STANICA NIVY – multifunkční projekt v srdci Bratislavy pro 21. století

Stanica Nivy, jako součást čtvrti Nové Nivy, je umístěna ve velice dynamicky se rozvíjející části Bratislavy. Čtvrť je navržena jako promyšlený a funkční celek, který naplní potřeby moderního městského života. Polyfunkční objekt Stanica Nivy v sobě spojuje nákupní centrum, autobusový podzemní terminál mezinárodního významu, městskou tržnici tzv. barcelonského typu a zelenou střechu určenou pro aktivní odpočinek. Návrh komplexu vychází od londýnského architektonického studia Benoy ve spolupráci se slovenským partnerem – generálním projektantem Siebert + Talaš.

HLAVNÍ ÚDAJE O STAVBĚ – ČÁST A

• Investor: Stanica Nivy, s. r. o.
• Generální zhotovitel: HB REAVIS, MANAGEMENT, spol. s r. o.
• Hlavní architekt: Benoy (Londýn)
• Generální projektant: SIEBERT + TALAŠ, s. r. o.
• Projekt konstrukční části: PK ISA, s.r.o., StruCon SK, s. r. o.
• Zhotovitel nosné železobetonové konstrukce: METROSTAV a. s., divize 6, Praha
• Zhotovitel předpjatých konstrukcí: VSL Systems CZ, s. r. o.

Náročnost projektu dokládá nutnost vytvoření BIM modelu, využívaného jak v úvodních fázích, tak při návrzích stavebně‑konstrukční části, návrzích ocelových konstrukcí a rovněž byl nepostradatelným pomocníkem při koordinaci všech rozvodů medií a instalací. Projekt statické části zajišťovaly hned dva projektové týmy. Společnost Metrostav se podílela na výstavbě nosné železobetonové konstrukce. Půdorysné rozměry celého objektu – v podélném směru zhruba 350 metrů, v příčném směru 145 metrů si vyžádali rozdělení na dvě části. Tým Metrostavu zajišťoval část A s pěti sekcemi o celkové ploše cca 27 800 m².

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

Staveniště pro nový polyfunkční objekt je vymezeno ulicemi Mlynské Nivy, Šagátova, Páričkova a Svätoplukova, čímž vzniká prostor mírně nepravidelného obdélníkového tvaru o půdorysných rozměrech cca 350 × 145 metrů. Prováděný polyfunkční objekt je navržen jako železobetonový monolitický skelet, jenž z prováděcího hlediska sestává ze tří funkčních celků, které se realizují prakticky jako na sobě nezávislé stavby:

• Z části, v jejímž podzemí jsou umístěny jednak garáže, jednak autobusová stanice, v nadzemí se pak nachází nákupní galerie (dále A). Část A má dvě podzemní a až šest nadzemních podlaží.
• Z části, v jejímž podzemí se nacházejí podzemní garáže a v nadzemí opět prodejní galerie (dále B). Část B má tři podzemní a pět nadzemních podlaží.
• Z výškové administrativní budovy, která má tři podzemní a 32 nadzemních podlaží.

Administrativní budova je tvořena samostatnou výškovou budovou, která je konstrukčně zcela nezávislá a je oddělena od ostatních částí objektu. Části A a B jsou rovněž dál děleny do dílčích dilatačních celků, přičemž dilatační spáry jsou pouze u vnitřních konstrukcí. Vnější konstrukce podzemní části tj. základová deska a obvodové stěny, jež tvoří tzv. „bílou vanu“, dilatovány nejsou. Vzniká tak z hlediska zajištění vodotěsnosti objektu poměrně komplikovaný systém, kdy dilatační spáry ve stropních konstrukcích jsou ukončeny čtyři metry před obvodovou stěnou, která je již nedilatována.

Z hlediska organizace výstavby je polyfunkční objekt prováděn dvěma zhotoviteli: firmou Metrostav a. s. – divize 6 (realizuje část A) a firmou PSJ a. s., resp. Griton s. r. o. (část B a administrativní budova).

Z hlediska rozdělení na dilatační celky (přičemž dělení dilatačními spárami začíná až od stropní konstrukce 2. PP) je objekt A rozdělen do pěti částí (A1 – A5). Pod celým půdorysem části A jsou navrženy dvě podzemní podlaží, které budou sloužit jako garáže, technické zázemí (2. PP) a autobusový terminál (1. PP).

ZALOŽENÍ

Založení celého objektu je navrženo jako kombinace plošné a hlubinné základové konstrukce, tj. základovou desku podporují velkoprůměrové vrtané piloty, které přenášejí jak tlak ze svislých nosných konstrukcí, tak tah od vztlaku podzemní vody. Základová deska celého objektu je (kromě dojezdů výtahů) navržena v jednotné výškové úrovni s horním lícem – 11,500. Běžná tloušťka základové desky 700 mm odpovídá zatížení vztlakem podzemní vody, pod svislými konstrukcemi (sloupy, komunikační jádra) je deska zesílena nad pilotami pilotovými bárkami celkové tloušťky 1 000 – 2 700 mm – podle velikosti svislého zatížení.

Základová deska není, jak bylo již uvedeno, dělena žádnými dilatačními spárami, dilatačně nejsou rozděleny ani části A a B, základová deska má tady rozměry cca 350 × 145 metrů. Základová deska části A je z prováděcích důvodů rozdělena do celkem 28 pracovních záběrů. Velikosti jednotlivých pracovních záběrů desky jsou navrženy zhotovitelem části objektu a schváleny autorem konstrukční části projektové dokumentace.

Do základové desky části A je osazeno celkem devět stacionárních jeřábů typu Liebherr pro výstavbu objektu. Všechny jeřáby jsou vetknuty do zesílené desky pomocí zabetonovaných základových kotev, výjimku tvoří jeřáb J5, který je vzhledem ke své blízkosti obvodové stěně postaven na základovém kříži 4,60 × 4,60 metru. Vzhledem k půdorysnému rozsahu objektu a omezenému počtu stanovišť pro mobilní čerpadla betonu jsou do základů osazeny tři betonářské věže, umožňující pohodlnější distribuci betonové směsi do vzdálenějších části konstrukce.

„BÍLÁ VANA“

Veškeré obvodové konstrukce spodní stavby objektu (základová deska + obvodové stěny) jsou koncipovány jako tzv. „bílá vana“, tj. veškerou hydroizolační ochranu podzemní části objektu plní sama železobetonová konstrukce. Maximální výška vodního sloupce spodní vody je uvažována v projektové dokumentaci hodnotou 7,5 metru nad horní úroveň desky (tj. v úrovni 133,50 metru nad mořem). Železobetonová konstrukce je navržena tak, aby šířka trhlin nepřekročila hodnotu 0,20 mm.

Koncepce spodní stavby klade zvláštní požadavky jak na použité materiály, tak na speciální těsnící úpravu pracovních spár a vlastní provádění a ošetřování železobetonových konstrukcí. Deska je jako nedílná součást tzv. „bílé vany“ navržena tak, že požadavkům odpovídá nejen navržená betonová směs Permacrete, ale i množství výztuže a způsob těsnění pracovních spár.

Těsnění pracovních spár je provedeno pomocí asfaltových těsnících plechů BK (dodávka firmy Illichman) doplněných bobtnavými bentonitovými pásky Aquastop 2025 od stejné firmy.

Jedním z opatření minimalizujících riziko vzniku trhlin je umožnit konstrukci „bílé vany“ se pokud možno bez překážek volně smrštit, tj. zabránit tomu, aby vznikla dodatečná tahová napětí vyvolávající v mladém betonu trhliny. I přesto, že volnému smrštění brání piloty propojené se základovou deskou, budou odseparovány svislé stěny konstrukcí zasahujících pod základovou desku (tj. dojezdů výtahů, jímek a kanálových šachet a základy jeřábů) od svislého líce okolního podkladního betonu pomocí stlačitelné vrstvy polystyrénu min. tl. 50 mm. Separační vrstva je navržena i po obvodu ZD (styk desky a pažení) a bude vytvořena pomocí polystyrénu až 100 mm (dle přesnosti provedení pažení stavební jámy).

KONSTRUKCE OBJEKTU A

Objekt A má dvě podzemní a šest nadzemních podlaží, přičemž v podzemní části jsou umístěny garáže (2. PP), resp. autobusový terminál (1. PP). V obou podzemních podlažích jsou pak rovněž (převážně u obvodových stěn a komunikačních jader) umístěny pomocné místnosti pro technologii, popř. sklady.

Mezi 2. PP a 1. PP je na malé části půdorysu (v severozápadní a jihovýchodní části objektu) vloženo mezipatro 01. MP. Vnitřní půdorys podzemí je rozdělen dilatačními spárami na pět dilatačních celků (A1 až A5), přičemž dilatační spáry stropních konstrukcí jsou ukončeny 4,0 metry před obvodovou stěnou, která jako součást konstrukce tzv. „bílé vany“ probíhá po celém obvodě nepřerušeně bez dilatací.

Obvodové stěny podzemního podlaží, jež jsou součástí tzv. „bílé vany“, mají tloušťky 400 mm. Ve 2. PP, vzhledem k jeho využití pro garážování osobních vozidel, tvoří svislé konstrukce převážně sloupy kruhového průřezu (∅ 1 000 mm, resp. ∅ 600 mm), v severozápadní části objektu jsou sloupy čtvercové 700/700 mm.

Stěny tloušťky 200 až 400 mm vytvářejí komunikační jádra, další vnitřní nosné stěny (většinou tloušťky 200 a 300 mm) pak oddělují garáže od ostatních technických prostor. Konstrukce je doplněna ztužujícími stěnami mezi jednotlivými sloupy tloušťky 400 mm, které zajišťují celkovou stabilitu objektu a pomáhají přenosu vodorovných sil od zemního a hydrostatického tlaku.

Stropní konstrukce nad 2. PP je navržena pro pojezd těžkou autobusovou dopravou jako obousměrně pnutá železobetonová deska o rozpětí převážně 8,1 (ve směru písmenných os) × 11,3 m (ve směru číselných os), u obvodu objektu se rozpětí ve směru číselných os mění od 6,3 do 9,3 m, tloušťky desky je 350 mm. Nad sloupy je zesílena deska hlavicemi půdorysných rozměrů převážně 4,0 × 4,0 m o celkové tloušťce 600 mm. Lokálně je rozměr hlavice zvětšen na 5,0 × 5,0 metrů s celkovou tloušťkou 650 mm. Působícímu zatížení tak odpovídají nejen jednotlivé tloušťky stropní konstrukce, ale i navržené třídy betonu. V západní části objektu podél obvodové stěny v ose 1 jsou navrženy vjezdové rampy tloušťky 400, 300 a 250 mm propojující jednotlivá podlaží.

Stropní deska nad 2. PP je rozdělena dilatačními spárami š. 10 mm na celkem pět dilatačních dílů A1 až A5. Dilatační spáry jsou vyplněny polystyrénem a shodný průhyb desek je zajištěn vloženými dilatačními trny od výrobce Frank Egcodorn WQ100 – osazenými v osové vzdálenosti 700 mm. Vzhledem k půdorysnému tvaru dilatačních spár je nutné, aby pouzdra dilatačních trnů umožňovala dvousměrný pohyb, tj. kromě podélného i pohyb v příčném směru. Dilatační spáry ve stropní konstrukci jsou ukončeny vždy 4,0 metry před obvodovou stěnou, přičemž je v tomto místě stropní konstrukce výztuž rovnoběžná s obvodovou stěnou zesílena. Tímto opatřením je zabráněno vzniku nadměrných trhlin v nedilatované obvodové stěně.

Kromě dilatačních spár je strop nad 2. PP rozdělen systémem tzv. smršťovacích pruhů šířky 1 500 mm, umožňujících volné smrštění dílčích částí stropu a snižujících riziko vzniku nadměrných trhlin v konstrukci. Tyto smršťovací pruhy budou zabetonovány po 90 dnech od betonáže mladší části stropu ke smršťovacímu pruhu přiléhající. Horní povrch pojížděné stropní desky nad 2. PP je střechovitě „vyspárován“ ve sklonu 1 %. Rovněž pracovní spáry této stropní konstrukce jsou navrženy jako vodotěsné, tj. jsou těsněny těsnícím bitumenovým plechem BK (vloženým do poloviny tloušťky stropní desky).

Vzhledem k tomu, že je konstrukce podzemí koncipována jako tzv. „bílá vana“, jsou i zde pracovní spáry obvodových stěn opatřeny těsněním proti podzemní vodě. Systém těsnění pracovních spár je tedy obdobný jako u základové desky, čili na vnějším líci stěny je osazena bentonitová rohož šířky 800 mm, do stěny je pak osazen asfaltový těsnící plech BK od firmy Illichman. Jeho poloha je určena tvarem spodní výztuže stropu, který doplňuje bentonitový bobtnající pásek Aquastop 2025 od stejného dodavatele osazený blíže vnější návodní straně stěny. Oba tyto těsnící prvky navazují na těsnění osazené do vodorovné pracovní spáry ZD – obvodová stěna. Do obvodových stěn jsou zároveň osazeny křížové těsnící plechy ASS (f. Illichman) pro vznik řízených smršťovacích trhlin, tj. trhlin, které vzniknou v předem určených místech oslabením průřezu stěny křížovým plechem, jehož součástí je těsnění bránící průniku vody stěnou. Tímto opatřením je vznik trhlin organizován, trhliny tedy vznikají v předem určených, těsněných místech stěny a nikoli „divoce“, kde by si následně vyžádaly sanaci. Křížové plechy navazují na vodorovné plechy BK v ZD, resp. na plechy osazené do stropní desky 2. PP. Poloha jednotlivých plechů ASS je určena projektem.

Vodorovná pracovní spára „koruna obvodové stěny‑strop“ je těsněna opět pomocí plechu BK doplněného na návodní straně bentonitovým bobtnavým páskem Aquastop 2025, přičemž v daném místě je upraven tvar spodní výztuže stropní desky pro osazení plechu BK. Na vnější straně stěny je pak opět osazena bentonitová rohož šířky 800 mm tak, aby se její střed shodoval se střednicí stropní desky. Prostupy konstrukcemi, jež jsou součástí tzv. „bílé vany“ jsou vytvořeny zabetonováním speciálních prostupek od firmy GEROtop spol. s r. o.

Konstrukce 1. PP je vzhledem ke svému využití jako autobusový terminál uzpůsobena svému účelu, čili jsou zde minimalizovány svislé nosné konstrukce, tj. rozpony stropní konstrukce jsou zvětšeny vynecháním každého druhého svislého sloupu. Zvětšení rozponů na dvojnásobek si vyžádalo navrhnout strop jako dodatečně předpjatou konstrukci. Tvoří ji soustava průvlaků výšky 600 až 2 500 mm (dle přenášeného zatížení), většinou však výšky 750 mm a šířky 1 500 až 3 000 mm.

Předpětí je realizováno systémem předpínacích lan umístěných v plochých kanálcích, zcela výjimečně tam, kde je namáhání průvlaků extrémní, je pak užito kanálků kruhových. Mezi předpínanými průvlaky je pak pnuta obousměrně předpjatá stropní deska tloušťky 250 mm, lokálně pak 300 mm. Na tomto projektu byl použit předpínací systém VSL Systems CZ v plochém kanálku se soudržností.

Předpínací systém se skládá z plochého kanálku vyplněného pěti, event. třemi předpínacími lany a aktivních i pasivních kotev. Díky plochému tvaru kanálku systém maximálně využívá omezené statické výšky deskových konstrukcí a tím zvyšuje účinek vnášené předpínací síly. Jednotlivá lana kabelu jsou předpínána postupně a následně zainjektována cementovou maltou, která zajišťuje jednak spolupůsobení s konstrukcí a zároveň i protikorozní ochranu. Systém se podílí na redistribuci případných trhlinek.

V 1. PP stejně jako ve 2. PP je objekt rozdělen dilatačními spárami šířky 40 mm na pět dilatačních celků, přičemž vzájemný přenos sil z jednoho dilatačního celku do druhého je zprostředkován ozuby jak ve stropních deskách, tak i v průvlacích. Průvlaky i stropní desky jsou v místě dilatací osazeny na elastomerová ložiska ESZ FOSTA Sliding Bearing v požární odolností F90B, položená na spodní ozub stropní konstrukce.

V místech startovacích jam pro eskalátory, které jsou osazeny na stropě 1. PP, je pro zastropení jámy použit trapézový plech T80/280 tloušťky 1,25 mm, na nějž bude vybetonována železobetonová deska tloušťky 120 mm nad vlnu trapézového plechu. Trapézový plech bude po obvodu jámy uložen na ocelových válcovaných úhelnících L100/150/10, které se do boků jámy přikotví mechanickými kotvami (HST3 M16).

Z technologických důvodů (vzhledem k velikosti konstrukce jsou to hlavně maximální délky předpínacích lan) je strop 1. PP rozdělen pomocí tzv. předpínacích pruhů šířky 1 500 mm na jednotlivé pracovní celky. Z těchto míst jsou stropní konstrukce postupně předpínány a po zainjektování kanálků lan je v předpínacích pruzích doplněna měkká výztuž a pruhy následně zabetonovány. Kromě pruhů, jež mohou být zabetonovány ihned po předepnutí předpjatých konstrukcí, jsou stropní konstrukce navíc
rozděleny systémem smršťovacích pruhů (viz stropní konstrukce 2. PP), sloužících k snížení vlivu smrštění betonu stropů, jež budou zabetonovány po 28 dnech od betonáže mladší části stropu smršťovacím pruhem oddělené.

Shodný rastr svislých konstrukcí jako v 1. PP se opakuje i dále v nadzemních podlažích. Svislé konstrukce nadzemí jsou opět tvořeny jednak sloupy (průřezu čtvercového 800/800 mm, resp. 900/900 mm, průřezu kruhového ∅ 900 mm), jednak stěny komunikačních jader, popř. stěny a pilíře obvodové. Tloušťky stěn se pohybují od 150 mm do 400 mm podle velikosti přenášeného zatížení. Svislé konstrukce nadzemí již nejsou projektovány jako vodonepropustné, proto zcela odpadá provádění těsnění pracovních spár.

Stejně jako v 1. PP i stropní konstrukce nadzemí tvoří systém obousměrně předpjatých desek tloušťky převážně 250 mm, lokálně pak 300 mm, resp. 750 mm, které jsou podporovány předpjatými průvlaky. Předpjaté průvlaky rovnoběžné s písmennými modulovými osami mají ve většině šířku 1 500 mm a výšku (včetně desky) 600 mm, průvlaky rovnoběžné s číselnými osami pak šířky 2 000 mm, resp. 3 000 mm (v závislosti na rozpětí) a výšku 750 mm. V půdorysu se vyskytují i atypická místa s průvlaky šířky 2 000 mm a výšky 1 500 mm, resp. 1 800 mm a 2 500 mm.

V nadzemí stejně jako v suterénech je objekt rozdělen dilatačními spárami š. 60 mm až 80 mm (1. a 2. NP – 60 mm, 3. a 4. NP – 70 mm, 5. NP – 80 mm) do pěti dilatačních celků, přičemž vzájemný přenos sil z jednoho dilatačního celku do druhého je zprostředkován ozuby jak ve stropních deskách, tak i v průvlacích. Předpjaté průvlaky i stropní desky jsou v místě dilatací osazeny na elastomerová ložiska ESZ FOSTA Sliding Bearing v požární odolností F90B, položená na spodní ozub stropní konstrukce.

Od 1. NP jsou stropy prolomeny tzv. voidy, tj. velkými otvory umožňujícími průhledy do spodních pater, v 2. NP se rozsah voidů dále zvětšuje, ve 3. NP se pak plocha stropní konstrukce značně zredukuje. Od 2. NP na dilatační části A2 a A3 se stropní konstrukce předsunuje přes stávající obrys objektu v ose A (tj. u ulice Mlynské Nivy) a vytvoří tak základ pro tzv. „kameny“ v 3. NP, tj. již samostatné, půdorysně zredukované dilatační části A2 a A3 nepravidelného půdorysného tvaru.

Kromě stropních konstrukcí předpjatých tvoří část vodorovných nosných konstrukcí i tzv. plechobetonové desky, což jsou stropní železobetonové desky betonované na trapézový plech a které jsou součástí na betonovou část konstrukce navazující ocelové.

OCELOVÁ KONSTRUKCE

Ocelová konstrukce v nadzemí tvoří od 2. NP značnou část nosné konstrukce a umožňuje podstatně snížit hmotnost celého objektu. Dodavatelem ocelové konstrukce je firma Ruukki. Ocelová konstrukce je kotvena do monolitické konstrukce pomocí těžkých kotevních desek, mnohdy vážících stovky kilogramů. Tyto kotevní desky bylo nutno před montáží ocelové konstrukce a prvků zastřešení předstihově osadit do pracovních záběrů betonovaných stropních desek a stěn. Jednalo se o velké množství speciálních prvků typu Welda a Welda Strongh zajišťovaných firmou Peikko.

Množství použitého materiálu pro část A:

• Beton: 96 000 m³
• Měkká výztuž: 14 200 tun, z toho cca 18 000 ks závitových spojek Lenton
• Předpínací výztuž: 731 tun
• Kanálky pro předpínací lana: 120 100 m
• Bednění stropů včetně průvlaků: 144 000 m²
• Bednění stěn: 59 000 m²
• Bednění sloupů: 15 100 m²
• Podpěrná konstrukce: 1 300 tun

Z uvedeného je patrné, že nejen rozsáhlost, ale i konstrukční složitost objektu měla obrovský vliv na způsob provádění stavby. Velmi složitou konstrukci s mnoha výškovými úrovněmi stropních konstrukcí, do nichž zasahovala vjezdová rampa, měla mimo jiné dilatační část A4 v severozápadní části objektu, kdy tvarová náročnost byla navíc umocněna složitým statickým působením celé konstrukce. Konstrukce v nadzemních podlažích totiž byla schopna přenášet požadované zatížení až ve své finální podobě, v mezifázích výstavby bylo nutné svislé konstrukce důsledně podpírat až na základovou desku.

SYSTÉMY BEDNĚNÍ

Jako bednění stropů podzemí byl použit klasický systém MULTIFLEX firmy PERI sestávající z překližky tloušťky 21 mm (plášť bednění), podepřené systémem horních dřevěných příhradových vazníků GT24 uložených na spodních příčných vaznících GT24. Spodní vazníky byly podepřeny v 1. PP vzhledem ke značné světlé výšce podlaží systémem PERI Up Rosset.

Z tohoto tyčového systému byly montovány jednotlivé věže, umožňující maximálně využít jeho únosnosti vzhledem k variabilitě zatížení, které je z tak členitého stropu nutno přenést. Vzdálenosti jednotlivých prvků (vazníky, věže) se řídily tloušťkou podepírané konstrukce. Pro každou část stropní konstrukce byl vypracován podrobný bednící plán s přesně danou polohou podpěrných věží.

Svým rozsahem, komplikovaností a důležitostí byl projekt pro firmu PERI největší zakázkou v Evropě. Zásobování potřebnými komponenty bednění bylo rozděleno mezi střediska v Senci a Praze.

OPLÁŠTĚNÍ, ZELENÁ STŘECHA

Systém opláštění je založený na kombinaci provětrávané fasády a obkladu z tahokovu a kamenného obkladu. Jižní a západní fasáda je doplněna pásy vertikální zeleně. Zeleň bude tvořit výraznou součást projektu, hlavně v podobě zelené pobytové střechy. Střešní
zahrada o velikosti dvou fotbalových hřišť s běžeckou dráhou a rekreačními zónami nabídne dostatek zeleně, umožňující odpočinek lidem, kteří v objektu pracují nebo jej navštěvují.

ORGANIZACE VÝSTAVBY

V projektu organizace výstavby bylo navrženo celkem 18 věžových jeřábů, z toho na části A zajišťované firmou Metrostav bylo nasazeno devět věžových jeřábů. Logistické zabezpečení stavby si vyžádalo vytvoření rezervačního systému, který pomáhal při řešení koordinace návozů velkého množství materiálu na staveniště. Společnost Metrostav v současnosti dokončila poslední betonáže. Dokončení celého objektu do užívání se předpokládá na podzim roku 2020.

Celková situace v PDF.

Ing. Jiří Koukal
Metrostav a. s., divize 6