Z CYKLU „MOJE NAJWIĘKSZE WYZWANIE”
mgr inż. Piotr Szubiński
zastępca dyrektora ds. realizacji inwestycji, Metro Warszawskie
Od 2012 r. zajmuję się szeroko pojętym nadzorowaniem budowy II linii metra w Warszawie, pracując w Metrze Warszawskim, które pełni funkcję inwestora zastępczego. Zaczynałem tu jako inspektor nadzoru robót tunelowych i konstrukcyjno-budowlanych, następnie pracowałem jako kierownik kontraktu na odcinku położonym na terenie dzielnicy Bemowo, a obecnie pełnię funkcję zastępcy dyrektora ds. realizacji inwestycji.
Jakie jest moje największe wyzwanie podczas budowy metra w takiej aglomeracji i ciasnej zabudowie, która jest w Warszawie? Ujmę to krótko – wybudować i nic nie zawalić.
No to zaczynamy… Przede wszystkim budowa tuneli podlega przepisom Prawa geologicznego i górniczego. Dzięki temu inwestor nie musi posiadać prawa do terenu. Podczas budowy ostatniego fragmentu II linii metra na Bemowie tarcze TBM Anna i Krystyna wydrążyły w sumie 5688 m, układając 3792 pierścienie obudowy tuneli. Budowa tuneli zakończyła się 21 maja 2025 r.
Inwestycję zaczęliśmy od przebudowania kolizji, czyli styku obiektów metra z sieciami uzbrojenia terenu, tj. gazowymi, wodno-kanalizacyjnymi, energetycznymi, ciepłowniczymi oraz teletechnicznymi. Tu nie było niespodzianek, wszystko szło zgodnie z planem. Następnie wybudowano szyb startowy, ale również trzy stacje metra i dwie wentylatornie szlakowe. Szyb startowy realizowany jest w technologii ścian szczelinowych, a po spełnieniu swojej funkcji stanie się częścią stacji metra (stacji pasażerskiej).
>>> PLK SA odstąpiły od umowy z wykonawcą budowy tunelu średnicowego w Łodzi
>>> Bezpieczeństwo obiektów budowlanych w sąsiedztwie tuneli – nowe wytyczne ITB
>>> Projektowanie obudów segmentowych tuneli drążonych tarczą – analiza przypadku
Budowa metra w Warszawie. Fot. autora
Podstawowym założeniem przy budowie obiektów podziemnych w technologii ścian szczelinowych jest zapewnienie, aby siły wyporu wywołane wodą gruntową były mniejsze od sumy wszystkich sił utrzymujących obiekt na projektowanej rzędnej. Do sił tych zalicza się m.in. ciężar konstrukcji i naziomu, siły tarcia działające na pobocznice ścian szczelinowych oraz baret.
Kolejnym istotnym elementem projektowania ścian szczelinowych jest ustalenie sposobu odcięcia lub ograniczenia dynamicznego dopływu wody do wykopu, a więc określenie kryterium zakotwienia ścian w gruntach słabo przepuszczalnych lub – w razie ich braku – zaprojektowania odpowiedniej długości ścian zapewniających stabilność dna wykopu. Czasami projektant, mając na uwadze rachunek ekonomiczny, decyduje, że w przypadku braku gruntów słaboprzepuszczalnych zamiast wydłużać ściany, lepszym rozwiązaniem będzie wykonanie kolumn jet-grouting (kolumn cementowo-gruntowych) pełniących funkcję tzw. korka w obrysie ścian obiektu, który ograniczy dopływ dynamiczny wody do wykopu. Niestety, dopiero geologia opisywana na bieżąco, podczas głębienia ścian szczelinowych, daje kompletny obraz warstw i wskazuje na potencjalne ryzyka wystąpienia przebicia hydraulicznego. Projektant decyduje wtedy, np. o wykonaniu dodatkowych kolumn jet-grouting lub dołożeniu kolejnych studni w projekcie odwodnienia budowlanego, widząc ryzyka związane z większą niż zakładał ilością wody. Ostateczna ilość dopływu dynamicznego do wykopu jest weryfikowana poprzez test próbnego pompowania. Pokazuje on, ile wody na godzinę/dobę musi być pompowane, aby obniżyło się zwierciadło wody gruntowej min. 0,5 m poniżej poziomu płyty dennej/fundamentowej. Często się zdarza, że pierwotna liczba studni musi być znacząco zwiększona, nawet podwojona lub potrojona, aby spełnić ten warunek. Mając zatem wykonane ściany szczelinowe oraz test próbnego pompowania, można przystąpić do realizacji stropów w obiekcie.
>>> Bezpieczeństwo tunelingu podwodnego. Tuneling drążony TBM
>>> Budowa drogi ekspresowej S2 pod tunelem metra w Warszawie
Budowa metra w Warszawie. Fot. autora
Większość obiektów na II linii metra była budowana tzw. metodą stropową. Polega ona na tym, że stropy wykonywane są na gruncie, a jako pierwszy powstaje strop obiektu, opierający się na wcześniej wykonanych ścianach szczelinowych. Następnie prowadzi się wykop podstropowy do poziomu spodu stropu pośredniego.
Po wykonaniu stropu pośredniego realizuje się wykop podstropowy do poziomu spodu płyty dennej, a w zasadzie chudego betonu pod płytą denną/fundamentową. Stropy, w tym główny, pośredni i płyta denna, rozpierają ściany szczelinowe na trzech poziomach. Przez otwory technologiczne w stropach dostarcza się materiały i sprzęt. To właśnie przez taki otwór w stropie głównym oraz pośrednim dźwigami wprowadzane są tarcze TBM na poziom płyty dennej, wraz z wagonami zawierającymi niezbędną infrastrukturę technologiczną, gdyż z tego poziomu odbywa się start tarcz TBM. Miejsce pierwotnego startu nazywa się tzw. szybem startowym. To tam dociera urobek z drążenia tarcz za pomocą taśmociągów, a także składowane są m.in. pierścienie służące do budowy tunelu.
Budowa metra w Warszawie. Fot. autora
Ale po kolei… Na razie w technologii ścian szczelinowych metodą stropową zbudowaliśmy szyb startowy. Aby tarcza mogła bezpiecznie wystartować, opuścić obiekt podziemny oraz osiągnąć wymagane parametry drążenia, tj. ciśnienie na przodku, konieczne jest wykonanie zabezpieczeń przy obiektach na wyjściu z szybu startowego oraz przy wejściu do kolejnego obiektu, np. do najbliższej lub kolejnej stacji metra, aż do szybu demontażowego. W tym celu realizuje się blok podziemny z kolumn jet-grouting. Tarcza wychodząc z obiektu po przebiciu się przez ścianę szczelinową, napotyka za nią blok z kolumn jet-grouting, który ma zapobiec nagłemu obsunięciu się i dostaniu nawodnionego gruntu (woda z gruntem) do obiektu w niekontrolowany sposób. Poprawnie wykonane kolumny jet-grouting świetnie spełniają tę funkcję. Ciekawostka: sekcje ścian szczelinowych w miejscu, przez które ma przejść tarcza TBM, są zazbrojone prętami z włókien szklanych. Sam przebieg drążenia zazwyczaj nie jest kłopotliwy. Problemy pojawiają się jednak w momencie przechodzenia pod ulicami, sieciami uzbrojenia terenu oraz budynkami. Bezpieczeństwo tych ostatnich zawsze zależy od prawidłowej oceny kondycji obiektu oraz od dedykowanych robót zabezpieczających, które czasem trzeba zrealizować, aby budynek przetrwał bez uszczerbku lub aby tarcza przeszła pod nim bez szwanku, tj. bez pogorszenia jego stanu technicznego. Czasami kondycja obiektu lub sposób jego wykonania wymagają wielu czynności zmierzających do zminimalizowania ryzyka poważnych uszkodzeń. Podczas takiego przejścia pod budynkiem należy pamiętać, że tarcza TBM tworzy tzw. nieckę osiadań (odkształcenie gruntu). Pojawia się w tym momencie wyraźny dreszczyk emocji związany z tym wyzwaniem. Tunele na kilku kilometrach zawsze w jakimś miejscu trasy przebiegają pod budynkami, dlatego kluczowa jest poprawna ocena stanu technicznego obiektów. Taką ocenę wykonuje projektant, a następnie potwierdza generalny wykonawca, a nadzór inwestorski czuwa nad jej skrupulatnością i poprawnością. Ostatecznie wszystkie decyzje administracyjne zatwierdzające projekt budowlany oraz zezwalające na budowę są wydawane na inwestora, a my, jako nadzór inwestorski (Metro Warszawskie), stoimy na straży realizacji inwestycji zgodnie z założeniami projektu. Dodam, że ocena stanu technicznego obiektów jest dokonywana nie tylko dla budynków, pod którymi przechodzą tunele, ale też dla wszystkich obiektów w tzw. strefie wpływu w sąsiedztwie budowy obiektów i ich drążenia. Zasięg strefy wpływów I i II określa projektant. Wszystkie te obiekty ujęte są w projekcie monitoringu, dodatkowo określającym sposób kontrolowania danych obiektów oraz m.in. rodzaj instrumentów używanych podczas jego prowadzenia. Przedstawiona jest również procedura, według której należy postępować w przypadku przemieszczeń większych niż dopuszczalne.
Budowa metra w Warszawie. Fot. autora
Na obecnie realizowanym odcinku M2 powstała sytuacja, która była niewątpliwie jednym z największych wyzwań budowy metra. Pomiędzy stacjami Chrzanów a Lazurową tunele przechodzą pod budynkami przy ul. Coopera. Tu pojawiła się kwestia związana z bezpieczeństwem tych obiektów.
Nie chodziło o to, że mogłyby się one zawalić, ale okazało się, że kondycja niektórych z nich nie była najlepsza, a ponadprojektowe przemieszczenia potrafią sprawić nie lada problem. Dlatego najpierw jako nadzór inwestorski omówiliśmy plan z generalnym wykonawcą, który polegał m.in. na:
- akcji informacyjnej dla mieszkańców budynków, pod którymi mieliśmy przechodzić, w tym uruchomieniu dodatkowego całodobowego punktu informacyjnego w pobliżu zagrożonych obiektów;
- zorganizowaniu zastępczego parkingu dla aut mieszkańców parkujących na parkingach podziemnych;
- zorganizowaniu miejsc hotelowych dla mieszkańców czujących strach lub po prostu dyskomfort podczas przechodzenia tarcz.
Zorganizowaliśmy całodobowe dyżury zespołów, których zadaniem była obserwacja terenu na powierzchni i szybka reakcja w przypadku natrafienia np. na historyczne odwierty badawcze, zapomniane piezometry i inne otwory mogące powodować utratę ciśnienia na przodku tarczy lub wypływanie piany kondycjonującej grunt, podawanej z przodka. W zakresie projektu wykonawca ponownie przeprowadził szczegółową ocenę stanu technicznego obiektów w celu pozyskania najświeższych danych, co pomogło określić newralgiczne, najsłabsze punkty konstrukcji budynków. Dodatkowo projektant wskazał kolejne punkty monitoringowe, w których należy zainstalować szczelinomierze i prowadzić obserwacje. Większość z nich znajdowała się w garażu podziemnym. Wprowadziliśmy obchody terenu co 2 godziny, a na czas przejścia tarczy TBM pod budynkami – dodatkowy pomiar geodezyjny dla garaży. Powiadomieni zostali gestorzy sieci wodnych, gazowych itp., by w przypadku jakiegoś odstępstwa od normy natychmiast odciąć dopływ. Przemieszczenia obiektu mogły bowiem spowodować rozszczelnienie instalacji gazowej lub wodno-kanalizacyjnej w miejscu przyłącza (wejścia instalacji do obiektów). Rozpoczęły się cykliczne spotkania między nadzorem a wykonawcą, podczas których na bieżąco omawialiśmy postęp drążenia, w tym parametry tarczy oraz odczyty monitoringowe. Jako nadzór mamy pełny dostęp do bieżących odczytów z monitoringu, aby ewentualnie reagować na wszystkie zagrożenia. Cała akcja trwała kilkanaście dni. Był to czas wielu nieprzespanych nocy, nieustannej obserwacji punktów monitoringowych w aplikacji na telefonie oraz ciągłego czuwania. Każdy sygnał z aplikacji powodował palpitację serca. Ale udało się… przeszliśmy bez spektakularnych problemów. Budynki stoją w nienaruszonym stanie, budowa metra posuwa się do przodu, przybyło tylko trochę siwych włosów…
