Nawierzchnia betonowa w tunelach na drodze S52

Długo oczekiwana inwestycja

Umowa na budowę drogi ekspresowej S52 na odcinku od węzła Modlnica do węzła Kraków Mistrzejowice (bez węzła) została podpisana 13 listopada 2018 r. Zakres robót obejmuje budowę drogi ekspresowej o długości ok. 12,3 km wraz z obiektami inżynieryjnymi, rozbudowę istniejącego węzła Modlnica, budowę węzłów Zielonki, Węgrzce i Batowice, budowę infrastruktury dla pieszych i rowerzystów, obwodu utrzymania drogowego wraz z budynkiem administracyjno-socjalnym i budynkami towarzyszącymi, przebudowę istniejących dróg na bezkolizyjne z budowaną drogą ekspresową oraz inne roboty niezbędne do wykonania drogi ekspresowej S52.

Generalnym wykonawcą inwestycji jest konsorcjum firm Gűlermak Ağir Sanayi İnşaat ve Taahhűt, Mosty Łódź i Gűlermak.

Według inwestora – Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad Oddział w Krakowie, zaawansowanie prac w maju 2024 r. wynosiło 91%. Kontraktowy termin oddania do użytku tej długo oczekiwanej nie tylko przez mieszkańców Małopolski inwestycji to wrzesień 2024 r. Jak informuje Kacper Michna, rzecznik GDDKiA Oddział w Krakowie, trwają analizy dotyczące ewentualnego niewielkiego przesunięcia tego terminu ze względu na intensywne opady deszczu w ostatnich latach i większy niż pierwotnie planowano zakres prac archeologicznych.

Wartość prac budowlanych wynosi ok. 1,9 mld zł, a łączny koszt realizacji ok. 2,4 mld zł. Budowa Północnej Obwodnicy Krakowa otrzymała prawie 680 mln zł dofinansowania ze środków UE w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko.

Tunel w Zielonkach – cztery etapy układania nawierzchni

Budowana Północna Obwodnica Krakowa w ciągu drogi ekspresowej S52 będzie miała dwie jezdnie z trzema pasami ruchu o nawierzchni asfaltowej. Wyjątkiem są dwa tunele – w Zielonkach i Dziekanowicach, gdzie została ułożona nawierzchnia betonowa.

Odcinki tunelowe z nawierzchnią betonową będą kolejnymi w sieci dróg ekspresowych i autostrad. Na koniec 2023 r. w Polsce było ok. 1178 km dróg ekspresowych i autostrad z taką nawierzchnią, co stanowiło 23% tej sieci.

Nawierzchnia betonowa w tunelu w Dziekanowicach, który ma 496 m długości, została ułożona w 2023 r. Prace związane z wykonaniem nawierzchni betonowej w tunelu w Zielonkach, który ma 653 m długości, rozpoczęły się 21 maja 2024 r. Zostały podzielone na cztery etapy. Za ułożenie nawierzchni betonowej odpowiadał podwykonawca – firma Budpol z Częstochowy. 

Z dwóch wytwórni betonu

Przygotowanie betonowej nawierzchni wymaga zastosowania specjalnej technologii i maszyn. Początkiem całego procesu jest przygotowanie mieszanki betonowej, a właściwie dwóch różnych mieszanek, przeznaczonych do górnej oraz dolnej warstwy nawierzchni, o odpowiednich właściwościach i parametrach, wytrzymałej na obciążenia i warunki klimatyczne. Kluczową rolę w tym procesie odgrywa czas. Od wytworzenia mieszanki do jej ułożenia nie może minąć więcej niż dwie godziny.

Beton układany był w dwóch warstwach. Pierwsza, dolna, ma grubość 27 cm, a górna 5 cm. Warstwy układane były w niewielkim odstępie czasu jedna po drugiej, żeby mogły się ze sobą związać. Dodatkowo co 5 m, bezpośrednio po ułożeniu dolnej warstwy, wbudowywane były w nią podłużnie niewielkie pręty, tzw. dyble. Zapewniają one odpowiednią współpracę sąsiadujących ze sobą płyt betonowych, dzięki czemu obciążenie powstające od kół pojazdów rozkłada się optymalnie między płytami. 

„Mieszanka betonowa jest dowożona samochodami samowyładowczymi z dwóch wytwórni. Jedna, produkująca mieszankę betonową na dolną warstwę nawierzchni betonowej, znajduje się w odległości 10 minut jazdy od placu budowy. Betoniarnia produkująca mieszankę na górną warstwę nawierzchni zlokalizowana jest w odległości ok. 40 minut jazdy od tunelu” – wyjaśniał Damian Godzwon, kierownik robót z firmy Budpol.

Nawierzchnia betonowa w tunelu w Zielonkach była układana na specjalnie przygotowanej podbudowie z kruszywa. To kluczowe zadanie wykonywał zespół układarek do betonu, składający się z trzech maszyn. „Pierwsza maszyna to układarka dolnej części nawierzchni o grubości 27 cm. Ma zamontowane z przodu buławy wibracyjne, które zagęszczają mieszankę betonową” – mówił Damian Godzwon.

Betonowa nawierzchnia powstawała w czterech cyklach. Najpierw na połowie szerokości jezdni jednej nawy tunelu, a po tygodniu na pozostałej części. „Tempo prac było zadowalające. W ciągu 12 godzin układaliśmy nawierzchnię na długości ok. 300 m. Jeden cykl betonowania trwał od 30 do 40 godzin – kontynuował kierownik budowy. – Pogoda była sprzyjająca, a warunki panujące wewnątrz tunelu bardzo dobre, stabilne. Nie było takich czynników, jak nadmierne nasłonecznienie czy wiatr, które nie sprzyjają układaniu nawierzchni betonowej”.

Eksponowane kruszywo

By udało się odsłonić kruszywo, w górnej części nawierzchni mieszanka służąca do jej ułożenia ma w swoim składzie drobniejsze kruszywo. Zaraz po ułożeniu nawierzchnia była spryskiwana specjalnym preparatem opóźniającym wiązanie cementu. Powoduje to, że wierzchnia warstwa betonu wolniej tężeje i dłużej traci wilgotność. W ciągu pierwszej doby od ułożenia wjeżdżały na nią pojazdy z obrotowymi, metalowymi szczotkami, które zdejmowały cienką warstwę betonu i odsłaniały kruszywo. Dzięki temu nawierzchnia jest szorstka, a samochody mają zapewnioną odpowiednią przyczepność i tarcie w razie hamowania.

Po odsłonięciu kruszywa nawierzchnia była ponownie spryskiwana, żeby utrzymać odpowiednie tempo tężenia betonu i nie dopuścić do jego pękania pod wpływem skurczu w czasie wiązania.

Płyty betonowe zmieniają swoją objętość pod wpływem temperatury otoczenia, dlatego też na ułożonej nawierzchni wykonuje się poprzeczne nacięcia, tzw. dylatacje skurczowe, w miejscu ułożenia dybli. Taki zabieg wymusza powstanie ewentualnych pęknięć właśnie w miejscu nacięcia, dzięki czemu konstrukcja jest trwalsza. Wykonane nacięcie zostaje potem uszczelnione.

„Jakość mieszanki betonowej stosowanej do budowy nawierzchni jest kontrolowana laboratoryjnie. Z kolei dokładność wbudowania zbrojenia sprawdzamy za pomocą georadaru” – informował Damian Godzwon.

Oprócz budowy nawierzchni betonowej w tunelach S52 firma Budpol kładzie obecnie nawierzchnie betonowe na drodze ekspresowej S6 i autostradzie A2.

Estakada 13 m nad ziemią

Między tunelem w Dziekanowicach a węzłem Węgrzce powstaje najdłuższa na odcinku S52 estakada, mająca prawie 570 m długości. Biegnie ona nad ul. Krakowską w Bosutowie i potokiem Sudół Dominikański. Faktycznie ten obiekt składa się z dwóch estakad o długości 569 m i 565 m. Długości obu konstrukcji są różne, gdyż są one poprowadzone w łuku. Dlatego obiekt południowy, będący wewnętrznym łukiem, jest o niespełna 4 m krótszy. Jezdnia estakady będzie przebiegać w niektórych miejscach prawie 13 m nad poziomem terenu.

www.polskicement.pl