52 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Styczeń – Luty 201552

Wykonawstwo oraz technologia wzmacniania istnie-jących fundamentów

Obokzagadnieńprojektowychrównieważnesąkwestietechnologiczne.W pierwszejfaziepodczasplanowaniaprackoniecznejestuwzględnieniemiejscanawęzełiniekcyjny,składa-jącysięz pompywysokociśnieniowej,zestawumieszalnikóworazsilosu(bądźcementuworkowanego,gdyterenjestograniczonylubzakresrobótiniekcyjnychniewielki).Przewidziećnależyrównieżmiejscedoskładowaniatzw.zrzutówtechnologicz-nych,będącychnadmiaremmieszaninyzaczynuiniekcyjnegoz gruntem,powstającympodczaszabieguformowaniakolumn.W przypadkubudynkówzabytkowychjesttotrudniejsze,

ponieważzdarzająsięsytuacje,kiedykonserwatorzabytkównakazujezachowaniepodbijanychścianw należytejczystościoraznienaruszonejkonstrukcji.Wymogistawianebudynkomstarszym,dodatkowochronio-

nym,stwarzająrównieżproblemi wyzwaniew kwestiidoborutechnologiiprzewiertuprzezistniejącyfundamentw takispo-sób,abynienaruszyćjegokonstrukcjii niedoprowadzićdonadmiernychspękańścian.Przewiertprzez istniejąceścianyi fundamentymożebyćwykonanybezudarowoz wykorzysta-niemkoronekdiamentowychlubudarowoz wykorzystaniemmłotkadolnego.Pomimożewykorzystaniemłotkadolnegogenerujebardzoniewielkiedrgania,możedochodzićdosytu-acji,w którychmająonewpływnaistniejącyobiekt.Zmiananarzędziawiercącegonakoronkęrdzeniową(dia-

mentową)jestmożliwościąalternatywną.Należyjednakpa-

miętać,żewiercenie„rdzeniówką”wiążesięz zastosowaniembardzodużejilościwodypompowanejbezpośredniodootworuwiertniczegopodfundament.Brakkontrolipodczastakiegoprocesuwierceniamożeprowadzićdopogorszeniaparametrówgruntupodpodstawąfundamentu,w efekcieczegomogąwystąpićnadmierneosiadaniakonstrukcji.W związkuz powyższymniezależnieoddoborunarzędzia

wiercącegow postacimłotkadolnego,koronkirdzeniowejczyteżkoronkitrójgryzerowejpodstawąpracprzyistniejącychfun-damentachjestdoświadczenie,rozwagaorazstałymonitoringgeodezyjny.Stosującsiędowszystkichzaleceń,możnaprzyjąćtechnologięiniekcjistrumieniowejjetgroutingzanieinwazyjnąi taką,dziękiktórejprzyminimalnychszkodachmożnaefek-tywniei szybkowzmocnićfundamentybudynkówistniejących.Zasadatadotyczyzarównonowychobiektówbudowlanych,jak i zabytkowychobiektówbudowlanychkilkakrotniemo-dernizowanych,którezostaływzniesionew XVIIIw.i później.Wykonaniekolumniniekcyjnychwewnątrzpomieszczeń

wiążesięz koniecznościąwprowadzeniamałogabarytowychwiertnic,cowymagaminimalnejszerokościotworówdrzwio-wychnapoziomie1,0morazwysokościpomieszczeniawy-noszącej2,5m(wyjątkowo2,0m).Oczywiście,w miarędo-stępnościterenu,pracewiertniczo-iniekcyjnemożnaprowadzićodstronyzewnętrznejobiektu.Optymalnymrozwiązaniemjestzastosowanieukładukozłowegokolumn.Takdobranageometriakolumnpozwalanauzyskanieśrodkaciężkościw osipodbijanejściany,przenoszącpionowoobciążenianaponiżejzalegającewarstwynośnepodłożagruntowego.Dodatkowymutrudnieniempodczas prowadzenia prac

w ciasnychpomieszczeniachjestdobórodpowiednichkątówwierceniazgodniez dokumentacjąprojektową.Uzyskaniekilkuróżnychkątówdlapojedynczejścianyzmuszawykonawcędostworzeniaodpowiedniejprzestrzeniumożliwiającejdalszeprace.Bywarównież,żezałożeniaprojektowedotyczącegeo-metriizeskalenianiesąmożliwedoosiągnięciazewzględówtechnologicznych.W takichprzypadkachwymaganajestbez-pośredniawspółpracakierownikarobótiniekcyjnychorazpro-jektantakonstrukcji(geotechnika).Współpracatamanaceludobórrozwiązańprojektowychw sposóbpozwalającynaichwykonaniew terenie.Natymetapiepracbardzoczęstoprzy-dajesięwiedzai doświadczeniewykonawcypraciniekcyjnychi konstruktorów,dziękiczemumożliwejestuzyskanierozwią-zańbezpiecznychi możliwychtechnologiczniedowykonania.Ważnejesttutajrównież,abyprojektant,któryzastosowałdo

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII JET GROUTING do wzmacniania fundamentów budynków zabytkowych, cz. 2tekst:mgr inż. GRZEGORZ JAROŃ,mgr inż. SEBASTIAN BIELSKI,ZakładInżynieryjny„Georem”Sp.zo.o.

W pierwszej części artykułu, która ukazała się w po-przednim numerze naszego czasopisma, omówiono czynniki mające decydujący wpływ na zakres, spo-sób i koszt wzmocnienia fundamentów istniejących budynków. Podkreślono jednocześnie, że współcze-sne sposoby wzmacniania fundamentów, do których można zaliczyć m.in. metodę iniekcji wysokociśnie-niowej, otwierają przed inwestorami i projektantami szerokie możliwości w zakresie rozbudowy obiektów zabytkowych w gęstej zabudowie miejskiej. Sukces realizacji zależy w dużej mierze od prawidłowo wy-konanego projektu wzmocnienia fundamentów.

53 Styczeń – Luty 2015 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

wzmacnianiafundamentówiniekcjęwysokociśnieniową,znałz praktykitętechnologię.W większościprzypadkówdokumentacjaprojektowado-

celowoprzewidujeczęściowewyburzenie istniejącychścian,dlategoniekolidujetozestanemprojektowanymbudynku.Kluczowajest jednakorganizacjapracy, takabychwilowybrakmożliwościdojazdudomiejscwierceńnieprowadziłdoopóźnieńw pracachiniekcyjnych,częstomającychwpływnacałośćinwestycji.Pomimowymienionychpowyżejograniczeń,korzyściz za-

stosowaniainiekcjistrumieniowejjetgroutingprzypodbijaniuistniejącychfundamentówsąznaczniewiększeodponiesionychnakładów.Podbicie iniekcyjneeliminujekoniecznośćwykonywania

kłopotliwychrozkopówprzyistniejącymfundamencie,sięga-jącychponiżejspodudocelowegowykopuw celuwytworzenianowegofundamentu.Całośćpracwykonywanajestz pierwot-negobądźwstępnieobniżonegopoziomuroboczego,którypowykonaniuzasadniczychpracwymagajedyniepogłębieniadopoziomuspoduwarstwkonstrukcyjnychposadzki.Coważne,w takiejsytuacjiniedochodzidozmniejszenianośnościpodłożagruntowegow poziomieposadowieniaobiektuw wynikuroz-luźnieniapodłożagruntowegozwiązanegoz podkopywaniemfundamentu,comamiejscew przypadkupodbićwykonywa-nychmetodamitradycyjnymi.Brakkoniecznościdzieleniapodbicianaodcinkirobocze,tak

jakmatomiejscew przypadkupodbiciaklasycznego,znacznieupraszczai przyspieszaprace.Pamiętaćnależyjedynie,żeko-

lumnytrzebaformować,codrugą,trzecią,a nawetczwartą,coprzyichzwartejlokalizacjipodfundamentemnieopóźniaprac,którenabieżącoprowadzonesąw ramachjednegozakresu.Najważniejsząz zalet,jeślichodzio bezpieczeństwoobiektu,

jestminimalizacjaosiadańpodbijanychścian.W praktycestwierdzono,żeosiadaniatenieprzekraczajązazwyczajkilkumilimetrówlubwręczsązerowe.Zdarzasięrównież,żew wy-nikupodbijaniafundamentówdochodzidoniewielkiegounie-sieniapodbijanejściany.Minimalizacjaosiadańzwiązanajestz występowaniemstałegopodparciafundamentunagruncierodzimymo nośnościpozwalającejnaprzeniesienieobciążeńz obiektunaetapiebudowyprzyjednoczesnymwzmacnianiupodłożagruntowego.Jest toniezwykleważne,szczególniegdyweźmiesiępoduwagęzazwyczajzłystantechnicznyremontowanychobiektów.Przywłaściwejorganizacjipracosiadaniamierzonegeodezyjnieoscylująwięcw granicachbłędupomiarowego.Całośćpracwykonywanajestbezzagrożeniadlabezpie-

czeństwaistniejącegoobiektu.Zarównowiercenie,jaki for-mowaniekolumnprzebiegabezudarowo,a brakchwilowegoprzewieszeniapodbijanejściany,którewystępujeprzypodbiciuwykonywanymmetodąklasyczną,eliminujezagrożenieobe-rwaniasięfragmentówfundamentów,bardzoczęstostarych(kamiennychlubceglanych).Zalettechnologiiiniekcjistrumieniowejjetgroutingjest

bardzowiele,należyjednakpamiętaćz punktuwidzeniawykonawczego, żebardzo często (o  czymwspomnianow poprzednich rozdziałachniniejszegoartykułu) liczba

GeotechnikaPOLSKA

54 Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne Styczeń – Luty 2015

POLSKA Geotechnika

danych,naktórychbazują konstruktorzy i projektanci,jestniepełna.Rolą inżynierówpełniącychbezpośredninadzórnadrobotamifundamentowymijestsprawdzenieprzedstawionychw dokumentacjizałożeń,a następniepo-informowanieprojektantao ewentualnychrozbieżnościachw celuichzaktualizowania.Dopodstawowychproblemówwykonawczych,spotyka-

nychbardzoczęstopodczas realizacji inwestycji, zaliczyćmożna: � innyniżzałożonow dokumentacjipoziomposadowieniaobiektów,

� innyniżzałożonow dokumentacjimateriał,z jakiegozbudo-wanesąfundamentylubścianyobiektu,któregofundamentysąwzmacnianie,

� brakzgodnościbudowypodłożagruntowegow stosunkudozałożeńprojektowych,

� występowaniew podłożudodatkowychprzeszkód,np.nie-zinwentaryzowanychsieciuzbrojeniapodziemnego,głazów,starychfundamentów,kanałówtechnicznychitp.Skutkiemopisanychpowyżejproblemówwykonawczych,

jakiemogąsiępojawićnabudowie,możebyćzmianakosztówprojektowanychprac.O ilew przypadkuzmniejszeniakosztówwykonawczych

inwestormożezaoszczędzoneśrodkiprzeznaczyćnapracedodatkowe,o tylezwiększenienakładówfinansowychnaetapiewykonawczymprzysporzyćmożedodatkowychproblemówfinansowychdlainwestoralubwykonawcy.Zmianapoziomuposadowienia istniejącegoobiektunapłytszyniżzałożonow dokumentacji,zmianamateriału,z któregowykonanesąfundamenty,natwardszyczyteżbrakzgodnościw budowiepodłożagruntowego(namniejkorzystne)wiążesięzazwyczajzeznacznymizmianamiw zakresiegeometriiprojektowanegowzmocnienia,cow konsekwencjipociągazasobądodatkowenakładypracy.W związkuz powyższympierwszymkrokiemprzedprzystą-

pieniemdoformowaniakolumniniekcyjnychw celuwzmoc-nienia istniejącegofundamentujestpotwierdzeniepoziomuposadowieniaprzezprzewierceniegoażdosamegospodu.Sytuacjatakabardzoczęstomamiejsce,gdywysokośćpomię-dzypoziomemroboczyma spodemfundamentuprzekracza2,5m.Wykonanieodkrywkidotakiejgłębokościstanowidużyproblem,natomiastwykonanieprzewiertujestzaledwiejednymz wieluniezbędnychetapówpodczasformowaniakażdejkolejnejkolumnyiniekcyjnej.Głębokośćwierceniapod założonymkątempozwalana określeniew przybliżeniudokilkucentymetrów,jakiejestposadowienieczęścibądźcałości

budynku.Nabaziezebranychdoświadczeńniejednokrotniestwierdzono,żeposadowienierzeczywistebudynkuznaczącoodbiegaodprzyjętegow projekcie.W przypadkuniepotwierdzeniabłędnegopoziomuposadowie-

niabudynkupowykonaniuwykopuw sąsiedztwiewzmocnionejwcześniejścianyzdarzająsięsytuacje,kiedykolumnyiniekcyjneznajdująsięprzedlubzafundamentem,w efekcieczegotylkoniewielkapowierzchniaistniejącegofundamentujestpodparta.Następstwemtakiejsytuacjijestponownewykonywaniepod-biciaz nowoprzygotowanejplatformyroboczejlubczęścioweszalowaniei „podlanie”fundamentubetonem.Jakiekolwiekrozwiązaniezostaniezastosowane,jestonoproblematycznei maznaczącywpływnaterminyi opóźnieniadalszychprac.Liczbarealizacjizwiązanychz wzmacnianiemistniejących

fundamentóww budynkachzabytkowych,a takżenowychbądźnowoprojektowanychwzrastaz każdymrokiem.Narynkupolskimznajdujesięwieluinwestorów,równieżzagra-nicznych,wyrażającychchęćmodernizowaniai adaptowaniabudynkówz XVIIIi XIXw.Bardzoczęstokonstrukcjemającetakdługąhistorięstwarzająprojektantomi wykonawcomwieleproblemów,o którychwspomnianow pierwszejczęściartykułu.Zazwyczajłatwiejszei szybszejestzaprojektowaniei wybudowanienowegoobiektuodpodstaw,należyjednakpamiętać,żeprzyobecnejgęstejzabudowiew centrachmiastniezawszelokalizacjaprojektowanegobudynkujesttakatrak-cyjna,jakoczekująprzyszliwłaściciele.Takjakniekażdemuinwestorowipodobasięnowoczesnystylbudownictwa,któryczęstoniepasujei wykluczasięwzględemhistorycznychsą-siednichzabudowań.Ponieważliczbainwestycjisystematyczniewzrasta,przekłada

siętorównieżnazakresrobótspecjalistycznych,w tymgeo-technicznych,niezbędnychpodczasprzebudowyi rozbudowyzabytkowychobiektówbudowlanych.Zastosowanietechnologiijetgroutingdowzmacnianiafun-

damentówbudynkówistniejącychtojednaz wielumożliwości,jakiedajetatechnologia,stosowanajużodkilkudziesięciulatnacałymświecie.Dodzisiajjestnajszybsząmetodąwzmac-nianiafundamentówstosowanąpodczaszwiększaniaobciążeńwynikającychz nadbudowydanegobudynku,pogłębianiapiwniclubw wieluprzypadkachobarozwiązaniastosowanejednocześnie.Uniwersalnośćtej technologii i dobórsprzętupozwalająnapraktycznejejstosowanieprawiew każdychwarunkach,nawetw piwnicachbudynków,gdziepodczaspierwszychwizjilokalnychnatereniebudowywydajesiętoniemożliwedozrealizowania.

Widok na fragment ściany kamienicy i zabezpieczenie obiektu z wykorzystaniem kolumn jet grouting

Widok wiertnicy podczas prac wiertniczo-iniekcyjnych

Kolumny iniekcyjne wykonane w układzie kozłowym