Pale CFA - specjalistyczne rozwiązanie w obszarze wzmocnienia podłoża

Monumentalna wielkomiejska architektura, wspaniałe konstrukcje mostowe, wielopoziomowe centra handlowe czy rozległa infrastruktura drogowa w otoczeniu wzgórz – zachwycają i pobudzają wyobraźnię każdego. Nie wszyscy jednak zdają sobie sprawę, że powstanie tak dużych obiektów, możliwe było dzięki zastosowaniu znanej od dziesięcioleci, ale wciąż udoskonalanej technologii CFA. Pale CFA, zwane również jako pale formowane świdrem ciągłym (FSC), umożliwiają budowę nawet w najbardziej niesprzyjających warunkach gruntowych, w otoczeniu przeszkód środowiskowych oraz w sąsiedztwie istniejącej infrastruktury użytkowej. Jednym z wiodących polskich przedsiębiorstw, zajmujących się projektowaniem i wykonawstwem technologii wzmacniania podłoża – opartej o pale CFA – jest firma Budokop, który od kilkunastu lat z powodzeniem świadczy kompleksowe usługi w zakresie geotechniki i hydrotechniki na terenie całego kraju.

Pale CFA – jak wygląda technologia formowania świdrem ciągłym (FSC)?

Początkowa faza wykonania pala CFA wiąże się z dokonaniem w gruncie wiercenia otworu – przy pomocy świdra o długości równej bądź dłuższej, niż projektowany pal.  W centralnej części świdra znajduje się przewód rdzeniowy umożliwiający nieprzerwane tłoczenie betonu w czasie wykonywania pala. Przewód ten zamknięty jest podczas pogrążania świdra w podłoże i otwarty podczas podciągania świdra.

Kolejnym etapem, bez wyciągania świdra, jest wtłaczanie od dołu otworu mieszanki betonu. Proces ten odbywa się za pośrednictwem przewodu rdzeniowego, jaki znajduje się w centralnej osi świdra. W trakcie wiercenia przewód ten jest zaślepiony, aby uniknąć przedostania się do pustego rdzenia urobku, a jego otwarcie i tłoczenie betonu, ma miejsce podczas podciągania świdra ku górze.

Beton podawany jest pod odpowiednim ciśnieniem, aż do całkowitego wypełnienia otworu (z pewnym naddatkiem). Po zakończeniu betonowania, do środka wprowadzane jest zbrojenie w formie stalowych profili bądź prefabrykowanego kosza. W zależności od wagi oraz gęstości mieszanki, zbrojenie osiada samoczynnie (grawitacyjnie) lub przy wsparciu delikatnego wibrowania.

Od czego zależą i jakie są standardowe parametry pali CFA?

Długość pali wykonywanych metodą CFA może być bardzo zróżnicowana – z reguły jednak osiągają one do 20 m, ale zdarzają się też konstrukcje 30-metrowe. Typowe średnice pali CFA zaczynają się od ok. 400 mm i mogą dochodzić nawet do 1200 mm. Parametry pali CFA zależą od wielu czynników, dlatego bezpośrednio po ich wykonaniu, sporządza się tzw. metrykę każdego pala. Dokument taki zawiera informacje m. in. o średnicy i długości pala, kącie nachylenia, rodzaju i ilości zużytego betonu, ciśnieniu tłoczonej mieszanki, a nawet czasie wiercenia i wypełniania otworu. 

Właściwie zaprojektowane i wykonane pale CFA warto powierzyć doświadczonej i renomowanej firmie, jak np. Budokop, która gwarantuje najwyższej jakości parametry. Pale formowane świdrem ciągłym charakteryzują się zdolnością do przenoszenia dużych obciążeń – zarówno ściskających, wyciągających oraz bocznych. W ramach procedury odbioru i kontroli, stosuje się szereg badań, które pozwalają na ocenę parametrów pali CFA. Bada się m. in. próbne obciążenia statyczne (na pobocznicę oraz podstawę pala), próbne obciążenia dynamiczne, ciągłość pala czy wytrzymałość mieszanki betonowej na ściskanie.

Pale CFA – zalety zastosowania technologii

Pale CFA należą do grupy bardzo ekonomicznych i efektywnych rozwiązań w zakresie wzmacniania podłoża. Olbrzymią ich zaletą jest możliwość wykonania praktycznie w każdym rodzaju gruntu, również na piaskach, mułach, glinach, żwirach i innych miękkich skałach. Przeszkodą dla pali CFA nie jest nawet wysoki poziom wód gruntowych. 

Ze względu na brak nadmiernego hałasu, wstrząsów i wibracji, pale FSC doskonale sprawdzają się na terenach silnie zurbanizowanych, z bliskim sąsiedztwem innych budowli czy instalacji. Z uwagi na brak konieczności stosowania rur obsadowych, a także zawiesin stabilizujących, technologia CFA jest niezwykle szybka w realizacji. Przyjmuje się, że formowanie jednego pala trwa do 30 minut, natomiast w trakcie dnia, możliwe jest wykonanie ok. 450 mb pali CFA.

Sprzęt potrzebny do wykonania pali CFA

W procesie wiercenia oraz formowania pala CFA bierze udział palownica, wyposażona w świder ślimakowy z rdzeniem, który służy do podawania betonu. Wysokiej klasy palownice posiadają komputerową rejestrację wszystkich parametrów towarzyszących formowaniu pali świdrem ciągłym oraz umożliwiają operatorowi bieżący podgląd danych. W sytuacji, gdy powierzchnia terenu budowy bądź przestrzeń robocza uniemożliwiają wykorzystanie palownicy, istnieje opcja wyposażenia np. koparki w specjalną głowicę wiercącą. Wśród przeszkód, jakie można napotkać na obszarze realizowanej inwestycji, są m. in. zbyt wąskie przejazdy, bliskie sąsiedztwo budynków czy napowietrzne linie energetyczne.

Gdzie stosuje się pale formowane świdrem ciągłym?

Pale CFA wykorzystywane są wszędzie tam, gdzie często niemożliwe jest zastosowanie innych rozwiązań w zakresie wzmocnienia podłoża czy zabezpieczenia fundamentów istniejących budowli. Szczególnie dobrze nadają się przy realizacjach w ścisłych centrach miast – ze względu na generowanie małego hałasu oraz brak wibracji/wstrząsów, które mogłyby uszkodzić okoliczną infrastrukturę. Technologia oparta na palach CFA przede wszystkim dedykowana jest przy posadowieniu budynków, wielkokubaturowych hal usługowych bądź przemysłowych. Pale formowane świdrem ciągłym doskonale sprawdzają się też przy realizacjach budowli liniowych o charakterze komunikacyjnym albo hydrotechnicznym. Powszechnym sposobem wykorzystywania pali CFA jest użycie ich jako fundamentów dla ekranów akustycznych przy szlakach drogowych.