Dariusz Sobala, dr in. Zakad Drg i Mostw Politechniki Rzeszowskiej, Aarsleff sp. z o.o.

Pale prefabrykowane w fundamentach obiektw mostowych Wprowadzenie Technologia pali prefabrykowanych obejmuje najbardziej zrnicowan pod wzgldem materiaowym i

technologicznym grup pali wykorzystywanych w budownictwie, w tym w budownictwie mostowy.

Pal prefabrykowany to przygotowany lub wytworzony wczeniej z jednego ze znormalizowanych materiaw

konstrukcyjnych, smuky element pogrony w gruncie i przekazujcy obcienia z konstrukcji na podoe za

porednictwem pobocznicy lub/i stopy. Pale prefabrykowane mog przekazywa na grunt obcienia wciskajce,

wycigajce, poziome i momenty zginajce.

Pale i fundamenty palowe, w tym pale prefabrykowane, zostay szeroko omwione w monografii Gwizdaa K.. Fundamenty

palowe. Tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011/2013.

Najszersze kompendium wiedzy na temat wykorzystania pali prefabrykowanych w budownictwie mostowym stanowi Reference

Manual Design and Construction of Driven Pile Foundations - Volume I i II. FHWA-NHI-05-042, 2006 (publikacja w starszej

wersji dostpna w Internecie)

Prefabrykat pala jest przygotowywany w procesie selekcji i obrbki lub wytwarzany w procesie

produkcji/prefabrykacji z jednego z materiaw konstrukcyjnych, takich jak drewno, elbet, beton sprony lub stal,

co zapewnia mu wysok powtarzalno cech geometrycznych i materiaowych, charakterystyczn dla elementw

prefabrykowanych. Prefabrykaty mog mie form pojedynczych elementw konstrukcyjnych lub skada si z

wikszej liczby czonych na budowie czci (pale czone). Prefabrykaty czy si przy pomocy oku stalowych (pale

drewniane), zczy spawanych (pale elbetowe, sprone i stalowe) lub mechanicznych (pale elbetowe i sprone).

W praktyce wykorzystywane s take prefabrykaty eliwne oraz pale zoone/zespolone z wielu materiaw, a take

pale z tworzyw sztucznych/kompozytw, w tym materiaw pochodzcych z recyklingu, jednak ze wzgldu na

ograniczony zakres ich stosowania w mostownictwie nie bd dalej omawiane.

Proces selekcji i obrbki lub produkcji/prefabrykacji ma najczciej charakter procesu przemysowego objtego cis

kontrola i certyfikacj ukierunkowan na moliwo nadania prefabrykatom znaku CE, pozwalajcego na ich

dopuszczenie do obrotu w budownictwie. Proces ten objty jest rwnie projektowaniem technologicznym, w

trakcie ktrego okrela si minimalne wymagania konstrukcyjne i technologiczne dla prefabrykatw umoliwiajce

ich produkcj, skadowanie, transport i pogrenie w gruncie. Efektem projektowania technologicznego s zwykle

tablice lub katalogi rozwiza typowych, ktre stanowi podstawowe rdo wiedzy i punkt wyjcia dla projektantw

fundamentw palowych.

W zakresie konstrukcyjnym prefabrykaty pali naley projektowa zgodnie z wymaganiami odpowiednich Eurokodw materiaowych:

elbetowe i sprone wg PN-EN 1992. Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji betonowych. Cz 1 i 2

stalowe wg PN-EN 1993. Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Cz 1 i 2, a w szczeglnoci PN-EN 1993-5. Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Cz 5: Palowanie i cianki szczelne.

zespolone wg PN-EN 1994. Eurokod 4. Projektowanie konstrukcji zespolonych. Cz 1 i 2

drewniane wg PN-EN 1995. Eurokod 5. Projektowanie konstrukcji drewnianych. Cz 1 i 2 Ksztatowanie przekrojw elbetowych powinno ponadto uwzgldnia zalecenia normy wykonawczej PN-EN 12699. Wykonawstwo specjalnych robt geotechnicznych. Pale przemieszczeniowe, ktra okrela m.in. wymagania w zakresie otulin, minimalnych klas betonu. Produkcj prefabrykatw palowych elbetowych i spronych naley prowadzi zgodnie z wymaganiami normy PN- EN 12794. Prefabrykaty z betonu. Pale fundamentowe.

Proces produkcji prefabrykatw elbetowych pali opisany zosta w referacie Autora Sobala D., Siergiej J., Stefanowicz Z.:

Zarzdzanie jakoci w procesie produkcji prefabrykowanych fundamentw palowych. [w:] Projektowanie, budowa i

utrzymanie infrastruktury w transporcie szynowym - VI Konferencja Naukowo-Techniczna INFRASZYN-2013., (pod red.)

Waldemar Fabierkiewicz, s.437-449, STOWARZYSZENIE INYNIERW I TECHNIKW KOMUNIKACJI RP, Radom, 2013

(publikacja dostpna w Internecie)

W zakresie geotechnicznym pale prefabrykowane to pale przemieszczeniowe, ktre pograne s w gruncie bez

wydobywania urobku. Przemieszczeniowy charakter pali prefabrykowanych powoduje, e charakteryzuj si one

wysz nonoci i sztywnoci (rys. 1) od porwnywalnych pali wierconych (patrz rwnie: artyku Gwizday i

Krasiskiego). W trakcie pogrania pala w gruncie jednoczenie mobilizowana jest nono stopy i pobocznicy pala,

a grunt wok pala jest przemieszczany na boki lub/i dogszczany, a przez to w wikszym stopniu mobilizowany do

przenoszenia obcie.

Obcienie Q

Osi

adan

ie s

Rc,s Rc,b Rc

10-25mm

lub 2-5%D

5-15mm

lub 0.5-1%D

Odksztacenie spryste pala

Opr

pobocznicy

Opr

podstawy

Opr pala

PALE PREFABRYKOWANE

Rys. 1. Uoglniona krzywa obcienie-osiadanie dla pali prefabrykowanych (za Gwizdaa K.. Fundamenty palowe.

Tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011/2013)

Pal prefabrykowany bezporednio po pogreniu jest z reguy zdolny do przenoszenia wikszoci przewidywanych

obcie. Pen nono pal prefabrykowany osiga w gruncie dopiero po upywie pewnego czasu, ktry zaley

gwnie od warunkw gruntowych, a w czci rwnie od metody pogrania pala. Poza zupenie wyjtkowymi

sytuacjami i warunkami gruntowymi nono pogronych pali prefabrykowanych przyrasta w czasie (od okoo 20%

w gruntach piaszczystych do nawet 300% w gruntach spoistych). W zwizku z tym w ocenie nonoci pali

prefabrykowanych due znaczenie ma termin badania nonoci pali lub umiejtno oszacowania przyrostu nonoci

w czasie.

Nono pali prefabrykowanych w gruncie zaley od warunkw gruntowo-wodnych, charakterystyki geometrycznej i

materiaowej pala, wykorzystanej metody pogrania i ewentualnie metody wspomagania pogrania pala oraz jak

ju wspomniano czasu, jaki upyn od pogrenia pala do momentu oceny nonoci. Nono pali

prefabrykowanych mona szacowa praktycznie wszystkimi metodami przewidzianymi dla pali w Eurokodzie 7, tj. z

wykorzystaniem wynikw prbnych obcie statycznych, bada podoa gruntowego (oblicze), wynikw bada

dynamicznymi pali przy duych przemieszczeniach lub/i wzorw dynamicznych, a take z wykorzystaniem rwnia fali.

W wielu przypadkach, szczeglnie rozbudowy lub przebudowy istniejcych obiektw komunikacyjnych, efektywnie

wykorzystana moe by metoda obserwacyjna projektowania pali zgodna z wymaganiami PN-EN 1997 (Eurokod 7).

Wyniki bada pali lub/i gruntu mog zosta bezporednio wykorzystywane do projektowania pali prefabrykowanych.

Rne metody bada i projektowania pali mog by stosowane cznie praktycznie bez koniecznoci ponoszenia

dodatkowych kosztw, przez co gwarantuj spenienie wymaganej norm PN-EN 1997-1 weryfikacji wynikw

projektowania metod alternatywn. Proces przygotowania/produkcji pali, obserwacja ich pogrania i oraz

badania pali przed i po palowaniu zasadniczym dostarczaj projektantowi, wykonawcy i nadzorowi wiele cennych

informacji pozwalajcych na ocen spenienia przez wykonany fundament zaoe i wymaga projektowych, a w

przypadkach wtpliwych, na atwe wprowadzenie wymaganych korekt. Nieprzypadkowo hasem reklamujcym

technologi pali prefabrykowanych jednej z organizacji zrzeszajcych wykonawcw robt palowych

(www.piledrivers.org) jest DRIVEN PILES ARE TESTED PILES!

Nono geotechniczn pali naley okrela zgodnie z zasadami i reguami podanymi w normie PN-EN 1997-1. Eurokod 7.

Projektowanie geotechniczne. Zasady oglne.

Prefabrykaty pali pogra si w gruncie metod wbijania, wibrowania, wciskania lub wkrcania. Metoda wkrcania

w odniesieniu do prefabrykatw nie jest wspczenie objta systemem normalizacyjnym i z tego wzgldu nie bdzie

dalej omawiana. Najlepsz biec kontrol osiganych efektw palowania zapewnia stosowanie wbijania i

wciskania. Analiza oporw wbijania/wciskania pozwala na biec weryfikacj zgodnoci warunkw gruntowych i

nonoci z zaoeniami projektu.

W takcie pogrania prefabrykatw stosowane s w uzasadnionych przypadkach rne, znormalizowane metody

wspomagania, takie jak wstpne przewiercanie, przebijanie lub/i podpukiwanie pogranych pali wod pod

wysokim cinieniem. W zalenoci od rozwizania konstrukcyjnego prefabrykatu pala moemy rozrni pale

wywoujce due (np. pale drewniane, elbetowe pene, rurowe z dnem zamknitym) lub mae przemieszczenia

gruntu (dwuteowniki typu H, X, grodzice, rury z dnem otwartym, przekroje zoone). W okrelonych warunkach

gruntowych pale prefabrykowane wywoujce na pocztku procesu pogrania mae przemieszczenia gruntu wraz z

rosncym zagbieniem mog przeksztaca si w pale wywoujce due przemieszczenia. Zwizane to jest zdolnoci

pala i gruntu do wytworzenia w obrbie stopy pala korka gruntowego (dotyczy pali rurowych, grodzic i pali typu H).

Zjawisko to mona efektywnie wykorzysta w projektowaniu pali w zalenoci od dominujcego kryterium: nonoci

lub gbokoci pogrenia pala.

Roty palowe z uyciem prefabrykatw naley prowadzi zgodnie z wymaganiami PN-EN 12699. Wykonawstwo specjalnych

robt geotechnicznych. Pale przemieszczeniowe.

Roboty palowe realizowane s w praktyce na podstawie szczegowych wytycznych specyfikacji technicznych (SST)

opracowywanych indywidualnie do kadego zadania. Dla prawidowego przeprowadzenia robt palowych

specyfikacje powinny obejmowa:

A. przygotowanie platformy roboczej, drg dojazdowych, pochylni zjazdowych i placw skadowych wraz

zasadami odbioru i utrzymania platformy i zasadami patnoci (zaleca si opracowanie odrbnej specyfikacji

na platformy robocze po ciki sprzt budowlany);

B. wymagania dotyczce prefabrykatw;

C. wymagania dotyczce transportu, skadowania i robt palowych z uyciem konkretnego rodzaju

prefabrykatw;

D. wymagania dotyczce bada i kontroli prefabrykatw, zakresu obserwacji procesu palowania oraz kontroli

wykonanych pali, a take

E. prawidowe, dostosowane do technologii pali prefabrykowanych zasady rozlicze.

Problem platform roboczych zosta szczegowo omwiony w referacie Nowak P., Rychlewski P.: Bezpieczestwo robt geotechnicznych - platformy robocze. Seminarium IBDiM i PZWFS -FUNDAMENTY PALOWE 2015, Warszawa, 5 marca 2015 (referat dostpny jest w Internecie).

W zakresie palowania i wymaga dla pali prefabrykowanych specyfikacje powinny w najwikszym moliwym zakresie

odwoywa si do normy wykonawczej PN-EN 12699. Wykonawstwo specjalnych robt geotechnicznych. Pale

przemieszczeniowe, ktra stanowi sum aktualnej europejskiej wiedzy i dowiadcze w zakresie prawidowego

wykonawstwa pali prefabrykowanych.

W zakresie rozlicze naley w specyfikacjach stosowa racjonalne zasady uwzgldniajce fakt wczeniejszego

przygotowania i pogrania na budowie gotowych prefabrykatw. Uczciwe zasady rozlicze powinny umoliwi

Wykonawcy otrzymanie wynagrodzenia za:

sztuk prefabrykatu w caoci, ktry zosta dostarczony na budow i pogrony w gruncie zgodnie z

projektem, niezalenie od gbokoci pogrania, dugoci rozkucia/obcicia itp. oraz

metr pogrania prefabrykatu pala zgodnie z rzeczywistym obmiarem robt.

Powszechna praktyka kopiowania treci specyfikacji, w tym pozbawione refleksji kopiowanie zasad rozlicze

waciwych dla pali wierconych do specyfikacji na pale prefabrykowane, powoduje czasem irracjonalne zachowania

techniczne i zupenie zbdne spory w trakcie robt palowych.

Przykadowe specyfikacje techniczne dotyczycce robt palowych z uyciem prefabrykatw oraz dotyczce platform roboczych

dostpne s do pobrania w Internecie na stronach firm wykonawczych i Polskiego Zrzeszenia Wykonawcw Fundamentw

Specjalnych (www.pzwfs.com.pl).

Badania pali prefabrykowanych Wymagania dotyczce bada pali, w tym pali prefabrykowanych, zostay oglnie opisane w normie PN-EN 1997-1 p.

7.5. W normie okrelono precyzyjnie sytuacje, w ktrych prbne obcienia musz by wykonywane. S to rzadkie

przypadki stosowania nowych rodzajw pali, nietypowych warunkw gruntowych lub obcie, dla ktrych brak jest

dowiadcze porwnywalnych. Norma okrela take sytuacje, w ktrych prbne obcienia mog by wykonywane.

S to:

ocena przydatnoci metody wykonania;

okrelenie zachowania reprezentatywnego pala i otaczajcego go gruntu pod obcieniem w zakresie

osiadania i obcienia granicznego;

oceny caego fundamentu palowego.

Prbne obcienia s wykorzystywane rwnie do weryfikacji wynikw palowania w przypadku stwierdzenia

wystpowania istotnych, odbiegajcych od dotychczasowych dowiadcze nieprawidowoci w trakcie robt

palowych. W takiej sytuacji, przed decyzj o przeprowadzeniu prbnego obcienia, wymagane jest m.in. wykonanie

uzupeniajcych bada podoa i analiz ukierunkowanych na identyfikacj przyczyn powstania problemu, a prbne

obcienia traktowane jest jako ostateczno.

W normie PN-EN 1997-1 podano take zasady lokalizacji pierwszego i ewentualnych kolejnych bada pali. Brak jest

natomiast, znanych z PN-83/B-02482. Fundamenty budowli. Pale i fundamenty palowe, sztywnych regu dotyczcych

wymaganej liczby badanych pali i czasu przeprowadzenia prbnego obcienia wskazano jedynie na czynniki, ktre

naley przy decyzji o liczbie pali i czasie badania uwzgldni. W przypadku pali prefabrykowanych najwaniejsze w

odniesieniu do terminu bada jest rozproszenie zwikszonego cinienia wody w porach gruntu powstaego w trakcie

pogrania pala. W tym zakresie zalecenia normy PN-83/B-02482. Fundamenty budowli. Pale i fundamenty palowe

mog stanowi cenn wskazwk.

Lektura normy PN-EN 1997-1 skania do refleksji, e prbne obcienia pali, w tym szczeglnie prbne obcienia pali

prefabrykowanych, s w polskim mostownictwie naduywane i czsto wykorzystywane, jako sposb dodatkowego

zabezpieczenia na okoliczno ograniczonego lub bdnego rozpoznania podoa. Norma w tym zakresie nie

pozostawia jednak wtpliwoci, wymagajc przed podjciem decyzji o wykonywaniu prbnego obcienia,

wykonania waciwego rozpoznania podoa gruntowego. Autor zaleca ograniczenie wykorzystania bada

statycznych pali, w tym szczeglnie pali prefabrykowanych, do merytorycznie uzasadnionego zakresu przypadkw

podanych w normie PN-EN 1997-1. Badania tego rodzaju s drogie i powinny by przeprowadzane wspczenie tak

naprawd w wyjtkowych przypadkach ze wzgldu na ogromne dowiadczenie i szerok baz wynikw prbnych

obcie pali zgromadzonych w ostatnich latach m.in. w ramach programu budowy autostrad i drg ekspresowych.

Pale prefabrykowane nale do najatwiej kontrolowalnych i jednoczenie najbardziej odpornych na bdy ludzkie technologii

palowania. Zakres dostpnych informacji wynikajcych z obserwacji procesu pogrania pali jest zdecydowanie szerszy ni dla

pali wykonywanych w innych technologiach. Obserwacja procesu pogrania pala pozwala na potwierdzenie zaoe

projektowych w zakresie warunkw gruntowych przez analiz oporw pogrania. Technologia pali prefabrykowanych pozwala

take na szybkie wykrycie ewentualnych niezgodnoci rzeczywistych warunkw gruntowych i przyjtych w projekcie oraz podjcie

odpowiednich dziaa zapobiegawczych jeszcze przed zakoczeniem robt palowych przez zwikszenie/zmniejszenie liczby lub/i

dugoci pali. Pale prefabrykowane s rodzajem sondy gruntowej w skali makro, ktra po pogreniu w podou gruntowym

pozwala na ocen warunkw gruntowych i ich zmiennoci w ramach fundamentu palowego, ktrej nie mona wychwyci w

tradycyjnych badaniach podoa.

Niestety, najnowsze warunki przetargowe Generalnej Dyrekcji Drg Krajowych i Autostrad id w zupenie przeciwnym,

niezrozumiaym z merytorycznego punktu widzenia kierunku, wymagajc realizacji na palach prefabrykowanych szerszego, ni w

przypadku innych technologii palowych, zakresu bada kontrolnych. Dzieje si to wbrew zasadom wiedzy technicznej i

zaleceniom aktualnych norm.

W normie PN-EN 1997-1 zostay wymienione dwie metody bada nonoci pali: statyczna i dynamiczna (fot. 1). W

kontekcie metody statycznej bada pali wymienione zostay take dwa rodzaje pali przeznaczonych do bada:

prbne i konstrukcyjne (docelowe). Pale prbne bada si statycznie na potrzeby projektowania przed palowaniem

zasadniczym. Celem bada statycznych na palach prbnych jest okrelenie rzeczywistego obcienia granicznego

pala lub pali. Liczba pali prbnych badanych statycznie powinna zalee od warunkw gruntowych i ich zmiennoci

w obszarze palowania, kategorii geotechnicznej, dotychczasowych dowiadcze z analogicznym rodzajem pali

wykonywanych w podobnych warunkach gruntowych oraz cakowitej liczby pali i liczby rodzajw pali w

fundamencie.

Fot. 1. Badania nonoci pali, od lewej statyczne, dynamiczne przy duych odksztaceniach z wykorzystaniem kafara i

dynamiczne przy duych odksztaceniach z wykorzystaniem urzdzenia/mota przenonego

Badania statyczne na palach konstrukcyjnych (po zakoczeniu lub w trakcie robt palowych) maj na celu wycznie

potwierdzenie spenienia przez badany pal zaoe projektowych. Badania statyczne na palach roboczych prowadzi

si najczciej do wartoci obcienia obliczeniowego pala. W przypadku pali prefabrykowanych na podstawie

najmniejszych oporw pogrania niezwykle atwo jest wytypowa pale do bada kontrolnych.

Badania pali prbnych w rozumieniu PN-EN 1997-1 powinny by prowadzone przez jednostki naukowo-badawcze. Standardowe

badania odbiorcze na palach konstrukcyjnych powinny by prowadzone przez jednostki naukowo-badawcze lub firmy, ktrych

pracownicy wykonujcy i interpretujcy wyniki bada powinni posiada branowe uprawnienia budowlane i udokumentowan

praktyk i dowiadczenie w zakresie bada pali.

Niezalenie od rodzaju pala badania statyczne na wyciganie naley prowadzi do przekroczenia oporw granicznych

metod statyczn.

W odniesieniu do procedury bada statycznych norma PN-EN 1997-1 odwouje si do dokumentu ISSMFE Subcommittee on Filed

and Laboratory Testing, Axial Pile Load Test, Suggested Method. ASTM Journal, June 1985, pp. 79-90. Przywoany dokument

pozwala wykonywa i interpretowa badania statyczne pali wg kilku procedur, w tym wg powszechnie wykorzystywanej w kraju

procedury obcienia przykadanego i utrzymywanego stopniami ML, opisanej w PN-83/B-02482. Fundamenty budowlane.

Nono pali i fundamentw palowych. Prace nad norm europejsk dotyczc bada statycznych pali trwaj od wielu lat i nie

zostay jeszcze ukoczone

Wystarczajc, w przytaczajcej wikszoci praktycznych zastosowa, metod bada pali wciskanych jest metoda

dynamiczna.

Polska norma PN-EN 1997-1 w zakresie bada dynamicznych odwouje si do amerykaskiej normy ASTM D 4945 Standard Test

Method for High-Strain Dynamic Testing of Piles, wg zasad ktrej badania pali przeprowadza wikszo krajowych podmiotw

(firm i instytucji naukowo-badawczych) dysponujcych odpowiednim sprztem.

Zgodnie z wymaganiami normy wyniki bada dynamicznych naley skorelowa (zweryfikowa) badaniem statycznym

wykonanym na podobnym palu w podobnych warunkach gruntowych. Nie oznacza to koniecznoci

przeprowadzania badania statycznego w obrbie fundamentu palowego wystarczy do tego celu wykorzysta

wyniki archiwalnych bada statycznych prowadzonych na tym samym rodzaju pali w podobnych warunkach

gruntowych. W przypadku pali prefabrykowanych istnieje w kraju bardzo obszerna baza wynikw prbnych obcie

statycznych, ktre mog stanowi, wymagane norm PN-EN 1997-1, badania referencyjne dla prbnych obcie

dynamicznych pali wciskanych.

Obydwa dokumenty ISSMFE Subcommittee on Filed and Laboratory Testing, Axial Pile Load Test, Suggested Method. ASTM

Journal, June 1985, pp. 79-90 i ASTM D 4945 Standard Test Method for High-Strain Dynamic Testing of Piles przez przywoanie

staja si czci polskiej normy. Nie s przez to jednak bardziej znane, dostpne i stosowane w praktyce.

Rozwizania materiaowe i konstrukcyjne pali prefabrykowanych W mostownictwie wykorzystuje si efektywnie wszystkie rodzaje pali prefabrykowanych.

Pale drewniane. Cechy prefabrykatw drewnianych, takie jak may ciar, relatywnie wysoka wytrzymao, atwo

obrbki, naturalna zbieno i niska cena powoduj, e mogyby by one szeroko wykorzystywane w fundamentach

konstrukcji tymczasowych i technologicznych. Ze wzgldu na najwysze spord wszystkich rodzajw pali walory

ekologiczne, po odpowiednim doborze gatunku drewna i jego zabezpieczeniu lub/i uksztatowaniu fundamentw

(pale trwae bez zabezpieczenia powinny by w caoci zlokalizowane pod poziomem wody gruntowej), moliwe jest

ich wykorzystanie w obiektach trwaych. Warto podkreli, e pale drewniane to najduej wykorzystywany przez

czowieka rodzaj pali (> 5000 lat). Znanych jest wiele przykadw obiektw posadowionych na palach drewnianych

funkcjonujcych od tysicy lat. Istotnym ograniczeniem dla stosowania pali drewnianych w kraju jest brak

zorganizowanego rynku prefabrykatw palowych, a tym samym atwo dostpnej dla projektantw informacji nt.

dostpnych przekrojw, dugoci i klasy bali drewnianych. Podstawow metod pogrania pali drewnianych jest

wbijanie (fot. 2). Wykorzystuje si do tego celu kafary z motami wolnospadowymi, hydraulicznymi lub spalinowymi

o maym i rednim ciarze/energii wbijania. Znane s rwnie przypadki wykorzystania wibrowania.

Fot. 2. Wbijanie pali drewnianych pod trwae pomosty rekreacyjne dla pieszych

Pale elbetowe, zwane dawniej palami Hennebique'a, s wykorzystywane od koca XIX wieku. Do lat 60-tych XX

wieku stanowiy podstawowy (oprcz kesonw i studni) rodzaj fundamentw gbokich wielu obiektw mostowych

w Polsce i na wiecie. Jednym z najstarszych udokumentowanych przypadkw wykorzystania pali elbetowych do

fundamentowania mostw na teranie Polski s fundamenty filarw zalewowych i przyczkw mostu drogowego

przez San w Radymnie. Pale elbetowe wbite ok. 1902 roku wykorzystano take w przebudowanym w 2002 roku

mocie drogowym zlokalizowanym w cigu drogi krajowej ze wzgldu na ich bardzo dobry stan techniczny. Od

drugiej poowy lat 90-tych XX wieku nastpi renesans wykorzystania elbetowych pali prefabrykowanych w

krajowym mostownictwie.

Wspczesne prefabrykaty elbetowe przyjmuj form konstrukcyjn smukych elementw konstrukcyjnych o

przekroju kwadratowym, szecio- lub omioktnym, rzadziej okrgym penym lub form rur elbetowych.

Wspczenie wykorzystywane s w polskim mostownictwie pale elbetowe pene o przekrojach kwadratowych

0.3x0.3m, 0.35x0.35m i 0.4x0.4m wykonane z betonu C40/50 i zbrojone stal klasy b lub c o wytrzymaoci

fy=500MPa. Ze wzgldu na ograniczenia drogowej skrajni transportowej produkuje si pojedyncze prefabrykaty o

dugoci do 14-15m, ktre czy si w razie potrzeby na budowie przy uyciu szybkich zczy mechanicznych.

Najdusze pale, jakie wykonano w Polsce pod obiektem mostowym, to wanie elbetowe pale prefabrykowane

czone o przekroju kwadratowym 0.4x0.4m o dugoci cakowitej 3x15m=45 (czynnej 43.75m). Moliwoci

produkcyjne polskich wytwrni elbetowych prefabrykatw palowych s due, przekraczaj 500 000 mb rocznie i s

zdolne do zaspokojenia potrzeb rynku krajowego. Ze wzgldu na prostot procesu produkcji prefabrykatw

elbetowych, pogrania, osigane stosukowo wysokie wydajnoci i nonoci oraz wysok trwao prefabrykatw w

rnorodnych rodowiskach gruntowo-wodnych pale prefabrykowane znalazy gwnie zastosowanie w obiektach

trwaych. Relatywnie niski koszt prefabrykatw elbetowych pozwala rwnie na ich efektywne wykorzystanie w

fundamentach tymczasowych, jako elementy tracone (zamiast pali stalowych) (fot. 4). Do pogrania pali

prefabrykowanych elbetowych w budownictwie mostowym wykorzystuje si gwnie metod wbijania i kafary na

podwoziu gsienicowym z motami o ciarze od 50 do 90 (110) kN.

Wiele cennych informacji na temat elbetowych prefabrykowanych pali wbijanych mona znale w publikacji Gwizdaa K.,

Kowalski J.: Prefabrykowane pale wbijane. Politechnika Gdaska. Wydzia Inynierii Ldowej i rodowiska, Katedra

Geotechniki. Gdask, wrzesie 2005.

Niedocenione w krajowym mostownictwie pozostaj rury elbetowe, jako pale prefabrykowane o duych i bardzo

duych nonociach. Ma to zwizek z barkiem tradycji ich stosowania, a tym samem brakiem odpowiednich zdolnoci

produkcyjnych w wytwrniach prefabrykatw i moliwoci sprztowych krajowych wykonawcw. Poza jedn

(nieudan) prb zastosowania tego rodzaju prefabrykatw w fundamentach obiektu kubaturowego Autorowi nie s

znane krajowe przykady skutecznego wykorzystania elbetowych prefabrykowanych pali rurowych na wiksz skal.

Pale sprone. Pale sprone wynaleziono w latach 30-tych XX wieku, jako atrakcyjn alternatyw konstrukcyjn dla

wczesnych rozwiza pali elbetowych o ograniczonych dugociach (nie opanowano wwczas efektywnych metod

czenia prefabrykatw elbetowych). Sprenie umoliwio produkowanie i wbijanie duszych pali i przez to

osiganie wikszych gbokoci pogrenia i nonoci. Wspczenie wykorzystuje si prefabrykaty sprone pene o

przekrojach analogicznych do pali elbetowych oraz prefabrykaty sprone rurowe. W Polsce zastosowania pali

spronych ma charakter jednostkowy ze wzgldu na brak tradycji ich stosowania, brak realnego zapotrzebowania i

ograniczone moliwoci produkcyjne krajowych wytwrni prefabrykatw w tym zakresie.

Pale stalowe. Pale stalowe wykorzystywane w mostownictwie to grodzice, pale typu H (w tym specjalne

ksztatowniki palowe powszechnie wykorzystywane w Stanach Zjednoczonych AP) (rys. 5), rury oraz ksztatowniki

typu X (wykorzystywane gwnie w krajach skandynawskich). Z pojedynczych profili stalowych (np. grodzic) moliwe

jest ksztatowanie prefabrykatw o przekrojach zoonych, np. pali skrzynkowych lub ukadw kombinowanych.

Pale rurowe, grodzice i pale skrzynkowe z grodzic s czsto wykorzystywane do posadowienia obiektw

tymczasowych i technologicznych. Zastpiy w tym zakresie skutecznie na krajowym rynku pale drewniane, ze

wzgldu na moliwo odzysku i wielokrotnego wykorzystania.

Pale stalowe pograne s metod wbijania, wibrowania lub wciskania przy uyciu kafarw z motami hydraulicznymi

lub spalinowymi, wibratorw nierezonansowych oraz wyciskarek hydraulicznych.

Rys. 2. Schematy przyczkw zintegrowanych na palach prefabrykowanych stalowych

UKAD KOZOWY PALI

TRADYCYJNY RUSZT PALOWY

PAL WIOTKI

PAL WIOTKI

D

D

f

f

D

f

PALISADA WIOTKA

Rys. 3. Schematy typowych filarw na palach prefabrykowanych

Przso Droga na dojedzie

Konstrukcja oprowa

z gruntu zbrojonego

Rura osonowa

Okadzina

np. elbetowa

Fundament palowy

Okadzina lub

powoka malarska

Droga na dojedzie

Palisada z grodzic

stalowych

PrzsoPrzso Droga na dojedzie

Konstrukcja oprowa

z gruntu zbrojonego

Rura lub krgi

elbetowe

Okadzina, np. elbetowa

Fundament palowy,

np. pal stalowy typu H

Przso Droga na dojedzie

Fundament palowy,

np. pal stalowy typu H

UKADY KOZOWE PALI PAL WIOTKI MONOPAL

D

f

TRADYCYJNY

RUSZT PALOWY

Rys. 4. Schematy typowych przyczkw na palach prefabrykowanych

Grodzice stalowe, w postaci palisad stalowych, znajduj coraz szersze zastosowanie do posadowienia tymczasowych

i trwaych obiektw mostowych. Buduje si z nich przyczki tymczasowe i trwae wspornikowe lub kotwione.

Szczeglne zalety ten rodzaj posadowienie wykazuje w trwaych obiektach zintegrowanych (rys. 2) budowanych w

cigu istniejcych szlakw komunikacyjnych metod top&down, gdzie wymagana jest wysoka podatno na

wymuszone przemieszczenia termiczne przy jednoczesnym zachowaniu cech tymczasowej i trwaej konstrukcji

oporowej i fundamentu gbokiego (palowego).

PODSTAWA POBOCZNICA

Dotyczy wciskania i wbijania

Dotyczy wciskania i wbijania

grodzic sparowanych

Rys. 5. Po lewej: ksztaty i przekroje prefabrykatw stalowych, po prawej: obliczeniowe pole podstawy i pobocznicy

do wyznaczania nonoci grodzic wciskanych wg wytycznych normy francuskiej NF P94-262 z 2012

Wicej o mostach zintegrowanych mona przeczyta w artykule Musia T.: Obiekty mostowe z przyczkami zintegrowanymi - cz.

I i II. Inynier Budownictwa, maj-czerwiec 2012 oraz dokumencie brytyjskiej administracji drogowej BA 42/96(1996) The design of

Integral Bridges (publikacje dostpne w Internecie)

Wysoka podatno stali wykorzystywana jest take w efektywnych posadowieniach obiektw zintegrowanych

budowanych tradycyjnie metod od dou do gry. W tym przypadku najbardziej efektywne jest wykorzystania

wbijanych ksztatownikw typu H obrconych sztywniejsza osi prostopadle do osi obiektu lub wyej opisanych

rozwiza na grodzicach. Ksztatowniki mog stanowi podparcie korpusw przyczkw elbetowych (zwykle o

maej wysokoci konstrukcyjnej) lub zosta zatopione w konstrukcji z gruntu zbrojonego w sposb umoliwiajcy

swobodne przemieszczenia termiczne kocw przsa i gowic pali, ktre na dugoci swobodnej tworz rodzaj

wahacza konstrukcyjnego. Stosunkowo wysoki koszt jednostkowy stali w fundamentach takich obiektw

rekompensowany jest z nawizk ograniczonymi wymiarami fundamentu, ograniczon liczba lepiej wykorzystanych

pali, oszczdnociami materiaowymi w podporach (mniejsze zuycie materiaw) i technologicznymi (mniej etapw

budowy). Obiekty tego rodzaju buduje si ponadto zdecydowanie szybciej od obiektw tradycyjnych. Coraz

wikszego znaczenia dla Inwestorw publicznych nabiera rwnie bezobsugowy charakter zbudowanego obiektu

bez oysk i urzdze dylatacyjnych, co znakomicie obnia koszty eksploatacji, a tym samym koszt cakowity obiektu

liczony w cyklu ycia. Nie bez znaczenia jest take moliwo penego odzyski i recyklingu elementowego lub

materiaowego fundamentu po zakoczeniu uytkowania obiektu. Warto doda, e idea mostw zintegrowanych, w

tym wykorzystujcych fundamenty stalowe, nie jest nowa. Na ziemiach polskich (np. w Policach) jeszcze do

niedawna w eksploatacji znajdoway si obiekty tego typu zbudowane przed II Wojn wiatow.

Wci niedoceniane w krajowym mostownictwie s rozwizania fundamentw obiektw mostowych

wykorzystujcych monopale, czyli pojedyncze pale rurowe o duych i bardzo duych rednicach (fot. 11). S to

bardzo atrakcyjne rozwizania integrujce fundament i filar, szczeglnie filar nurtowy lub filar, wykonywany przy

ograniczonym dostpie do terenu. Warto wspomnie, e na wiecie stosuje si w mostownictwie monopale o

rednicy kilku metrw, a w jednym z morskich mostw chiskich wykorzystano fundamentowy prefabrykat stalowy o

rednicy, bagatela, 34m. Opr wobec stosowania molopali moe po czci wynika z ryzyka geotechnicznego, jakie

jest zwizane ze stosowaniem pojedynczego elementu oraz ograniczonymi moliwociami potwierdzenia jego bardzo

duej wymaganej nonoci oraz czsto wyraanych wtpliwoci dotyczcych trwaoci stali w gruncie. Wspczesne

metody bada nonoci pali oraz moliwo stosowania rnorodnych zabezpiecze antykorozyjnych likwiduj te

obawy:

wykorzystanie metod dynamicznych pozwala na oszacowanie nonoci monopala bez koniecznoci

ponoszenia duych kosztw z wystarczajc dokadnoci, a

w normie PN-EN 1993-5 podano zapewnienia trwaoci elementom stalowym w gruncie przez stosowanie

odpowiednich powok lub, co jest zdecydowanie atwiejsze, wiarygodne oszacowanie ubytkw korozyjnych i

zastosowanie naddatkw materiaowych.

W kraju wykorzystanie monopali w mostownictwie ma charakter incydentalny. Do pogrania monopali

wykorzystuje si due moty hydrauliczne lub spalinowe (najczciej montowane na monopalu) lub wibratory.

Wspczesne metody okrelania nonoci geotechnicznej pali prefabrykowanych Pale prefabrykowane to w praktyce jedyny rodzaj pali, do ktrego mona zastosowa wszystkie przewidziane w PN-

EN 1997 (Eurokodzie 7) metody projektowania pali. Na palach prefabrykowanych mona realizowa badania

statyczne, okrela ich nono na podstawie wynikw bada podoa (oblicze), mona na nich przeprowadzi

atwo rnego rodzaju badania dynamiczne przy duych odksztaceniach lub okrela nono na podstawie

wpdw lub analizy rwnania fali (czciej stosowana do oszacowania wbijalnoci). W okrelonych warunkach

moliwe jest rwnie efektywne wykorzystanie metody obserwacyjnej.

Stosowane w Polsce i na wiecie metody okrelania nonoci pali prefabrykowanych na podstawie wynikw bada

podoa zostay szeroko opisane w publikacji K. Gwizday. Fundamenty palowe. Tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe

PWN, Warszawa 2011/2013. Wspczenie najszersze zastosowanie praktyczne maj metody okrelania nonoci

granicznej wykorzystujce bezporednio wyniki sondowa CPT. W polskich warunkach gruntowych bardzo dobre

wyniki (wielokrotnie pozytywnie zweryfikowane w badaniach statycznych i dynamicznych) daje stosowanie:

metody niemieckiej, opisanej szczegowo w Recommendations on Piling (EA-Pfhle). DGGT. Wiley 2013;

metody francuskiej, opisana pierwotnie w Bustamante, M., Gianeeselli L.. Pile Bearing Capacity Predictions

by Means of Static Penetrometer CPT. Proceedings of the 2nd European Symposium on Penetration Testing,

ESOPT-II, Amsterdam, Vol. 2, 1982, pp. 493-500, a nastpnie w normach francuskich Fascicule 62 Titre V oraz

NF P94-262 z 2012 roku.

metody polskiej Krzysztofa Sahajdy dla elbetowych pali prefabrykowanych, opisanej szczegowo w

publikacji Sahajda K.: Obliczanie nonoci i osiada pali na podstawie sondowa statycznych CPT. Inynieria i

Budownictwo nr 2/2010.

Na szczegln uwag zasuguje metoda francuska, ktra oprcz pali prefabrykowanych elbetowych i spronych, szczegowo odnosi si do metod efektywnego projektowania pali prefabrykowanych stalowych (grodzic, pali H i pali rurowych) (rys. 5).

W praktyce jednak najczciej stosowan metod projektowania pali, w tym pali prefabrykowanych, w kraju jest metoda oparta na badaniach podoa (obliczeniach) opisana w normie PN-83/B-02482. Metoda ta jest w ocenie Autora bardzo konserwatywna w ocenie nonoci pali prefabrykowanych. Wykorzystujc j otrzymujemy zwykle due niedoszacowane nonoci pali prefabrykowanych w wikszoci rodzajw gruntw i jednoczenie trudno jest zapewni wprost spenienie wymaga aktualnej normy palowej, tj. PN-EN 1997 (Eurokod 7).

Ze wzgldu na powszechno stosowania metody projektowania pali wg PN-83/B-02482 Autor zaproponowa w artykule Sobala D.: Wyznaczanie nonoci geotechnicznej pali wciskanych wedug EC7 i metody opisanej w PN-83/B-02482. s.54-56, Kwartalnik MOSTY, z.6, WYDAWNICTWO ELAMED,2011 (publikacja dostpna w Internecie) procedur adaptujc metod do oglnych wymaga wg Eurokodu 7. Zaproponowana procedura umoliwia nieco bardziej efektywne wykorzystanie powszechnie znanej i stosowanej metody projektowania pali zgodnie z wymaganiami Eurokodu 7, jednak nie likwiduje podstawowych wad metody, ktra zostaa opracowana kilkadziesit lat temu i od czasu publikacji w normie PN-83/B-02482 nie bya w istotny sposb aktualizowana.

Procedury okrelania nonoci charakterystycznej i obliczeniowej pali prefabrykowanych w gruncie

wg Eurokodu 7 Oglna procedura okrelania nonoci geotechnicznej GEO pali wciskanych na podstawie wynikw prbnych

obcie statycznych, dynamicznych lub bada podoa (oblicze) wykorzystujca drugie podejcie obliczeniowe wg

Eurokodu 7 (PN-EN 1997-1) jest nastpujca:

(1) Wyznaczenie zbioru pomierzonych , lub obliczonych , nonoci granicznych pali w obszarze rozpatrywanego fundamentu.

(2) Obliczenie wartoci redniej ze zbioru pomierzonych (,) lub obliczonych (,) nonoci granicznych oraz wyznaczenie , lub ,, gdzie = 1. . , a jest liczb prbnych obcie lub liczb profili

gruntowych wzitych pod uwag w obliczeniach. (3) Wyznaczenie wartoci minimalnej ze zbioru pomierzonych (,) lub obliczonych (,) nonoci

granicznych , lub ,, gdzie = 1. . , a jest liczb prbnych obcie lub liczb profili gruntowych

wzitych pod uwag w obliczeniach (4) Odczytanie wspczynnikw korelacyjnych 1 2 z tablicy A.9 zacznika normatywnego A do normy PN-EN 1997-

1 dla przeprowadzonych prbnych obcie statycznych:

n 1 2 3 4 5 1 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 2 1.40 1.20 1.05 1.00 1.00

lub 3 4 z tablicy A.10 zacznika normatywnego A do normy PN-EN 1997-1 dla badanych i uwzgldnionych w obliczeniach profili gruntowych:

n 1 2 3 4 5 7 10

3 1.40 1.35 1.33 1.31 1.29 1.27 1.25 4 1.40 1.27 1.23 1.20 1.15 1.12 1.08

lub 5 6 z tablicy A.11 zacznika normatywnego A dla przeprowadzonych bada dynamicznych.

Liczba bada dynamicznych/zbadanych pali n 2 5 10 15 20 dla okrelenia nonoci na podstawie wynikw dynamicznych bada udarowych bez dopasowania sygnau, np. CASE

5 1.60 1.50 1.45 1.42 1.40 6 1.50 1.35 1.30 1.25 1.25

dla okrelenia nonoci na podstawie wynikw dynamicznych bada udarowych z dopasowaniem sygnau, np. CAPWAP

5 1.36 1.28 1.23 1.21 1.19 6 1.28 1.15 1.11 1.06 1.06

dla okrelenia nonoci na podstawie wzoru dynamicznego z uwzgldnieniem quasi-sprystego przemieszczenia gowicy pala podczas udaru

5 1.76 1.65 1.60 1.56 1.54 6 1.65 1.49 1.43 1.38 1.38

dla okrelenia nonoci na podstawie wzoru dynamicznego bez uwzgldnienia quasi-sprystego przemieszczenia gowicy pala podczas udaru1

5 1.92 1.80 1.74 1.70 1.68 6 1.80 1.62 1.56 1.50 1.50

1 analiza wycznie wpdw

(5) Wprowadzenie ewentualnej poprawki zmniejszajcej przyjte wartoci wspczynnikw korelacyjnych ze wzgldu

na du sztywno zwieczenia wg p. 7.6.2.2 (9) PN-EN-1997-1 dotyczy wycznie analizy wynikw prbnych obcie statycznych lub bada podoa.

(6) Wyznaczenie wartoci charakterystycznej nonoci pala na wciskanie dla wynikw:

a. prbnych obcie statycznych , = {(,)

1;

(,)

2}

b. oblicze na podstawie bada podoa , = {(,)

3;

(,)

4}

c. prbnych obcie dynamicznych Rc,k = min {(Rc,m)mean

5;

(Rc,m)min

6}

(7) Odczytanie wartoci = = 1.1 wspczynnika czciowego bezpieczestwa zgodnie z zestawem R2 tablicy A.6 zacznika normatywnego A normy PN-EN 1997-1.

(8) Wyznaczenie wartoci obliczeniowej nonoci , =,

Zagregowany poziom bezpieczestwa po stronie nonoci geotechnicznej uzaleniony jest od wykorzystanej metody

bada stanowicej podstaw projektowania pali oraz nakadw poniesionych na przygotowanie palowania i badania

pali. Im wicej bada poprzedza palowanie, tym nisza warto iloczynu wspczynnikw korelacyjnych i

wspczynnikw bezpieczestwa oraz spodziewane wiksze oszczdnoci wynikajce z mniejszego zakresu robt

palowych bez kompromisw w zakresie bezpieczestwa. Metody o mniejszej dokadnoci maj wysze wartoci

wspczynnikw korelacyjnych oraz wiksz wymagan liczb badanych pali.

Analogiczn procedur mona przedstawi dla projektowania pali wyciganych z uwzgldnieniem nonoci

granicznej pobocznicy okrelonej z wykorzystaniem wynikw bada statycznych lub bada podoa (oblicze) z

odpowiedni korekt wartoci wspczynnika bezpieczestwa = = 1.15.

Szeroki opis poszczeglnych procedur projektowania geotechnicznego pali prefabrykowanych wraz z przykadami zamieszczono

w publikacjach Autora Sobala D.: Sposoby okrelania nonoci geotechnicznej pali wciskanych procedury i przykady

obliczeniowe wg Eurokodu 7. Kwartalnik JCEEA. Tom XXXI, zeszyt 61 (1/14), stycze-marzec 2014, s. 287-310. Oficyna

Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej 2014 oraz Sobala D.: Projektowanie pali wg Eurokodu 7 metody i przykady

praktycznego wykorzystania. "PODOE I FUNDAMENTY BUDOWLI DROGOWYCH", Autostrada Polska, Kielce 2012 (publikacje

dostpne w Internecie)

Warto podkreli, e krok (1) procedury zakada moliwo wykorzystania dowolnej wiarygodnej metody

okrelenia nonoci granicznej pali w obszarze fundamentu, w ktrym warunki gruntowe zostay uznane z

jednorodne. Oznacza to take moliwo wykorzystania wyej opisanych, efektywnych metod szacowania nonoci

granicznej opartych bezporednio na wynikach sodowa CPT.

Norma PN-EN 1997 nakada na t dowolno doboru metod szacowania nonoci granicznej zabezpieczenie w

postaci wymagania potwierdzenia wynikw projektowania metod alternatywn. Wikszo metod okrelania

nonoci granicznej pali publikowanych w normach i wiarygodnych wytycznych spenia ten warunek, poniewa

powstaa w ramach rozbudowanych programw badawczych, w trakcie ktrych przeprowadzono liczne, weryfikujce

metod, badania nonoci pali (najczciej metod statyczn). Jednak w przypadku kadej wykorzystywanej

metody naley sprawdzi szczegowo zakres jej stosowalnoci w odniesieniu do konkretnego rodzaju pali,

metody pogrania oraz warunkw gruntowych.

Zasady sprawdzania pozostaych warunkw stanw granicznych s wsplne dla wszystkich pali i fundamentw

palowych. Niewtpliwie jednak pale prefabrykowane charakteryzuj si relatywnie duymi sztywnociami

pionowymi i maymi osiadaniami w stosunku do wikszoci porwnywalnych pali wykonywanych w innych. W

zalenoci od rodzaju pala prefabrykowanego (rury stalowe, palisady z grodzic lub kombinowane) lub zastosowanego

ukadu pali (pale kozowe) moliwe jest uzyskanie duych nonoci i sztywnoci poziomych (patrz niej na

fundamenty bardzo duego, drogowego mostu ukowego bez cigu przez Wis w Toruniu).

Przykady zastosowa pali prefabrykowanych w fundamentach obiektw mostowych Zamieszone w artykule schematyczne przykady posadowienia podpr mostowych (rys. 3 i 4) i rzeczywistych

obiektw na palach prefabrykowanych pokazuj jedynie oglne idee i moliwoci efektywnego wykorzystania

prefabrykatw.

W ostatnich latach na palach prefabrykowanych posadowiono bardzo duo:

maych (liczne kadki dla pieszych i obiekty mostowe w cigu drg gminnych, powiatowych, wojewdzkich i

krajowych),

rednich (gwnie mosty i wiadukty autostradowe),

duych (np. most autostradowy przez San w cigu A4, estakady dojazdowe do mostu Rdziskiego we

Wrocawiu, mosty przez Odr i Regalic w Szczecinie, most drogowy w cigu obwodnicy Gorzowa

Wielkopolskiego, obiekty mostowe w wle drogowym Marsa i Powzkowska w Warszawie) i

dziesitki bardzo duych obiektw mostowych w kraju (np. most drogowy ukowy przez Wis w Toruniu, najduszy

obiekt mostowy w Polsce, tj. estakad drogow w cigu poudniowej obwodnicy Gdaska, most drogowy przez Wis

w Poacu, mosty podwieszone przez Wis w Krakowie i Wisok w Rzeszowie /w budowie/).

W jednym tylko obiekcie mostowym, najduszej estakadzie drogowej w kraju zlokalizowanej w cigu poudniowej

obwodnicy Gdaska, wykorzystano ok. 140 000 mb elbetowych pali prefabrykowanych wbijanych, co pokazuje

moliwoci produkcyjne, technologiczne i organizacyjne technologii pali prefabrykowanych.

Mosty drogowe przez Odr i Regalic w Szczecinie. Prefabrykowane elbetowe pale wbijane i grodzice stalowe

zostay wykorzystanie do budowy podpr nurtowych przy gbokoci wody dochodzcej do 12m. Palowanie

wykonano z platformy pywajcej. Konstrukcja fundamentu podpory zaprojektowana zostaa na uderzenia jednostek

pywajcych ze wzgldu na lokalizacj przy torze wodnym.

Fot. 3. Schemat fundamentu podpory nurtowej wraz ze zdjciami z robt palowych i jednego ze zbudowanych

obiektw

Szerszy opis rozwizania mona znale w publikacji Autora Pilarski T., Sobala D., Tomaka W.: Nietypowe rozwizania

fundamentw na palach prefabrykowanych. Wzmacnianie podoa gruntowego i fundamentw budowli. Seminarium IBDiM i

PZWFS. Warszawa, 15 listopada 2007 (publikacja dostpna w Internecie)

Najwikszy w kraju most drogowy ukowy bez cigu przez Wis w Toruniu (rys. 6) elbetowe pale

prefabrykowane i grodzice stalowe zostay wykorzystane do posadowienia podpory nurtowej. W rodkowym odcinku

koryta rzeki zbudowano sztuczn wysp, z ktrej zrealizowano roboty palowe z wykorzystaniem prefabrykatw

elbetowych. W podporach skrajnych uku bez cigu wykorzystano krtkie pale prefabrykowane w ukadach

rzdami kozowych. Wykonane w ten sposb bloki fundamentowe przenosz bardzo due poziome siy rozporowe.

Szerszy opis rozwizania fundamentw obiektu podano w publikacji Autora Sobala D., Sobczak S., Szaro J., Tomaka W.:

elbetowe pale prefabrykowane wbijane w fundamentach mostu ukowego przez Wis w Toruniu. Inynieria i Budownictwo.

6/2014.pp. 308-311. ISSN 0021-0315. (publikacja dostpna w Internecie).

Rys. 6. Schemat mostu i podpr wraz ze zdjciami z fazy realizacji

Fundamenty podpr trwaych i tymczasowych pod nasuwanie przsa mostu podwieszonego przez Wisok w

Rzeszowie. Palowanie fundamentw wykonano z ldu na ldzie, z platformy pywajcej w dnie zbiornika wodnego

oraz z usypanej grobli tymczasowej w korycie rzeki.

Fot. 4. Od gry: palowanie z grobli w korycie Wisoka, palowanie z platformy pywajcej w dnie zbiornika wodnego,

przykad fundamentu podpory tymczasowej z wykorzystaniem elbetowych pali prefabrykowanych

Szersze informacje na temat fundamentowania mostu przez Wisok w Rzeszowie mona znale w publikacji Autora SOBALA D.,

SZARO J., TOMAKA W., MUCHALSK R.: elbetowe pale prefabrykowane wbijane w fundamentach podpr staych i tymczasowych

mostu drogowego przez Wisok w Rzeszowie. X Jubileuszowe Wrocawskie Dni Mostowe. Seminarium Naukowo-Techniczne "

Wspczesne technologie budowy mostw", 26-28 listopada 2014 (referat jest dostpny w Internecie)

Wiadukt drogowy w cigu drogi ekspresowej S7 w okolicy Ostrdy (w budowie). Wikszo fundamentw obiektw

mostowych wykonywanych z uyciem prefabrykatw realizowana jest na elbetowych palach prefabrykowanych

wbijanych o przekroju 400x400mm. Na zdjciu (fot. 5) pokazano typowy ruszt palowy pod filar duego obiektu lub

przyczek masywny.

Fot. 5. Typowy fundament palowy podpory mostowej z elbetowych pali prefabrykowanych wbijanych

Rozlegy fundament palowy duego obiektu mostowego. Pokazane na fot. 6 i 7 rozlege fundamenty palowe pylonu

duego mostu wiszcego oraz duego mostu ukowego w wykorzystaniem pali prefabrykowanych stanowi jedynie

przykady wielu podobnych obiektw zbudowanych w cigu ostatnich lat i budowanych obecnie (np. most

podwieszony przez Wis w Krakowie).

Fot. 6. Fundament palowy pylonu mostu wiszcego przez Wisok w Rzeszowie

Fot. 7. Fundament palowy mostu autostradowego przez San w cigu A-4

Zintegrowane wiadukty drogowe w Rzeszowie budowane metod top&down (fot. 8). Przyczki/fundamenty

wykonano z grodzic stalowych. W jednym przypadku wykorzystano grodzice wciskane typu U, a w drugim grodzice

wibrowane typu Z. Wyniki palowania zweryfikowano badaniami nonoci grodzic. Obydwa szerokie (>20m) obiekty

miejskie zbudowano w systemie projektuj i buduj, powkami przy utrzymaniu cigoci ruchu samochodowego

w niespena 4 miesice.

Fot. 8. Po lewej wiadukt zintegrowany w cigu al. Krakowskiej w Rzeszowie z grodzicami bez okadziny, po prawej

wiadukt zintegrowany w cigu ul. Marszakowskiej w Rzeszowie z okadzin z elementw betonowych

Wicej informacji w publikacji Autora: Sobala D., Tomaka W., Maksim P.: Projekt i wykonanie podpr zintegrowanego

wiaduktu drogowego z wykorzystaniem grodzic stalowych. s.89-98. Seminarium "Konstrukcje stalowe w geotechnice",

Warszawa, 18.11.2010 (referat dostpny w Internecie)

Most drogowy w Batowie. Zintegrowany most zespolony stalowo betonowy (fot. 9) w cigu drogi powiatowej

podparto na jednorzdowych fundamentach palowych z ksztatownikw stalowych typu HEB.

Fot. 9. Zintegrowany most drogowy w Batowie posadowiony na prefabrykowanych palach stalowych z

ksztatownikw HEB

Most drogowy w Wlce Niedwiedzkiej. Zintegrowany most zespolony w cigu drogi wojewdzkiej (fot. 10)

posadowiony na jednorzdowych fundamentach palowych z ksztatownikw fundamentowych typu H.

Fot. 10. Zintegrowany most drogowy w Wlce Niedwiedzkiej posadowiony na prefabrykowanych palach stalowych z

ksztatownikw fundamentowych typu H. Zdjcie grne - roboty palowe, zdjcie dolne - gotowy obiekt

Monopale stalowe. Prefabrykowane monopale stalowe w fundamentach mola w Midzyzdrojach (fot. 11) (obiekt

paramostowy wykonywany w trudnych warunkach lokalizacyjnych).

Fot. 11. Molo w Midzyzdrojach

Podsumowanie Przy wykonaniu opisanych wyej i wielu innych fundamentw obiektw mostowych z uyciem pali

prefabrykowanych nie odnotowano istotnych problemw technicznych wynikajcych z przyjtej technologii.

Pale prefabrykowane mog by stosowane praktycznie w kadych warunkach gruntowych wystpujcych na terenie

kraju, za wyjtkiem ska twardych, gruntw sypkich silnie zgszczonych lub gruntw spoistych o bardzo duej

wytrzymaoci. Dobre rezultaty odnotowano ostatnio w przypadku stosowania prefabrykatw w wysoce

niejednorodnych skaach mikkich fliszu podkarpackiego przy wykorzystaniu elbetowych pali prefabrykowanych ze

specjaln kocwk skaln (fot. 12).

Fot. 12. elbetowy pal prefabrykowany z kocwk skalna wbijany w fundamentach obiektu mostowego w Suchej

Beskidzkiej.

Najwysz efektywno techniczn i ekonomiczn pale prefabrykowane uzyskuj w przypadku palowania:

w wodzie;

w gruntach silnie agresywnych lub skaonych chemicznie;

w gruntach sypkich w stanie od lunego do rednio zagszczonego/zagszczonego;

przez grube warstwy gruntw sabononych o bardzo niskich parametrach wytrzymaociowych (torfy, gytie,

namuy), w ktrych prawidowe wykonanie pali formowanych w gruncie jest trudne lub niemoliwe,

w warunkach napitego zwierciada wody gruntowej,

w podporach mostowych wymagajcych znacznej podatnoci poziomej (przyczki zintegrowane) (fot. 9 i

10),

wzmocnie istniejcych lub wadliwie wykonanych fundamentw palowych (fot. 13) oraz

w obiektach mostowych budowanych metod top&down (fot. 8).

Wraz ze zwikszeniem udziau w podou gruntw spoistych efektywno pali prefabrykowanych stopniowo maleje,

lecz zwykle pozostaje na poziomie porwnywalnym z innymi technologiami palowymi.

Fot.13. Pale prefabrykowane uyte do wzmocnienia fundamentu palowego niespeniajcego wymaga w zakresie

nonoci

Ograniczenia stosowania technologii pali prefabrykowanych dotycz szczeglnych lokalizacji i ewentualnie

technologii pogrania, a nie pali prefabrykowanych jako takich. W lokalizacjach wraliwych na oddziaywanie drga i

haasu (np. szpitale, wraliwe linie technologiczne, zabytki) ogranicza si stosowanie wbijania i wibrowania na rzecz

wciskania. W przypadku, gdy ograniczenia dotycz przemieszcze podoa (boczne lub wysadzina w gruntach

spoistych) stosuje si pale prefabrykowane wywoujce mae przemieszczenia gruntu (np. ksztatowniki, grodzice lub

rury z dnem otwartym), a w przypadku gruntw sypkich dogszczajcych si i osiadajcych pod wpywem drga,

stosuje si wciskanie. Zasig oddziaywania niekorzystnych zjawisk zwizanych z pograniem pali prefabrykowanych

zwykle jest ograniczony do obrbu placu budowy i rekompensowany krtkim czasem realizacji robt. Ponadto

standardem we wszelkiego rodzaju robotach palowych staje si prowadzenie monitoringu oddziaywa, ktrego

wyniki potwierdzaj z reguy ograniczony zasig niekorzystnych oddziaywa robt palowych prowadzonych z

uyciem prefabrykatw.

Pale prefabrykowane to sprawdzona, wydajna, mao skomplikowana, efektywna ekonomicznie, odporna na bdy

wykonawstwa i atwa do nadzoru i kontroli technologia palowania. Pale prefabrykowane charakteryzuj si

relatywnie wysokimi nonociami i sztywnociami. Swoboda doboru odpowiedniego rozwizania materiaowego,

konstrukcyjnego i technologicznego czyni z pali prefabrykowanych jedn z najbardziej atrakcyjnych technologii

posadowienia dla obiektw mostowych. DRIVEN PILES ARE TESTED PILES, a reszta zaley wycznie od wiedzy i

fantazji projektantw.