Budowany odcinek zwyczajowo zwanym obejściem Węgierskiej Górki, będzie miał 8,5 km długości. Generalnym wykonawcą zadania jest konsorcjum z Grupy Kapitałowej MIRBUD. To niezwykły w skali kraju projekt: w ciągu trasy powstają dwa dwunawowe tunele: TD-1 w zboczu masywu Barania Góra, w rejonie wschodniego stoku wzniesienia Glinne, a TD-2 w południowo-wschodnim stoku wzniesienia Żarek i częściowo północno-wschodnim stoku wzniesienia Mała Barania – Białożyński Groń. Łączna długość obu obiektów to około 1,8 km. Inne ważniejsze obiekty inżynieryjne, które powstaną w ciągu nowej drogi, to trzy mosty i pięć estakad. 

W zakresie robót dużą część stanowią specjalistyczne prace geotechniczne. Realizacja inwestycji w górskim terenie o złożonej budowie geologicznej wymaga wykonania m.in. zabezpieczenia skarp oraz portali tuneli. 

Te kluczowe dla możliwości podjęcia dalszych działań prace powierzyliśmy firmie Keller Polska – informuje Wojciech Zachwieja, zastępca dyrektora kontraktu z MIRBUD S.A.

Fot. Quality Studio

Pierwsze prace zabezpieczające

Mimo że pierwotnie kontrakt nie obejmował obiektów portali tunelu, na plac budowy pracownicy firmy weszli w sierpniu 2020 r. właśnie po to, by wykonać zabezpieczenia niemal pionowych ścian dwóch portali. Było to działanie priorytetowe, które umożliwiło rozpoczęcie drążenia. Aktualnie wykonawca przeprowadza obliczenia w ramach prac projektowych dla kolejnych portali tunelu. To najbardziej spektakularne roboty podczas realizacji tej inwestycji. Pozostałe obiekty inżynieryjne w naszych zadaniach to skarpy, konstrukcje oporowe i mury oporowe – komentuje Sławomir Płyś, dyrektor Oddziału Południe firmy Keller Polska.

Gwoździowanie w wykopach

Zabezpieczenia wykonuje się równocześnie z pracami ziemnymi. W przypadku obiektów o wysokości kilkunastu lub kilkudziesięciu metrów wykonuje się wykop w skarpowaniu półkami o wysokości max. 2,5 m i w każdym etapie zabezpiecza się zbocze skarpy. 

Pierwsza faza takiej operacji to gwoździowanie, następnie przeprowadza się wstępne torkretowanie („narzutkę”), zbrojenie ścianki wykopu, a potem narzucany jest torkret docelowy lub instaluje projektowane oblicowanie skarpy. Głębokość gwoździowania zależy od obiektu, w ubiegłym roku ta wielkość sięgała kilkunastu metrów, a w przypadku kolejnych portali będzie to 30 m. Na podobne głębokości prowadzi się też kotwienie podstaw murów oporowych.

Fot. Quality Studio

Nieprzyjazna aura

Przedłużająca się zima i długotrwałe opady wiosną mocno przeszkadzały w realizacji zadań, co przełożyło się na osiągnięcie zaawansowania prac na poziomie około 20–25%. Zrealizowaliśmy prace w obrębie dwóch, trzech obiektów inżynieryjnych z 26. Na trzech odcinkach wykonujemy pale i kotwy pod mury oporowe. W przypadku skarp prowadzimy głównie gwoździowanie i zakładanie powłok – informuje dyrektor.

Pogoda to jeden z podstawowych problemów przedsięwzięć realizowanych w terenach górskich. Wiosną, po dwóch tygodniach niemal nieustających opadów, nasiąknięte wodą skarpy stają się o 20–30% cięższe, co powoduje wstrzymanie prac ziemnych (m.in. ze względu na zagrożenie osuwiskami), a w konsekwencji – także geotechnicznych.

Kapryśna geologia

Drugim problemem w górach jest zmienność podłoża. Ukształtowanie terenu w wyniku zachodzących procesów geologicznych powoduje, że na sąsiadujących odcinkach warunki mogą się różnić nawet na odległościach 15–20 m. Trudno to wykryć, ponieważ standardowe rozpoznania wykonuje się co kilkadziesiąt metrów, w inwestycjach liniowych to nawet około 50 m, a pomiędzy punktami pomiarowymi mogą pojawiać się poważne różnice: przykładowo, mamy rozpoznanie na określonej długości, a nagle zmieniają się parametry, ze skały przechodzimy w koluwium, z koluwium w grunty spoiste, a to wszystko na odcinku kilkunastu metrów. Takich zjawisk nie obserwujemy w okolicach Krakowa, nie mówiąc o centrum kraju, gdzie wszystko jest bardziej przewidywalne a niespodzianki zdarzają się dużo rzadziej. W terenach górskich musimy trzymać rękę na pulsie i mieć w pogotowiu zespół projektowy, który reaguje na zmienność sytuacji, uwzględniając realne parametry i dobierając odpowiednie rozwiązanie do zmieniających się parametrów gruntowych. Pomaga nam fakt, że jesteśmy jednocześnie wykonawcą i projektantem na tej budowie – wyjaśnia Sławomir Płyś.

Fot. Quality Studio

Pustki w portalu

Taki problem napotkano przy zabezpieczaniu portalu w tunelu TD-1, gdzie zaplanowano gwoździowanie polegające na wywierceniu otworu, wypełnieniu go zaczynem i wbudowaniu zbrojenia w postaci prętów gruntowych. Niespodziewane spękania i pustki w górotworze spowodowały, wystąpienie zjawiska ucieczki zaczynu cementowego z otworu wiertniczego – dlatego sprawnie dokonano zmian w projekcie i zastosowano mikropale iniekcyjne na bazie pasty betonowej, dzięki czemu uzyskano przyczepność.

Nowatorskie mikropalowanie

Podczas tej operacji zastosowano technologię iniekcji ciśnieniowej Compaction Grouting, technologię używaną stosunkowo rzadko – w odróżnieniu od standardowych metod kotwienia i gwoździowania. Pozwala ona na prowadzenie robót w trudnych warunkach szczelin, rozwarstwień, zwietrzelin czy przewarstwień piaskowca, eliminując zjawisko ucieczki zaczynu w głąb górotworu. Tę metodę do tej pory wykorzystywano do wypełniania lub dogęszczeń podłoży w elementach pionowych. Innowacją na budowie obejścia Węgierskiej Górki było wykonanie mikropali pod kątem i z zastosowaniem iniekcji betonowej rozpychającej (ang. compaction grouting) do wypełnienia i uzbrojenia elementów kotwiących.

Fot. Quality Studio

Ludzie i maszyny

Keller Polska na budowie odcinka S1 Przybędza–Milówka do robót zasadniczych wykorzystuje palownice, kotwiarki oraz urządzenia do gwoździowania. Pracownicy to przede wszystkim operatorzy wiertnic i ich pomocnicy oraz operatorzy stacji wytwarzania zaczynu, czyli kadra wąsko wykwalifikowana. Oprócz pracowników firmy, część prac, takich jak zbrojenia czy torkretowanie, wykonują podwykonawcy, co oznacza, że na placu budowy pracuje jednocześnie nawet kilkadziesiąt osób. Roboty są wykonywane kompleksowo, 12 godzin dziennie przez pięć dni w tygodniu. Na bieżąco prowadzony jest też monitoring wykonanych robót i ich wpływu na otoczenie. Informacji dostarczają dane zbierane przez geodetów z urządzeń pomiarowych.

Geoinżynieria niezbędna w inwestycjach

Bez firm geotechnicznych realizacja inwestycji infrastrukturalnych jest praktycznie niemożliwa, choć różna jest ich waga – rośnie wraz z poziomem trudności terenowych i gruntowych. W obszarach górskich to np. konieczność wykonywania zadań na stromych, kilkunastometrowej wysokości skarpach w obszarach potencjalnych osuwisk. Zabezpieczanie ściany o wysokości nawet powyżej 20 m z nachyleniem 1:0,6, czyli niemal pionowej, wymaga wysoce specjalistycznej pracy geotechnicznej, zarówno projektu, jak i wykonania – podsumowuje przedstawiciel Keller Polska.