02/2012 : Statika spodní stavby teplárny o výkonu 135MW v Kladně

02/2012 : Statika spodní stavby teplárny o výkonu 135MW v Kladně

V rámci tohoto projektu je řešena výměna  většiny stavebních objektů  v areálu teplárny za novostavby a předmětem naší části projektu bylo zpracování spodní  stavby (založení na pilotách  + železobetonová monolitická základová deska  + železobetonová konstrukce suterénu + železobetonová stropní  deska) pro největší objekty v areálu - kotelnu a strojovnu.

Statiku pro spodní stavbu jsme zpracovali jako subdodávku pro projekční kancelář KPS - Ing. Petr Fantyš, generálním projektantem akce je společnost H+D engineering  s.r.o. a v rámci našich kompetencí byl návrh nosných konstrukcí spodní stavby pro výše zmíněné objekty jak pro fázi projektu pro stavební povolení, tak pro provedení stavby.  V současnosti probíhá výstavba nosné konstrukce.

Zajímavosti projektu

Rozsah projektových prací

Na projektových pracích jsme strávili přibližně 1600 hodin, naprojektovali celkem cca 11.300 m3 železobetonových konstrukcí a tyto konstrukce vyztužili  cca 1200t výztuže. Objekty jsou založeny na celkem 315 pilotách průměru 0.9m až 1.5m. Síly ve čtyřech nejvíce zatížených sloupech dosahovaly hodnot až 30MN, což odpovídá hmotnosti 3000t (pro srovnání je to tíha cca 8-10 běžných rodinných domků).

 

Poddolované území

Celé území  teplárny je situováno v poddolované lokalitě a projekt byl proto od počátku řešen tak, aby splňoval i požadavky normy ČSN 73 0039 „Navrhování objektů na poddolovaném území“, 1989. Z ustanovení  této normy během projektování vyplynulo  několik poměrně netypických konstrukčních úprav, které se v běžných konstrukcích spíše nevyskytují. Krom toho byly při výpočtech uvažovány zvláštní zatěžovací stavy, které popisují chování konstrukce na území poddolovaném důlní činností.

 

Spodní stavba izolována systémem "bílá vana"

Celá spodní stavba byla řešena jako tzv. „bílá vana“ a návrh konstrukcí byl tak přizpůsoben požadavkům na maximální šířku trhlin jak od statického, tak od vynuceného přetvoření do šířky trhlin 0.20mm u kotelny a 0.25mm u strojovny.

 

Podružné náklady na nosnou konstrukci spodní stavby

Dle interních rozpočtových informací činila cena nosné konstrukce jen cca 4-5% z celkové ceny díla, což je výrazně méně, nežli u běžných staveb. Cena nosné konstrukce běžných budov se pohybuje od 15% do max. 40% z celkové ceny stavby. Speciální  technologie jsou evidentně hodně nákladné.

 

Optimalizace průměru pilot versus podzemní  voda

Ačkoliv to z inženýrsko-geologického průzkumu přímo nevyplývá, je v lokalitě v hloubkách cca 12,5 – 14.0 m pod terénem poměrně souvislá, relativně nepropustná vrstva jílovitých zemin o mocnosti cca 1.5-2.5m, pod níž je natlakována podzemní voda. Při vrtání hlubších pilot objektu kotelny byla tato vrstva proražena. V tom okamžiku vždy došlo k rychlému nastoupání hladiny spodní vody a tu pak bylo nutné odčerpávat a vrt dodatečně zapažit. S těmito průvodními a neočekávanými jevy byla samozřejmě spojena zvýšená pracnost při provádění hlubokých pilot.

Před realizací pilot další fáze - výstavby strojovny - byl proto ze strany stavby vznesen požadavek na optimalizaci návrhu pilot tak, aby nebylo přihlíženo především ke  kubatuře betonu pilot a k unifikaci průměrů pilot, ale především k optimalizaci délky pilot. A to tak, aby pokud možno žádné z nich neprocházely skrze nepropustnou vrstvu.

Založení bylo zcela přepočítáno, finální návrh založení byl optimalizován s přihlédnutím k tomuto požadavku a výsledné náklady na založení strojovny se tak podařilo snížit více než o cca 7-8%, byť celkový objem navržených pilot byl o něco větší než v původním návrhu.

 

Fotografie z průběhu výstavby: