Wyburzanie jest sztuką

Fot 1. Wodzisław Śląski – wieża ciśnień, 
(Fot. W.Kołodzieczyk)
 

Myli się ten, kto sądzi, że łatwiej jest zburzyć, niż wybudować, choć wyburzanie niektórym wydaje się czynnością łatwą.

Terminy wyburzanie, rozbiórka, demontaż traktowane są jak synonimy, gdyż efektem końcowym jest likwidacja konstrukcji budowlanej. Jest to raczej niszowy dział robót budowlanych.

Rozbiórka (słowo używane w Prawie budowlanym) pochodzi z czasów, gdy domy się  rozbierało, deska po desce i cegła po cegle, a materiały pochodzące z rozbiórki ponownie wykorzystywano. Dlatego o rozbiórkach możemy mówić raczej w odniesieniu do budynków tradycyjnych, zbudowanych z drewna, murowanych na zaprawie wapiennej, wapienno-glinianej, cementowo-wapiennej. Po odkryciu cementu i jego powszechnym użyciu tradycyjna rozbiórka stała się bardzo pracochłonna, a w przypadku betonu  i żelbetu – ekonomicznie nieuzasadniona. Takich konstrukcji nie da się rozebrać. Musi się je niszczyć krusząc, rozcinając, obalając, wysadzając w powietrze. Takie działanie to wyburzanie.

Demontaż zgodnie z nazwą jest odwrotnością montażu. Zdemontować można coś, co zostało zmontowane. Lecz nie każdą konstrukcję zmontowaną można demontować, choćby ze względu na sposób łączenia montowanych elementów. Demontować można elementy nie powiązane monolitycznie, np. przęsła, pomosty, konstrukcje stalowe skręcane czy nitowane, żelbetowe konstrukcje prefabrykowane o łączach niemonolitycznych.

Nie można zdemontować bloku mieszkalnego, który był montowany z prefabrykatów. W systemie  wielkoblokowym, wielkopłytowym czy szkieletowym elementy i płyty połączone są ze sobą zbrojeniem pętlicowym zalanym betonem.

Dzisiaj wiele obiektów wybudowanych 20 i więcej lat temu zostało zlikwidowanych. Na ich miejscu powstają nowoczesne inwestycje. Ale jest jeszcze bardzo dużo porzuconych obiektów. Niekiedy ruiny są bardzo malownicze, tajemnicze i pobudzają wyobraźnię. Takie były, nieistniejące już, wielkie ruiny dawnej Kopalni Walenty Wawel w Rudzie Śląskiej.

Niestety, wiele obiektów zostało wyburzonych, a na ich miejscu nie powstało nic, co uzasadniałoby ich bezpowrotne zniszczenie. Mam tu na myśli na przykład legendarną już i kiedyś symboliczną  Halę Sportową Huty Baildon w Katowicach lub żelbetową wieżę ciśnień w sandomierskiej hucie szkła. Wiele jest jeszcze opuszczonych, zaniedbanych, popadających w ruinę, a niezwykle pięknych obiektów. Na przykład wieże ciśnień [fot. 1] albo wieże szybowe na Śląsku. Niestety, właściciele obiektów i urządzeń przemysłowych, będących nieraz unikatowymi dziełami sztuki inżynierskiej i pięknej techniki, dalecy są od myślenia perspektywicznego.

Nie chcą odłogować obiektów, czyli zabezpieczać sprawne technicznie obiekty, wprowadzać w stan niby-hibernacji i czekać, aż znajdzie się pomysł i inwestor, który właściwie doceni ich wartość. Na szczęście są przykłady pozytywne, jak choćby Silesia City Center w Katowicach, gdzie dominantą jest wieża szybowa z zamontowanym na niej logo centrum handlowego. Szyby górnicze były w ostatnich latach masowo wyburzane. Te piękne stare, stalowe, nitowane i te nowoczesne, basztowe, żelbetowe. Wyburzanie takich wież to sztuka. Projektant wyburzenia ma ciężki i niełatwy wybór metody: najbezpieczniejszej i najtańszej. Pozornie tylko proste jest użycie materiałów wybuchowych. Najczęściej wieża szybowa otoczona jest siecią infrastruktury rurowo-kablowej albo budynkami, które nie mogą być uszkodzone. Wieże stalowe można rozbierać po kawałku za pomocą żurawia i palników. A wieże żelbetowe?  Jeśli mają wysokość  60-70 m?
{mospagebreak}
Proces wyburzania
Wyburzanie jest niewątpliwie sztuką. Podejmują się czasem tej sztuki osoby nieświadome zagrożeń. Bywa, że roboty pozornie proste, wykonywane przez rutyniarzy lub dyletantów doprowadzają do wielkich tragedii. 

Proces projektowania budowy nowej konstrukcji przebiega z grubsza tak: po przyjęciu koncepcji następuje przeliczanie poszczególnych elementów od dachu do fundamentów. Projektant ma pewność, że to, co przeliczył, będzie takie, jakie ma być, a jeśli nie ma pewności, to stosuje współczynnik niepewności i bezpieczeństwa. Podobnie podczas budowy można z dużym prawdopodobieństwem założyć, że to, co już zostało zbudowane, ma cechy takie, jak zakładano. Projektowanie i budowanie jest na każdym etapie w dużej mierze przewidywalne.

Proces projektowania wyburzenia wymaga również znajomości zagadnień związanych z projektowaniem i wznoszeniem konstrukcji – ale to dopiero początek. Podczas projektowania wyburzania projektant robi założenia, że to, co jest, jest takie, jak przypuszcza, że jest. Ale nigdy nie ma pewności, ponieważ podczas budowania tylko czasami jest pełna zgodność wykonania z projektem. Podczas budowania popełniane są błędy, nieraz  skrzętnie ukrywane przez wykonawcę, jeśli o nich wie. Są również błędy, o których nikt nie wie albo wie jeden lub kilku robotników. Podczas eksploatacji obiektu właściciel lub zarządca wykonuje różne roboty budowlane, udokumentowane lub nieudokumentowane, zakłada instalacje, robi przekucia, wprawia okna, drzwi, zamurowuje otwory, tynkuje szczeliny i rysy, maluje powierzchnie itp. Zwykle nie ma osób pamiętających o tych robotach i nie wiadomo, czy roboty wykonano w sposób właściwy i czy intencjonalne wzmocnienia nie są faktycznie osłabieniami konstrukcji w miejscach newralgicznych. Zgodnie z Prawem budowlanym obiekty w trakcie eksploatacji powinny być przeglądane, remontowane oraz poddawane stałym robotom konserwacyjnym. Kto to robi (szczególnie w budynkach starych)? Nieraz bywa, że nieszczelna rynna lub blacha okapowa czy inna przerdzewiała obróbka blacharska przez lata robi wielkie ukryte spustoszenia, o których dowiaduje się właściciel dopiero przy remoncie, rozbiórce czy wyburzeniu. Dlatego od projektanta wyburzeń wymaga się, aby znał realia praktycznego budowania i eksploatacji obiektów, aby znał od podszewki praktykę wykonywania robót budowlanych
i faktyczne (nie teoretyczne) technologie stosowane w różnym czasie.

Fot.2. Katowice, ul. Chorzowska, burzenie starej kamienicy (Fot. W. Kołodziejczyk)

Łatwo jest zburzyć obiekty niewielkie, ze swobodnym do nich dostępem, nie sąsiadujące z obiektami, które nie mogą ulec uszkodzeniu [fot. 2].

Maszyna wyburzeniowa burzy taki obiekt szybko, łatwo i bezpiecznie. Sztuka zaczyna się wtedy, gdy np.:

nie można uszkodzić obiektów sąsiadujących,
obiekt znajduje się przy ruchliwej ulicy,
budynek jest zbyt wysoki,
należy wyburzyć tylko część obiektu,
rozkład mas w konstrukcji jest niekorzystny (np. żelbetowe zbiorniki na górze),
trudno po przeróbkach rozpoznać, jaki jest rzeczywisty rodzaj konstrukcji albo nie ma czasu na takie rozpoznanie,
wewnątrz są ważne urządzenia zamocowane do konstrukcji budynku,
obiekt jest zabytkowy,
jest częściowo zamieszkany.

{mospagebreak}
Sztuką jest nie tylko wymyślenie, jak wyburzyć, ale jak zrobić to:

najtaniej,
najszybciej albo w odpowiednim, ściśle wyznaczonym, czasie,
tak, aby nie było drgań, kurzu, zbytniego hałasu,
z maksymalnym odzyskiem przydatnych, tj. posiadających wartość, materiałów.

Fot. 3a, Fot. 3b. Katowice Panewniki (Fot. W. Kołodziejczyk)

Fot. 3c. Katowice Panewniki (Fot. W. Kołodziejczyk)

Bywa tak, że:

przez burzony obiekt przebiega bardzo ważny rurowo-kablowy ciąg technologiczny, który nie może być wyłączony ani uszkodzony [fot. 3a, 3b, 3c],
za ścianą burzonego obiektu muszą mieszkać bezpiecznie ludzie i nie można ich czasowo wysiedlić,
odbywają się skomplikowane procesy technologiczne, których nie wolno przerwać ani zakłócić,
inwestor narzuca własną koncepcję wyburzenia lub wyklucza zaproponowaną metodę, z przyczyn innych niż techniczne  itp.

Projektant wyburzenia natrafia na bardzo wiele uwarunkowań, kombinacji, utrudnień.

Nie można zapomnieć, że obowiązuje Prawo budowlane z rozporządzeniami wykonawczymi. Jest też urzędnik wydający pozwolenie na rozbiórkę. Tak na rozbiórkę. Prawo budowlane nie zna pojęć „wyburzenie”  ani  „demontaż”,  choć wprowadziło uprawnienia wyburzeniowe do wyburzania metodą minerską. Prawo budowlane jednakowo traktuje wysadzanie w powietrze 100-metrowego komina żelbetowego czy 50-metrowego  zakładu przeróbczego węgla kamiennego jak rozbiórkę stodoły o wysokości powyżej 8 m albo niższej, lecz stojącej w odległości mniejszej niż połowa jej wysokości od granicy działki. We wszystkich  tych  przypadkach należy sporządzić projekt rozbiórki, uzyskać Pozwolenie na rozbiórkę, ustanowić kierownika rozbiórki. Kuriozum jest, że jeżeli właściwy organ wyda Nakaz rozbiórki to decyzja ta jest samoistna i nie narzuca wymogów takich jak Pozwolenie na rozbiórkę. Praktycznie oznacza to, że nie ma konieczności sporządzania projektu rozbiórki, ustanawiania kierownika rozbiórki, a urząd nie wydaje dziennika rozbiórki. Tak było przy wyburzaniu pojedynczych, oddylatowanych, segmentów wielosegmentowego budynku mieszkalnego w Katowicach Panewnikach [fot. 3a, 3b, 3c].
{mospagebreak}
Zadaję pytanie: Kto wie, jak ma wyglądać projekt rozbiórki, demontażu, wyburzeń i kto ma prawo sporządzić taki projekt?

Trudno sporządzić taki projekt na podstawie przepisu regulującego formę i treść projektu budowlanego.
W praktyce uprawniony projektant rysuje dokładnie to, co ma być rozebrane, i cytuje obowiązujące przepisy. Czasem wskazuje elementy, na jakie można dzielić konstrukcję, niekiedy wyliczając ich ciężary. Prawie zawsze zastrzega, że Kierownik rozbiórki musi opracować Projekt technologii rozbiórki z zachowaniem wszystkich, obowiązujących zasad oraz przepisów bhp. Projektant robi tak, bo wie, że nie przewidzi wszystkiego, a przy szczegółowym rozpisywaniu działań wariantowych (których nie da się uniknąć podczas wyburzeń) może być opacznie zrozumiany. Dlatego przedstawia i pokazuje tylko to, co oczywiste! Zwykle na podstawie takich projektów nie da się tak naprawdę nic zrobić. Są one tylko koniecznym załącznikiem do wniosku o pozwolenie na rozbiórkę. Całe ryzyko spada na Kierownika rozbiórki.

Metody i sposoby wyburzeń
O wyburzeniach warto mówić, pisać i warto uczyć tego studentów budownictwa.

Wyburzenia można podzielić na tradycyjne – budynków wznoszonych metodą tradycyjną, i nowoczesne – budynków i obiektów współczesnych.

Ze względu na wysokość rozróżnia się wyburzanie obiektów: bardzo wysokich, wyższych niż zasięg maszyn naziemnych, wysokich, ale będących w zasięgu maszyn naziemnych, niewysokich, niskich i podziemnych.

Z uwagi na rodzaj konstrukcji można mówić o wyburzaniu obiektów: wznoszonych metodami tradycyjnymi, o konstrukcji stalowej, obiektów żelbetowych, szkieletowych, obiektów o dużej kubaturze, a małej ilości konstrukcji (hale), o dużej gęstości konstrukcji (fundamenty, konstrukcje wsporcze itp.), obiektów przemysłowych i obronnych, mostów i innych obiektów inżynierskich.

Fot. 4. KWK Moszczenica Szyb VIII i Szyb II do zniszczenia

Wyburzenia wykonywać można różnymi metodami, np.:

za pomocą materiałów wybuchowych,
za pomocą żurawia i kuli,
za pomocą liny i ciągnika (przez obalanie, rozrywanie),
maszynami wyburzeniowymi z osprzętem przystosowanym do kruszenia betonu i cięcia stali,
maszynami budowlanymi,  takimi jak koparki, spycharki, ładowarki, 
metodą cięcia  konstrukcji tarczami diamentowymi, linami diamentowymi, lancami wodnymi,
kruszeniem konstrukcji materiałami ekspansywnymi.

Budynki  tradycyjne, zazwyczaj murowane, mają sklepienia, stropy drewniane, dachy drewniane, klatki schodowe drewniane, betonowe lub żelbetowe, czasem stalowe. Burzy się takie obiekty łatwo każdą metodą. Wybór zależy od warunków miejscowych, sąsiedztwa, wymaganego czasu i posiadanych środków finansowych, ale najczęściej po prostu się je rozbiera. Również  w celu odzyskania materiału budowlanego.
{mospagebreak}
Budynki nowoczesne są mocniejsze i wymagają indywidualnego podejścia. Burzenie ich można wykonywać różnymi metodami:
Budynki  niewysokie i niskie najkorzystniej burzyć maszynami wyburzeniowymi lub innymi maszynami budowlanymi. Maszyny wyburzeniowe zaopatrzone w specjalne szczęki – do kruszenia konstrukcji, które z łatwością „przegryzają” belki stalowe
i żelbetowe, nadproża, wieńce, ściany, stropy; młoty hydrauliczne – o znacznej masie, zdolne skruszyć każdą konstrukcję żelbetową o dowolnych wymiarach i masie.
Budynki wysokie, ale będące w zasięgu maszyn naziemnych burzy się za pomocą specjalistycznych maszyn budowlanych na podwoziu koparek z  ramieniem przedłużanym, zaopatrzonym w szczęki do kruszenia konstrukcji i cięcia stali. Takimi maszynami można wyburzać prawie  wszystkie rodzaje konstrukcji. Trudności występują wtedy, gdy na dużych wysokościach są elementy bardzo masywne, których szczęki nie mogą skruszyć lub przeciąć. Bardzo dobrze burzy się tymi maszynami lekkie  konstrukcje szkieletowe, murowane, powłokowe (hale, chłodnie kominowe). Doskonale wyburza się takimi maszynami np. bloki mieszkalne prefabrykowane 5-piętrowe, hale przemysłowe.
Obiekty wyższe, żelbetowe, takie jak na przykład żelbetowe chłodnie kominowe czy żelbetowe wieże szybowe, można burzyć metodą żurawia i kuli. Na przykład burzenie 60-metrowej wieży szybowej za pomocą żurawia samojezdnego o zasięgu pracy w pionie o około 10 m większym od wysokości wieży. Zawieszona na linie 3,5-tonowa stalowa gruszka umiejętne rozkołysana uderza wielokrotne w jedno celowo wybrane miejsce, powodując skruszenie betonu. Pozbawione usztywnienia, już wiotkie pręty stalowe tracą  nośność. Fragment konstrukcji łamie się i spada na ziemię. Gdy wysokość burzonego kulą obiektu dojdzie do zasięgu maszyn wyburzeniowych, to one kontynuują likwidację. Burzona tym sposobem na przykład żelbetowa powłoka chłodni kominowej zwija się do środka jak skórka obieranego jabłka.

Obiekty bardzo wysokie będące poza zasięgiem maszyn naziemnych wyburza się opatentowanymi metodami za pomocą maszyn wyciągniętych na te konstrukcje. Na przykład potężny żelbetowy komin elektrowni Łaziska od góry kruszyła „zwykła” koparka z młotkiem. Umocowana  do specjalnego pająka z osią obrotu w osi komina młotem hydraulicznym skuwała płaszcz żelbetowy. Pająk stojąc łapami na płaszczu  żelbetowym komina, przestępował z miejsca na miejsce w miarę postępu skuwania. Gruz zrzucany był do środka komina. Na zewnątrz płaszcza pod miejscem kucia do pająka przymocowana była specjalna siatka ochronna, która schodziła razem z maszyną. Cała konstrukcja pająka i koparka najpierw przetransportowana była na szczyt komina.
Inne konstrukcje żelbetowe można wyburzać na przykład maszyną posadzoną za pomocą specjalnych łap na konstrukcji, a szczęki lub młot maszyny mogą kruszyć konstrukcję i przesuwać się po niej w miarę  postępu skuwania.

Kominy żelbetowe są zazwyczaj obalane metodą minerską. Kominy murowane – specjalnymi rozpierakami. Pomysłowość ludzka nie zna granic. Słyszałem o obalaniu ceglanego komina metodą ogniskową. W odpowiednim  miejscu (od strony, na którą komin miał się obalić) wykuwano wąskie otwory w trzonie kominowym i natychmiast silnie je stemplowano drewnianymi stemplami. Po zastąpieniu fragmentu trzonu ścianą ze stempli spokojnie zapalono ognisko pod stemplami. Wcześniej linami zakotwiono komin tak, aby wymusić kierunek obalania i aby w trakcie stemplowania komin nie obalił się w stronę przeciwną.
{mospagebreak}
Projektowanie wyburzeń
Do projektowania wyburzeń nie wystarczy znajomość norm, przepisów i nawet biegła umiejętność projektowania konstrukcji. Potrzebne jest doświadczenie w praktycznym przewidywaniu zachowania się wyburzanej konstrukcji. Wyburzanie polega na tym, aby jak najszybciej i najbezpieczniej przemieścić określoną  masę konstrukcji z określonego poziomu do poziomu niższego lub po prostu na ziemię, używając przy tym minimum niezbędnych środków. Przy wznoszeniu budynku jego konstrukcja zawsze ma większą nośność niż obciążenie. Tu konstrukcję trzeba widzieć jako przesztywnioną i przestrzenną całość, w której poszczególne elementy realnie współpracują ze sobą. Czasem jedna śruba czy pręt zbrojenia, zwykle pomijane w obliczeniach jako tylko zbrojenie konstrukcyjne, decyduje o tym, że podczas burzenia lina się zrywa, konstrukcja łamie w nieprzewidzianym miejscu, a żuraw niebezpiecznie wychyla od pionu. Wyburzając, wykorzystujemy nośność konstrukcji i grawitację. Określamy siłę, jaką należy przyłożyć do elementu, aby go strącić lub przewrócić. Przewracając lub odrywając fragmenty konstrukcji, cała konstrukcja musi być stabilna. Oderwanie czy przewrócenie może nastąpić dopiero po celowym zadziałaniu określonej siły. Trzeba ją policzyć. Musi ona być większa od sumy sił wynikających ze statyki mas i wytrzymałości mocowań plus rozsądne bezpieczeństwo.
Oprócz współczynników bezpieczeństwa i materiałowych, jakie się przyjmuje podczas projektowania nowych obiektów, konieczne jest przyjęcie marginesu partackiej roboty, korozji materiału, nierozpoznanych osłabień lub wzmocnień itp. Konstrukcja może być pozornie mocna albo pozornie słaba. Może okazać się, że np. spawy były tylko przyklejeniem. Obliczając ciężar konstrukcji, należy przyjąć ciężar charakterystyczny dzielony albo mnożony przez współczynnik materiałowy tak, aby nie okazało się, że element jest w rzeczywistości lżejszy lub cięższy od przewidywań.

Przypominam, że nie opisuję rozbiórki, lecz wyburzania, bo podczas rozbiórki nie można przeciążać żadnego elementu. Nie można zrzucać dużych mas. Nie można przewracać ścian na stropy itp. A to dlatego, że przy rozbiórce na konstrukcję rozbieraną wchodzą ludzie!

Natomiast wyburzenie należy tak przygotować i przemyśleć, aby pracownicy podczas wyburzania tylko zabezpieczali plac wyburzenia, a do wyburzanej konstrukcji nie wchodzili.
Bezpieczeństwo wykonywania robót wyburzeniowych
Decyzja o wyborze metody wyburzeń poprzedzona być musi zawsze doskonałym rozeznaniem konstrukcji. Każda metoda ma swoje mocne i słabe strony i niesie zawsze jakieś zagrożenia.

Obiekt i jego otoczenie należy przygotować do wyburzenia. Proces wyburzania musi być perfekcyjnie przygotowany organizacyjnie i sprzętowo. Prowadzący roboty wyburzeniowe musi przygotować siebie i pracowników na działania wariantowe. Każdy pracownik musi być odpowiednio przeszkolony. O wyburzeniu muszą być powiadomione odpowiednie służby. O robotach wyburzeniowych nieraz trzeba umiejętnie informować lokalną społeczność. To obszerny temat godzien osobnego opracowania. 
mgr inż. WACŁAW KOŁODZIEJCZYK

Zamów
prenumeratę

Artykuł zamieszczony 
w „Inżynierze budownictwa”, 
grudzień 2006.