+420 601 301 301
Zeptejte se nás

06. 10. 2017 - Napsali o nás

Zakládání

Problematika založení objektu bytového komplexu Karolina Plazz a 1 v P raze 8-Karlíně

Pražský Karlín je dlouhodobě velmi atraktivní oblastí pro výstavbu bytových i administrativních budov. O založení mnohých z nich jsme na stránkách našeho časopisu podrobněji informovali, naposledy např. v čísle 1/2015 v článku Polyfunkční dům Meteor D v Praze 8-Karlíně. I když vhodných míst pro novou výstavbu v Praze, a tedy i Karlíně, obecně rychle ubývá, přesto se stále najdou poměrně atraktivní pozemky. Takovým je i ten, na němž nyní vzniká komplex Karolina Plazza, situovaný mezi Sokolovskou a Křižíkovu ulici. Vlastní stavební jáma byla zajištěna podzemními stěnami, monolit byl založen na pilotách z úrovně 2. PP, kde byla současně zhotovena rozpěrná stropní deska, pod níž pokračovala těžba ve spodních podlažích a výstavba základové desky. Způsob zajištění spodní stavby byl v tomto návrhu velmi propracovaný a všechny konstrukce byly navzájem úzce propojeny.

V původní zástavbě Karlína, v proluce mezi ulicemi Sokolovská a Křižíkova, vzniká nový bytový komplex Karolina Plazza. Ve třech blocích s 8–9 nadzemními podlažími vznikne cca 150 bytových jednotek o dispozicích 1 + kk až 4 + kk. V prvním podlaží domů bude průchozí pasáž s obchodními prostory, druhé podlaží bude sloužit kancelářím a od třetího podlaží výše pak bude rezidenční bydlení. Podzemní část komplexu je pro všechny bloky společná a má tři podlaží. V prvním podzemním podlaží bude situována prodejna řetězce Lidl, zbylá podlaží budou převážně využita jako parking a sklepy. Stavební jáma pro podzemní podlaží objektu má obvod cca 280 m, půdorysná plocha je 3621 m². Hloubka výkopu je cca 11 m. Výstavba byla zahájena v lednu 2016, dokončení je naplánováno na březen 2018.

Geologické poměry (zjednodušené schéma)

– 0–3 (4) m od PT … navážky;
– 3,0–4,5 m … písky S3;
– 4,5–11,5 m … štěrky G3;
– 11,5–12,5 m … břidlice zvětralé R5;
– 12,5 m a níže … břidlice navětralé R4;
– Podzemní voda byla zastižena cca 4,8 m od PT.

Statické schéma – postup výstavby

Nejprve představíme v bodech postup výstavby spodní stavby do úrovně stropu nad 2. PP:

  1. Realizace zajištění výkopu – konstrukční podzemní stěna.
  2. Z pracovní úrovně stropu 2. PP provedení pilotového založení monolitu, osazení provizorních ocelových sloupů do pilot pro podepření stropu 2. PP.
  3. Zřízení stropu nad 2. PP (–4,20 a –4,35 m), který slouží jako hlavní rozpěrný systém. V místě jader a ramp byly v desce vynechány montážní otvory pro odvoz vytěžené zeminy a zásobování stavebním materiálem.
  4. Vytěžení stavební jámy na definitivní kótu výkopu.
  5. Realizace základové desky.
  6. Realizace stropu nad 3. PP včetně souvisejících sloupů, stěn a jader od základové desky po strop 2. PP.
  7. Dobetonování vynechaných otvorů ve stropu nad 2. PP (včetně souvisejících sloupů, stěn a jader).

Další postup výstavby již je standardní po patrech nahoru.

Archeologický průzkum

Zemní práce v jámě byly pod archeologickým dohledem. Při Sokolovské ulici byly zkoumány sklepní prostory vzniklé v 2. polovině 19. století, další sklepy byly odkryty také v části zbylé plochy. Dále byly objeveny a dokumentovány tři studny, dvě nejspíše z 19. století a třetí ještě starší. Nejstaršími a nejvzácnějšími nálezy byly relikty pěti nejspíše cihlářských pecí, které se vyskytovaly rovnoměrně v ploše staveniště. Jednalo se zde původně nejspíše o jeden výrobní areál. Unikátní je jedna z pecí, která se dochovala v úplnosti včetně své předpecní jámy. Datování vzniku těchto výrobních objektů je nejspíše do 18. století, ale může být i starší.

Zajištění stavební jámy

Pažení stavební jámy tvoří konstrukční podzemní stěna (PS) tloušťky 800 mm, která zároveň slouží jako stěna podzemních podlaží. Před realizací podzemní stěny v těsné blízkosti stávajících objektů byla nezbytná příprava tohoto prostoru. Hlavním úkolem bylo odstranění překážek pro těžbu PS. Jednalo se především o relikty sklepních konstrukcí po bývalé zástavbě. Stávající terén byl po záběrech o šířce cca 1,5 m opatrně odtěžen na kótu stanovenou projektem. Povrch zdiva sousedních objektů byl ručně začištěn a následně opatřen stříkaným betonem tl. 50– 150 mm vyztuženým 1x sítí 100/6. V rámci přípravných prací byla provedena demolice objektu bývalé školky. Její základy pak byly po záběrech o šířce cca 1,2 m odtěženy a ihned vyplněny cementovým potěrem P60. Pro realizaci podzemních stěn bylo nezbytné zřídit vodicí zídky. V projektu byly navrženy železobetonové zídky o výšce 1,0 a 1,5 m

a světlé šířce 850 mm. Svislé spáry v zámcích lamel byly těsněny profilem z měkčeného PVC a doplněny injekční manžetovou trubkou na návodní straně. Injektáž byla prováděna nejdříve 7 dní po betonáži lamel. Stabilita vytěžené rýhy podzemní stěny byla zajištěna hydrostatickým tlakem bentonitové suspenze. Pro konečnou staticky nutnou hloubku lamel byla závazná kóta paty stěny uvedená v projektové dokumentaci. Další nezbytnou podmínkou bylo vetknutí podzemních stěn do vrstev zvětralých až navětralých břidlic tř. R4 o mocnosti ≥ 1,0 m. Betonáž lamel byla zahájena ihned po přečištění pažicí suspenze a osazení výztuže. V souladu s ČSN EN 206 a 1538 byl navržen beton C 25/30 XA1, Cl 0,2- Dmax 22- S4. Výztuž PS80 tvoří svařované armokoše z oceli B500 B. Centrického osazení armokošů v rýze a zajištění krytí bylo dosaženo pomocí distančních koleček a distančních tyčí. Krytí na líc vodorovné výztuže je 80 mm. Na těžbu podzemních stěn byl nasazen lanový jeřáb Liebherr HS 855 s drapákem Stein K810 o rozměrech drapáku 2,8x0,8 m. Povrch líce PS80 byl postupně s těžbou upravován frézováním. Kvalita ofrézování byla stanovena tak, že na lati délky 2,0 m neměly nerovnosti na povrchu PS překračovat hodnotu 30 mm. Vodotěsnost podzemní stěny byla specifikována dle: Směrnice Nepropustné podzemní stěny Rakouského betonářského sdružení z 11/1999 jako třída A2. Pouze v místě rampy, která byla využívána k těžbě a odvozu zeminy, bylo navrženo zakotvení podzemní stěny (rozpěry by zde překážely). Použity byly dočasné pramencové kotvy 6x Lp Ø15,7 mm ocel 1570/1770 MPa). Pro zálivku a vysokotlakou injektáž kotev byla použita směs c : v = 2,2 : 1 (cement CEM II/B-S 32,5 R, objemová hmotnost 1,87 kg/l). Vrty přes PS80 byly prováděny do průchodek Ø 219/6,3 s deskou 350x350x10 mm.

Varianty založení objektu v závislosti na vztlaku podzemní vody

Protože se základová spára objektu nachází cca 6–7 m pod hladinou podzemní vody, bylo v předchozích stupních PD navrženo založení objektu na 850 mm tlusté základové desce, podepřené velkoprůměrovými pilotami. Deska musela být navržena na vztlak vody, což vedlo ještě k návrhu tahových kotev v místech mimo „věže“ komplexu. V průběhu prací na projektu byla také opatrně prověřována varianta se základovou deskou, která není vztlakem vody namáhána vůbec. To by znamenalo, že přítok vody do prostoru ohraničeného podzemními stěnami a povrchem skalního podloží musí být velmi malý, a tudíž snadno čerpatelný. Další otázkou bylo, jak se této vyčerpané vody „zbavit“. Podobné technické řešení v daných hydrogeologických poměrech jistě není běžné. Nicméně tato myšlenka byla pro mnohé výhody natolik lákavá, že bylo rozhodnuto provést hydraulický teoretický výpočet a pak ještě dlouhodobou čerpací zkoušku. Předběžně byly navrženy 3 ks čerpacích studní uvnitř objektu a 2 ks vsakovacích studní u jižní strany vně objektu. Teoretický výpočet byl zadán u firmy Aquatest, a. s. Hlavním úkolem bylo stanovit vzestup hladiny podzemní vody v místě suterénů stávajících objektů sousedících se vsakovacími studnami. Za běžných podmínek je hladina podzemní vody ≥ 1 m pod základovou spárou objektů. K výpočtu hladiny podzemní vody byl použit proudový model MODFLOW (Harbaugh a McDonald 2000). MODFLOW je 3D model založený na diferenční metodě. Ve výpočtech bylo uvažováno i s výstavbou budoucího sousedního objektu Karolina Plazza 2. Z výpočtu vyplývalo následující zjištění: – V případě vsakování 1 l/s se zvýší hladina podzemní vody pod základovou spárou dotčených budov o 20 cm.

V případě vsakování 1 l/s + výstavba budoucího objektu Karolina Plazza 2 se zvýší hladina podzemní vody pod základovou spárou dotčených budov o 30 cm. Teoreticky bylo spočteno, že celkový přítok ≈ 1 l/s bude bez problémů vyhovující.

Dále bylo přistoupeno k provedení čerpacích a vsakovacích zkoušek. Na základě jejich výsledků pak měla být navržena celková koncepce založení objektu: A. Pokud budou přítoky vody odpovídat předpokladům, počítalo se s trvalým čerpáním vody. Vyčerpaná voda bude odvedena do vsakovacích studen. Základová deska bude pak tl. cca 300 mm a nebude navržena na vztlak vody. B. Pokud budou přítoky vody větší než předpoklad, bude voda čerpána jen po dobu výstavby nosné konstrukce do úrovně ± 0,0 m. Základová deska bude pak tl. cca 850 mm a bude navržena na vztlak vody. Deska bude navíc lokálně přikotvena pomocí trvalých tyčových kotev.

Uvnitř objektu byly navrženy tři vrtané čerpací studny v poloze koordinované s architektem objektu. Vrty o průměru 1180 mm byly vetknuty do skalního podloží cca 6 m. Vystrojení studen bylo pomocí PE trub Ø 400/15,3 mm, perforovaných v úsecích 1,0–2,5 m a 4,0–6,0 m ode dna. Obsyp byl z kačírku frakce 4–8 mm. Po provedení zkoušek byly studny s postupem těžby kráceny a používány ke snižování hladiny ve stavební jámě. V konečném stadiu budou zakomponovány do čerpacích šachet a využity k trvalému čerpání vody. Aby bylo omezeno zanášení těchto studen, byla statická zásoba podzemní vody ve stavební jámě odčerpána dočasnou vrtanou studní. Vně objektu na jižní straně byly navrženy dvě vrtané vsakovací studny v poloze koordinované s architektem objektu. Vrty o průměru 1180 mm byly opřeny o skalní podloží. Vystrojení studní bylo pomocí PE trub Ø400/15,3 mm, perforovaných v úsecích 1,5–7,5 m ode dna. Obsyp byl z kačírku frakce 4–8 mm. Po provedení zkoušek se počítalo s využitím studní k vsakování vody vyčerpané z podzákladí objektu. Před provedením čerpacích zkoušek bylo kompletně dokončeno zajištění stavební jámy pomocí podzemních stěn. Některé problematické spáry mezi lamelami byly preventivně dotěsněny pomocí tryskové injektáže. Samotné provedení dlouhodobých hydrodynamických zkoušek (čerpacích a vsakovacích) bylo objednáno u firmy Glaukos, s. r. o. Zde jsou citovány jenom samotné závěry: Čerpací zkoušky byly ukončeny při čerpaném množství 0,50 l/s (ČS1: 0,08l/s; ČS2: 0,24l/s; ČS3: 0,18l/s). Čerpané množství stále ještě klesalo, nebylo ještě dosaženo ustáleného stavu. Při ustáleném stavu se bude přítok pohybovat v rozmezí 0,2 až 0,3 l/s. Během vsakovacích zkoušek bylo zjištěno, že vsakovací objekty (i samostatně) bez problémů pojmou čerpané množství ze všech čerpacích objektů. Lze tedy konstatovat, že zamýšlený trvalý přítok však nebude mít významnější vliv na lokální hydrogeologické poměry, a nemůže tedy ohrozit základové prvky sousedních budov.

Na základě výsledků hydrodynamických zkoušek bylo tak rozhodnuto realizovat variantu A, tj. základovou desku tl. 300 mm bez uvažování vztlaku vody. Je jasné, že kromě ekonomického hlediska přináší toto řešení velké zjednodušení při řešení problému napojení základových konstrukcí na PS.

Pilotové založení

Pro založení objektu byly navrženy systémové vrtané piloty Ø 880 a 1180 mm. Realizace pilot probíhala z pracovní úrovně cca –4,5 m. Délky betonového dříku pilot jsou v rozmezí délek 4–10 m a hluché vrtání v délce cca 6–7 m. Vzhledem k zastižené geologii byly vrty paženy výhradně pomocí ocelových dvouplášťových pažnic. Ve vrstvách mírně zvětralých a navětralých břidlic mohlo vrtání pokračovat bez pažení. Pro dosažení předepsaného vetknutí bylo nutné použít kvalitní skalní šneky. Piloty byly betonovány pomocí sypákových rour sahajících až nad dno vrtu. V souladu s ČSN EN 206- 1 a 1536 byl navržen beton C 25/30-XA1- -Dmax 22-Cl 0,2-S4. Kóta čistého betonu hlav pilot byla vzhledem k délce hluchého vrtání přebetonována o cca 0,5 m. Pro provizorní podepření stropu 2. PP byly navrženy vrtané piloty Ø 630 mm. Piloty byly vrtány z pracovní úrovně cca –4,5 m. Délky betonového dříku pilot jsou 4 m a hluché vrtání je v délce ca 6 m. Vzhledem k zastižené geologii byly vrty paženy výhradně pomocí ocelových dvouplášťových pažnic. Navržen byl beton stejného složení jako u pilot systémových. Do čerstvého betonu byly osazeny ocelové sloupy 2x U300 (ocel S 355). Na stavbě bylo provedeno celkem 121 ks pilot o délce vrtů 1568 m a 77 ks podpěr o délce vrtů 753 m. Veškeré velkoprofilové vrtné práce byly prováděny vrtnou soupravou Pohled na dokončenou stropní desku nad 2. PP Bauer BG 24.

Monolitická vestavba

Na tomto místě se zmíníme pouze o odlišnostech od běžného monolitu. Pro napojení stropu 2. PP, 3. PP a základové desky byla v podzemní stěně vytvořena drážka o šířce 150 mm po výztuž stěny. Do drážky v podzemní stěně byly navrtány šikmé otvory pro trny dle návrhu v projektu stropů. Trny jsou vlepeny do chemické malty. Strop 2. PP byl betonován na podkladní beton vyrovnaný samonivelační maltou. Tento podklad byl prořezán v rastru cca 2x2 m a separován PE fólií. Toto opatření zajistilo kontrolované odpadávání podkladních betonů při podtěžování desky stropu. Vynechání realizace stropu 3. PP umožňovalo relativně rychlou těžbu stavební jámy. Pro dopravu materiálu přes těžní otvor byl používán bagr CAT345. Distribuci zeminy k těžnímu otvoru zajišťovaly dva nakladače. Celkově bylo pod rozpěrnou deskou vytěženo něco přes 20 000 m³ zeminy, která se následně převážela na mezideponii, kde se třídila třídičkou Sandvik QJ 241 na tři různé frakce k dalšímu využití.

Čerpání vody

Závěrem ještě stručný popis návrhu čerpání vody z podzákladí objektu a zmínka, co může nastat při mimořádných situacích. Každá ze tří studen bude v konečné fázi osazena čerpadlem o výkonu ca 1 l/s. Hladinová čidla budou udržovat vodu v max. úrovni odpovídající povrchu skalního podloží. Čerpaná voda bude odváděna přes odsazovací nádrž do vsakovacích studen. V okolí vsakovacích objektů do vzdálenosti cca 3 m dojde ke zvýšení hladiny v řádu jednotek cm. Tato voda může být využita také jako voda užitková. Pod základovou deskou se nachází cca 2 m mocná vrstva štěrků, která dosedá na skalní podloží. Tato vrstva může být využita jako rezervoár vody při těžko předpokládatelném výpadku všech čerpadel. V tomto případě bude trvat 10–14 dní než hladina podzemní vody dosáhne spodní úrovně základové desky. Pokud ani po této době nebude zahájeno čerpání, začne voda volně vytékat přes otvory v poklopech šachet. V žádném případě tak nemůže dojít k porušení základové desky vztlakem vody.

Závěr

Všechny výše uvedené stavební práce byly dokončeny v lednu 2017 a v současnosti probíhá výstavba vyšších pater monolitu. Za úspěch považuji fakt, že během výstavby nedošlo ke vzniku poruch v okolní zástavbě. Pozitivně lze hodnotit těsnost stavební jámy. Jako autor dodavatelské dokumentace se domnívám, že základové konstrukce byly navrženy efektivním a zároveň po statické stránce dostatečně spolehlivým způsobem.