Jeden z najwyższych drapaczy chmur w Polsce – liczący 195 metrów wysokości i 50 kondygnacji Skyliner – wznoszony przez Warbud SA, powstaje na warszawskiej Woli, w pobliżu ronda Daszyńskiego. Zarówno skala inwestycji, jak i unikatowość zastosowanych rozwiązań sprawiają, że obiekt ma szanse stać się wkrótce nową wizytówką Stolicy.
Fundamenty wysokościowca zaprojektowano w układzie płytowo-palowym, w technologii baret. Pięciokondygnacyjną konstrukcję podziemia w osłonie 35-metrowych ścian szczelinowych zrealizowano metodą podstropową. Na etapie projektowania wykonane zostały przestrzenne analizy numeryczne w środowisku MES, których celem była optymalizacja posadowienia z punktu widzenia bezpieczeństwa konstrukcji przy dodatkowym warunku zdefiniowanego budżetu zadania i maksymalnego osiadania obiektu na poziomie 50 mm. Ostatecznie zaprojektowano 93 barety o przekroju poprzecznym 0,8 m x 2,8 m oraz płytę fundamentową o zmiennej grubości od 1,90 m do 2,70 m.
Inteligentny monitoring konstrukcji
To właśnie skala inwestycji, związane z nią inżynierskie wyzwania, a przede wszystkim troska o najwyższą jakość prowadzonych prac skłoniły Generalnego Wykonawcę – firmę Warbud SA – do współpracy z ekspertami z zakresu monitorowania konstrukcji – firmą SHM System z Krakowa. Efektem wspólnych działań jest system automatycznie kontrolujący wybrane wielkości inżynierskie:
• odkształcenia i naprężenia wewnątrz żelbetowych baret fundamentowych, ścian i słupów;
• naprężenia w gruncie pod płytą fundamentową;
• ciśnienie wody pod płytą fundamentową;
• temperatury betonu i gruntu.
W obrębie placu budowy zainstalowano 36 zintegrowanych z termistorami czujników, dzięki czemu w czasie rzeczywistym uzyskiwana jest informacja na temat zmian 72 wielkości fizycznych. System monitorowania jest w pełni zautomatyzowany i bezobsługowy, a co najważniejsze, umożliwia natychmiastowe informowanie osób upoważnionych o wystąpieniu ewentualnych zagrożeń za pomocą wiadomości e-mail oraz SMS. Szybka reakcja oraz zdefiniowane procedury działań zaradczych skutkują optymalnym i przede wszystkim bezpiecznym prowadzeniem prac budowlanych. Przykładowo wskazania z czujników ciśnienia wody umożliwiły zarządzanie w czasie rzeczywistym pracą pomp odwadniających wykop, zapewniając nie tylko bezpieczeństwo robót, ale także efektywne wykorzystanie sprzętu budowlanego oraz energii elektrycznej. Ciągłe monitorowanie, w odróżnieniu od pomiarów ręcznych wykonywanych okresowo, zapewnia maksymalny poziom bezpieczeństwa. To jedna z przyczyn, dla których systemy monitorowania konstrukcji stają się standardem na placach odpowiedzialnie prowadzonych budów na świecie i w Polsce. Takim przykładem jest warszawski Skyliner.
Światłowodowy pomiar odkształceń
Nowością w skali globalnej jest zastosowanie do kontroli pracy wybranej barety fundamentowej kompozytowych czujników światłowodowych EpsilonRebar. Czujniki światłowodowe umożliwiły pomiary odkształceń elementu w sposób geometrycznie ciągły, na całej jego długości, umożliwiając szczegółową analizę zmiany rozkładu siły w barecie w czasie wznoszenia kolejnych kondygnacji wieżowca. Czujniki pozwalają także na identyfikację wszelkich anomalii w elemencie, w którym zostały umieszczone, w tym również powstałych zarysowań. Cztery zainstalowane na placu budowy Skylinera liniowe czujniki światłowodowe Epsilon Rebar dostarczają danych pomiarowych odpowiadających aż 13 600 tradycyjnym punktowym tensometrom. Dane nt. mierzonych wielkości są umieszczane automatycznie na platformie pomiarowej SHMmonitor, dzięki czemu projektanci z Zespołu Projektowego Geotechniki i Fundamentowania Warbud SA nadzorują prace realizacyjno-projektowe w czasie rzeczywistym. Na bazie wartości uzyskiwanych z opomiarowanej barety i płyty fundamentowej kalibrowane są modele numeryczne 3D MES budynku i gruntu, by jak najlepiej analizować pracę wznoszonego obiektu z punktu widzenia zmieniających się w czasie oddziaływań i wykluczyć potencjalne zagrożenie. Firma Warbud SA realizuje obecnie trzy wieżowce w Warszawie. Na wszystkich inwestycjach wdrożono tę samą innowacyjną filozofię zarządzania danymi z Systemów Monitorowania Konstrukcji. Zdobyte wspólnie z SHM System doświadczenia, Warbud przekłada teraz na zarządzanie budową Muzeum Sztuki Nowoczesnej przy Placu Defilad w Warszawie. Kompleksowe podejście do procesu projektowania i budowy, uwzględniające korzyści płynące z zastosowania monitoringu, to obecnie w Warbudzie standard pozwalający generalnemu wykonawcy w pełni kontrolować ryzyko geotechniczne.
Grzegorz Kacprzak, Seweryn Bodus Zespół Geotechniki i Fundamentowania, Warbud SA
