a w przypadku elementów żelbetowych – również o jakości i trwałości.
Fot. 1 Ι Mosty w Darłowie przed rozbiórką
Konstrukcje gruntowo-powłokowe to konstruk-cje, które do przenoszenia obciążeń wykorzystu-ją – umownie mówiąc – grunt otaczawykorzystu-jący elementy konstrukcyjne, a w szczególności tzw. zasypkę po-włoki. W przypadku powłok o kształtach łukowych lub owalnych grunt tworzy coś w rodzaju sklepienia podtrzymywanego przez powłokę (tzw. przesklepie-nie), która może być wykonana z różnych tworzyw.
Ponadto współpracę z gruntem obserwujemy rów-nież w bocznych strefach elementów. Z tych zasad pracy wynikają wysokie wymagania w zakresie pa-rametrów zasypki (kruszywo o odpowiednim uziar-nieniu, mrozoodporne, odpowiednio zagęszczone, czyli zagęszczane równomiernie warstwami w od-powiedniej kolejności, osiągając wysoki wskaźnik).
Technologia zagęszczania, zwłaszcza dla powłok elastycznych, np. stalowych, ma kluczowe zna-czenie, gdyż podczas tego procesu powłoki ulegają kontrolowanym deformacjom. Konstrukcje sztyw-niejsze, a do takich zaliczamy obiekty żelbetowe, w mniejszym stopniu mogą wykorzystywać prze-sklepienie do przenoszenia obciążeń, a w przypad-ku elementów ramowych (prostokątnych) zjawisko to nie występuje lub jest marginalne.
Warunek sukcesu to dobrze wykonany projekt, doświadczona ekipa wykonawcza i nadzór, naj-lepiej również ze strony dostawcy technologii.
Dzisiaj można śmiało powiedzieć, że osiągnęliśmy na tyle dobry poziom jakości, że usterki należą do rzadkości.
Prefabrykacja elementów poza miejscem budowy to często ważny czynnik decydujący o szybkości montażu, a w przypadku elementów żelbetowych – również o jakości i trwałości. Systemy budowy mostów o konstrukcji gruntowo-powłokowej za-równo z prefabrykatów żelbetowych, jak i stalo-wych umożliwiają wykonanie zasadniczych prac montażowych w ciągu zaledwie kilku dni, co wy-datnie zmniejsza ingerencję w otoczenie nie tylko poprzez krótkotrwałość procesu, a tym samym uciążliwość spowodowaną hałasem i emisją zanie-czyszczeń. Krótki czas budowy to także krótszy czas utrudnień w ruchu na szlakach komunikacyj-nych przebiegających przez teren budowy. Zakres prac brudnych lub mokrych na miejscu sprowa-dzony jest do niezbędnego minimum: w technolo-giach prefabrykacji żelbetowej wylewane na mokro są fundamenty lub ich wydzielone części, a na-stępnie zamki spinające konstrukcję w całość.
Zamki te zapobiegają zjawisku analo-gicznemu do klawiszowania charak-terystycznego dla ustrojów złożo-nych z wielu podobzłożo-nych elementów – płyt lub belek. Prefabrykaty najczę-ściej mają wycięcia (nisze) z wypro-wadzonym zbrojeniem służącym do powiązania za pomocą dodatkowych prętów z sąsiednimi prefabrykatami podobnie ukształtowanymi.
Prefabrykacja, szczególnie w techno-logii żelbetowej, może przyczynić się do osiągnięcia lepszej jakości wyko-nania (ilość robót na mokro bardzo ograniczona) ze względu na wytwa-rzanie konstrukcji w wyspecjalizowa-nych zakładach z odpowiednim nadzo-rem technicznym i w uniezależnieniu od warunków atmosferycznych. Pro-stota konstrukcji, które w tej techno-logii mogą osiągać zarówno kształty łukowe, jak i prostokątne (ramy żel-betowe), eliminuje lub bardzo ogra-nicza liczbę elementów decydujących o trwałości i kosztach utrzymania (brak łożysk, brak dylatacji). Sys-temy takie stanowią konkurencyjną alternatywę również tam, gdzie wy-sokość naziomu ogranicza zastoso-wanie łupin stalowych (w technologii żelbetowej ten problem praktycznie nie występuje, co ma ogromne zna-czenie zwłaszcza przy przebudowie obiektów). O wyborze tego rozwiąza-nia mogą także decydować względy estetyczne – w technologiach stalo-wych krawędzie blach najczęściej są widoczne, a w przypadku obiektów usytuowanych w skosie cięte arkusze blach tworzą nieregularne falbanki.
Istnieje możliwość zaprojektowania pierścieni w skrajnych elementach na tzw. wlocie, które są integralną czę-ścią prefabrykatu, będących nie tylko estetycznym wykończeniem, ale też mogących podtrzymywać umocnie-nie skarp nasypu. Nierzadkim przy-padkiem jest również zintegrowanie skrajnych prefabrykatów ze ścianą Fot. 2 Ι Nowe mosty w ciągu DK 37 w Darłowie
czołową (tworzy się wtedy specy- ficzny jeden prefabrykat przestrzenny – nie ma wówczas zbędnych styków narażonych na wpływy atmosferycz-ne), co jest kolejnym krokiem do ogra-niczenia prac na budowie i decyduje o skróceniu czasu realizacji inwesty-cji. W razie potrzeby powierzchniom zewnętrznym można nadać charak-terystyczną fakturę w zależności od chęci uzyskania odpowiedniego efektu architektonicznego.
Ogólny tok postępowania przy mon-tażu to wykonanie wykopu i funda-mentów żelbetowych, następnie ustawienie za pomocą żurawia prefa-brykatów dolnych, po skontrolowaniu ustawienia i odchyleń od wszystkich płaszczyzn ułożenie elementów gór-nych i ich scalenie. Pozostaje
ułoże-nie hydroizolacji i zasypaułoże-nie obiektu. Fot. 3 Ι Nowy most w ciągu DK 37 w Darłowie
REKLAMA
Dzięki temu osiąga się wydajność na-wet 25 m.b. obiektu na dobę.
Wybór izolacji zależy od kształtu prze-kroju poprzecznego. Dla przeprze-kroju pro-stokątnego zewnętrzna powierzchnia obiektu jest zabezpieczana za pomocą bitumiczno-epoksydowej izolacji powło-kowej. Dla przekroju łukowego izolacja bitumiczno-epoksydowa zastępowana jest przez gładką, niezbrojoną mem-branę izolacyjną na bazie uplastycz-nionego polichlorku winylu. Pozostałe elementy izolacji dla obu przekrojów są z reguły takie same, a więc zewnętrzna powierzchnia zabezpieczana jest przez folię kubełkową. Szczególną wagę przy-wiązuje się do styków elementów (to potencjalnie problematyczne miejsce i szansa przecieków jest większa niż na powierzchni prefabrykatów). Zewnętrz-ne styki elementów są zabezpieczaZewnętrz-ne za pomocą kitu pęczniejącego, trwa-le elastycznego kitu poliuretanowego i dodatkowego przykrycia z systemowej taśmy hypalonowej. Wewnętrzne połą-czenia elementów wypełnia się kitem pęczniejącym oraz trwale elastycznym kitem poliuretanowym. Stosowanie wysokiej klasy betonu również wpływa na szczelności obiektu.
Przykłady optymalnych zastoso-wań to: przejścia dla zwierząt, małe i średnie mosty zintegrowane oraz wiadukty drogowe i kolejowe, tune-le, przepusty, przejścia podziemne itp. Możliwe do osiągnięcia są za-równo ustroje jednoprzęsłowe, jak i wieloprzęsłowe – dolne prefabrykaty międzyłupinowe stanowią wówczas podporę jednocześnie dla obydwu sąsiadujących przęseł. Wymiary po-szczególnych elementów są ograni-czone ze względu na ich transport i masę (nośność sprzętu montażo-wego), z reguły mają szerokość od 1 do 5 m. Jeden segment konstrukcji to najczęściej trzy prefabrykaty – dwa dolne i jeden górny, stropowy. Połą-czenie pomiędzy nimi jest całkowicie Fot. 4 Ι Łupinowy most kolejowy na linii Kraków – Wieliczka
Fot. 5 Ι Wiadukt ramowy na linii Kraków – Wieliczka
Fot. 6 Ι Przejście dla pieszych przy PGE Arena w Gdańsku
przegubowe, realizowane przez wal-cowe ukształtowanie strefy styków.
Wysokość użytkowa takich obiek-tów może dochodzić do 10 m, na-tomiast ich szerokość (rozpiętość w świetle) – do 22 m.
Pierwszą inwestycją w Polsce, w której zastosowano prefabryko-wane elementy żelbetowe irlandzkiej firmy ABM, niejako na zasadzie eks-perymentu, była budowa dwóch jed-noprzęsłowych mostów w ciągu drogi krajowej nr 37 w Darłowie dla szcze-cińskiego oddziału Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad, według projektu biura projektów z Bydgosz-czy. Zastosowano tam prefabrykaty łupinowe zwieńczone pierścieniem na obwodzie. Oba mosty mają bar-dzo podobną, niemal bliźniaczą, kon-strukcję o rozpiętości niespełna 6 m, szerokości około 20 m i wyso-kości 3,4 m. Zastąpiły one wysłużone małe żelbetowe mosty o konstrukcji ramowej. W odróżnieniu od obiektów rozebranych nie zdecydowano się na wybudowanie ścian czołowych i za-chowano kształt nasypu, umacniając grunt kostką betonową ze względu na potrzebę zachowania dość dużego spadku. Na czas robót zwężono kory-ta cieków za pomocą skory-talowych ścia-nek szczelnych, które następnie wy-cięto na poziomie dna, a tym samym nie było potrzeby wykonywania tym-czasowego koryta i obejścia ciekiem miejsca budowy. Przy tej okazji obiek-ty poszerzono, tak aby droga krajowa osiągnęła zakładane parametry klasy G oraz by zmieścić od strony północ-nej chodnik przewidziany w przyszło-ści do dalszej rozbudowy. Znalazło się miejsce również na niezbędne bariery i barieroporęcze, zgodnie z obowią-zującymi wówczas przepisami, oraz na schody serwisowe.
W zaprojektowanym moście przez rzekę Orlę w ciągu drogi wojewódz-kiej nr 241 pod Więcborkiem
zapro-jektowano ramy prostokątne. Jak wspomniałem, system żelbetowy ma tę zaletę, że w wielu przypad-kach umożliwia nie tylko sprefabry-kowanie i zintegrowanie pierścieni zabezpieczających przestrzeń pod-mostową, ale też skrzydeł, gzym-sów i ścian bocznych lub czołowych, czego przykładem są obiekty kole-jowe (most i wiadukt) w ciągu linii Kraków – Wieliczka.
Jedną z ciekawszych architektonicz-nie realizacji w Polsce jest tunel TP2 na trasie Słowackiego w Gdańsku przy stadionie PGE Arena, ukończo-ny tuż przed mistrzostwami w piłce nożnej Euro 2012. Zastosowano w nim powłoki łukowe o rozpiętości niespełna 20 m, z elementami gór-nymi posiadającymi użebrowanie podłużne. Wysokość konstrukcji to 6,78 m, a długość 37,5 m, składa się na nią 15 segmentów o szerokości 2,5 m każdy. Montaż konstrukcji przeprowadzono w krótkim czasie (cztery dni), mimo niesprzyjających warunków atmosferycznych (mróz i opady śniegu). Ściany czołowe zrea-lizowano, opierając się na technolo-gii zbrojenia gruntu i prefabrykatach drobnowymiarowych. Po tym udanym doświadczeniu liczba budowanych obiektów w tej technologii wzrasta.
Podsumowując, zbiór wymienionych cech – takich jak: szybkość mon-tażu, relatywna lekkość konstruk-cji w zestawieniu z tradycyjnymi obiektami, możliwość zintegrowania gzymsów, ścian czołowych i bocz-nych oraz pierścieni zabezpiecza-jących, minimalizacja zakresu prac w ogóle, a mokrych w szczególno-ści, charakterystycznych dla zin-tegrowanych obiektów budowa-nych z prefabrykatów żelbetowych – sprawia, że technologia ta stano-wi dobre uzupełnienie oferty zstano-wią- zwią-zanej z projektowaniem i budową obiektów inżynierskich w Polsce.