Dość często zdarzają się na budowach przypadki problemów z nośnością platformy roboczej w trakcie pracy maszyn budowlanych.
Wykonanie robót geotechnicznych, np. palowania lub wzmocnienia podłoża, wymaga użycia specjalistycznych maszyn, które muszą się bezpiecznie poruszać po placu budowy. Ze względu na konieczność pokonania znacznych oporów gruntu w trakcie pracy są to zwykle maszyny duże i ciężkie. Nie jest niczym nadzwyczajnym fakt, że maszyny takie mają masę bliską stu ton. Do ich pracy potrzebne jest przygotowanie platformy roboczej, która przeniesie wszystkie obciążenia od maszyny, zarówno w czasie poruszania się po platformie, jak również przeciążenia w czasie pracy (zagłębianie i wyciąganie narzędzia roboczego z gruntu). W ostatnim czasie rośnie świadomość projektantów, generalnych wykonawców i inwestorów dotycząca wagi tego zagadnienia. Jednak ciągle się zdarzają na budowach przypadki problemów z nośnością platformy roboczej w trakcie pracy maszyn budowlanych. Dotyczą one zarówno dużych maszyn (fot. 1), jak również relatywnie lżejszych koparek (fot. 2). Na kolejnej fotografii (fot. 3) widać, że zagrożenie może dotyczyć osób postronnych, nie tylko operatora maszyny i jego współpracowników. Pracownicy wykonujący próbne obciążenie pali w wykopie obok obszaru pracy palownicy na szczęście opuścili wykop przed upadkiem maszyny.
Fot. 1 Przykład niedostatecznej nośności podłoża pod gąsienicami palownicy (fot. PZWFS)
Gdyby wypadek się wydarzył kilka godzin wcześniej, skutki mogłyby być tragiczne. Warto zauważyć, że jako inżynierowie mieliśmy dotychczas dużo szczęścia i żaden z pokazywanych spektakularnych przykładów przewrócenia się maszyny nie okazał się tragiczny w skutkach. Działalność inżynierska powinna opierać się jednak na solidniejszych podstawach niż wiara w szczęśliwy los. Praktyka pokazuje, że na budowach powoli rośnie zrozumienie konieczności odpowiedniego przygotowania placu budowy i coraz częściej się pojawiają prawidłowo przygotowane platformy robocze.
Na fot. 4 pokazano drogi dojazdowe i pracującą palownicę na budowie farmy wiatrowej. Inwestor uznał, że skoro i tak musi wykonać drogę dojazdową potrzebną do transportu, montażu i eksploatacji wiatraka, to może to zrobić wcześniej, tak aby komfortowe i bezpieczne warunki pracy były od samego początku robót, obejmując również roboty fundamentowe.
Fot. 2 Przykład niedostatecznej nośności podłoża pod kołami koparki (fot. PZWFS)
Pozytywne przykłady możemy również znaleźć na budowach realizowanych na podstawie kontraktów publicznych. Na fot. 5 pokazano wykonywanie robót wzmacniających podłoże na budowie drogi ekspresowej. Widoczna jest bezpieczna praca i poruszanie się sprzętu po powierzchni platformy roboczej. Wykonanie bezpiecznej platformy roboczej do pracy ciężkiego sprzętu geotechnicznego niesie wiele korzyści dla wszystkich uczestników procesu budowlanego. Do najważniejszych z nich należą: ochrona życia i zdrowia pracowników, wyższa jakość wykonywanych prac, większa wydajność, brak przestojów wynikających z ewentualnego wypadku, ochrona drogiego sprzętu i wynikające z tego niższe koszty prowadzonych prac. Platforma wykonywana jest z warstwy kruszywa, która może być odseparowana od podłoża geowłókniną lub zbrojona geosiatką albo geotkaniną. Może być również wykonana jako warstwa stabilizowana spoiwami. Ale to ostatnie rozwiązanie niesie ze sobą dodatkowe ryzyko, polegające na tym, że warstwa z gruntu stabilizowanego spoiwami ulega zniszczeniu w sposób gwałtowny. W przeciwieństwie do warstw niezwiązanych, które sygnalizują przeciążenie rosnącym osiadaniem.
Materiały ziarniste wykorzystywane do wykonania platform roboczych powinny się charakteryzować [1]:
– kątem tarcia wewnętrznego ≥ 31°;
– zdolnością do zagęszczania (wskaźnik różnoziarnistości U>3);
– trwałością użytkową (materiał powinien zachowywać swoje cechy fizyczne, mechaniczne i użytkowe z uwzględnieniem wpływu naturalnych oddziaływań klimatycznych, takich jak deszcz, śnieg, niskie lub wysokie temperatury);
– zdolnością do łatwego odprowadzania wód opadowych;
– wielkością ziaren zapewniającą równość platformy wymaganą przy założonym ruchu technologicznym – jeśli w dokumentacji projektowej nie określono inaczej, akceptowane są ziarna do 63 mm,
– zawartością frakcji pylastej (d<0,075 mm) maksymalnie 5%;
– zawartością zanieczyszczeń organicznych maksymalnie 2%;
– odpornością na kruszenie/rozdrabnianie pod przewidywanym ruchem technologicznym, co jest szczególnie istotne w przypadku platform wykorzystywanych intensywnie przez długi okres i dla których istotne jest zachowanie nośności i właściwości drenarskich.
Fot. 3 Przewrócenie palownicy poza bezpośrednie miejsce robót (fot. PZWFS)
Projekt technologiczny platformy roboczej powinien zawierać [1]:
– opis sposobu przygotowania podłoża, ze szczególnym zwróceniem uwagi na konieczność likwidacji lokalnych soczewek słabego gruntu, przeszkód stanowiących znaczne lokalne przesztywnienia, pustek i wykopów;
– wartość dopuszczalnego nachylenia platform roboczych, ramp zjazdowych/najazdowych lub dróg dojazdowych;
– wymiary platformy i jej obszaru roboczego oraz sposób oznakowania krawędzi obszaru roboczego platformy;
– specyfikację dotyczącą wymagań dla materiałów wykorzystywanych na platformę roboczą (materiał ziarnisty lub rodzimy/dowieziony stabilizowany spoiwami) i ewentualnie: geosyntetyków separacyjnych lub/i wzmacniających;
– opis sposobu wykonania platformy roboczej z podaniem wymagań;
– opis sposobu zabezpieczenia otworów po wykonanych palach/kolumnach;
– sposób odprowadzenia wody;
– opis odpowiedniego usytuowania poziomu platformy roboczej – co najmniej 0,5 m ponad poziomem wody gruntowej;
– sposób postępowania w przypadku wystąpienia gruntu/materiału zamarzniętego;
– opis wymaganych parametrów odbiorowych, np. wskaźnik zagęszczenia lub/i wtórny moduł odkształcenia;
– wymaganą liczbę badań odbiorowych (minimalna liczba badań powinna być większa niż jedno badanie/1000 m2).
Fot. 4 Przykład wykonanych platform roboczych i dróg dojazdowych na inwestycji prywatnej (fot. P. Rychlewski)
Obliczanie grubości warstwy platformy roboczej podobne jest do projektowania ławy fundamentowej. Grubość ta zależy od nacisków pod gąsienicami pracującego sprzętu, parametrów materiału platformy, użytych geosyntetyków i wytrzymałości na ścinanie gruntu pod platformą. Po ustaleniu nacisków maszyny na podłoże i parametrów podłoża gruntowego należy sprawdzić nośność podłoża.
Kiedy jest ona niewystarczająca, należy dobrać materiał platformy i obliczyć jej grubość. Przy zastosowaniu geosyntetyków trzeba pamiętać, że geowłóknina, ze względu na duże odkształcenia pod obciążeniem, pełni głównie funkcję separacyjną i zabezpiecza materiał platformy przed mieszaniem się ze słabym podłożem. Natomiast materiały sztywniejsze (geosiatki i geotkaniny) mogą być uwzględniane w obliczaniu potrzebnej grubości platformy.
Fot. 5 Platforma robocza na budowie liniowej (fot. P. Rychlewski)
Po wykonaniu platformy roboczej należy kontrolować jej stan w trakcie prowadzenia robót. W szczególności należy to robić, gdy:
– osiadania platformy przekraczają wartości zakładane,
– występują niekorzystne warunki atmosferyczne (długotrwały deszcz, zalegający śnieg),
– zmienia się sprzęt budowlany używany do pracy,
– naprawiana jest powierzchnia platformy, np. po przekopach,
– koleiny po przejeździe maszyny są bardzo głębokie,
– pochylenia platformy przekraczają wartości dopuszczalne,
– zmieniają się warunki wodne.
Do zaprojektowania i realizacji odpowiedniej platformy roboczej przydatne będą materiały opublikowane m.in. na stronie internetowej Polskiego Zrzeszenia Wykonawców Fundamentów Specjalnych.
mgr inż. Piotr Rychlewski
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
mgr inż. Wojciech Szwejkowski
Polskie Zrzeszenie Wykonawców Fundamentów Specjalnych (PZWFS)
Źródło
- http://pzwfs.com.pl/baza-wiedzy/Specyfikacja „Platformy robocze dla ciężkiego sprzętu budowlanego w ramach realizacji robót geotechnicznych”.
- BRE Report 470, Working platforms for tracked plant: good practice guide to the design, installation, maintenance and repair of ground-supported working platforms (BR 470), BRE, 2004.
- http://www.fps.org.uk/fps/guidance/platforms/platforms.php.
