PODZEMN� PARKOVI�T� V MOSKV�

P. Yurkevich
YURKEVICH & Co., ENGINEERING SOCIETY LTD., B�LORUSKO

Na z�klad� usnesen� Vl�dy m�sta Moskvy a s pomoc� �v�ru Evropsk� Banky pro rekonstrukci a rozvoj bylo na N�m�st� Revoluce v Moskv� vybudov�no �ty�podla�n� podzemn� parkovi�t�. ��ast na�� spole�nosti na vyprojektov�n� tohoto objektu byla umo�n�na d�ky shod� n�kolika n�hod. P�vodn� projekt zpracov�vala jin� organizace, a to ji� od jara roku 1996. Jeho koncepce, a to jak konstruk�n�, tak v technologii v�stavby, byla zcela odli�n�.
Na podzim roku 1996 v�ak odborn�ci dodavatele stavby, akciov� spole�nosti INGEOCOM, n�m u�inili nab�dku sezn�mit se s t�mto projektem a zaujmout k n�mu stanovisko. V�sledkem byl alternativn� n�vrh technick�ho �e�en�, kter� nakonec nahradilo p�vodn�, pochopiteln� po odsouhlasen� investorem i gener�ln�m dodavatelem. Na�e spole�nost pak za pouh�ch 10 dn� vypracovala dodatek projektu, kter� �sp�n� pro�el jak st�tn� tak nez�vislou expertizou.
Pr�ce na realiza�n� dokumentaci byly zah�jeny koncem listopadu 1996, p�i �em� vyprojektov�n� hlavn�ch nosn�ch konstrukc� v�etn� ost�n� klenby a projektu organizace v�stavby jsme dokon�ili ji� v lednu 1997.
Je t�eba �estn� p�iznat, �e zah�jen� stavebn�ch prac�, kter� p�ipadlo na obdob� dlouhotrvaj�c�ch siln�ch mraz�, zp�sobuj�c�ch neust�l� v�padky stavebn�ch stroj� a za��zen�, nebylo p��li� �sp�n�. Po�as� jakoby d�valo za pravdu skeptik�m, kte�� tvrdili, �e term�n ukon�en� hlavn�ch stavebn�ch prac�, zakryt� stavebn� j�my a dokon�en� povrchov�ch �prav do 1. z��� 1997, jak po�adovaly m�stsk� org�ny s ohledem na bl��c� se oslavy 850. v�ro�� zalo�en� Moskvy, je nere�ln�. Byla to v�ak pr�v� nov� koncepce �e�en�, kter� nakonec umo�nila tento term�n dodr�et.

URBANISTICK� SITUACE A KONCEPCE OBJEKTU
Podzemn� parkovi�t� je um�st�no nedaleko Kremlu, mezi hotelem Rossija a budovou b�val�ho Leninova muzea pobl�e tunelov�ho sb�ra�e, do n�ho� je sveden tok �eky N�glinka (obr. 1). Pod v�t�� ��st� parkovi�t� proch�zej� provozovan� tunely metra, a to v hloubce 5 m pod z�kladovou deskou prav� tunel tzv. Pokrovsk� spojky a v hloubce 10 m prav� tunel linky Arbatsko-Pokrovsk�.
Celkov� koncepce a dispozice tohoto podzemn�ho parkovi�t� pro 184 automobil� byla zpracov�na gener�ln�m projektantem kter�m byl projektov� �stav Mosprojekt-2. Hlavn�mi ��stmi objektu jsou:

Tento blok je ve spodn� �rovni prost�ednictv�m tunelu pro p�� propojen s ji� d��ve vybudovan�m Obchodn�m centrem na Man�n�m n�m�st� a v horn� �rovni pak se schodi�t�m do podzemn�ho Archeologick�ho muzea (obr. 2).

Obr. 2 P�dorysy v �rovn�ch a) horn�ho podla��, b) mezipodla��

HYDROGEOLOGICK� PODM�NKY LOKALITY
Tyto podm�nky se vyzna�ovaly velkou prom�nlivost�, stru�n� je lze charakterizovat asi n�sledovn� (shora dol�): D�le byly zji�t�ny t�i horizonty podzemn� vody: V�stavba parkovi�t� prob�hala v oblasti dvou vy���ch zvodn�l�ch horizont�, p�i �em� bylo t�eba br�t v �vahu jejich p�edpov�dan� zv��en� po ukon�en� v�stavby vlivem sez�nn�ho kol�s�n�.
Z�kladovou p�du pro nosn� a pa��c� st�ny objektu tvo�� m��erinsk� j�ly, z�kladov� deska (spodn� klenba) spo��v� na izmailovsk�ch rozpukan�ch v�penc�ch.

HLAVN� NOSN� KLENBOV� KONSTRUKCE Z MONOLITICK�HO
�ELEZOBETONU PODZEMN�HO PARKOVI�T�

Ke zrodu my�lenky vyu��t jako nosn� konstrukce monolitickou �elezobetonovou klenbu p�isp�ly zejm�na n�sleduj�c� kl��ov� faktory:
Obr. 1 Podzemn� gar�e ve stavb� - v pozad� Kreml

Takto navr�en� konstrukce neoby�ejn� zvy�uje prostorovou tuhost syst�mu a spojitost jeho deformac�, co� zabr�nilo po�kozen� vodot�sn�ch izolac� v pr�b�hu v�stavby a sou�asn� zaji��uje vysokou m�ru bezpe�nosti p�i p��padn�m prov�d�n� p�elo�ek a oprav vn�j��ch in�en�rsk�ch s�t� v budoucnu. Praxe uk�zala, �e takto vybudovan� konstrukce je zcela vodot�sn�, p�i �em� na d��ve vybudovan�m (av�ak pomoc� jin� technologie a jin�ho konstruk�n�ho syst�mu) t�sn� vedle le��c�m objektu obchodn�ho centra na Man�n�m n�m�st� jsou probl�my s prosakuj�c� podzemn� vodou ji� nyn� zna�n� a obt�n� �e�iteln�.
Vnit�n� polom�ry v�ech kleneb jsou sjednoceny tak, aby bylo mo�no aplikovat prefabrikovan� posuvn� bedn�n�. Podzemn� st�ny jsou z betonu B 25, klenby v�etn� spodn� (po�vy) z betonu B 30. V�ztu� je provedena ze standardn�ch ocelov�ch prut� t��d AI a AIII.
Je�t� p�ed za��tkem prac� na projektu t�to nosn� konstrukce bylo provedeno prov��en� jej� po�adovan� po��rn� odolnosti (min. 150 min) a byla navr�ena p��slu�n� opat�en� k jej�mu dosa�en�. Tyto pr�ce provedla specializovan� firma INTERSIGNAL.
Kvalita styk� mezi jednotliv�mi d�ly podzemn�ch st�n byla zaji��ov�na od�ez�v�n�m okraj� d�l� ji� d��ve zhotoven�ch p�i n�sledn�m hlouben� spojovac�ch sekc�. Pro hlouben� byla pou�ita hydrofr�za firmy Bauer. Ut�sn�n� sp�r bylo zaji�t�no p�nov�m polystyrenem, jeho� bloky byly vkl�d�ny do p��slu�n�ch ��st� prostorov� ocelov� v�ztu�e jednotliv�ch sekc�.
Pro zabr�n�n� pr�sak� podzemn� vody st�nami a z�kladovou konstrukc� objektu bylo pou�ito pl᚝ov� izolace, a to jedn� vrstvy Izoplastu P o tlou��ce 4 mm. Jedn� se o materi�l na bitumenov� b�zi, dod�van� v rol�ch, kter� se aplikuje za horka klasick�m zp�sobem pomoc� propanbutanov�ch ho��k� a vy�aduje mj. kvalitn� hladk� povrch podkladu, na kter�m je aplikov�n. Proto bylo t�eba velice kvalitn� prov�st pokladn� mazaninu pod z�kladovou deskou a dodate�n� vyrovnat vnit�n� povrch podzemn�ch st�n cementovou om�tkou.
Styk z�kladov� desky s podzemn�mi st�nami v m�stech jejich sp�r byl dodate�n� zesilov�n vrstvou Izolenu (jedn� se o vyztu�en� stabilizovan� polyetylen), kter� byl spojen s Izoplastem lepidlem Neoplen.
Hydroizolace horn�ho stropu je provedena z materi�l� na b�zi bentonitu a to geotextili� VOLTEX a natriumbentonitu VOLCLAY.

STATIKA OST�N� A V�PO�TY
Navr�en� konstrukce je ze statick�ho hlediska p��buzn� patrov�m r�m�m jejich� st�ednice je tvo�ena k�ivkou a nem� nic spole�n�ho s konstrukcemi tvo�en�mi v�lcov�mi klenbami.
Tento z�v�r je snadno prokazateln�: sta�� nahradit roz���en� patky kleneb norm�ln�mi, vych�zej�c�mi z vnit�n�ch a vn�j��ch polom�r�. Pak ka�d� klenut� stropn� deska za�ne fungovat jako mimost�edn� tla�en� kloubov� podep�en� zak�iven� nosn�k, jeho� svisl� deformace v ose rozp�t� by p�i pln�m v�po�tov�m zat�en� p�es�hla hodnotu 100 mm.
Pr�b�hy ohybov�ch moment� a velikosti vodorovn�ch tlak�, kter�mi konstrukce p�sob� p�es svisl� st�ny na okoln� zeminu p�i maxim�ln�m zat�en� v�ech mezistrop� i horn� desky extr�mn�m nahodil�m zat�en�m, rovn� tyto z�v�ry potvrzuj�. Maxim�ln� v�po�tov� vodorovn� tlak na zeminu se pohybuje od 0,01 MPa (horn� ��st patky klenby nejvy���ho stropu) do 0,06 MPa (spodek patky nejni���ho mezistropu).
Pr�v� roz���en� patky zaji��uj� vysokou prostorovou tuhost a malou deformovatelnost t�chto ploch�ch, a� filigr�nsky p�sob�c�ch kleneb, kter� p�itom nevyvozuj� t�m�� ��dn� vodorovn� tlaky.
Zvl�tn�m rysem tohoto typu konstrukce je tak� to, �e ka�d� stropn� deska m� mo�nost (samoz�ejm� jen v p�edem stanoven�ch hranic�ch) m�nit svoji geometrii vlivem vlastn� v�hy, ��m� se po odbedn�n� zmen�uje celkov� napjatost. Vlastn� v�ha tak vyvol�v� v konstrukci ur�it� p�edp�t�, ��m� zvy�uje jeho �nosnost.
Tyto zd�nliv� z�ejm� a snadno pochopiteln� skute�nosti v�ak bylo t�eba nejprve prok�zat p�i obhajob� na�eho n�vrhu a jeho expertiz�ch. Za t�m ��elem jsme provedli velik� mno�stv� v�po�t�. D�ky pomoci v�deck�ch pracovn�k� z Ukrajiny se poda�ilo ve velmi kr�tk� dob� vygenerovat velk� mno�stv� nov�ch modelov�ch s�t� pro metodu kone�n�ch prvk�, jej�m� prost�ednictv�m jsme mohli vysledovat chov�n� konstrukce do nejmen��ch detail�. Na�im oponent�m kter�mi byli p�ev�n� pracovn�ci velk�ch v�deckov�zkumn�ch a projektov�ch �stav� Ruska, se toto nepoda�ilo.
V pr�b�hu zpracov�n� realiza�n� dokumentace byly v�echny v�po�ty prov�d�ny znovu, jeliko� do�lo k up�esn�n� geometrick�ho tvaru konstrukce vlivem �prav dispozi�n�ho a provozn�ho �e�en� podzemn�ch gar��.

KONSTRUKCE RAMPY
Jej� st�na je provedena jako ,,otev�en� �achta" z vrtan�ch pilot pr�m�ru 830 mm navz�jem se p�ekr�vaj�c�ch (osov� vzd�lenost pilot �in� 650 mm), vlastn� rampa je monolitick� �elezobetonov� �roubovice, podep�en� touto st�nou, vnit�n�mi sloupy a st�nou v�lcov� schodi��ov� �achty, v�e spo��vaj�c� na z�kladov� desce.
Uzav�rac� st�na objektu sm�rem do Man�n�ho n�m�st� je rovn� z vrtan�ch pilot, proveden�ch vrtac�m za��zen�m fy Cassagrande. Vodot�sn� izolace rampy je provedena ze stejn�ch materi�l� a podle t�ch� konstruk�n�ch z�sad, jako ji� popsan� konstrukce hlavn�ho objektu.

TECHNOLOGIE V�STAVBY HLAVN� NOSN� KONSTRUKCE
V�stavba byla prov�d�na v otev�en� pa�en� stavebn� j�m�. Byla zva�ov�na rovn� varianta v�stavby pod zakryt�m (proveden� horn� desky v otev�en� j�m� a dal�� v�stavba pak pod t�mto stropem), av�ak tato varianta se uk�zala podstatn� �asov� n�ro�n�j�� a vzhledem k po�adovan�m term�n�m ukon�en� v�stavby byla zam�tnuta.
Cel� postup v�stavby lze rozd�lit do �esti z�kladn�ch f�z�, kter� jsou uvedeny na obr. 4.

Obr. 4 Technologick� postup prov�d�n� klenut�ho ost�n�

Prvn� f�ze (4a) - z p�edv�kopu se prov�d�j� podzemn� st�ny a vrtan� piloty. P�ed zah�jen�m v�kopov�ch prac� nad lev�m tunelem metra byla provedena plo�n� cementace rozpukan�ho v�pence v jeho nadlo��. V�kop se prov�d�l v j�m� rozep�en� pomoc� ocelov�ch trub o pr�m�ru 630 mm ve vzd�lenostech 5 m, op�raj�c�ch se do rozn�ec�ch nosn�k� ze zdvojen�ch ocelov�ch profil� �. 55B1.
Druh� f�ze (4b) -prov�d� se podkladn� beton a izolace z�kladov� desky a st�n do v��ky, p�esahuj�c� min. o 0,5 m horn� �rove� patek spodn� protiklenby a pot� se tato betonuje. Jej� armatura je vytvo�ena prostorov�mi armovac�mi ko�i o ���ce 2,4 m, zhotovovan�mi p�edem na staveni�ti, kter� se navz�jem propojovaly smy�kovou v�ztu�� v p���n�m sm�ru a p��datn�mi pruty ve sm�ru pod�ln�m.
Armatura z�kladov�ch desek provozn�ho bloku a rampy byla v�z�na a� na m�st� sam�m z jednotliv�ch prut�. Beton byl dopravov�n jak pumpami Schwing, tak v ko��ch.
Kdy� beton z�kladov� desky dos�hl 50% pevnosti, za�alo se s p��pravou bedn�n� nejni���ho mezistropu, kter� se o ni op�ralo. P�ed t�m se demontovalo provizorn� rozep�en� spodn�ho patra. Bedn�n� bylo ocelov�, prefabrikovan�, v�cen�sobn� pou�iteln�, vlastn� bednic� desky m�ly povrch kryt� p�ekli�kou.
Armatura ka�d� 17,5 m �irok� sekce tohoto i v�ech dal��ch mezistrop� byla rovn� vytvo�ena z prostorov�ch armoko�� o ���ce 2,4 m.
T�et� f�ze (4c) -po t�, co nejni��� mezistrop dos�hne 60% pevnosti je zah�jena mont� druh�ho kompletu bedn�n�, do n�ho� bude betonov�n dal�� mezistrop. Mezi t�m se osazuj� do�asn� podp�ry nejni���ho mezistropu (b�hem posouv�n� sekc� jeho bedn�n�, kter� prob�h� sm�rem od rampy), prov�d� se vyta�en� pl᚝ov� izolace o patro v��e a demontuje se do�asn� pa�en� dal��ho patra.
Beton� mezistropu prob�h� tak� po �sec�ch d�lky 17,5 m.
�tvrt� f�ze (4d) -po dosa�en� 60% pevnosti pr�v� vybetonovan�ho mezistropu se postup opakuje a je zabetonov�n posledn� mezistrop.
P�t� f�ze (4e) -za dodr�en� obdobn�ch z�sad a postup� se bedn�, armuje a betonuje horn� deska konstrukce.
�est� f�ze (4f) -hlavn� nosn� konstrukce je dohotovena, po patrech (shora dol�) se demontuj� provizorn� podp�ry, prov�d�j� se podlahy a na konec se izoluje a zasyp�v� horn� deska a prov�d�j� se povrchov� �pravy.
P�i tomto postupu se nejl�pe projevily v�echny v�hody takto navr�en� konstrukce a jej�ho prov�d�n�. Pat�� k nim zejm�na: Bylo dosa�eno rychlosti postupu beton�e 90-100 bm za m�s�c. Ani tato rychlost v�ak nen� pro objekty obdobn�ho typu limitn�, jeliko� v tomto p��pad� do�lo ke zdr�en� z d�vod� stoj�c�ch mimo tuto stavbu (stavebn� j�ma byla pou�ita pro vyta�en� �t�tu, kter�m se budoval jin� objekt v bl�zkosti).
Zcela samostatn�m probl�mem bylo vy�e�en� ��zen�ch deformac� ploch�ch kleneb, s nimi� jsme se dosud nikde nesetkali. V projektu byly p�edpokl�d�ny dv� stadia pro ka�dou klenbu. Prim�rn� (geometrie bedn�n�) po��tala s nav��en�m 50 mm ve st�edu rozp�t�. Tato hodnota v sob� zahrnovala: Sekund�rn� geometrie je dosa�eno po dozn�n� v�ech deformac� vyvolan�ch v�po�tov�m zat�en�m. Z toho plyne, �e vnit�n� polom�r kleneb �in� 45 m, vn�j�� 100 m.
Po odbedn�n� prvn�ch sekc� bylo zji�t�no, �e vlivem vlastn� hmotnosti a stla�en� izola�n�ch p�s� dos�hly deformace hodnoty 25-30 mm, co� odpov�dalo v�po�t�m. Dal�� deformace cca 10 mm byla vyvol�na deformac� samotn�ho bedn�n�. Jeliko� se bedn�n� i konstrukce projektovaly sou�asn�, nebylo mo�n� tuto hodnotu p�edem zjistit. P�i dal�� v�stavb� se proto bedn�n� osazovalo s nadv��en�m 10 mm.
Zpo��tku bylo probl�mem tak� spr�vn� osazen� provizorn�ch podp�r ni���ch strop� p�i beton�i vy���ch pater. Jejich pou�it� bylo nutn�, aby nedo�lo k p�ekro�en� v�po�tov�ho zat�en� b�hem v�stavby. Prvn� pou�it� nep��li� �nosn�ch pru�n�ch podp�r uk�zalo, �e celkov� deformace rychle nar�staj� a� na hodnoty 40-50 mm. �pravou projektu prov�d�n� se dos�hlo vylou�en� pou�it� t�chto nevyhovuj�c�ch podp�r a probl�m byl vy�e�en.



Podzemn� gar�e po dokon�en�

Z�V�R
Vezmeme-li v �vahu v�echna omezen� a probl�my, plynouc� z urbanistick�ch a in�en�rskogeologick�ch podm�nek dan� lokality, je dosa�en� rychlost v�stavby dan�ho objektu v Rusku bezprecendentn�: hlavn� stavebn� pr�ce byly zah�jeny 5. prosince 1996 a ukon�eny 15. �ervence 1997.
Pou�it� tvar konstrukce ploch� klenby o sv�tl�m rozp�t� 17,6 m je zcela jedine�n�.
Hlavn� objemy prac� na �ty�podla�n�m podzemn�m parkovi�ti jsou tyto: