Dům Foksal 13 po rekonstrukci
Činžovní domy na ulici Foksal, byly postaveny koncem 19. století a jako jedny z mála budov ve Varšavě přežily druhou světovou válku. Po válce byly užívány jako nájemní domy, ale do jejich údržby se neinvestovalo, protože měly být zbořeny kvůli výstavbě tramvajové tratě. V 90. letech 20. století byly obyvatelé vystěhováni, z důvodu ohrožení zdraví a života. V roce 2016 byla zahájena rozsáhlá přestavba.
ÚVOD A HISTORICKÝ PŘEHLED
Vývoj celého projektu byl charakterizován snahou investora o co nejjednodušší řešení, na druhé straně pak byly požadavky památkového dohledu, chránícího památkově mimořádně cenné stavby v centru Varšavy. Investor chtěl vybudovat luxusní bydlení a nutnou podmínkou tohoto standardu byl pak záměr vybudování podzemních garáží na části půdorysů obou objektů. Kompromisní řešení nakonec představovala schválena varianta s demolicí zadního křídla Foksal 15 a společného prostředního křídla. Na místě zbouraných křídel budou po výstavbě podzemních garáží vybudována křídla nová ve stejném rozsahu a se stejným provedením fasád.
HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY
Pod vrstvou navážek o mocnosti 1 – 2,3 m se nalézají útvary pleistocénu. Tyto útvary zasahují do hloubky 12 – 15 m pod terén a jsou tvořeny písčitými hlínami, u kterých se s hloubkou mění jejich konzistence od tuhé po pevnou, ve spodních partiích pak velmi pevnou. Místně byly vrstvy hlín proloženy čočkami fluvioglaciálních písků s ulehlostí Id = 0,8 – 1,0. Veškeré sedimenty jsou silně glaciotektonicky narušené. V průzkumu z dubna 2016 byla podzemní voda zastižena v hloubce více než 15 m pod terénem. V doplňkovém průzkumu byly čočky ulehlých písků vyplněné vodou zastiženy v hloubkách již okolo 4 – 5 m pod terénem.
PROJEKČNÍ ŘEŠENÍ SPODNÍ STAVBY
Zvýšení únosnosti stávajících základů
Aby bylo možné vybudovat podzemní garáže, bylo nejdříve nutné vybourat dvě původní dvorní křídla. Snahou investora bylo přirozeně prostor pro budoucí garáže co nejvíce zvětšit. Úroveň základové spáry nově budovaných garáží je 8,7 až 11 metru pod stávajícím terénem. Obvod stavební jámy je 140 metrů, z toho je 110 metrů zajištěno pomocí dvouřadé tryskové injektáže ∅ 1 000 mm s vloženými výztužnými trubkami ∅ 108/12. Zbývajících 30 metrů obvodu je zajištěno mikrozáporovou stěnou z profilů HEB 160. Po celém obvodu stavební jámy je proveden stříkaný beton tl. 10 až 25 cm, zajištěný hřebíky dl. 4,5 až 7,5 metru ve 2 až 4 úrovních, a to od úrovně základové spáry až na úroveň – 1 metr.
Na úrovni – 3,2 metru je jáma po celém obvodu zajištěna rozpěrným rámem z rozpěr délek až 19 metrů. V této úrovni byla po celém obvodu navržena převázka z profilů 2 × IPE330 až 2 × IPE400. Ta vytvořila celistvý tuhý prvek, který bránil pohybu obvodových stěn směrem do stavební jámy. Rozpěry byly navrženy z profilů HEB 200 a HEB 300. Nejdelší profily byly navrženy z dvojice štětovnic VL604. Některé z rozpěr procházely skrz mikropilotové bárky. V oblasti 30 m dlouhé mikrozáporové stěny je rozepření provedeno ve třech úrovních vzhledem k tomu, že zde nebylo možné použít jakékoliv kotevní prvky přesahující hranici pozemků investora.
Zvýšení únosnosti stávajících základů
U rekonstruovaných činžovních domů Foksal 13 a 15 dochází ke kompletní výměně původních stropních nosníků na betonové a rovněž se zvyšuje počet podlaží. To má za následek nárůst zatížení. Současně dochází v celém půdorysu ponechaných křídel k prohloubení podlahy sklepů. Bylo proto nutné navrhnout vhodné prvky speciálního zakládání, které tyto změněné podmínky zohlední. Pravděpodobně jedinou přijatelnou možnost představovalo využití technologie tryskové injektáže. Pro tyto účely byly navrženy sloupy TI ∅ 1 000 mm v rozteči 1,2 až 2 metru. Prostor mezi sloupy byl posléze vyplněn stříkaným betonem.
Ve stávajících sklepích byla výška od podlahy po strop od 1,45 m do 2,1 m a hloubka založení nosných stěn pod stávající úroveň podlahy 5 až 15 cm. Výkopy ve sklepích se zvětšily v průměru o 1 m a v místech, kde byly vedeny inženýrské sítě až na 1,8 m. Větší rozsah výkopů měl vliv i na délky základových sloupů TI, jelikož sloupy byly více odkopány. Nakonec se délky sloupů TI pohybovaly od 3 do 8 m. Sloupy tryskové injektáže byly prováděny z 1. NP, které bylo částečně pod ochranou památkového ústavu.
V původním návrhu demolic měly být veškeré nenosné stěny v přízemí vybourány a na základě tohoto předpokladu byly určovány návrtné body tryskové injektáže. Po opětovných jednáních investora s památkovým ústavem došlo však ke změnám a část nenosných stěn musela být zachována. Navíc byl přísný zákaz poškodit stávající schodiště, která byla obložená mramorem. Tyto dodatečné změny si vyžádaly podstatnou úpravu návrtných bodů TI. Pro pohyb vrtné soupravy byly stropy ve sklepích podepřeny stojkami.
Sklepy sousedních objektů byly čerstvě rekonstruovány a jsou využívány jako luxusní restaurace (na západní straně – Foksal 17) a skladové prostory (na východní straně – Foksal 11). Vzhledem ke skutečnosti, že podlahy sousedních sklepů byly ve stejné úrovni a místy i hlouběji než sklepy rekonstruovaných budov, bylo nutné provést podél hranic s těmito objekty speciální opatření. U objektu Foksal 11, jehož podlaha sklepa byla níže, došlo ke změně technologie a místo sloupů tryskové injektáže, které by při provádění jistě poškodily sousední sklepní prostory, byly pro podchycení navrženy základové mikropiloty v kombinaci s betonovým trámem. Ten se provedl po jednolitvých záběrech pod obvodovou stěnou a umožnil prohloubení výkopů ve sklepích.
Na západní straně měla rekonstruovaná budova Foksal 15 a sousední budova Foksal 17 společnou nosnou zeď. Pro podchycení a prohloubení zde byly navrženy sloupy TI vyztužené trubkou 108/12 mm. Před jejich prováděním však byl zhotoven betonový trám výšky 1 m, který umožnil ukončit sloupy 90 cm pod podlahou sousedního objektu. V oblasti 30 m dlouhé mikrozáporové stěny je rozepření provedeno ve třech úrovních vzhledem k tomu, že zde nebylo možné použít jakékoliv kotevní prvky přesahující hranici pozemků investora.
Podchycení stávajícího zdiva na mikropilotových bárkách
Část půdorysu činžovních domů se nacházela nad nově budovanými podzemními garážemi, proto bylo nutné tyto části podchytit. V původním technickém řešení byly veškeré stěny podchyceny pomocí masivních sloupů tryskové injektáže, které měly být následně obetonovány. Toto řešení však bylo prostorově velmi náročné a značně snižovalo reálnou využitelnost dotčené části podzemních garáží. Proto bylo zvoleno jiné řešení. Nově zde byly pro podepření dotčených konstrukcí navrženy mikropilotové bárky.
Nosný systém bárek byl tvořen svislými ocelovými mikropilotami z trubek 108/16 mm v kombinaci s nosným ocelovým roštem z nosníků HEB 200 až 300 mm. Mikropiloty byly mezi sebou zavětrovány, a to jak ve svislém, tak ve vodorovném směru. V první fázi byly realizovány mikropiloty jednak ze stávajícího terénu dvora na jedné straně vynášené zdi, jednak ze strany suterénů objektu. Komplikace přinášelo vrtání mikropilot právě ze suterénů, kde byly značně stísněné prostorové poměry. Světlá výška stropů si vynutila provádění mikropilot jako dělených z kusů délek 1,0 a 2,0 m. Všechny mikropiloty byly vkládány do vrtů Ø 160 mm, vyplněných cementovou zálivkou. Pod úrovní budoucího definitivního výkopu garáží byly provedeny injektované kořeny mikropilot v délkách 6,0 – 8,0 m dle zatížení. Ve druhé fázi byly mikropiloty osazeny roznášecími hlavami a přistoupilo se k realizaci roznášecího roštu. Ten byl navržen v úrovni nad budoucím stropem 1. PP novostavby.
Důvodem bylo budoucí snadné napojení stropu na nosnou zeď. Nejdříve byly provedeny průvrty ve zdivu pro umístění příčníků roštu. Poté byly na mikropiloty osazeny podélníky, na ně příčníky a celý rošt byl důkladně svařen. Nakonec byly průvrty zdí zabetonovány, čímž došlo ke zkontaktování roštu a zdiva. Třetí fázi představovalo zavětrování mikropilot v obou směrech.
Pro celý průběh realizace bárek byla zpracována schémata jednotlivých fází provádění, což platilo i pro zavětrování. Výškový krok výkopu, který mohl být proveden bez zavětrování, byl 1,5 – 2,0 m. Zavětrování bylo mnohdy nutné přizpůsobit na místě průchodu rozpěr I. rozpěrné úrovně stavební jámy garáží. Takto se postupovalo až na úroveň definitivního výkopu základové desky garáží.
V poslední fázi po vybetonování základové desky byla zahájena betonáž nosné stěny novostavby, která se půdorysně nalézala pod stávající vynášenou zdí. Před zahájením betonáže stěny bylo nutné postupně začít vyřezávat zavětrování v příčném směru bárek. Tento postup byl rovněž v projektu předepsán pro jednotlivé fáze výstavby. Nakonec po vybetonování roznášecího trámu v koruně této zdi, který umožnil přenos zatížení ze stávající nosné cihelné zdi, byl demontován roznášecí rošt a mikropiloty byly uřezány v úrovni základové desky. Celkem bylo provedeno 40 mikropilot s celkovou délkou 760 m.
Využití mikropilotových bárek pro účely podchycení vynášených konstrukcí, které je běžně používáno v ČR, nebylo našim polským partnerům vůbec známo. Zakládání staveb, a. s., společně s FG Consult, s. r. o., se tak tímto řešením zasloužily o obohacení portfolia metod polského oboru speciálního zakládání.
Monitoring
S ohledem na navržené provedení hlubokých výkopů pro podzemní garáže byl před prováděním stavebních prací zpracován projekt monitoringu, na jehož základě byla založena síť nivelačních bodů pro kontrolní měření modernizovaných budov a sousedních budov (celkem 52 měřických bodů). Četnost měření byla přizpůsobena pracovnímu tempu a tempu provádění spodní stavby a následné výstavby. Výsledky měření jsou analyzovány průběžně vedením stavby, autorským a investorským dozorem. Pro stávající budovy byly přijaty následující tolerance:
- [sk]u = 5÷7 mm, – hraniční hodnota svislého přemístění konstrukce budovy, jejíž dosažení signalizuje možnost výskytu hraničních mezních stavů použitelnosti (např. nadměrných prasklin, puklin, deformací),
- [sk]n = 15÷18 mm, – hraniční hodnota svislého přemístění konstrukce budovy, jejíž dosažení signalizuje možnost výskytu mezních stavů únosnosti.
Kromě toho jsou monitorovány vlastnosti zděných nosných stěn domů a deformace ocelových konstrukcí z mikropilot, na kterých jsou nově činžovních domů vyneseny. Z výsledků monitoringu vyplynulo, že zaznamenaná měření byla po celou dobu výstavby v rámci uvedených tolerancí, čímž je nepřímo potvrzena správnost návrhu technologií a konstrukcí speciálního zakládání.
ZÁVĚR
Projekt podzemních garáží na ulici Foksal 13 a 15 představoval z hlediska projektanta velice zajímavou práci. Ztížena byla bohužel často se měnícími požadavky investora, resp. hlavního projektanta. Rovněž jazyková bariéra práce na projektu neusnadňovala; projekt byl vypracováván česky, anglicky, drobné změny se prováděly v polštině. Veškeré vznikající obtížné situace se nám však intenzivní komunikaci s investorem a vedením stavby dařilo úspěšně řešit. Důkazem toho je dnes úspěšně dokončená vestavba podzemních garáží. Jen zasvěcení pak budou vědět, jaká opatření musela být učiněna, aby se tato poměrně složitá vestavba podařila uskutečnit podle přání a požadavků všech zúčastněných.
