Intuicyjnie każdy z nas wie, że „fundament” to fundament. Samo słowo w ślad słownika języka polskiego określa „coś, co daje czemuś początek lub jest podstawą istnienia, trwania czegoś”. Potocznie słowo to jest rozumiane jako dolna część obiektu budowlanego osadzona w podłożu gruntowym. W mowie potocznej używamy go często w odniesieniu do norm społecznych czy ludzkich zachowań.
Intuicyjnie każdy z nas wie, że „fundament” to fundament. Samo słowo w ślad słownika języka polskiego określa „coś, co daje czemuś początek lub jest podstawą istnienia, trwania czegoś”. Potocznie słowo to jest rozumiane jako dolna część obiektu budowlanego osadzona w podłożu gruntowym. W mowie potocznej używamy go często w odniesieniu do norm społecznych czy ludzkich zachowań.
Dla każdego inżyniera w codziennej pracy fundament to „podstawa”. Jest to element konstrukcyjny, który przekazuje całość obciążeń obiektu budowlanego na grunt. W budownictwie z uwagi na sposób posadowienia przyjęło się dzielić fundamenty na bezpośrednie lub pośrednie zgodnie z poniższym podziałem. Podział ten jest umowny i dzieli środowisko naukowe. Niektórzy nie uznają sformułowania „pośrednie” za właściwe, ale to już historia na inny raz.
Pale fundamentowe, które na potrzeby niniejszego artykułu zaliczono do podstawowych metod posadowienia pośredniego, stanowią jedno z najczęściej stosowanych rozwiązań w przypadku trudnych warunków gruntowych oraz wysokich obciążeń. Wśród wielu dostępnych technologii szczególne miejsce zajmują pale wykonywane w technologii CFA ( ang. Continuous Flight Auger), znane w Polsce również pod nazwą FSC (Formowane Świdrem Ciągłym).
Technologia ta jest z powodzeniem wykorzystywana przez firmę TERGON przy realizacji różnorodnych inwestycji — od obiektów mieszkaniowych i kubaturowych, przez projekty infrastrukturalne, aż po jedne z największych przedsięwzięć budowlanych realizowanych w Polsce w ciągu ostatniej dekady. Skrót CFA odnosi się bezpośrednio do sposobu wykonania pali, jednak dla pełniejszego obrazu warto w skrócie przedstawić proces ich formowania.
Pale CFA to wykonywane w gruncie elementy konstrukcyjne o średnicach mieszczących się zazwyczaj w przedziale od 300 do 1500 mm i głębokościach sięgających nawet do 60 metrów. Dzięki tak dużej możliwości doboru głębokości i średnic pali CFA oraz zastosowaniu odpowiednich mieszanek betonowych, pale CFA mogą przenieść obciążenia sięgające setek a nawet tysięcy ton. Między innymi to czyni je idealnym wyborem dla fundamentów głębokich. Technologia ta pozwala na ich użycie w niemal każdym rodzaju gruntu, co sprawia, że są one szeroko stosowane w różnych projektach budowlanych.
Zgodnie z normą PN-EN 1990:2004/A1:2008 „Podstawy projektowania konstrukcji” fundamenty jako element konstrukcji sprawdza się pod względem przekroczenia stanów granicznych nośności oraz użytkowalności. Sposób posadowienia danego obiektu zależy od rodzaju konstrukcji ale przede wszystkim od panujących warunków gruntowych. To właśnie po rozpoznaniu panujących na danym terenie warunków geotechnicznych można określić rodzaj możliwego do zastosowania fundamentu.
Czasami jednak dobór i wybór technologii to nie wszystko. Nie bez znaczenia bywa sama logistyka i organizacja prac a przede wszystkim możliwości realizacyjne i odpowiednie zaplecze sprzętowe. Słysząc o palach CFA intuicyjnie wyobrażamy sobie ogromne maszyny które potrzebne są do ich wykonania.
Sam proces wykonywania pali CFA nie jest skomplikowany. Kluczowym elementem przy produkcji pali CFA jest zarówno proces wiercenia, w którym istotne są: tempo pogrążania oraz prędkość obrotu świdra oraz proces formowania pala tj. moment podawania mieszanki pod odpowiednim ciśnieniem z odpowiednią prędkością podnoszenia. TERGON wykorzystuje nowoczesne rozwiązania w tym aparaturę pomiarową do rejestracji parametrów wiercenia przez co stara się wspomagać wykwalifikowanym pracownikom w codziennych zadaniach. Przekłada się to na wysoką jakość wykonywanych prac w sposób świadomy i kontrolowany, co z kolei przyczynia się do zadowolenia klientów z efektu wykonywanych prac. Utrzymanie reżimu technologicznego oraz właściwie dobrana mieszanka betonowa gwarantują odpowiednio wykonane, ciągłe na całej długości pale. W przypadku występowania w palach sił poziomych, momentów gnących czy sił wyciągających w palach instaluje się kosze zbrojeniowe lub profile stalowe, które wprowadzane są do świeżo zabetonowanych pali metodą grawitacyjną lub z pomocą niewielkich wibratorów przeznaczonych do pogrążania zbrojenia.
Dzięki praktycznie pomijalnym wibracjom i niewielkiemu hałasowi podczas instalacji, pale CFA są idealnym rozwiązaniem w miejscach silnie zurbanizowanych. TERGON z powodzeniem wykorzystuje tą technologię od ponad 10 lat.
Technologia ta ma ugruntowaną renomę i jest uważana przez profesjonalistów jako jedna z bardziej przewidywalnych o szerokim zastosowaniu. Jest to zapewne również wynik licznych pozytywnych wyników badań pali CFA oraz udanych realizacji w każdym rodzaju budownictwa od mieszkalnictwa, poprzez inżynierię infrastrukturalną, budowę dróg i kolei oraz liczne zastosowania pod obiekty mostowe czy fundamenty chociażby wiatraków lub kominów elektrociepłowni.
Sama technologia pali CFA ma już ponad 70 lat. Pierwsze pale w tej technologii na naszym rodzimym rynku wykonano w 1994 roku jako fundamenty pod kotły fluidalne Elektrociepłowni Żerań w Warszawie. W tym miejscu warto wspomnieć, że do XIX w. w posadowieniach głębokich dominowało jeszcze drewno. Ewolucja palowania była związana z wprowadzeniu nowych materiałów i maszyn. Ogromne znaczenie dla całego budownictwa miał Joseph Aspdin, który w 1824 r. opatentował wyrób nazywany dziś cementem Portlandzkim.
Ponad pół wieku później w 1897r. Alfred A. Raymond opatentował system palowania, gdzie pale były formowane z betonu bezpośrednio w otworach po zabitych uprzednio stalowych cylindrach. Już pod koniec XIX w. w USA wykonywano pale stalowe z kształtowników dwuteowych. W 1908 r. w Belgii Edgard Frankignoul wprowadził technologię palowania, znaną do dziś jako pale typu Franki, polegającą na formowaniu pala z wykorzystaniem rury stalowej. Kolejno w latach 60 XX wieku rozwój maszyn i myśli technologicznej za skutkował wykonaniem po raz pierwszy pali w technologii CFA co miało miejsce w USA. W Europie przyjęło się, że pierwsze pale w tej technologii wykonano w 1981 roku w Anglii.
Inne znane dziś technologie wykonywania pali są naturalną ewolucją podyktowaną poszukiwaniem rozwiązań przyśpieszających proces realizacji, oszczędność materiałów, ale przede wszystkim spełnianie coraz wyższych wymogów co do nośności pali. W gąszczu przynajmniej kilkunastu znanych obecnie technologii wykonywania pali fundamentowych to właśnie pale CFA są najszerzej stosowanymi na całym świecie.
O fundamentach i ich znaczeniu wiedzieli już starożytni. Rzymski architekt Witruwiusz zalecał, cyt.:
„Jeżeli zaś nie znajdzie się gruntu stałego, lecz do głębi sięgać będzie ziemia naniesiona lub bagnista, wtedy trzeba w tym miejscu ziemię wykopać i usunąć ją, a teren umocnić osmalonymi palami olchowymi, oliwkowymi albo dębowymi i za pomocą machin jak najgęściej powbijać. Wolną przestrzeń między palami należy wypełnić węglem, a następnie założyć fundament z jak najsolidniejszego muru”
Budownictwo nieustannie ewoluuje i naturalne jest, że będzie się dalej zmieniać wraz z rozwojem technologii oraz rosnącymi wymaganiami inwestycyjnymi. Jednocześnie znaczenie fundamentów pozostaje kluczowe, a w praktyce — stale rośnie. Coraz trudniejsze warunki gruntowe oraz większa skala i złożoność inwestycji powodują, że właściwe rozpoznanie podłoża i prace geotechniczne mają dziś większe znaczenie niż kiedykolwiek.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o fundamentowaniu i geotechnice, zapraszamy na stronę tergon.pl.
A jeśli masz konkretne zadanie do realizacji lub potrzebujesz wsparcia firmy geotechnicznej — skontaktuj się z nami.
Poniżej kilka przykładów z realizacji, gdzie pale CFA wykonał TERGON:
- Pale CFA jako wzmocnienie pod nasyp kolejowy
- Pale CFA jako posadowienie mostu
- Pale CFA jako palisada zabezpieczająca głęboki wykop w bezpośrednim sąsiedztwie istnijącego obiektu.
- Pale CFA pod obiekt mieszkalny
- Prace w ścisłej zabudowie. Dojazd na posesję wąskimi uliczkami. Wykonano obudowę wykopu w postaci palisady CFA
- Prace na bardzo małej przestrzeni o szerokości mniejszej niż 6.00 metrów. Wykonano po obwodzie palisadę pod zbiornik PPOŻ.
- Prace przy zabezpieczenia skarp z wykorzystaniem pali CFA w górzystym terenie bez dojazdu dla dużych palownic.
- Pale CFA w przestrzeni między zapleczem kontenerowym a ogrodzeniem
- Pale CFA na tyłach wieżowca bez możliwości dojazdu dużym sprzętem
Artykuł sponsorowany.
