• Nie Znaleziono Wyników

Analiza odkształceń i wzajemnych przemieszczeń różnych części tego samego obiektu lub różnych obiektów

W dokumencie Odbiór deskowań (Stron 54-57)

sąsiadu-jących ze sobą jest niezwykle ważna. Niepożądane mogą być zarówno zbyt duże, jak i zbyt małe przemieszczenia.

mgr inż. Piotr Rychlewski Instytut Badawczy Dróg i Mostów

w przypadku dróg. To ostatnie zagad-nienie nabiera bardzo dużego zna-czenia w miejscu wykonania obiektów mostowych lub w miejscach podłoża gruntowego o  niewielkiej nośności i  dużej podatności. Podczas budowy mostów i  wiaduktów zagadnienie to jest zwykle rozwiązywane dwuto-rowo przez specjalistów z  branży mostowej oraz drogowej. Podział na te dwie specjalności jest wymuszo-ny również przez Prawo budowlane,

gdyż inne uprawnienia potrzebne są do projektowania i  wykonywania dróg, a inne do mostów i wiaduktów.

W konsekwencji inny zespół projekto-wy zajmuje się projektowaniem na-sypu, a  inny obiektu inżynierskiego.

Przykład takiego postępowania jest przedstawiony na fot. 1. Konstruk-cja obiektu inżynierskiego wykonana jest już w całości, a przyległy nasyp będzie wybudowany później.

Należy zwrócić uwagę, że zwykle na tym etapie robót już zamontowa-na dylatacja wyregulowazamontowa-na zgodnie z  temperaturą montażu i  zapewnia-jąca odkształcenia przęsła pod wpły-wem sezonowych zmian temperatury.

Każdy z etapów budowy jest realizo-wany w  różnym czasie, przez różne zespoły, a często w ogóle przez różne firmy (podwykonawców).

Podczas budowy drogi ekspresowej wykonano nad niewielką rzeczką most (fot. 2). W podłożu, przy powierzchni, nad gruntami nośnymi występowa-ła dwumetrowa warstwa namułów.

Z  tego powodu obiekt posadowiono na palach.

Po oddaniu obiektu do eksploatacji zaobserwowano delikatne zaklęśnię-cia w  nawierzchni za przyczółkiem oraz niewłaściwą pracę dylatacji.

Fot. 1 Ι Obiekt mostowy wykonany w całości przed wykonaniem nasypów

Dokładne oględziny konstrukcji wy-kazały, że w  obiekcie konstrukcja przęsła stała się rozporą między przyczółkami w  wyniku zaciśnięcia dylatacji. Z powodu przesunięcia blach ścięciu uległy również śruby mocujące elementy łożyska do przę-sła. Przyczyną były odkształcenia konstrukcji oraz przemieszczenia przyczółków przekraczające zakres pracy dylatacji. Analiza dokumen-tacji powykonawczej wykazała, że obiekt budowany był w sposób analo-giczny do pierwszego przykładu (fot.

1). W pierwszej kolejności wykonano przyczółki na palach i  konstrukcję przęsła. W  tym czasie prace przy wykonywaniu sąsiedniego nasypu były mało zaawansowane. Wybu-dowanie nasypu przylegającego do przyczółka generuje w  takim przy-padku powstanie dwojakich obciążeń i w konsekwencji przemieszczeń:

■ po pierwsze istotnie się zwiększa parcie poziome na ścianę przyczółka;

■ po drugie ciężar zbudowanego nasy-pu obciąża warstwę słabego gruntu (w  tym przypadku namułu), który chce się wycisnąć spod nasypu.

Najbliżej i  najłatwiej jest to możli-we w  kierunku rzeki, co powoduje dodatkowe parcie na pale umiejsco-wione w namule.

Suma tych obciążeń, przy prawidło-wo nawet zaprojektowanych palach, powoduje przemieszczenie poziome przyczółka, które zwiększa się wraz ze wzrostem jego wysokości. W pre-zentowanym obiekcie oszacowano te przemieszczenia na kilkanaście mi-limetrów. Nie jest to sama w  sobie wartość szokująca i  koresponduje z wyczuciem inżynierskim oraz zasa-dą, że każdemu obciążeniu towarzy-szą odkształcenia. Jednak w  przy-padku niewielkich obiektów i  taka wartość przemieszczeń może już stwarzać problemy. Przemieszczenia te sumują się z obydwu przyczółków i  muszą być uwzględnione w  prze-mieszczeniach dylatacji. Ze względu na małą długość przęsła dylatacja ma mały zakres przesuwu. Jeśli nie przewidziano, że dylatacja zostanie zamontowana przed ujawnieniem się wszystkich przemieszczeń po-ziomych przyczółka, a  dodatkowo się ujawnią jakieś niedoskonałości wykonawstwa lub nieco odmienne warunki gruntowe, to dylatacja nie będzie pracowała prawidłowo i może dojść do jej całkowitego zaciśnięcia.

Wbrew pozorom nie są to sytuacje takie rzadkie, dotyczą szczególnie obiektów małych i  jeśli nie dojdzie do odłamania skrzydełek lub ścianki

Fot. 2 Ι Most posadowiony na palach

REKLAMA

technologie

zaplecznej, funkcjonują bez dodatko-wej ingerencji.

Przy przebudowie istniejących dróg, gdzie istnieje konieczność utrzymania ruchu, obiekty mosto-we buduje się metodą połówkową.

Po wybudowaniu połowy konstrukcji przenosi się na nią ruch pojazdów i  w  sąsiedztwie wykonuje funda-menty i  podpory brakującej części.

Proces ten może być rozciągnię-ty w  czasie, kiedy budujemy obiekt mostowy jednej nitki drogi, a po kil-ku latach uzupełniamy drugą nitkę, budując podpory obok istniejących.

Przykład takiego obiektu pokazano na fot.  3. Ze względu na warun-ki gruntowe zapewniające nośność i akceptowalne dla konstrukcji osia-dania zaprojektowano bezpośred-nie posadowiebezpośred-nie podpór wiaduktu.

Co prawda, występujące w  podłożu piaski nie były zbyt dobrze zagęsz-czone, ale wykorzystana do budowy

przyczółków konstrukcja była nie-wrażliwa na pojawiające się w  cza-sie budowy odkształcenia. W czacza-sie eksploatacji obiektu nie zaobser-wowano niczego niepokojącego aż do momentu budowy obok podpór drugiej nitki drogi. Na fot. 3 widocz-ne są przemieszczenia poprzeczwidocz-ne podpory w stronę budowanego obok przyczółka oraz przemieszczenia wzdłuż osi drogi w  kierunku przę-sła widoczne np. na taśmie barie-roporęczy. Osiadania podpory były większe od strony nowo budowane-go obiektu, co ze względu na dużą wysokość powodowało przechylanie się podpory. Po wykonaniu obiektu sąsiedniego przemieszczenia usta-ły. Analiza dokumentacji wykonaw-czej wykazała, że jedną z  przyczyn takiego zachowania było dogęsz-czenie piasków w podłożu spowodo-wane użyciem technik wibracyjnych do pogrążania i  wyciągania ścianek stalowych w  nowo budowanym fun-damencie. Ponadto wykonanie wyko-pu w  sąsiedztwie wysokiej podpory posadowionej bezpośrednio powodu-je powstanie przemieszczeń ścianki stalowej w  stronę wykopu oraz na-turalnie odciąża grunt, co powoduje dodatkowe osiadania istniejącego obiektu.

Jeśli w podłożu będzie wysoki poziom wody gruntowej, zmuszający do pro-wadzenia pompowania z  wykopu, to realizacja będzie jeszcze bardziej pro-blematyczna, jak w  obiekcie pokaza-nym na fot. 4.

Wiadukt w  ciągu drogi ekspreso-wej był budowany w dwóch etapach.

Po wykonaniu jednej nitki wykonano

„w styk” drugą połówkę. Przy przebu-dowie istniejącego wcześniej obiektu posadowionego na palach wybudowa-no wybudowa-nowy obiekt posadowiony bezpo-średnio. Spowodowało to znaczące Fot. 3 Ι Przykład przemieszczenia podpory

wiaduktu prostopadle do osi drogi

Fot. 4 Ι Obiekt wykonywany metodą połówkową w trudnych warunkach

zwiększenie obciążeń na podporę, ale dało się uzasadnić obliczeniowo na podstawie nowego rozpoznania pod-łoża. Niefortunnie rozpoznanie było wykonywane pod istniejącym obiek-tem, wobec czego dla jednej podpory wykonano dwa odwierty na zewnątrz obiektu i  jedno sondowanie w  środ-ku. W sondowaniu nie da się określić bezpośrednio rodzaju gruntu, a inter-pretacja opiera się na oporach pogrą-żania sondy. Jak się później okazało, było to miejsce największych prze-mieszczeń.

Po wykonaniu całego obiektu okazało się, że część wykonywana jako pierw-sza miała zaciśniętą dylatację (fot. 5).

W czasie budowania drugiej nitki wy-konana już konstrukcja podpory do-znała przemieszczeń większych niż zakres przemieszczeń dylatacji. Wy-nikało to z faktu, że prowadzony obok wykop niekorzystnie oddziaływał na

wykonany już fundament. Ze wzglę-du na konieczność odpompowywania wody z  wykopu potęgowały się nie-korzystne oddziaływania opisane dla obiektów wcześniej przedstawionych.

Dodatkowo warunki gruntowe okaza-ły się trochę gorsze, niż zakładano w projekcie ze względu na przebiega-jącą w pobliżu rzekę. W czasie budowy drugiej nitki obserwowano istotne od-kształcenia ścianek stalowych zabez-pieczających wykop. W związku z tym generalnie wydaje się, że uzasadnione jest zastosowanie fundamentów pa-lowych w przypadku połówkowej budo-wy obiektów i niepewnych warunków gruntowych.

Realizacja obiektów inżynierskich połaczonych z  nasypami na słabym podłożu może powodować również pewne komplikacje. Na fot. 6 po-kazano niewielki przepust,

które-go jednak nie dotyczyły opisywane problemy.

Wbudowywane w  nasyp tego rodza-ju i  większe konstrukcje są w  trud-nych warunkach zwykle posadawiane na palach. Jednak trzeba pamiętać, że w  przypadku przepustów wbu-dowanych w  nasyp zmniejszają one naciski na podłoże ze względu na fakt, że składają się głównie z  po-wietrza. Posadowienie przepustu na fundamencie pośrednim sprawia, że jego osiadania są bardzo małe. Na-tomiast dopuszczalne osiadania są-siadującego nasypu drogowego mogą sięgać kilkudziesięciu milimetrów.

Jeśli strefa przejściowa nie jest właściwie rozwiązana lub nie zadba-my o wyrównanie osiadań, powstaną nieakceptowalne przez użytkownika drogi zakłócenia ciągłości niwelety.

Problem jest jeszcze poważniejszy w przypadku linii kolejowych.

www.frankipolska.pl

FRANKI POLSKA Sp. z o.o.

31-358 Kraków, ul. Jasnogórska 44 T 12 622 75 60, F 12 622 75 70, E info@frankipolska.pl

W dokumencie Odbiór deskowań (Stron 54-57)