VYUŽITÍ MILÁNSKÝCH STĚN PŘI STAVBĚ BYTOVÉHO DOMU U MILOSRDNÝCH V HISTORICKÉM CENTRU PRAHY

Projekt realizuje česká developerská společnost V Invest Development s.r.o., jež je součástí investiční skupiny CREDITAS. Vypracování projektové dokumentace založení stavby a jeho následnou odbornou realizaci měla na starosti společnost Zakládání Group a.s.

Úvod

Bytový dům U Milosrdných vzniká v srdci Anežské čtvrti, kterou z části zasáhla tzv. Pražská asanace (radikální přestavba centrálních čtvrtí Prahy na přelomu 19. a 20. století). Toto místo tehdy prošlo neuspořádaným urbanistickým vývojem, avšak některé okolní budovy se podařilo zachránit. Například historicky cenný klášterní komplex sv. Anežky České a další stavby v přilehlých ulicích. Některé budovy byly naopak zdemolovány a na jejich místě se objevily prázdné proluky. Ty nabízely prostor pro nové, moderní domy.
Právě v místech stavby U Milosrdných popisované v článku vznikla úzká proluka určená k nové zástavbě, která však nebyla dlouhá desetiletí dokončena. To se však v posledních měsících mění a v místě roste významný objekt z dílny studia architekta Zdeňka Fránka, propojující historickou a asanační zástavbu. Stavba v historickém centru Prahy však skýtá mnohá úskalí. Jednou z překážek, kterou museli projektanti překonat, je právě velmi malý prostor záboru obestavěný historickou i novodobou zástavbou. Z toho důvodu bylo nutno navrhnout takové založení stavby, které umožní doplnit prázdné místo v komplikovaném prostředí. Tuto možnost nabízelo pouze speciální založení stavby technikou milánských stěn.

Stavební záměr investora

Historie výstavby bytového domu U Milosrdných trvá už skoro dvacet let. Společnost V Invest Development s.r.o. převzala stavbu v roce 2018 s pravomocným územním rozhodnutím, které definovalo mimo jiné podlažnost a objem hmoty celé budovy. Investor se rozhodl nechat přepracovat vnější vzhled stavby při zachování povoleného objemu. Současná podoba návrhu tak respektuje územní rozhodnutí, přičemž objekt je svou hmotou nižší než okolní zástavba činžovních domů a nemocnice, která byla určující pro výškovou regulaci návrhu. Architektonická studia zároveň musela respektovat názory památkářů. Ve vypsané soutěži prestižních architektonických studií zvítězilo studio FRÁNEK ARCHITECTS s.r.o.
Návrh, který je poctou atmosféře „pražských Stínadel“, jak bývá staroměstská čtvrť Na Františku někdy nazývána, jednoznačně podpořili všichni členové odborné poroty sestavené z předních českých architektů. Vnější fasáda budovy čerpá inspiraci z vizuálních prvků, které byly pro tuto lokalitu v minulosti typické. Jde například o vertikální žebrování vznikající na stěnách v důsledku stékání dešťové vody ze střech domů a průčelí nebo o povlávající prádlo sušící se na šňůrách původních stínadelských dvorů. Stavební povolení získala stavba v září roku 2021.
Bytový dům má šest nadzemních a dvě podzemní podlaží. Z dálkových pohledů vyniknou především jednoduché a čisté tvary respektující městskou zástavbu. Parter budovy je věnován veřejné funkci a nachází se v něm obchodní prostory. Výsledný půdorys má tvar písmene U a uzavírá v sobě malé vstupní nádvoří z ulice U Milosrdných. Toto drobné zákoutí bude také sloužit obyvatelům Prahy a kultivovat veřejný prostor. V domě se bude nacházet dvacet osm bytových jednotek.
Objekt o půdorysu 22 × 49,5 m je navržen jako monolitický železobetonový skelet. Obvodové stěny podzemních podlaží jsou konstruovány jako milánské stěny a chrání vnitřní prostory domu před pronikáním vody. Dům bude mít plochou střechu pokrytou kačírkem. V ostění oken jsou zabudovány rolety umožňující stínění interiéru.

Technologické řešení zakládání stavby

Technologie milánské stěny, někdy také zvaná milánská metoda, byla poprvé použita v roce 1956 při výstavbě linky metra v italském Miláně. Od té doby se v různých modifikacích používá dodnes. Jedná se o liniové konstrukce, které se používají k zapažení svislých výkopů a stavebních rýh.
Technologie zakládání staveb milánskými stěnami byla u bytového domu U Milosrdných využita z několika hlavních důvodů. Jednak kvůli omezeným prostorovým možnostem na staveništi, kdy nebylo reál­né využít například svahovanou jámu, záporovou stěnu či pilotovou stěnu vzhledem k přítomnosti podzemních vod. Staveniště je zhruba 150 m od koryta Vltavy a podzemní voda se nachází již ve 3 m pod zemí. Technologie milánských stěn tak zajišťuje vodotěsnost stavební jámy. Aby bylo možno využít požadovaného efektu, musí být tyto stěny zaklesnuty do skalního masivu. Vznikají vyhloubením rýhy a jejím vyplněním vhodným materiálem, v případě tohoto projektu železobetonem. Jedná se o poměrně nákladnou technologii vyžadující vysokou odbornost zhotovitele. Předností této technologie je také šetrnost vůči okolním stavbám. Tuto vlastnost zhotovitel ocenil zejména vzhledem k těsné blízkosti historického Anežského kláštera. Další nespornou výhodou milánských stěn je výsledná tuhost finální konstrukce, kdy na rozdíl od běžného kotveného pažení dochází k její minimální deformaci.
Použité technologické řešení slouží jako pažicí konstrukce a zároveň tvoří i nosnou konstrukci, takže po dokončení stavby je v suterénu stěna přiznána. Zhotovitel původně zvažoval stavbu domu metodou Top and Down, při které by se po zhotovení konstrukčních stěn, stropu nad prvním suterénem současně budovala podzemní i nadzemní část objektu. Vzhledem k extrémně malému záboru prostoru staveniště, které přímo navazuje na komunikace a okolní zástavbu, však bylo od tohoto záměru ustoupeno.

Příprava stavby

Před samotnou výstavbou bylo nutno přeložit mimo prostor budoucího objektu inženýrské sítě vedoucí přes pozemek. Mezitím probíhal od začátku roku 2021 do února roku 2022 v tomto prostoru archeologický výzkum. Poté bylo možno předat staveniště dodavateli ke zhotovení milánských stěn. Zhotovitelem byla společnost Zakládání Group a.s, která má s touto technologií bohaté zkušenosti a jako jediná v České republice disponuje potřebnou technikou a proškoleným personálem. Její více než dvacetileté zkušenosti byly při realizaci speciálního zakládání této stavby velkým přínosem.
Před samotnou stavbou objednal investor na své náklady, ve spolupráci s Kloknerovým ústavem, pasportizaci přilehlých budov a komunikací. Zhotovitel podzemní konstrukce navíc nechal osadit na okolní objekty sledovací terčíky a geodeti tak neustále monitorovali budovy v bezprostřední blízkosti stavby.

Milánská stěna

Zahájení těžby milánských stěn předcházelo vybudování železobetonové vodicí zídky, sloužící k vytyčení budoucího obvodu, jako zásobárna pažicí suspenze, jako stabilizační prvek pro samotnou těžbu a také k osazení jednotlivých součástí podzemních stěn. Následně byl prostor budoucí stavební jámy stabilizován betonovou plochou s výztuží, která sloužila jednak pro pojezd těžké mechanizace a zároveň k zabránění znečištění okolních komunikací výjezdem techniky ze staveniště. Celý obvod byl rozdělen na jednotlivé lamely, standardně složené ze tří armokošů, přičemž se vždy pracovalo pouze na jedné lamele. V tomto případě byly v části objektu použity také jednozáběrové lamely sestávající z jednoho armokoše. Ty byly použity v prostoru u Anežského kláštera a v blízkosti kanalizačního řadu v ulici Malá Klášterská, vzhledem k tomu, že jsou šetrnější a riziko sesypání stěny rýhy tak bylo menší. Po zhotovení jedné lamely nelze pokračovat v práci na lamelách sousedních. Stabilita rýhy je zaručena na základě principu primární ch a sekundárních lamel, kdy je nutno se navracet zpět až po potřebném zatuhnutí jejích stěn.

1. fáze: Těžba jednotlivých záběrů drapákem pod ochranou pažicí suspenze

K těžbě se využívá speciální nosič se zavěšeným lanovým drapákem. Drapák použitý na stavbě byl šířky 2 800 mm a výšky 11 000 mm. Lanový drapák vážící 13 t je schopen zajistit požadovanou svislost a svou vlastní hmotností rozpojovat zeminu. Jeho pohyb byl vymezen vodicími zídkami podél celého obvodu budoucího objektu. Tloušťka podzemní stěny domu je 600 mm, hloubka dosahuje až 13 m. Těžba rýhy pro podzemní stěnu probíhala pod pažící suspenzí, která plnila funkci hydraulického pažení a stabilizovala stěny rýhy během těžby. V tomto případě byla použita bentonitová suspenze, jejíž hladina se po celou dobu těžby udržovala u horní hrany vodicích zídek.

2. fáze: Osazení lamely armokošem a zámkovou pažnicí s těsnicími pásy

Před samotným osazením projektovaných armokošů s distančními prvky do vytěžené a zapažené lamely jeřábem docházelo k přečištění bentonitové suspenze, aby odpovídala parametrům potřebným pro zahájení betonáže lamely. Některé armokoše byly osazeny ocelovými plotnami, o které se později celá konstrukce rozpírala. Po usazení armokoše do správné polohy bylo možno prostřednictvím betonovací kolony začít plynule zdola nahoru betonovat.

3. fáze: Betonáž lamely podzemní stěny

Betonáž se prováděla při současném vytlačování pažící suspenze z lamely a jejího odčerpávání zpět do zásobníků. Betonářské roury musí být vodotěsné a je třeba je postupně zkracovat tak, aby byly stále ponořeny minimálně 2 m v betonové směsi. Betonáž podzemní stěny se prováděla bez přerušení a v co nejkratší době. Bentonitová suspenze je po pročištění a kontrole kvality dále používána.
Jednotlivé lamely se při betonáži mezi sebou vodotěsně zajištovaly systémovými těsnicími pásy, které byly osazeny do ocelových pažnic tvořících bednění pracovní spáry. Ty slouží jako primární ochrana proti protečení. Jako sekundární ochrana slouží injektážní trubička mezi vybetonovanými lamelami, která se později zainjektuje. Injektáž probíhá při minimálním tlaku, max. do 20 MPa, aby nedošlo k porušení primární ochrany. Pokud není dosaženo úplné vodotěsnosti, injektáž lze opakovat. Popisovaný proces probíhal pod zemí a hotové dílo bylo možno spatřit až po odkrytí podzemních stěn.

4. fáze: Odkrytí podzemních stěn, broušení a kotvení

Poté, co byly veškeré podzemní stěny vybetonovány, bylo možno přistoupit k odbourání vodicích zídek a úpravě koruny podzemních stěn. Následovala vlastní těžba stavební jámy na pracovní úroveň ocelových rozpěr. Povrch odkrytých podzemních stěn kopíruje strukturu zeminy, ve které probíhala těžba. Po odkopání hotových milánských stěn se tak pod povrchem nenacházela rovná stěna, ale hrubý povrch s velkým množstvím nerovností. Takto vlnitý a hrubý beton bylo třeba vyfrézovat do požadované svislosti a v tomto případě i pohledově přijatelné kvality.
Po obvodu byla dále vyfrézována drážka pro zasazení vodorovné konstrukce, tedy stropu nad druhým suterénem. Stavební jáma se následně vyztužila převázkami a rozpěrami. Tím se stěny stabilizovaly a bylo možno pokračovat s odkopáváním zeminy až na úroveň základové spáry, která se nachází v průměrné hloubce 8 m. Tam byla také vyfrézována drážka pro základovou desku. Následně byl zhotoven podkladní beton a základová deska. Nad druhým suterénem byl zhotoven železobetonový strop, který je pomocí drážek vetknut do milánských stěn a po nabytí požadované pevnosti umožnil odstranění ocelových vzpěr a převázek. Strop nad prvním suterénem se poté položil na korunu hotové milánské stěny.

Zkušenosti z realizace

Při přípravě stavby bylo po provedení sondáže vedlejší budovy, která slouží jako zázemí sportoviště, zjištěno, že tomuto objektu v podstatě chybí základy. Z toho důvodu byl vypracován návrh na zajištění budovy záporovým pažením.

Jako součást přípravných prací musely být po archeologickém průzkumu odstraněny všechny netěžitelné překážky z prostoru podzemních stěn. Ty byly nahrazeny stabilizačním zásypem. Typicky se jednalo o základy a stěny původní zástavby.

Vzhledem k tomu, že nebylo povoleno zajištění stavební jámy kotvami, byly pro stabilizaci hotových milánských stěn použity ocelové rozpěry.

Specifikem založení rezidence U Milosrdných byl nedostatek prostoru a v důsledku aplikace horizontálních rozpěr se manipulační prostor uvnitř jámy ještě více zmenšil a také zkomplikoval. Výztuže ve tvaru trojúhelníku se nacházely v rozích, dále byly použity dvě vertikální rozpěry na pomocné konstrukci napříč celou jámou, ale i další vzpěry. Jáma byla navíc kolem celého obvodu ztužena svařencem z IP-profilů. Vzhledem k danému systému rozpěr byla těžba zeminy velmi náročná. V případě využití metody Top and Down by se rozpěry nerealizovaly a stěny by byly rozepřeny stropem nad prvním podzemním podlažím. Tato metoda je však na prostor ještě náročnější, a tak nepřicházela v úvahu.

Kvůli vysoké hladině spodní vody musely být vyvrtány dvě studny, pomocí nichž byla v průběhu těžby stavební jámy trvale snižována statická voda v prostoru jámy. Vlastní jáma je sice utěsněna podzemními stěnami vetknutými do nepropustného podloží, dochází však k průsakům dnem stavební jámy. Studny budou nadále v provozu i během další výstavby až do doby, než dojde k dostatečnému přitížení stavbou, čili do doby dokončení hrubé stavby monolitu.

Při výstavbě v historickém centru Prahy je také obtížný přesun nadrozměrného nákladu, který musel být přepravován na pokyn státních úřadů pouze v noci podle daných platných povolení.

Závěr

Výstavba základů bytového domu v historickém jádru hlavního města byla velkou výzvou jak pro společnost V Invest Development s.r.o., tak i pro zhotovitele speciál­ního založení. Trvalo dlouhých osmnáct let, než se podařilo stavbu domu zahájit. Od začátku tak bylo jasné, že v tomto místě vzniká ne­obyčejný projekt. Význam stavby předurčoval i její výjimečnou podobu, která může být zrealizována jen díky speciálním technologiím. Hlavními faktory, které určily, že bude využita technologie milánských stěn, byly zejména omezené prostorové možnosti a vysoká hladina podzemních vod. I když se jedná o nákladnou a složitou technologii, investor i zhotovitel stavby se shodují, že její použití bylo jediným možným a správným rozhodnutím. Spolupráce všech účastníků výstavby byla korektní a díky vzájemnému respektu mezi pracovníky společností V Invest Development s.r.o. a Zakládání Group a.s. bylo možno položit základy budovy, které propojí historickou a moderní tvář Prahy v místě, kde bylo doposud nevzhledné a neudržované parkoviště. Autoři jsou rádi, že se během výstavby mohli s technologií milánských stěn seznámit i studenti Fakulty stavební ČVUT v Praze, kteří tak načerpali cenné poznatky a zkušenosti do dalšího studijního a profesního života. 

Základní údaje o stavbě

Stavba: Bytový dům U Milosrdných, Praha
Objednatel: V Invest Development s.r.o.
Návrh stavby: FRÁNEK ARCHITECTS s.r.o.
Zhotovitel: Hinton, a.s.
Projektant speciálního zakládání: FG Consult, s.r.o. pro Zakládání Group a.s.
Zhotovitel speciálního zakládání: Zakládání Group a.s.
Doba realizace speciálního zakládání stavby: 01/22 a 07/22
Doba realizace stavby: dokončení cca 2Q/2024

Zdroj: https://www.casopisstavebnictvi.cz/clanky-vyuziti-milanskych-sten-pri-stavbe-bytoveho-domu-u-milosrdnych-v-historickem-centru-prahy.html