S7 Rybitwy – Igołomska, Most na Wiśle

INKO Consulting Sp. z o.o. pełniło nadzór nad realizacją robót budowlanych oraz zarządzało Kontraktem pn.: „Budowa drogi ekspresowej S7 na terenie m. Krakowa (tzw. „Trasy Nowohuckiej”), odcinek od węzła drogowego „Rybitwy” (Christo Botewa) do węzła drogowego „Igołomska” wraz z przeprawą mostową przez rzekę Wisłę”.

OPIS KONTRAKTU

Pod koniec czerwca 2017 r. zakończono prace przy budowie wschodniej obwodnicy Krakowa wraz z przeprawą mostową przez rzekę Wisłę. Zakres robót obejmował budowę odcinka drogi ekspresowej S7 o przekroju dwujezdniowym, trzech pasach ruchu w każdym kierunku i długości około 4,47 km wraz z niezbędną infrastrukturą towarzyszącą. Oprócz budowy drogi klasy S roboty kontraktowe obejmowały również przebudowę istniejących dróg poprzecznych, m. in. odcinka drogi krajowej nr 79 o przekroju dwujezdniowym i długości około 1,55 km. W ciągu niespełna trzech lat łącznie wybudowano lub przebudowano około 18,6 km jezdni i dróg dojazdowych, linię tramwajową wraz z siecią trakcji oraz branżowe sieci podziemne. Podstawowym zadaniem S7 było zapewnienie szybkiego i sprawnego połączenia komunikacyjnego w ruchu krajowym i międzynarodowym na kierunku północ – południe. Wschodnia obwodnica Krakowa połączyła autostradę A4 z drogą krajową DK79 oraz umożliwiła kontynuację budowy drogi ekspresowej S7 w północnej części województwa małopolskiego. Nowa droga ekspresowa skomunikowała ze sobą dzielnice Bieżanów i Nowa Huta oraz zmieniła zasadnicze potoki ruchu na ulicach Krakowa. Przejmując większość ruchu tranzytowego, który dotychczas odbywał się centralnymi ulicami miasta, inwestycja wpłynęła na poprawę przepustowości, warunków jazdy i bezpieczeństwa ruchu na terenie obszarów zabudowanych oraz radykalnie zmniejszyła oddziaływanie transportu drogowego na środowisko.

27 OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH NA 4,5 KM ODCINKU DROGI KRAJOWEJ

W zaledwie 4,5 km odcinek wschodniej obwodnicy Krakowa wbudowano około 100 000 m³ betonu. Na całym odcinku trasy wykonano 2 bezkolizyjne węzły drogowe oraz wzniesiono łącznie aż 27 obiektów inżynierskich, w tym 15 obiektów mostowych, 8 przepustów drogowych oraz 4 konstrukcje oporowe. Docelowo nazwy robocze węzłów Rybitwy (południe) oraz Igołomska (północ) zostały zmienione odpowiednio na węzły Kraków Przewóz oraz Kraków Nowa Huta. W trakcie inwestycji wybudowano 15 obiektów mostowych, w tym 4 mosty drogowe, 8 wiaduktów, 1 przejazd drogowy oraz 2 przejścia podziemne. Wszystkie mosty oraz 4 spośród 8 wiaduktów wykonano w ciągu trasy głównej, 1 wiadukt w ciągu drogi DK79, natomiast 3 pozostałe wiadukty wykonano jako obiekty poprzeczne. Większość obiektów inżynierskich wykonano o ustrojach niosących płytowo-belkowych sprężonych i posadowiono bezpośrednio na kolumnach cementowo-gruntowych DSM lub pośrednio na palach CFA Ø500. Poprzecznie do trasy głównej wykonano jeszcze przejazd drogowy i 2 przejścia podziemne dla pieszych o konstrukcji stalowej z blach karbowanych.

NOWOCZESNY MOST NA WIŚLE

Kluczowym elementem realizacji odcinka była budowa przeprawy mostowej przez rzekę Wisłę. Most im. kard. Franciszka Macharskiego (MD-7), o długości ponad 700 m, jest jednym z najbardziej okazałych mostów w woj. małopolskim. Ten nowoczesny obiekt inżynieryjny składa się z dwóch odrębnych, jedenastoprzęsłowych obiektów. Dla każdej z jezdni ustrój nośny obiektów stanowią dwie trzyprzęsłowe estakady dojazdowe w częściach zalewowych oraz ponad 390-metrowy most wantowy w części centralnej.

Niepodwieszana konstrukcja estakad została wykonana w postaci sprężonych skrzynek kablobetonowych o wysokości konstrukcyjnej 2,6 m. Estakady prowadzące na obiekty były betonowane na rusztowaniach stacjonarnych. Przęsła środkowe, ponad korytem rzeki Wisły, zostały wykonane jako konstrukcja podwieszana (wantowa) i podzielone na trzy główne sekcje: dwie sekcje skrajne, a także sekcję środkową (nurtową) pomiędzy pylonami. Ustrój podwieszony wykonano jako konstrukcję hybrydową. Sekcje skrajne zostały wykonane w postaci dwudźwigarowego ustroju o konstrukcji kablobetonowej z poprzecznicami, natomiast sekcja nurtowa o rozpiętości około 200,0 m została wykonana w postaci stalowego rusztu dwudźwigarowego z poprzecznicami stalowymi. Sekcje skrajne wykonano w deskowaniu stacjonarnym, analogicznie jak przęsła estakad dojazdowych. Konstrukcje stalowe sekcji nurtowej zmontowano na estakadach, a następnie nasunięto podłużnie i opuszczono do odpowiednich wysokości. Betonowa konstrukcja skrajnych sekcji została wpuszczona do środka stalowego przekroju skrzynkowego i doprężona do niego przez kable sprężające. Płyta pomostowa w części nurtowej (stalowej) została wykonana jako zespolona konstrukcja betonowa.

Układ podwieszenia usytuowany jest obustronnie względem każdej z jezdni i zapewniony przez 64 wanty zakotwione biernie do dwóch pylonów. Pylony o wysokości 62,5 m posadowione są pośrednio na wbijanych palach prefabrykowanych. Trzon pylonu ma przekrój okrągły, natomiast górna część składa się z dwóch słupów zbiegających się ku górze tworząc kształt litery „A”. Ustrój nośny obiektu oparty jest również na przyczółkach ścianowych i słupowych podporach pośrednich za pośrednictwem łożysk garnkowych.

W ramach budowy mostu przebudowano i umocniono również koryto rzeki Wisły. Do wykonania mostu MD-7 zużyto około 7400 ton stali zbrojeniowej i około 39,3 tys. m³ betonu. Wartość budowy samego mostu wyceniono na około 191,7 mln zł brutto, co stanowi prawie 35% wartości wszystkich robót kontraktowych.

INNOWACYJNY PROJEKT

W ramach kontraktu zastosowano szereg nowatorskich rozwiązań technicznych zarówno w zakresie konstrukcji nośnej obiektów mostowych, jak i nawierzchni drogowej:

• Do betonu konstrukcyjnego wprowadzono cement hutniczy. Ponad 60% wbudowanego betonu zostało wykonane na cemencie hutniczym wraz z wykorzystaniem kruszywa dolomitowego. Po raz pierwszy w Polsce zastosowano cement hutniczy w elemencie obiektu mostowego poddanym sprężeniu.
• W trakcie realizacji masywnych podpór mostu MD-7 zmieniono metodę pielęgnacji cieplnej betonu. Z uwagi na wysoką temperaturę wnętrza słupów i rygli i konieczność zabezpieczenia tych elementów przed zbyt dużą różnicą temperatury do ich powierzchni zewnętrznych dla zwiększenia tempa prac zastosowano instalację chłodzenia wewnętrznego z wykorzystaniem wody z Wisły. Pozwoliło to na skrócenie czasu pielęgnacji cieplnej czterokrotnie, tylko do jednego tygodnia.
• W trakcie realizacji zakotwienia mostu MD-7 zmieniono metodę zakotwień want w górnej części konstrukcji pylonów: zastosowano specjalne siodła na pylonach zamiast biernych zakotwień want.
• W trakcie realizacji mostu MD-10 zastosowano systemowe rusztowania z możliwością wielokrotnego wykorzystania. Technologia polegała na opuszczeniu, przesunięciu poprzecznym a następnie podniesieniu rusztowań, bez konieczności ich demontażu. Zastosowana technologia zdecydowanie przyśpieszyła realizację ustrojów nośnych.
• Zastosowano nowe rozwiązania technologiczne w zakresie konstrukcji nawierzchni drogowej. Nasypy drogowe wykonywano z mieszanek popiołowo-żużlowych z wykorzystaniem odpadu z krakowskiej elektrociepłowni przy ul. Ciepłowniczej. Dolną warstwę nawierzchni asfaltowej (podbudowę) wykonano jako warstwę anty zmęczeniową. Z kolei górną warstwę nawierzchni asfaltowej (ścieralną) wykonano z asfaltu modyfikowanego z dodatkiem gumy, co zwiększyło trwałość projektowanej nawierzchni, bez wzrostu kosztów po stronie Inwestora.

ZAKRES ROBÓT:

• budowa drogi ekspresowej S7 o długości ok. 4,47 km;
• budowa 2 węzłów drogowych: Rybitwy i Igołomska;
• budowa 27 obiektów inżynierskich;
• przebudowa linii tramwajowej wraz z siecią trakcji;
• budowa odcinka ul. Christo Botewa, krzyżującego się z drogą S7;
• rozbudowa drogi krajowej DK79 o długości ok. 1,55 km, krzyżującej się z drogą S7;
• budowa dróg dojazdowych do obsługi drogi ekspresowej S7;
• budowa wjazdów, zjazdów i przejazdów awaryjnych;
• budowa systemu odwodnienia drogowego (powierzchniowego oraz wgłębnego);
• budowa urządzeń organizacji i bezpieczeństwa ruchu drogowego (bariery energochłonne, oznakowanie poziome i pionowe, sygnalizacja świetlna);
• budowa urządzeń ochrony środowiska (przejścia dla zwierząt, ekrany akustyczne);
• wzmocnienie podłoża gruntowego;
• wyburzanie budynków;

PARAMETRY TECHNICZNE DROGI S7:

• klasa techniczna drogi – S;
• kategoria ruchu – KR6;
• prędkość projektowa Vp = 100 km/h;
• liczba jezdni – 2;
• ilość pasów ruchu – 3;
• szerokość pasa ruchu – 3,5 m;
• szerokość pasa dzielącego z opaskami – 5,0-13,5 m;
• szerokość pasa awaryjnego – 2,5 m;
• szerokość pobocza gruntowego – min. 2,0 m;
• obciążenie nawierzchni – 115 kN/oś;
• skrajnia pionowa – min. 4,7 m;

OBIEKTY INŻYNIERSKIE:

• most na Wiśle;
• 3 mosty nad Kanałem Południowym;
• 8 wiaduktów drogowych;
• 1 przejazd drogowy;
• 2 przejścia podziemne dla pieszych;
• 8 przepustów drogowych dla celów ekologicznych;
• 4 konstrukcje oporowe;

OPTYMALIZACJA PROJEKTU

Największym wyzwaniem dla nadzoru podczas realizacji kontraktu były zmiany optymalizacyjne. Oferta została złożona przy uwzględnieniu optymalizacji w zakresie zmian nieistotnych. Wykonawca wnioskował o dokonanie zmian optymalizacyjnych, które zostały pozytywnie zaopiniowanie przez projektanta jako zmiany nieistotne w rozumieniu art. 36a ustawy Prawo budowlane. Inżynier dokonywał oceny zmiany, aby móc ją rekomendować zamawiającemu jako optymalizacyjną i nieistotną w rozumieniu Prawa budowlanego. W trakcie realizacji budowy wydano kilkadziesiąt pozytywnie zaopiniowanych przez zamawiającego i nadzór poleceń zmiany, zgodnie z klauzulą 13.1B warunków kontraktu. Polecenia zmiany dotyczyły m.in. zmiany posadowienia, fundamentowania, ustroju nośnego obiektów inżynieryjnych, zmiany wzmocnienia podłoża drogi S7 i innych warstw konstrukcyjnych oraz w zakresach innych obiektów branżowych.

ZALETY OPTYMALIZACJI:

• Wykorzystanie potencjału intelektualno-technicznego do rozwiązania problemów projektowych;
• Wykorzystanie posiadanych technologii, rozwiązań i doświadczenia;
• Zmniejszenie kosztów inwestycji – zmiany optymalizacyjne są równoważne bądź lepsze niż pierwotnie rozwiązania projektowe;
• Krótszy czas realizacji kontraktu.