Od ponad trzech lat, głównie w budownictwie drogowym i kolejowym, stosowana jest technologia pali z iniekcyjnie poszerzaną podstawą (pale IS). Jest to metoda opracowana przez Instytut Badawczy Dróg i Mostów i Polbud-Pomorze sp. z o.o. Jeden z słuchaczy, nawiązując do wygłoszonej przez Daniela Słowikowskiego prezentacji pt. „Pale IS: skuteczność bez kompromisu – od technologii do realizacji”, poprosił o opisanie procesu technologicznego wykonania pala IS oraz wyjaśnienie czy iniekcja odbywa się przez rurkę w rdzeniu stosowaną jako dodatkowy przelot. Iniekcja polegająca na poszerzeniu podstawy pala jest wykonywana poprzez monitor zainstalowany na żerdzi wiertniczej (standardowy zestaw do iniekcji strumieniowej) – wyjaśnia ekspert. I dodaje, że monitor i żerdź jest wprowadzana do podstawy pala poprzez rurkę prowadzącą. To ułatwia prace, ponieważ nie trzeba przewiercać osiowo trzonu betonowego pala.

Nośność pala a warunki geotechniczne

Główną ideą pali IS jest zwiększenie nośności pala poprzez zwiększenie nośności jego podstawy: kolejne pytanie dotyczyło efektywności iniekcji podstawy pala z uwagi na nośność/osiadanie w porównaniu do pali bez iniekcji. Poszerzenie podstawy pala jest bardzo skutecznym sposobem na zwiększenie nośności pala oraz zmniejszenie osiadań. W zależności od wielkości projektowanych obciążeń oraz warunków geotechnicznych posadowienia, uzyskujemy zwiększenie nośności pala od kilkudziesięciu do ponad stu procent – odpowiada Daniel Słowikowski.

Obecnie najczęściej wykorzystywaną technologią wraz z poszerzeniem podstawy są pale formowane świdrem ciągłym, tzw. CFA-IS. W odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób zapewniona jest jednorodność podstawy kolumny jet grouting i sprawdzenie jej średnicy, Daniel Słowikowski odpowiada, że badania odbiorowe pali CFA IS są połączeniem standardowych procedur badań odbiorowych pali oraz kolumn wykonanych metodą iniekcji strumieniowej. Tłumaczy, że najczęściej badane są próbki betonu pobrane w trakcie betonowania trzonu (metodyka standardowa) oraz próbki cementogruntu pobierane z wypływu (metoda standardowa). Dla zapewnienia średnicy poszerzenia, w celu sprawdzenia poprawności przyjętych parametrów wykonania iniekcji strumieniowej, wykonywana jest kolumna testowa. Ostatnim etapem badań odbiorczych są badania obciążeniowe oraz ciągłości pali, na podstawie których można zweryfikować parametry poszerzenia podstawy.

Iniekt wypływa, ale emisja jest niska

Świat niemal w każdym aspekcie życia zaczyna iść w stronę rozwiązań „eko”. A jak się ma do tego stosowanie technologii generującej wypływ iniektu na powierzchnię? Daniel Słowikowski mówi, że, co prawda, iniekcja strumieniowa jest tzw. metodą brudną – w porównaniu do innych rozwiązań w wyniku jej zastosowania powstaje więcej odpadów technologicznych (wypływający w trakcie robót nadmiar iniektu), ale posiada też wiele zalet nieosiągalnych w przypadku innych metod i technologii. Technologia pali IS jak najbardziej wpisuje się w trendy i wymagania „eko”. Zastosowanie pali IS w stosunku do standardowych metod istotnie wpływa na zwiększenie tempa robót oraz ograniczenie zużycia materiałów. Sama emisja CO2 do atmosfery w trakcie produkcji materiałów jest o kilkadziesiąt procent niższa.

Ekspert z firmy Polbud-Pomorze dodaje, że poszerzenie podstawy pala wykonuje się tylko na długości 1–2 m. W odniesieniu do typowych długości pali IS, czyli od kilku do ponad 20 m (sporadycznie więcej), udział technologii iniekcji strumieniowej w konstrukcji pala IS jest więc relatywnie niewielki.

Uczestnicy konferencji byli też ciekawi, która (mając na uwadze kłopoty związane z podłożem) stosowana w Polsce przez Polbud-Pomorze technologia jest najtrudniejsza do poprawnego zastosowania. Jak mówi Daniel Słowikowski, biorąc pod uwagę samo wykonywanie robót, najtrudniejszymi realizacjami i technologiami są te najbardziej złożone oraz wymagające doświadczenia w wykonawstwie. Do takich metod z naszej palety można zaliczyć pipe roofing. Bardzo popularna w wykonawstwie jest metoda jet-grouting, która, szczególnie w przypadku złożonych konstrukcji geotechnicznych, jest trudna w wykonawstwie. Dodaje też, że najtrudniejsze są te realizacje, w ramach których rozwiązania projektowe są nieoptymalne, co często jest wynikiem m.in. problemów na etapie rozpoznania podłoża gruntowego, ale też względów marketingowych. Z drugiej strony zdarzają się takie sytuacje, w przypadku których rozwiązania projektowe są wzorcowe, ale uwarunkowania przestrzenne nie pozwalają na prace odpowiednich maszyn i urządzeń.

Przeczytaj także: Geoinżynieria w Budownictwie - nowe wyzwania, nowe rozwiązania