W listopadzie 2009 r. zakończyła się kolejna duża budowa drogowa w Polsce. Powstał kolejny, niespełna 18-kilometrowy odcinek drogi ekspresowej w ciągu drogi krajowej nr 7, który połączył miejscowości Grójec oraz Białobrzegi w województwie mazowieckim.
Istotny jest także fakt, iż odcinek stanowił prawie przez półtora roku tzw. wąskie gardło na odcinku Warszawa–Radom, gdyż zarówno od strony Warszawy do końca obwodnicy Grójca, jak i z drugiej strony od Radomia do początku obwodnicy Białobrzegów jezdnia miała przekrój 2 x 2 (dwa pasy ruchu w każdą stronę, mimo iż nie na całej długości jest to droga ekspresowa). Udostępnienie kierowcom przekroju dwujezdniowego nie tylko znacznie usprawniło i przyspieszyło przejazd na tym odcinku, ale przede wszystkim poprawiło bezpieczeństwo wszystkich użytkowników ruchu.
Budowa, a konkretnie rzecz ujmując przebudowa, polegała nie tylko na budowie dwujezdniowej drogi ekspresowej, ale także na wybudowaniu całej sieci (ponad 43 km) równoległych i prostopadłych (przejazdów) dróg: wojewódzkich, powiatowych i gminnych mających na celu obsłużenie ruchu lokalnego, a także prowadzenie komunikacji zbiorowej, która nie może się już odbywać na drodze ekspresowej. Dla sprawnego skomunikowania przyległych miejscowości wybudowano także trzy węzły drogowe: Skurów, Józefów, Broniszew, 3 wiadukty (przejazdy): Zaborów I, Zabrów II, Stanisławów, 12 obiektów mostowych oraz 6 kładek dla pieszych. Zakresem nie do pominięcia była także przebudowa sieci przezbrojeniowych, które przed przystąpieniem do prac stanowiły liczne kolizje z projektowaną siecią drogową i obiektami inżynierskimi, przebudowano ponad 16 km linii energetycznych (kablowych i napowietrznych), ponad 20 km linii telekomunikacyjnych oraz kabli światłowodowych, ponad 15 km sieci gazowej (średniego i niskiego ciśnienia), 3 km rowów melioracyjnych oraz kilometr sieci wodociągowych.
Fot. 1. Widok z wiaduktu WD-2 w kierunku Grójca – ruch dwoma jezdniami; grudzień 2009 r.
Odwodnienie „siódemki” wykonano zarówno w systemie powierzchniowym, który stanowią rowy przydrożne, zbiorniki retencyjne i odparowujące oraz ścieki skarpowe i przykrawędziowe, jak i wgłębnym (częściowo) – studzienki ściekowe zbierające wodę z wiaduktów i mostów oraz drenaż pod pasem dzielącym i na krawędzi korony drogi w obszarach, gdzie droga biegnie w wykopie. W miejscach, gdzie konieczne było przeprowadzenie wody pod drogą ekspresową, wykonano przepusty ramowe żelbetowe oraz z blachy falistej.
Ekspresówka została wyposażona także w urządzenia zbierające i podczyszczające wody opadowe oraz liczne urządzenia bezpieczeństwa ruchu, zamontowano m.in. 73 km stalowych barier ochronnych, 12,6 km ogrodzenia, 5,1 tys. sztuk osłon przeciwolśnieniowych, 12 sztuk osłon energochłonnych na wszystkich rozgałęzieniach drogi, tj. wszystkich zjazdach na łącznice, drogi zbierająco rozprowadzające oraz do MOP-ów. Osłony wykonane zostały jako wielosegmentowe poduszki zderzeniowe z tworzyw syntetycznych, zbrojonych włóknem szklanym, w postaci zestawu komór powietrznych. Zdolność pochłaniania energii wynosi 750 kJ na moduł. Zasada działania takiej poduszki polega na przejęciu energii uderzenia od pojazdu, obniżeniu opóźnień działających na kierowcę i pasażerów do granicy zapewniającej im w pierwszej kolejności przeżycie, a następnie jak najmniejsze obrażenia. Niejednokrotnie zastosowanie takich elementów bezpieczeństwa może oznaczać wystąpienie tylko kolizji drogowej, a nie wypadku drogowego z ofiarami.
Jako podstawowe zalety tego typu osłon energochłonnych należy wymienić, oczywiście oprócz wysokiej skuteczności ograniczania skutków wypadków i kolizji drogowych, także krótki czas montażu i naprawy uszkodzonych elementów, pełną integralność po najechaniu przez pojazd (wszystkie elementy pozostają spójne), wysoką odporność na działanie czynników atmosferycznych, a także estetyczny wygląd.
Jako podstawowe zalety tego typu osłon energochłonnych należy wymienić, oczywiście oprócz wysokiej skuteczności ograniczania skutków wypadków i kolizji drogowych, także krótki czas montażu i naprawy uszkodzonych elementów, pełną integralność po najechaniu przez pojazd (wszystkie elementy pozostają spójne), wysoką odporność na działanie czynników atmosferycznych, a także estetyczny wygląd.
Nie zapomniano o okolicznych mieszkańcach, w celu zmniejszenia uciążliwości hałasu pochodzącego od ruchu pojazdów zabudowano także 9,7 km ekranów akustycznych. Na całym odcinku są to ekrany wysokości 4 m odbijające lub pochłaniające. Elementy wypełnienia osadzono na słupach stalowych HEB160 o typowym rozstawie 4 m (w kilkunastu przypadkach rozstaw musiał zostać zmieniony), zabezpieczonych powłoką antykorozyjną o grubości 240 µm (cynkowanie oraz zestaw malarski). Słupy mocowane są na palach ? 800 mm o długości 3 m, 6 m lub 8 m wykonanych z betonu klasy B30. Pod wypełnieniem zamontowano także cokół w postaci żelbetowej płyty prefabrykowanej. Projektant założył ustawienie ekranów o minimalnej izolacyjności akustycznej Rw min. 30 dB oraz minimalnym wskaźniku oceny pochłaniania dźwięku DL? ≥ 10 dB.
Fot. 2. Montaż belek – wiadukt WD12
Ekrany pochłaniające wykonano w formie zielonej ściany (gr. 138 mm) wypełnionej wełną mineralną. Natomiast panele odbijające to panele aluminiowe gr. 125 mm. Zarówno jedna, jak i druga forma są łatwe i szybkie w montażu. Zielona ściana zabudowywana była w większości z elementów – modułów 4 m x 2 m (plus kilkanaście elementów nietypowych) z wykorzystaniem dźwigu, natomiast panele aluminiowe ze względu na swój mały ciężar (wysokość 0,5 m) zabudowywane były przez pracowników bez użycia specjalistycznego sprzętu, w systemie zamków „pióro–wpust”. To sprawia, że ewentualna konieczność wymiany uszkodzonych elementów w przyszłości nie będzie stanowiła trudności. Zamontowano także 11 wyjść awaryjnych, specjalnie oznaczonych.
Prace rozpoczęto w listopadzie 2007 r. Głównym założeniem Wykonawcy, oczywiście oprócz terminowej i jakościowej realizacji, było prowadzenie robót w sposób jak najmniej utrudniający codzienne funkcjonowanie użytkownikom drogi, dlatego też wszystkie większe utrudnienia w ruchu czy nawet wstrzymywanie ruchu, których nie da się na takiej budowie uniknąć (montaż elementów konstrukcyjnych obiektów mostowych, demontaż szalunków itp.), były przeprowadzane w porach nocnych.
Projekt przewidywał budowę nowej „siódemki” po śladzie starej (adaptacja starej jezdni po jej wzmocnieniu na jezdnię wschodnią ekspresówki), dlatego też Wykonawca rozpoczął swoje prace od budowy nowej nitki po zachodniej stronie od starej funkcjonującej drogi. Równolegle rozpoczęto także roboty mostowe, przezbrojeniowe oraz wykonywanie dróg serwisowych i lokalnych także po stronie zachodniej. Po roku, tj. w grudniu 2008 r., zostały zrealizowane kamienie milowe – cele cząstkowe, związane z udostępnieniem jezdni zachodniej dla ruchu drogowego (po warstwie wiążącej) oraz montażem wszystkich konstrukcji nośnych (stalowych dźwigarów blachownicowych lub belek prefabrykowanych strunobetonowych typu „T”) na obiektach inżynierskich. Pod koniec grudnia po dopuszczeniu trzech obiektów mostowych do tymczasowego użytkowania został przełożony ruch na całym 18-kilometrowym odcinku na jezdnię zachodnią, co jednocześnie oznaczało udostępnienie starej nitki dla realizacji robót. W 2009 r. Wykonawca przystąpił do prac na jezdni wschodniej (nie tylko związanych z frezowaniem i nakładami bitumicznymi, ale w części z budową pełnej konstrukcji, łącznie z wymianami gruntu na odcinku ok. 1,5 km). Późną jesienią na przełomie października i listopada roboty zasadnicze zostały zakończone, a w połowie grudnia (trwające procedury odbiorowe) puszczono ruch dwoma nitkami z wykorzystaniem wszystkich obiektów inżynierskich.
Warstwa ścieralna SMA 0/12,8 mm
|
4 cm
|
Warstwa wiążąca z betonu asfaltowego 0/20 mm o zwiększonej odporności na odkształcenia plastyczne
|
9 cm
|
Podbudowa z betonu asfaltowego 0/25 mm
|
18 cm
|
Podbudowa z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie 0/31,5 mm
|
20 cm
|
Grunt stabilizowany cementem Rm = 2,5 MPa
|
15 cm
|
Warstwa odsączająca – pospółka
|
20 cm
|
Warstwa technologiczna – grunt stabilizowany cementem Rm = 2,5 MPa
|
10 cm
|
Tab. Przekrój typowy S7
Realizowany odcinek przebiegał przez teren płaski, równinny o maksymalnych przewyższeniach na trasie nie większych niż 12 m. Odcinek nie kolidował także w żaden sposób z terenami prawnie chronionymi, jak parki krajobrazowe czy rezerwaty, to powodowało w praktyce brak oddziaływania stowarzyszeń ekologicznych na realizację zadania. W pasie drogowym znajdowały się głównie grunty o przeznaczeniu rolniczym i sadowniczym, co powodowało przy różnorodnej geologii (grunty od G1 do G4) konieczność wzmocnienia słabego podłoża nie tylko na projektowanej ekspresówce, ale i na drogach lokalnych. Projektant zaproponował cztery systemy wzmocnienia podłoża gruntowego: zastosowanie komórkowego systemu ograniczającego (geokrata), zastosowanie materaca zbrojonego warstwami geowłókniny i geosiatki, wykonanie pali żwirowych oraz wymianę gruntów słabych.
Może nie tyle najtrudniejszym, co najciekawszym z nich był system polegający na wzmocnieniu podłoża gruntowego za pomocą kolumn żwirowych KSS.
KSS to metoda, która w ostatnich latach jest także coraz częściej stosowana w realizacjach drogowych. Kolumny żwirowe KSS wykonywane są w technologii wibrowymiany za pomocą wibratora wgłębnego z wewnętrznym podawaniem materiału. W pierwszej fazie wibrator wypełnia się kruszywem i pogrąża w podłoże przy udziale wibracji i docisku maszyny podstawowej. Po osiągnięciu głębokości przewidzianej w projekcie następuje formowanie poszerzonej stopy żwirowej w gruncie nośnym, przy czym podłoże rodzime doznaje dodatkowo wzmocnienia na skutek zagęszczenia (grunty sypkie) lub przyspieszonej konsolidacji (nawodnione grunty spoiste). W drugiej fazie następuje formowanie trzonu kolumny w obrębie gruntów słabych. W tym celu do wibratora wsypuje się od góry przez śluzę kruszywo o uziarnieniu od 0,075 mm do 32 mm, w trakcie podciągania wibratora do góry kruszywo to wypływa spod ostrza wibratora przy udziale sprężonego powietrza i wypełnia przestrzeń zajętą wcześniej przez wibrator. Z kolei ponowne opuszczenie wibratora powoduje rozepchnięcie kruszywa na boki i zwiększenie efektywnej średnicy kolumny. Posuwisto-zwrotny ruch wibratora kontynuowany jest na całej wysokości kolumny KSS. Dodatkowym efektem, jaki towarzyszy formowaniu trzonu kolumny żwirowej, jest poprawienie parametrów mechanicznych otaczającego gruntu.
W celu przekazania obciążenia z nadległego nasypu na głowicach kolumn wykonano także materac z kruszywa 50 cm otoczony geosiatką, a bezpośrednio pod materacem ułożono geowłókninę separacyjną w efekcie czego część obciążenia przenoszona jest bezpośrednio przez pale, a część przez zbrojenie i podłoże pomiędzy nimi.
Warto także wspomnieć, iż wykonywanie ww. kolumn podlega ciągłej kontroli dokładności oraz zagęszczenia poprzez zapis na rejestratorze m.in.: numeru kolumny wg planu, godziny i daty rozpoczęcia penetracji, głębokości, natężenia prądu pobieranego przez wibrator, czasu wykonania.
mgr inż. Paweł Stach
zdjęcia: Archiwum Wykonawcy
Data rozpoczęcia robót: 14 listopada 2007 r.
Data zakończenia robót: 15 listopada 2009 r.
Inwestor: Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad – Warszawa
Generalny wykonawca:
„DROGBUD” PHBD Sp. z o.o. – lider konsorcjum;
„IMB – Podbeskidzie” Sp. z o.o. – partner konsorcjum
„DROGBUD” PHBD Sp. z o.o. – lider konsorcjum;
„IMB – Podbeskidzie” Sp. z o.o. – partner konsorcjum
Dyrektor kontraktu: mgr inż. Grzegorz Piątkowski
Kierownicy budowy:
od XI 2007 do VIII 2009 mgr inż. Krzysztof Wojak;
od IX 2009 inż. Jacek Mindur
od XI 2007 do VIII 2009 mgr inż. Krzysztof Wojak;
od IX 2009 inż. Jacek Mindur
Projektant: mgr inż. Czesław Połedniok
Parametry techniczne przebudowywanej DK7:
– klasa techniczna – S 2/2,
– prędkość projektowa – 100 km/h,
– szerokość pasa ruchu – 3,50 m,
– szerokość pasa awaryjnego – 2,50 m,
– szerokość pasa wł./wył. – 3,50 m,
– szerokość opaski – 0,50 m,
– szerokość pasa dzielącego – 4,00 m,
– skrajnia pionowa – 4,70 m,
– konstrukcja nawierzchni – 115 kN/oś.
Podstawowe dane inwestycji:
– długość odcinka – 17,834 km,
– ilość wykopów – 660 tys. m³,
– ilość nasypów – 732 tys. m³,
– ilość materacy – 281 tys. m³,
– ilość warstwy mrozoochronnej – 233 tys. m³,
– ilość podbudowy z kruszywa 0/31,5 – 118 tys. m³,
– ilość stabilizacji (10 cm oraz 15 cm) – 95 tys. m³,
– ilość masy bitumicznej – 458 tys. Mg,
– łączna długość pozostałych dróg objętych kontraktem – 43,7 km,
– liczba obiektów mostowych – 24 szt. (12 mostów, 6 wiaduktów, 6 kładek),
– roboty mostowe – beton – 13,2 tys. m³,
– roboty mostowe – stal – 2,8 tys. Mg,
– długość barier ochronnych – 73 km,
– długość ekranów akustycznych – 9,7 km.