KONSTRUKCJA PONAD CHMURAMI

W całej Polsce nie ma budynku, który sięga wyżej. Fundamenty 310-metrowego Varso Tower sięgają do 39 metrów w głąb ziemi. Jego budowa to pasmo wyzwań – tuż obok kolejowy tunel średnicowy, zabudowa, gąszcz naziemnej komunikacji i podziemnej infrastruktury technicznej. To walka z czasem oraz warunkami atmosferycznymi, które na takim pułapie mają niebagatelne znaczenie. To opowieść o dobrych wyborach, rygorze realizacji i rozpiętości inżynierskich rozwiązań.

Varso Tower – emblematyczna, strzelista wieża kompleksu biurowo-usługowego Varso Place – to flagowy projekt HB Reavis: inwestora, a zarazem generalnego wykonawcy obiektu. Projekt drapacza chmur powstał w pracowni Foster + Partners. Za realizację jego żelbetowej konstrukcji odpowiada Warbud. Varso Tower to 53 kondygnacje, 1950 m2 powierzchni na typowej powtarzalnej kondygnacji, w które łącznie wbudowano aż 14 tys. ton stali i 65 tys. m3 betonu. Za obraz budowy niech posłuży wąska działka, a na niej momentami ponad 170 pracowników realizujących konstrukcję żelbetową. W samą płytę fundamentową wprowadzono zbrojenie SAS o gigantycznej wytrzymałości na rozciąganie. Nie dorówna jej żaden obiekt w kraju. Wszystko po to, by udźwignąć ciężar wieży zwieńczonej potężnym 80metrowym masztem. To właśnie położenie i asymetria konstrukcji Varso Tower powoduje działanie tak ogromnych sił oraz wprowadzenie wyśrubowanych parametrów nie tylko dla elementów podziemia, ale i szkieletu wieży.

Podziemna przeprawa

Obiekt usytuowano w centrum Warszawy, wykorzystując dostępną przestrzeń do cna. Budynek zaprojektowano w ostrej granicy działki. Z jednej strony graniczy on z budynkiem Varso 1, z dwóch kolejnych z ulicą, a z czwartej – tunelem średnicowym linii kolejowej. Dodajmy bliskie sąsiedztwo przejść podziemnych i mamy odpowiedź, dlaczego Warbud jako główny wykonawca konstrukcji, ze względów logistycznych, tj. organizacja placów składowych, montaż żurawia czy betonowanie płyty fundamentowej, wykonał część podziemia w technologii topdown. W samą płytę denną wbudowano ponad 3 tys. ton stali. Jej grubość dochodziła do 3,6 m, a ilość warstw zbrojenia to nawet 27 fi 32. Wymusiło to opracowanie rygorystycznej metodologii prac zbrojarskich i metodologii samego betonowania płyty fundamentowej, łącznie z doborem specjalnej mieszanki.

Obudowę wykopu stanowiły ściany szczelinowe grubości 80 i 100 cm oraz ściana berlińska, zrealizowane na pierwszym etapie dla umożliwienia wstępnych robót ziemnych oraz rozbiórek na placu budowy. Stateczność ścian w trakcie wykonywania wykopu i konstrukcji części podziemnej zapewnił strop rozporowy, stanowiący fragment docelowego stropu poziomu B3, a także kotwy gruntowe oraz stalowe rozpory. Posadowieniem budynku jest bowiem fundament zespolony w postaci płyty fundamentowej współpracującej z baretami i ścianami szczelinowymi. Poziom posadowienia płyty fundamentowej Varso Tower to 22 m poniżej poziomu terenu oraz 15 m w stosunku do wysokiego poziomu wody gruntowej. Szczelność płyty zapewniła mieszanka wodoszczelna W8 i zewnętrzna izolacja typu ciężkiego.

Obiekt pod kontrolą

Dla bezpieczeństwa konstrukcji wartości założone w projekcie posadowienia są śledzone w trybie rzeczywistym. Niecodzienny monitoring prowadzony przez Warbud we współpracy z SHM System pozwala w sposób automatyczny kontrolować nie tylko odkształcenia i naprężenia wewnątrz żelbetowych baret fundamentowych, ścian oraz słupów, ale także naprężenia w gruncie pod płytą fundamentową, ciśnienie wody pod płytą denną i temperaturę betonu oraz gruntu.

W przypadku wieżowców takich jak Varso Tower mamy do czynienia ze skróceniem słupów i ścian, na które składają się odkształcenia wywołane działającym obciążeniem, a także zjawiskami reologicznymi charakterystycznymi dla elementów żelbetowych lub zespolonych, np. skurcz czy pełzanie. Obliczone wartości odkształceń zostały zamodelowane jako przemieszczenia podpór przy analizowaniu poszczególnych stropów. Ścisły nadzór geodezyjny w trakcie tyczenia obiektu oraz punkty stałe monitorowane przez zautomatyzowane systemy pomiaru pozwalały kontrolować online wychyły i wyniesienia przeciwdziałające obliczonym skrótom elementów pionowych wysokościowca.

Niekonwencjonalne rozwiązania

Całkowita wysokość Varso Tower, licząc od poziomu 0 do wierzchu tarasu widokowego w poziomie L53, wynosi 230 m. Do poziomu L49 konstrukcję zaprojektowano jako żelbetową w układzie płytowo-słupowym z obwodowymi belkami krawędziowymi. Stateczność tej części budynku gwarantuje centralnie umieszczony żelbetowy trzon, zaś kondygnacji powyżej – układy ścianowe w formie trzonów komunikacyjnych przesuniętych względem trzonu głównego. Na budowie w szerokim zakresie wykorzystano prefabrykaty, m.in. skomplikowane belki obwiedniowe i ściany. W prefabrykowanych belkach krawędziowych zastosowano nisze pod montaże elewacji oraz zakotwienia czynne elementów sprężenia.

Od 43. kondygnacji, czyli 177 metra, obrys się zmienia. Rzut obiektu przestaje być powtarzalny. Jeden z trzonów konstrukcji Varso Tower kończy się bowiem na 30. poziomie, a pozostałe dwa są obecne do 49 kondygnacji. Powyżej znajduje się dosyć wąska część budynku o wysokości około 30 m i szerokości 8 m. Fragment ten nie został posadowiony bezpośrednio na trzonie głównym, a dodatkowo na całej wysokości jest on „rozcięty” pustą przestrzenią przeznaczoną na panoramiczną klatkę schodową. Obie „rozcięte” części zostały „spięte” pod stropem L53 konstrukcją stalową w formie masywnego rusztu, przypominającą ogromny bumerang.

– Wzniesienie Varso Tower wymagało od nas wielu nietuzinkowych rozwiązań oraz wdrożenia innowacji, nie tylko po to, by sprostać wyśrubowanym parametrom konstrukcyjnym, ale i samemu harmonogramowi realizacji, ale widoki ze szczytu rekompensują to poświęcenie – mówi Grzegorz Strzelczyk, kierownik kontraktu ze strony Warbud SA. – Wiele z przyjętych rozwiązań technologicznych bardzo dobrze nam się sprawdziło. Tak było z wyborem topowego systemu wspinania hydraulicznego trzonu SCP Doki, pozwalającego na raz udźwignąć deskowanie ścienne całej kondygnacji. Szybkość, oszczędność pracy ludzi – nie ma dziś na świecie lepszego mechanizmu. Kondygnacje powtarzalne realizowaliśmy średnio w 5 dni, kilkukrotnie uzyskując rekordowe – czterodobowe tempo. W szczytowych momentach wbudowywaliśmy 200 ton stali w ciągu zaledwie tygodnia. Prace zdecydowanie przyspieszyły nam też windy TLS zamontowane na osłonach. Uniezależniły nas od żurawi – wyjaśnia.

Znaczna rozpiętość stropu pomiędzy osią belki krawędziowej i krawędzią trzonu wynoszącą od 6,75 do 11,27 m zadecydowała o zastosowaniu płyty sprężonej. W części elementów pionowych wbudowano mieszankę betonową C70/85, a w najbardziej wytężonych słupach zaprojektowano ponad 350 ton zbrojenia ze stali wysokiej wytrzymałości SAS670/800.

Nietypowe były również same żurawie wieżowe z uchylnymi ramionami. Pozwalały na udźwig nawet 24 ton ładunku, a ich prędkość wciągania dwukrotnie przewyższała pracę tradycyjnych żurawi. – To odczuwalne zwłaszcza powyżej 80 metra konstrukcji. Żadna z budów w Polsce nie dysponowała takim sprzętem – precyzuje Strzelczyk. – By osadzić na szczycie Varso Tower 80metrową iglicę, jeden z nich wywyższono do pułapu ponad 320 metrów.

Biegi schodów, spoczniki piętrowe, jak również te między piętrami w centralnych klatkach schodowych, także jako prefabrykowane, oparto na ścianach trzonów za pomocą systemowych wsporników stalowych TSS. Co tu nietypowego? Ano fakt, że stworzono lewitację spoczników i schodów, tworząc szczelnię, „duszę” wokół schodów oraz spoczników. Oznacza to, że od poziomu 0 do 47 klatka schodowa lewituje. Na potrzeby projektu opracowano indywidualne rozwiązanie wspornika, będące rozwinięciem modelu TSS 101. By zapewnić wymaganą dwugodzinną odporność ogniową, wsporniki obudowano. W prefabrykowanych spocznikach umieszczono przepusty dla przeprowadzenia instalacji elektrycznych. Ponieważ tak wysokie wymagania odnośnie do lica betonu oraz tolerancji wykonania znacznie przewyższały możliwości wytwórcze zewnętrznych firm zajmujących się prefabrykacją, wszystkie prefabrykaty Warbud wykonał w swoim oddziale prefabrykacji.

Do nieczęsto spotykanych operacji należał m.in. montaż prefabrykatów ściany skośnej na dwusetnym metrze Varso. To tu na czterech kondygnacjach usytuowano restaurację. Podtrzymujące jej strop 15metrowej wysokości słupy o wyraźnej inklinacji rozmieszczono na krawędziach bryły. Rozpościerać się stąd będzie niebywały widok na panoramę miasta.

• Inwestor i Generalny Wykonawca: HB Reavis Poland Sp. z o.o., HB Reavis Construction PL Sp. z o.o.
• Autorzy Projektu: pracownia Foster+Partners
• Współpraca autorska: Epstein
• Konstrukcja: Matejko & Wesoły
• Główny Wykonawca konstrukcji : Warbud S.A.
• Instalacje: Buro Happold

Zdjęcia arch. Warbud