Sea Towers

Ciekawostki dotyczące budowy Sea Towers – gruntu, warunków wodnych, fundamentu, wpływów wiatru, sprzętu oraz innych kwestii istotnych przy przedsięwzięciach na taką skalę.

Grunt

Budynek stoi w miejscu, w którym jeszcze 80 lat temu było morze

Szczegółowa analiza map i zdjęć z okresu budowy portu w Gdyni i okresu poprzedzającego budowę Nabrzeża Prezydenta wykazała, że grunt, na którym teraz stoi budynek Sea Towers, został nasypany przez człowieka. W miejscu, na którym stoi Sea Towers jeszcze 80 lat temu było morze. Dopiero w latach 1928-1929 powstał nasyp i tzw. Nabrzeże Prezydenta. Zatopiono tam żelbetowe skrzynie, które zostały wypełnione piaskiem. Cały teren od ulicy Waszyngtona do nabrzeża został wypełniony piaskiem z pogłębienia portu.
Przed realizacją Sea Towers przeprowadzono badania gruntu nawet na głębokości 60 m. Zdecydowano się na zagęszczenie gruntu metodą wibroflotacji – metoda bardzo skuteczna, a jednocześnie bezpieczna dla istniejących w pobliżu budynków. Wibroflatacja, najprościej mówiąc, to zabieg polegający na wzmocnieniu gruntu za pomocą wielkiej rury, która poprzez drgania o wysokiej częstotliwości utwardza podłoże, wprowadzając do niego dodatkowo żwir. Drgania nie rozchodzą się w zbyt wielkim promieniu (samo zagęszczenie następuje na obszarze ok. 2-3 metrów, zaś drgania są mierzalne w promieniu ok. 30 metrów – pierwsze zabudowania znajdują się w tym wypadku co najmniej dwa razy dalej). Na okolicznych budynkach podczas tych prac porozmieszczane zastały bardzo precyzyjne czujniki, które były na bieżąco monitorowane. Grunt został zagęszczony na całej działce, w ponad 1100 punktach.

Przy tak potężnym budynku istotne znaczenie ma osiadanie budynku.

Z przeprowadzonych badań dotyczących osiadania ustalono, że budowa Sea Towers (o łącznej wadze ponad 140 tys. ton) może osiąść 10,5 cm. Obecnie wykonany budynek osiadł 5,4 cm.

Istniejące warunki wodne

Usytuowanie budynku w odległości 12 m od brzegu morza

Posadowienie wież wymagało technologii stosowanych zarówno w budownictwie morskim, jak i lądowym, m.in. wykonania ścian szczelinowych. Płyta fundamentowa i przyjęte fundamentowe ściany szczelinowe musiały być posadowione na gł. 16 m w gruncie. Ze względu na grubość ławy fundamentowej (max grubość 2,4 m) szczególnej dbałości wymagało jej wykonanie. Chodziło o to, by wydzielane intensywne ciepło podczas zjawiska hydratacji nie spowodowało uszkodzeń bloku fundamentowego. Zbyt duża różnica temperatur między warstwą dolną i górną betonu mogła spowodować skurcz płyty i jej pęknięcie. Wykorzystano specjalne mieszanki cementów wolno wiążących. Wiązanie świeżo układanej mieszanki betonowej było komputerowo monitorowane w laboratorium, które otrzymywało informację z czujników temperatury rozmieszczonych w wybranych punktach płyty fundamentowej pogrążonych na różnych jej głębokościach za pośrednictwem specjalnych nadajników. Kontrolowano w ten sposób rozprowadzanie się ciepła hydratacji w całym bloku i pilnowano, by było uwalniane bardzo powoli i równomiernie.
Ściany i płyta fundamentowa zbudowane są z betonu wodoszczelnego /B 37 i B50/, dodatkowo pod płytą fundamentową znajduje się izolacja przeciwwodna.

Istotnym przy budowie budynku był fakt, że poziom wody w basenie portowym ulega okresowym ponadmetrowym wahaniom.

Pytania – jak ustrzec się przed zalaniem wykopu pod fundament i jak będzie na niego działała słona woda – również wymagały odpowiedzi. Przeprowadzone badania hydrogeologiczne na terenie, gdzie stoją Sea Towers wykazały, że woda gruntowa jest słodka i spływa nieprzerwanie od wzgórz morenowych ku morzu. Wpływ wody morskiej jest minimalny. Lustro wody gruntowej położone jest średnio 2 m pod poziomem terenu i obniża się w kierunku morza do poziomu 0,6 m powyżej poziomu wody w basenie portowym.
Podczas budowy garaży i fundamentów zastosowano systemy odwadniające. Było kilkadziesiąt studni, które obniżyły poziomy wód gruntowych o 2 metry. W tym czasie inwestor musiał zatrudniać firmę, która dbała o zieleń – podlewała zieleń w promieniu 300 metrów.

Wpływ wiatrów

Sztywność trzonów wież

Naukowcy z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej wykonali ekspertyzę o sile i kierunku wiatrów wiejących w Gdyni w ostatnim dziesięcioleciu. Rezultaty tych ekspertyz miały wpływ na określenie niezbędnej sztywności trzonów wież, które są „masztami” utrzymującymi budynek w pionie.

Obciążenia wiatrem zostały uwzględnione również w trakcie budowy

Położenie obiektu na wybrzeżu wiązało się z dużymi obciążeniami wiatrem, które musiały być również uwzględnione w trakcie budowy. Dlatego zdecydowano się na bezpieczną i niezależną od żurawia kombinację systemów wspinania z oferty PERI – system osłon zabezpieczających RCS i samoczynnego wspinania ACS.
Wspinająca się osłona RCS zamyka całkowicie trzy górne kondygnacje, na których wykonywane są roboty, zabezpieczając personel i przedmioty przed spadnięciem z wysokości oraz wiatrem. Osłony zabezpieczające PERI RCS okalają szczelnie obrys budynku, stanowią bezpieczny pomost roboczy dla robót na krawędzi najwyższej kondygnacji. Wspinanie się osłon odbywa się bezpiecznie poprzez mobilny system siłowników hydraulicznych niezależnie od warunków atmosferycznych i żurawia. Osłony przemieszczają się za pośrednictwem szyn umieszczonych w dwóch poziomach prowadnic zakotwionych do budynku.

Sprzęt wykorzystywany podczas budowy

Zastosowano np. pompę do podawania betonu na wysokość 130 m, napędzoną silnikiem elektrycznym, ze specjalnym systemem rurociągów dostarczających mieszankę do zamontowanych na budynku ramion, którymi dalej sterował operator. Montaż termoizolacji budynku i granitowej elewacji wież wykonano, wykorzystując rusztowania firmy Hunnebeck Polska. Wokół całego budynku, od cokołu do dachu wież ustawiono rusztowania do fasad BOSTA 70 i 100, o specjalnie opracowanej konstrukcji dla tak wysokich obiektów. Ogromna wysokość rusztowań, odpowiednia do wysokości wież, powodowała duże obciążenie dla stóp rusztowania. W związku z tym na podstawie specjalnie wykonanych obliczeń, rusztowanie zostało wzmocnione i usztywnione. Podwojono zakotwienie do budynku, aby sprostać obciążeniom zarówno ze strony masy własnej podestów drewnianych i części stalowych, jak i ze strony silnych na Wybrzeżu wiatrów. Obciążenie masą własną przypadającą na każdą stopę rusztowania wyniosło 23,6 k/N, nie licząc obciążenia z powodu wiatru. Rusztowania o wysokości powyżej 60 metrów wymagają szczególnych zabiegów ze względu na bezpieczeństwo. W przypadku Sea Towers rusztowania powyżej 60 m zostały zamocowane na konsolach systemu HG 180, które mogły w bezpieczny sposób przyjąć wysokie obciążenia.

Źródło: Gdynia.pl.