Technologia posadowienia Varso Tower – najwyższego budynku w UE

Obecnie najwyższy budynek na świecie ma wysokość 828 m. To Burh Khalifa wzniesiony w Dubaju, ale wkrótce rekord zostanie pobity. Także w Dubaju ukończona zostanie wieża Dubai Creek Tower o wysokości 1800 m. W Europie przodują Rosjanie. W Moskwie jest siedem budynków o wysokości powyżej 300 m, ale najwyższy europejski budynek powstał w Sankt Petersburgu. Wybudowany w 2019 r. Lakhta Center ma 462,5 m. Rekordzistą jest też londyński The Shard o wysokości 309,6 m. Do 1991 r. najwyższą budowlą na świecie był maszt radiowy usytuowany w Konstantynowie k. Płocka, ale licząca 646 m wieża runęła w czasie prac remontowych. Od 1955 r. w Warszawie dominuje Pałac Kultury i Nauki o wysokości 237 m, za nim znajduje się Warsaw Spire – 220 m i Warsaw Trade Tower przy ulicy Chłodnej 51, który mierzy 208 m.

Wieżowiec Varso w sierpniu 2020
Wieżowiec Varso w sierpniu 2020

W krajobrazie Warszawy wyrósł nowy wieżowiec u zbiegu Al. Jana Pawła II i ulicy Chmielnej. Varso Tower o wysokości 310 m jest najwyższym budynkiem w Unii Europejskiej. Projekt obiektu, którego inwestorem jest HB Reavis – jeden z największych deweloperów budujących biurowce w UE, powstał w pracowni architektonicznej Foster + Partners, we współpracy z firmą Epstein, natomiast projekt konstrukcyjny płyty fundamentowej opracowali inżynierowie z Buro Happold, korzystając z badań geotechnicznych wykonanych przez firmę Geotest.

Przed II wojną światową teren obecnie prowadzonej budowy zajmowały budynki kolejowe, które po wojnie zostały zniszczone i zdemontowane. Północną pierzeję ulicy Chmielnej na tym fragmencie stanowiły budynki mieszkalne. W chwili rozpoczęcia budowy przy Chmielnej trzeba było rozebrać nieukończoną budowlę, czerpnię powietrza i zbiornik ppoż, które utrudniały wykonanie badań geotechnicznych. Od południa działka graniczy z tunelem i Dworcem Warszawa Centralna. Varso Tower będzie budynkiem biurowo-usługowym. W części podziemnej znajdzie się ogólnodostępna strefa łącząca budynek z Dworcem Centralnym. Na dachu budynku oraz na poziomach L43 i L49 przewidziano tarasy widokowe.

Podstawowy poziom posadowienia obiektu znajduje się na głębokości 18,80 m p.p.t. „0” budynku, który ustalono na rzędnej 35,90 m n.p. „0” Wisły, tzn. 113,77 m n.p.m. Posadowienie pod częścią wysoką budynku zaprojektowano na płycie fundamentowej o grubości 3,0 ÷ 3,6 m, a pod częścią niższą na płycie grubości 1,5 ÷ 2,0 m. W posadowienie wbudowano 8620 m3 mieszanki betonowej i 2850 t stali.

Prowadząc obliczenia stateczności ogólnej, przyjęto obciążenie wiatrem uzyskane podczas badań modelu budynku w tunelu aerodynamicznym. W analizie uwzględniono wiatr z dwudziestu czterech kierunków. Pomiary wykazały, że przemieszczenia wywołane obciążeniem wiatrem nie przekroczą 36,0 cm.

Na potrzeby projektu przeprowadzono szczegółowe badania geotechniczne. Rozpoznanie podłoża wykonała firma Geotest. Pierwsze otwory badawcze i sondowanie CPT zrealizowano przed demontażem konstrukcji znajdujących się w miejscu lokalizacji budynku. Do badań wytrzymałościowych pobrano próbki o nienaruszonej strukturze. Budowa geologiczna działki nie jest skomplikowana. Pod powierzchnią terenu występują grunty antropogeniczne sięgające w południowej części działki do głębokości 10,30 m. Pod nasypami i przypowierzchniowymi piaskami jest warstwa półzwartych glin piaszczystych. Przykrywa ona zagęszczone piaski drobne i średnie, które zalegają do głębokości ok. 50 m. Poniżej znajdują się grunty pliocenu. W piaskach na głębokości 30 m zlokalizowano warstwę zwięzłych glin pylastych o miąższości ok. 2 m, która pozwoliła ograniczyć dopływ wody gruntowej do wykopu. Najgłębszy otwór badawczy miał głębokość 75 m. Wodę gruntową stwierdzono ok. 10,50 m p.p.t., tj. na rzędnej 103,40 m n.p.m., czyli przeszło 8 m powyżej projektowanego poziomu posadowienia płyty fundamentowej. Wykop wykonano w obudowie ze ścian szczelinowych grubości 80 i 100 cm i zaprojektowano go na głębokość 35,0 m, tj. poniżej warstwy zwięzłych glin pylastych. Ściany szczelinowe i warstwa gliny umożliwiły odcięcie dopływu wody gruntowej do wykopu. Podczas robót ziemnych usunięto stare konstrukcje, odsłonięto pale Franki i głaz narzutowy o masie blisko 60 t, który przewieziono na Pole Mokotowskie.

W celu zmniejszenia osiadania budynku wykonano w dnie wykopu osiemdziesiąt dwie barety o przekroju 0,8 x 2,8 m i długości 17,5 i 20 m, a pod nimi przeprowadzono iniekcję zaczynem cementowym wzmacniającą podłoże. Po raz pierwszy w Polsce wykonano próbne obciążenie baret w przypadku obiektu kubaturowego. Badano barety zakończone w zagęszczonych piaskach oraz w półzwartych i zwięzłych glinach pylastych. Ich sztywność zbadana w warunkach in situ wyniosła 3910 MN/m. Przeprowadzone próby pozwoliły zoptymalizować współpracę elementów konstrukcji z podłożem gruntowym. Barety obciążano siłą 23 000 kN.

Tekst pochodzi z czasopisma „Materiały Budowlane” 2/2021 nr 582
Zdjęcie tytułowe: Cybularny, CC0, via Wikimedia Commons