Prefabrykacja Stadionów Piłkarskich. Stadion Narodowy W Warszawie I PGE Arena Gdańsk
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Tomasz Dubrawski Przemysław Grabarczyk Łukasz Marcinkowski Wojciech Świerczyński Prefabrykacja stadionów piłkarskich. Stadion Narodowy w Warszawie i PGE Arena Gdańsk PREFABRICATION OF SADIUMS. THE NATIONAL STADIUM IN WARSAW AND PGE ARENA GDANSK Streszczenie Prefabrykacja betonowa ma szerokie zastosowanie w budownictwie. Brak ograniczeń pogodowych oraz technologicznych, jest w coraz większym stopniu doceniany przez inwestorów i projektantów. Organizacja Mistrzostw Europy w piłce nożnej EURO 2012 wymogła na organizatorach wybudowanie kilku aren piłkarskich oraz inwestycje w infrastrukturę stadionową. Znaczące zastosowanie prefabrykacji betonowej do budowy stadionów znalazło uzasadnienie ekonomiczne i czasowe. W referacie przedstawiono zastosowanie technologii betonu ASCC i SCC w przygo- towaniu i produkcji prefabrykowanych elementów konstrukcyjnych zastosowanych w bu- dowie stadionów piłkarskich Narodowego w Warszawie oraz PGE Arena w Gdańsku. Abstract Prefabrication is widely used in construction industry. The lack of weather and techno- logical constraints is more and more appreciated by investors and designers. The fact of organising the 2012 UEFA European Football Championship made the organizers build football stadiums and invest in football infrastructure. Time and economical reasons provide justification for a significant use of prefabrication in stadium construction. The paper presents the application of ASCC and SCC concrete technologies in the pro- duction and preparation of prefabricated construction elements used in the construction of two football stadiums, namely the National Stadium in Warsaw and PGE Arena Gdansk. Tomasz Dubrawski – Consolis Polska Sp. z o.o. Przemysław Grabarczyk – Sika Poland Sp. z o.o. Łukasz Marcinkowski – Pekabex Bet Sp. z o.o. Wojciech Świerczyński – Sika Poland Sp. z o.o. Tomasz Dubrawski, Przemysław Grabarczyk, Łukasz Marcinkowski, Wojciech Świerczyński 1. Wstęp Organizacja Mistrzostw Europy w piłce nożnej EURO 2012 wymogła na nas wybudowanie szeregu nowych stadionów piłkarskich. Stadiony te muszą być nowoczesnymi obiektami sportowymi, zgodnymi z wymaganiami UEFA, a takowych dotychczas w Polsce nie posiadaliśmy. Jako pierwszy w Polsce zaczął być budowany stadion piłkarski Lech w Poznaniu. Stadion zostanie oddany do użytku latem 2010 roku. Jest to niewątpliwym sukcesem. Podobnie jak Stadion Narodowy czy stadion Wisły Kraków, poznański stadion stawia- ny jest w miejscu stadionu istniejącego. Pozostałe stadiony (w Gdańsku i we Wrocławiu) budowane są od podstaw w nowych lokalizacjach. Wszystkie stadiony piłkarskie budowane dla potrzeb EURO 2012 zaprojektowano jako żelbetowe konstrukcje prefabrykowane, uzupełniane elementami żelbetowych konstrukcji monolitycznych i stalową konstrukcją dachów. 2. Stadiony – podstawowe dane o obiektach 2.1. Stadion Narodowy w Warszawie Fot. 1. Wizualizacja stadionu Lokalizacja: Warszawa Pojemność stadionu: 55 000 widzów + 3 750 miejsc specjalnych Parking pod stadionem: 1 800 pojazdów 2 DNI BETONU 2010 Prefabrykacja stadionów piłkarskich. Stadion Narodowy ... 2.2. Stadion PGE Arena w Gdańsku Fot. 2. Stadion PGE Arena w Gdańsku – Stan budowy stadionu w czerwcu 2010 Lokalizacja stadionu: Gdańsk – Letnica Stadion powstaje w ramach przygotowań do Mistrzostw Europy EURO 2012. Pomieści 44 tysiące widzów, jego wymiary to 236x204x45 metrów. Konstrukcję Stadionu stanowią prefabrykowane ramy żelbetowe ze słupami w roz- stawie maksymalnym 8,0x8,0 m, na których oparto prefabrykowane elementy trybun i monolityczne stropy płytowe. Konstrukcja w przekroju porzecznym przedstawiona jest poniżej. Rys. 1. Konstrukcja żelbetowa trybun – przekrój w osi 14 DNI BETONU 2010 3 Tomasz Dubrawski, Przemysław Grabarczyk, Łukasz Marcinkowski, Wojciech Świerczyński 3. Zakres kontraktu (produkcja, dostawa i montaż prefabrykatów) Consolis Polska podjął się dostarczenia kompletu prefabrykatów dla Stadionu PGE Gdańsk Arena stanowiących opisaną wyżej konstrukcję. Zadanie zostało rozdzielone na fabryki Consolis Polska w Gorzkowicach i w Ostrowie Wielkopolskim. Do wyprodukowania było 5 598 elementów o łącznej objętości 11 070 m³ betonu. Prefabrykaty dla Stadionu Narodowego w Warszawie zostały wyprodukowane przez Pekabex Bet i firmy podwykonawcze (Consolis Polska, Comfort, Betonex, Kokoszki). Łącznie dostarczono 2112 sztuk prefabrykatów. 4. Beton 4.1. Podstawowe wymagania zawarte w dokumentacji Wymagania dla betonów stosowanych do produkcji poszczególnych typów prefabryka- tów, zawarte w dostarczonej dokumentacji (opis techniczny, szczegółowa specyfikacja techniczna) były określone wg. PN-EN 2061:2003. Dla wszystkich w/w elementów jakość powierzchni została określona jako „beton architektoniczny licowy” – przykładowo dla Stadionu PGE Arena Gdańsk szczegółowe informacje w tabeli poniżej. Tabela 1. Szczegółowe wymagania dotyczące betonu architektonicznego dla Stadionu PGE Arena Oznaczenie Lp. Opis wymagania wymagań Klasa betonu: powierzchnie betonowe o przeciętnych (normal- 1. SB 2 nych) wymaganiach Tekstura: w większości powierzchnia jednolita, na styku desko- 2. T 2 wań dopuszczalny wypływ fazy płynnej betonu do ok. 20 mm szerokości i 10 mm głębokości, oraz klawiszowanie do 6 mm Klasa porowatości: suma powierzchni pęcherzyków powietrza o przekroju od 2 mm do 15 mm do ok. 2600 mm2 (d ≥ 15 mm jest 3. P 2 defektem, d ≤ 2 mm nie są liczone) w referencyjnej powierzchni betonu architektonicznego o wy- miarach 500x500 mm Równomierność odcienia koloru: ciemne i jasne powierzchnie 4. FT 2 dozwolone; składniki betonu z jednorodnego źródła 4.2. Projekt mieszanki betonowej, próby w skali laboratoryjnej Po analizie wymagań dotyczących betonu, zdecydowano się na zaprojektowanie jedne- go rodzaju mieszanki, której parametry pozwoliłyby na spełnienie najwyższych z nich wymienionych dla poszczególnych rodzajów elementów, tj.: – klasa wytrzymałości betonu: C40/50 (PN-EN 206-1:2003) – klasy ekspozycji: XC4; XF2; XS1 (PN-EN 206-1: 2003) 4 DNI BETONU 2010 Prefabrykacja stadionów piłkarskich. Stadion Narodowy ... – głębokość penetracji wody pod ciśnieniem: nie większa niż 30 mm (PN-EN 12390- 8:2001); – mrozoodporność: F150 (wg PN-88/B-06250). Dodatkowo, mając na uwadze m.in. tempo rotacji form, pozwalające na spełnienie wymagań dotyczących harmonogramu dostaw, założono uzyskanie następujących pa- rametrów: – czas dojrzewania (osiągnięcie wytrzymałości do rozformowania 35 MPa): 16 godzin; Taki czas dojrzewania pozwolił na formowanie jednego elementu dziennie na jednej formie (praca odbywała się na trzy zmiany, na rozformowanie, przezbrojenie, czyszczenie, zazbrojenie formy i betonowanie przeznaczone było 8 godzin). W produkcji powszechne jest stosowanie mieszanek SCC i ASCC o rozpływach w zakresie 50-65 cm. Nie inaczej postanowiono zaprojektować mieszankę na Stadion Narodowy – średnica rozpływu wahała się w granicach 45-50 cm. Taka konsystencja umożliwia układanie betonu niemal bez wibracji – kilkusekundowa (4-5 sekund) wibracja za pomocą wibratora wgłębnego nie powoduje segregacji betonu. Fot. 3. Jedna z projektowanych wersji mieszanki – rozpływ 48 cm W tabeli 2 zaprezentowany jest skład recepty zastosowanej do produkcji elementów prefabrykowanych Stadionu Piłkarskiego w Gdańsku. DNI BETONU 2010 5 Tomasz Dubrawski, Przemysław Grabarczyk, Łukasz Marcinkowski, Wojciech Świerczyński Tabela 2. Skład mieszanki – prefabrykaty Stadionu Piłkarskiego w Gdańsku (konstrukcja trybun) ilość [kg] CEM I 52.5R 420 Piasek 0-2 mm 673 Grys granitowy 2-8 mm 476 Grys granitowy 8-16 mm 685 SIKA VC EPL2 4,4 SIKA LPS A 94 0,84 Woda 152 Specyfikacja zawiera również wymaganie osiągnięcia mrozoodporności F150, co prowadziło w rezultacie do konieczności przedstawienia wyników badań: – zawartości powietrza – na bieżąco, codziennie podczas produkcji, jako optymalną przyjęto zawartość powietrza na poziomie 4%, z tolerancją +/- 0,5% – mrozoodporności F150 – co najmniej trzy razy w trakcie trwania całego projektu; Mając na uwadze wymagania dotyczące mrozoodporności, zdecydowano się na wprowadzenie odpowiedniej ilości powietrza (o odpowiedniej jakości), stosując w tym celu środek napowietrzający Sika LPS A 94. 4.3. Próby w skali produkcyjnej Po osiągnięciu pozytywnych wyników badań świeżej mieszanki (głównie – osiągnięcie i ustabilizowanie właściwego napowietrzenia) próby były kontynuowane w skali pro- dukcyjnej. Należało uwzględnić różnice w sposobie przygotowania, transportu, oraz układania mieszanki betonowej, mogące mieć wpływ m.in. na poziom napowietrzenia. Wymiary próbek wykonywanych w warunkach produkcyjnych to około 0.5x1,0x1,0 m. Taka objętość próbki pozwalała na wizualną ocenę powierzchni betonu. Fot. 4. i 5. Próby w skali produkcyjnej 6 DNI BETONU 2010 Prefabrykacja stadionów piłkarskich. Stadion Narodowy ... 4.4. Klika słów na temat Planu Jakości Stosowany przez producentów plan jakości dla elementów żelbetowych i strunobetono- wych został zmodyfikowany w drodze konsultacji z klientem (Hydrobudowa Polska / BIEG 2012). Inwestor domagał się uszczegółowienia szeregu procedur. W efekcie prowa- dziło to do zwiększenia ilości badań koniecznych do wykonania. Podobny nadzór laboratoryjny prowadzony jest na Stadionie Narodowym, a uzyskane wyniki betonu stwardniałego są tu potwierdzeniem. Wyniki wytrzymałości na ściskanie. Klasa betonu Data pobrania Wynik po 14 h Wynik po 28 d Temperatura w MPa w MPa betonu w oC 28.11.2009 21 71 16 B 60 09.12.2009 20 69 15 Trybuny, rygle, słupy 11.02.2010 18 69 13 23.03.2010 21 70 15 29.04.2010 24 72 18 Badanie zawartości powietrza w mieszance: Badanie wykonywano na węźle przed rozpoczęciem produkcji i wyrywkowo