A4. Największa inwestycja drogowa w historii Małopolski i Podkarpacia

Na czym polega technologia nasuwania podłużnego? Czym różni się konstrukcja dwułukowa od jednołukowej? Co to jest awanbek albo bagrowanie? Czy przejście dla zwierząt nad autostradą może być większe od boiska piłkarskiego? Jaki wpływ ma budowa autostrady na nośność kur w okolicy? Jak zatem budowano autostradę od Tarnowa do Rzeszowa? Ten tekst stanowi zaledwie uchylenie rąbka tajemnicy.  

 

Szczególnym wyzwaniem od strony technologicznej był stan podłoża gruntowego pod autostradę. Andrzej Smyrski z rzeszowskiego Oddziału GDDKiA, kierownik projektu podczas budowy odcinka Tarnów Północ – Dębica Wschód w latach 2010-2013, podaje, że na tym odcinku właściwie nie było takiego miejsca, gdzie można było posadowić nasypy bezpośrednio na gruncie. Do tego rok 2010, kiedy zaczynano prace, obfitował w dużą ilość opadów. To spowodowało, że grunt był nasiąknięty i stwarzał trudności podczas budowy. – Na tym odcinku jest ok. 30 obiektów mostowych. Żeby posadowić podpory każdego obiektu, należało wykonać fundamenty w gruncie. Te fundamenty to były pale wielkośrednicowe, czyli o średnicy ok. 1,5-2 m i głębokości 20 m. Zbrojone, betonowe. Pod taką betonową podporą jest nawet 20 takich pali. Tak więc jest to ogrom betonu, którego w tej chwili nie widać, ale który należało wykonać. Te pale były kosztowne i wymagały dużych przedsięwzięć inżynierskich – wspomina Smyrski. 

 

Zdaniem Andrzeja Prajsnara, również z rzeszowskiego Oddziału GDDKiA, który był kierownikiem projektu na budowie trzech odcinków: Dębica Wschód – Rzeszów Zachód, Rzeszów Zachód – Rzeszów Północ i Rzeszów Północ – Rzeszów Wschód w latach 2010-2014, im dalej na wschód, tym podłoże było gorsze. – Na etapie prac projektowych, czyli kilka lat przed wejściem wykonawcy na plac budowy, projektant prowadził badania geologiczne, na podstawie których określił warunki gruntowo-wodne podłoża – stwierdził Prajsnar. – W 2010 r. mieliśmy bardzo duże opady w maju, czerwcu i lipcu, które spowodowały niejednokrotnie, że warunki gruntowo-wodne, jakie zastał wykonawca, nieco różniły się od tych zakładanych w projekcie. 

 

Fot. Oddział GDDKiA w Rzeszowie

 

Trzeba było więc wzmacniać podłoże, czyli doprowadzić je do takiego stanu,  by można było budować na nim nasyp. – Zastosowano płytkie (zastępowanie gruntu gruntem lepszej jakości) i głębokie (zastosowanie dodatkowych technologii) wymiany gruntów na głębokość od 1 do 5 m – opowiada Smyrski. – Tam, gdzie nie było wymiany, stosowano kolumny żwirowe, żwirowo-betonowe i geomaterace, czyli widać, że podjęto wiele sposobów, nawet bardzo kosztownych,  aby podstawa nasypu drogowego była stabilna i trwała. Były oczywiście również takie odcinki, choć było ich stosunkowo niewiele, gdzie grunt okazał się dobry, nie nawodniony i w związku z tym wykonawca zagęszczał go w sposób konwencjonalny, czyli walcami.

 

Rafał Ziobro z rzeszowskiej GDDKiA, kierownik projektu podczas budowy odcinka Rzeszów Zachód – Rzeszów Północ w latach 2010-2013, wspomina, że na całym obszarze węzła i części odcinka konieczna była wymiana gruntu do ponad 2 metrów głębokości. Robiono to przez bagrowanie. – Grunt nieprzydatny był wykopywany przy użyciu koparek, a powstały wykop zasypywany materiałem nasypowym, przeważnie piaskiem, o odpowiednich parametrach – opowiada Ziobro. – Dodatkowo roboty rozpoczęły się w roku, który okazał się „rokiem mokrym”. Podniesiony poziom wód gruntowych oraz kilkukrotne podtopienia placu budowy w rejonach cieków wodnych wpłynęły na tempo i dodatkowo utrudniały prowadzenie robót. 

 

Wymagająca operacja nasuwania podłużnego

 

Jakość podłoża nie ma znaczenia przy metodzie nasuwania podłużnego, którą zastosowano przy budowie mostu na Wisłoku, długości ponad 500 m, na odcinku Rzeszów Północ – Rzeszów Wschód. Ma ona wiele zalet. Po pierwsze, jest szybka, co jest ważne zwłaszcza wtedy, gdy główną rolę odgrywa czas. Po drugie, uniezależnia od warunków terenowych i gruntowych pod obiektem.

 

Na czym polega ta metoda? Za przyczółkiem, czyli pierwszą podporą – jak opowiada Tomasz Meler z Mostostalu Warszawa S.A., kierownik budowy tego odcinka, a jednocześnie kierownik robót mostowych – zostało wykonane tymczasowe stanowisko do nasuwania, na którym prowadzony był wstępny montaż zbrojenia każdego segmentu, kolejno betonowanie środników oraz płyty dolnej i w końcowym etapie płyty górnej wraz z montażem wsporników. 

 

– Z uwagi na rozpiętość podpór, do pierwszego segmentu zamontowane zostały awanbeki – dodatkowe konstrukcje stalowe, umożliwiające konstrukcji betonowej ustroju nośnego w bezpieczny sposób „najechać” na kolejne podpory – opisuje przedstawiciel Mostostalu. – Po wykonaniu pierwszego segmentu i „wypchnięciu” go w kierunku przeciwległego przyczółka, na stanowisku do nasuwania wykonywany był następny segment. Po wykonaniu kolejnego segmentu i osiągnięciu przez niego wymaganej projektem minimalnej wytrzymałości umożliwiającej połączenie z segmentem poprzedzającym, segmenty były łączone ze sobą poprzez sprężanie (łączenie za pomocą stalowych lin). Po tym etapie wypychane były już dwa segmenty. W ten sam sposób był wykonywany trzeci segment, który był sprężany z drugim segmentem i wypychane były już trzy segmenty. Przedstawiony schemat był powtarzany do momentu wykonania ostatniego segmentu – tzn. wykonania pełnej długości obiektu.

 

Zdaniem mojego rozmówcy, operacja ta nie jest trudna, niemniej wymaga odpowiedniej koordynacji. – Każdy błąd, każde niedociągnięcie, skutkuje utratą jakości, powoduje konieczność wstrzymania robót i wykonania poprawek, co wydłuża cykl wykonania kolejnych metrów, czyli wydłuża czas wykonania całego obiektu – podkreśla Tomasz Meler. – Jest on gotowy wtedy, gdy ostatni segment zostanie doprężony do przedostatniego i razem wyjadą do przodu.

 

Fot. Oddział GDDKiA w Rzeszowie

 

– Awanbek, dziób prowadzący kratownicowy, służy do ograniczenia wartości momentu wspornikowego pojawiającego się w trakcie nasuwania – dopowiada Andrzej Prajsnar. – Aby zapobiec temu, że awanbek uginałby się pod swoim ciężarem własnym w położeniu wspornikowym, co uniemożliwiałoby nasuwanie, na jego czole było zamontowane specjalne urządzenie podnośne.  W celu przeniesienia momentów wspornikowych pojawiających się w fazie nasuwania, zastosowano tymczasowe podpory pośrednie. Dzięki zastosowaniu takiego sposobu, wykonawca zapewnił sobie możliwość betonowania obiektu w stałym rusztowaniu, wykonując 18 powtarzalnych cykli.  Po zakończeniu robót okazało się, że praktycznie nie ma żadnych odchyleń od projektu, jeżeli chodzi o posadowienie poszczególnych przęseł na podporach, również tej końcowej za  Wisłokiem. 

 

Technologia nawisowa i konstrukcja jednołukowa

 

Jednym z najciekawszych obiektów inżynierskich między Tarnowem a Rzeszowem jest estakada na Wisłoce, na odcinku Tarnów Północ – Dębica Wschód, długości ponad 1300 m, wykonana z wykorzystaniem bardzo interesującej technologii – nawisowej. – Polegała ona na tym, że budując przęsło nurtowe nad rzeką, by nie lokować w nurcie rzeki podpór tymczasowych, dobudowywano z dwóch brzegów elementy o szerokości 3-4 m, które w pewnym momencie się spotykały – opowiada Andrzej Smyrski. – Na fragmencie budowano metodą tradycyjną, czyli na rusztowaniach, jak również budowano metodą przesuwną, czyli wybudowano stanowisko, na którym wykonywano zbrojenie, betonowano, a następnie cały ten element przesuwano dalej. W pewnym momencie była taka sytuacja, że siłownikami przesuwany był po podporach odcinek 200-metrowy. Technicznie jest to bardzo trudne, mało tego, ten obiekt jest jakby w łuku, więc oprócz tego, że wykonujemy element i go nasuwamy, to w momencie wylewania powinniśmy przewidzieć, jaki będzie kształt tego elementu, gdy go przesuniemy w inne miejsce. 

 

Inny ciekawy obiekt na odcinku Tarnów Północ – Dębica Wschód, most autostradowy MA-113, został wykonany z jednej płyty betonowej. – Płytę wylewano przez trzy dni non stop – opowiada Andrzej Smyrski. – Dostawa betonu była cały czas, bo jest to monolityczna jedna płyta.

 

Na węźle Rzeszów Zachód, nad autostradą, znajduje się obiekt inżynierski, w którego skład wchodzi konstrukcja stalowa o jednym łuku, do którego podwieszona jest płyta.. Jest to nietypowe rozwiązanie;  przeważnie w celu polepszenia stateczności stosuje się przynajmniej dwa łuki. – Konstrukcja dwułukowa stwarza wrażenie konstrukcji przestrzennej, które jest bardziej stabilna – tłumaczy Jarosław Jochymek z firmy Budimex, zastępca dyrektora kontraktu, kierownik budowy odcinka Rzeszów Zachód – Rzeszów Północ w latach 2013-2014. – Wiadomo, że jeden łuk nie jest konstrukcją przestrzenną, tylko płaszczyzną i zawsze taki łuk może się przechylić lub – w ekstremalnych przypadkach – nawet przewrócić. Dwa łuki połączone z sobą skratowaniami są stabilną konstrukcją, która może sama stać. Jeden wysoki łuk musi być odpowiednio podparty, zakotwiony. Po podpięciu konstrukcji nośnej płyt, wtedy gdy jest dowiązany cięgnami do płyty, tworzy się jednolita konstrukcja. Jest ona obliczona tak, że się nie przewraca, choć można odnieść wrażenie, jakby się miała przechylić.

 

Fot. Oddział GDDKiA w Rzeszowie

 

Przejście dla zwierząt jak boisko piłkarskie

 

Podczas zbierania materiałów do albumu, moim ulubionym obiektem na odcinku autostrady A4 Tarnów – Rzeszów stało się przejście dla zwierząt PZGd-2 w miejscowości Boreczek w gminie Sędziszów Młp. To przejście ma… 116 m szerokości i 98 m długości oraz skrzydła podtrzymujące najścia, których rozpiętość wynosi ponad 200 m. – W trakcie jego budowy żartowano nawet, że jeżeli nie uda się wybudować jakiegoś stadionu na Euro 2012, to można na nim rozgrywać mecze piłkarskie, bo w jego zewnętrznym obrysie zawierają się wymiary boiska piłkarskiego – śmieje się Andrzej Prajsnar. 

 

To jest także obiekt, który jest ewenementem ze względu na ilość zużytego materiału konstrukcyjnego. Na tym odcinku, który miał prawie 33 km długości, były 43 obiekty inżynierskie. A na ten obiekt zużyto około 27 proc. betonu dla całego odcinka. Poszło na niego też bardzo dużo stali.

 

Ze zwierzętami podczas budowy autostrady było trochę problemów. – Teren budowy znajdował się w szlakach migracyjnych, a – jak wiadomo – natura rządzi się swoimi prawami, czasem trudno akceptowalnymi dla przeciętnego człowieka – mówi Andrzej Prajsnar. – W różnych okresach na terenie budowy pojawiały się płazy, dla których budowane były specjalne ogrodzenia i konieczne było ich przenoszenie poza obszar robót; zlokalizowane było czynne gniazdo bociana, który przez dwa sezony ze swojego poziomu obserwował  prace, oraz żerowały bobry, które bytując na Czarnej Rzeczce przez długi czas dość skutecznie uniemożliwiały prace. W końcu bobry udało się skutecznie opanować, wprowadzając nieistotną zmianę do projektu, gniazdo bociana zostało przeniesione, choć obecnie jest już niezamieszkałe, a płazy mogą migrować po specjalnych przejściach pod autostradą. 

 

W trakcie robót zwierzęta – sarny, zające, lisy – stanowiły normalny widok na budowie. Andrzej Prajsnar wspomina jedno ze zdjęć z budowy, na którym widać było lisa, który siedzi sobie pomiędzy walcami i nie za bardzo ma ochotę uciekać. Można więc przypuszczać, że polubił sąsiedztwo budującej się autostrady. W przeciwieństwie do kur, które – jak mówiła ich właścicielka mieszkająca  w okolicach przejścia dla zwierząt dużych – pod wpływem drgań podczas pogrążania pali albo przestały znosić jajka, albo im one same wypadały. 

 

  *   *   *

 

Anegdoty anegdotami, jedno jest pewne: ta autostrada była największą inwestycją drogową w historii Małopolski i Podkarpacia. Stanowiła ogromne wyzwanie inżynierskie i logistyczne, a bezpośrednio zaangażowanym w budowę na wszystkich jej etapach (projektantom, przedstawicielom inwestora i wykonawców) przyniosła – co podkreślali moi rozmówcy – wielką satysfakcję zawodową.