Tani beton na drogi

Tanie w wykonaniu i eksploatacji, odporne na koleinowanie, bezpieczne dla użytkowników, przyjazne środowisku - takie powinny być polskie drogi. Czy zatem lepiej budować je w technologii asfaltowej czy betonowej? Dyskusja, od lat zajmująca środowisko drogowców, po raz kolejny rozgorzała podczas targów "Autostrada - Polska", które odbyły się w dniach 17-19 maja 2006 roku w Kielcach.

W technologii betonowej wykonywane są autostrady od granicy polsko-niemieckiej do Wrocławia: A18 z Olszyny do Krzywej i dalej A4 z Krzywej do stolicy Dolnego Śląska. Odcinki mają - odpowiednio - 91 i 92 km. Droga A4, biegnąca równoleżnikowo od przejścia granicznego koło Zgorzelca (Jędrzychowice-Ludwigsdorf) aż do przejścia granicznego na Ukrainę (w Korczowej) i stanowiąca część III korytarza transeuropejskiego, powstała w latach trzydziestych ubiegłego wieku. Z A18 łączy się w okolicy Bolesławca, w węźle Krzyżowa, a na terenie Polski jej długość wynosi 670 km. Ponieważ układana była z betonowych płyt, doczekała się miana "najdłuższych schodów Europy", ale - co podkreślają przedstawiciele przemysłu cementowego - miało to miejsce dopiero po sześćdziesięciu latach wzmożonej eksploatacji. Gruntowny remont odcinka Krzywa-Legnica-Wrocław ruszył w 2002 roku. We wrześniu 2004 roku zakończono modernizację południowej jezdni odcinka Wądroże Wielkie-Wrocław, rok później w grudniu gotowe były obie jezdnie odcinka Krzywa-Legnica oraz południowa jezdnia odcinka Legnica-Wądroże Wielkie. Zakończenie trzeciego etapu prac, czyli modernizacji północnej jezdni odcinka Legnica-Wrocław, zaplanowano na sierpień tego roku. Betonową nawierzchnię będzie również miał odcinek A4 od Zgorzelca do Krzyżowej. Natomiast autostrada A8, czyli tzw. Autostradowa Obwodnica Wrocławia (inwestycja ma na celu wypchnięcie ruchu tranzytowego poza istniejący układ ulic Wrocławia, obecnie trwa wykup gruntów pod nią) oraz łącząca się z nią droga ekspresowa S8 (w kierunku Łodzi, Warszawy i Białegostoku) będą wykonane z betonu asfaltowego. Z dróg lokalnych betonową nawierzchnię ma m.in. ponad 5-kilometrowy odcinek (5,3 km - przyp. red.) pomiędzy Ujazdem a Zimną Wódką w powiecie strzeleckim na Opolszczyźnie. Trwające niespełna dwa miesiące prace zakończono w grudniu ubiegłego roku i jest to najdłuższa - jak podkreśla Górażdże Beton, dostawca betonu - lokalna droga betonowa wybudowana w Polsce w ostatnim czasie. W ciągu dziesięciu lat samych dróg gminnych powstało około 100 km. Najwięcej dróg lokalnych o takiej nawierzchni mają województwa: małopolskie, podkarpackie, świętokrzyskie i lubelskie.

Zobacz galerię 2 zdjęcia

Autor: Stowarzyszenie Producentów Cementu

Jak się szacuje, na 18 132 km dróg w Polsce, dróg betonowych - zarówno krajowych, wojewódzkich, jak i powiatowych czy gminnych - jest obecnie około 500-600 km. - Oceniając ten stan z perspektywy roku 1995, kiedy twierdzono, że nie mamy odpowiedniego sprzętu i ludzi, i z technologią betonową sobie nie poradzimy, uważam, że jest to dużo - mówi dr hab. inż. Jan Deja, dyrektor biura Stowarzyszenia Producentów Cementu (SPC).

Zalety przede wszystkim

Jednym z powodów, dla którego inwestorzy decydują się na budowę dróg w technologii betonowej, jest niższy - niż w przypadku technologii bitumicznej - całkowity koszt budowy i utrzymania, czyli tzw. whole life costs. Pracownicy Instytutu Badawczego Dróg i Mostów (IBDiM) robili kalkulacje budowy autostrad betonowych i bitumicznych w okolicach Wrocławia i tam cena nawierzchni betonowej była niższa niż asfaltowej. Prof. dr hab. inż. Leszek Rafalski, dyrektor IBDiM: - Najlepsze do budowy w technologii betonowej są te odcinki, na których ruch dobowy przekracza 20 tys. pojazdów, sięga nawet 30, 40 czy 50 tys. pojazdów.

Źródło: IBDiM

- Ale pod uwagę trzeba brać to, że na Dolnym Śląsku składniki, które wykorzystuje się do produkcji betonu - czyli cement i kruszywa, są łatwiej dostępne. W okolicach jest dużo kamieniołomów, blisko znajdują się cementowanie, oszczędza się więc na kosztach transportu - dodaje prof. Rafalski.

Niepodważalną zaletą betonu jest za to duża trwałość i odporność na koleinowanie. Trwałość dróg betonowych ocenia się na 2,5 do 3,5 razy większą niż dróg asfaltowych. Przedstawiciele przemysłu cementowego zakładają, że przy obciążeniach sięgających nawet 130 kN/oś drogi betonowe starczą na 40, 50 lat. Dla autostrad i dróg ekspresowych maksymalny i zgodny ze zobowiązaniami międzynarodowymi nacisk na oś (Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie) wynosi 115 kN.

Z innych zalet nawierzchni betonowych warto wymienić dobrą szorstkość (uzyskuje się ją, przeciągając po świeżo ułożonym i wyrównanym betonie specjalną drucianą szczotkę) i odporność na działanie czynników chemicznych. Taka nawierzchnia ma jasny kolor, dzięki czemu jest dobrze widoczna w złych warunkach atmosferycznych. Zaś po wielu latach użytkowania beton może być bezpiecznie poddany recyklingowi.

Od gruntu

Technologia budowy dróg betonowych nie jest skomplikowana i nie odbiega od znanych inżynierom polskim standardów. Jan Deja zaprzecza, jakoby wymagała ona szczególnego reżimu. Jego zdaniem używanie w tym wypadku sformułowania "reżim technologiczny" to wręcz przesada.

Po zbadaniu nośności gruntu i ewentualnej jego wymianie wierzchnią warstwę stabilizuje się cementem. Jej grubość wynosi zazwyczaj od 15 do 25 cm. Następnie podłoże zrasza się wodą i utwardza za pomocą ciężkiego sprzętu. Kolejna warstwa, o grubości od 25 do 35 cm, ma za zadanie właściwą ochronę gruntu przed mrozem. Wykonuje się ją z kruszywa: naturalnego bądź łamanego, czyli pochodzącego ze skruszonych płyt starej nawierzchni (takie rozwiązanie zastosowano przy modernizacji dotychczasowych odcinków A4, instalując wcześniej, przy zjazdach z autostrady, specjalne kruszarnie). Pierwszą betonową warstwą konstrukcji drogi jest podbudowa z chudego betonu. Ta 20-centymetrowej grubości warstwa jest układana przez maszynę, tzw. układarkę, którą prowadzi - po rzędnych projektowych - zamocowana wzdłuż jezdni linka. Aby zachować odpowiednie wiązanie mieszanki betonowej, ułożoną nawierzchnię zrasza się przez około siedem dni wodą. Po stwardnieniu mieszanka powinna mieć wytrzymałość 6-9 MPa. Chudy beton w przeciwieństwie do wierzchniej warstwy drogi nie jest nacinany, ale dopuszczalne są jego naturalne pęknięcia. Przenoszenie ich na betonową nawierzchnię uniemożliwia warstwa następna, czyli geowłóknina. Układa się ją pod całą nawierzchnią drogi, a do podbudowy mocowana jest za pomocą kołków. Geowłókninę również trzeba zraszać wodą, co ma zapobiec nadmiernemu jej odbieraniu z mieszanki betonu nawierzchniowego (bezpośrednio po jego ułożeniu). Ostatnią warstwę, beton nawierzchniowy układa się podobnie jak beton chudy. Położenie linki, prowadzącej maszynę, określają dane geodezyjne, zachowanie przewidzianych w projekcie parametrów profilu poprzecznego i podłużnego drogi ułatwiają sterujące maszyną czujniki. Ważnym elementem tego etapu prac jest sprawna logistyka dostaw betonu, jedna ciężarówka dostarcza bowiem materiał na kilka metrów bieżących drogi. Dobrze np., by jedna z rozlokowanych wzdłuż drogi betoniarni pełniła funkcję podstawowej dla budowanego właśnie odcinka. Natychmiast po ułożeniu wierzchniej warstwy jest ona skrapiana preparatem zabezpieczającym przed utratą wody. Gdy nastąpi wstępne wiązanie betonu, nawierzchnię tnie się wzdłuż osi i w poprzek, do jednej trzeciej grubości warstwy wierzchniej. Dylatacja reguluje zmiany liniowe betonu. Z kolei dobrą współpracę sąsiadujących ze sobą płyt zapewnić mają umieszczone w obszarach dylatacji dyble i kotwy.

Do użytkowania nawierzchnia jest gotowa po około dwudziestu ośmiu dniach od ułożenia warstwy wierzchniej. Łączna grubość konstrukcji drogi sięga 1 m, niekiedy nawet 1,5 m. O szybkości budowy jednego odcinka w znacznej mierze decyduje jednak tempo robót przygotowawczych, poprzedzających wykonanie konstrukcji jezdni. - Przygotowanie infrastruktury do budowy trwa trzy-, czterokrotnie dłużej niż sama budowa, ale jest bardzo potrzebne. W przypadku przebudowy nie ma problemu z wykupem gruntu, gotowa jest już konstrukcja nasypu albo wykopu, teren jest odwodniony - zauważa Leszek Rafalski.

Obawy przed wysokimi kosztami, jakie mogą się wiązać z budową dróg, wydają się nieuzasadnione również z powodu cen maszyn. - Zakup układarki do betonu to wydatek rzędu 2, 3 mln euro, jednak będzie się ona szybko amortyzować. Za budowę 1 km autostrady firma dostaje od 4 do 5,5 mln euro. Przynajmniej na taką sumę opiewają dotychczas podpisane kontrakty - dowodzi Jan Deja.

Dobry klimat do budowy dróg

Tego, że klimat do budowy dróg jest dziś dobry, dowiodły XII Międzynarodowe Targi Budownictwa Drogowego "Autostrada - Polska", gromadząc aż 630 wystawców - zarówno z kraju, jak i z zagranicy. Targi okazały się rekordowe również pod względem wielkości ekspozycji. Jej powierzchnia wyniosła 19 tys. metrów kwadratowych, czyli była o 60 proc. większa niż w ubiegłym roku.

Polskie drogi muszą być trwałe, ale nie tak, by remontować je z częstotliwością raz na siedem lat (co miało i ma miejsce w przypadku dróg asfaltowych). Na stałe pogarszanie się infrastruktury drogowej wskazują wyniki kontroli NIK, prowadzonych od 1990 roku. Pod koniec roku 2004 łączna długość dróg dostosowanych do standardów naciskowych UE wynosiła 1449 km, co stanowiło zaledwie 0,25 proc. dróg publicznych o twardej nawierzchni i około 8 proc. dróg krajowych. Autostrady w Polsce buduje się średnio dziesięć razy wolniej niż w krajach Unii. Analizy wykazały ponadto, że za niskie są nakłady na rozwój infrastruktury: w Polsce w latach 1990-2003 udział tych środków wynosił 0,2-0,3 proc. PKB, podczas gdy według standardów unijnych powinien on wynosić 1-1,5 proc. PKB.

Polski rząd zapowiada, że pieniądze na drogi będą większe. Z planu przedstawionego w połowie stycznia tego roku wynika, że przez najbliższe osiem lat wydatki na infrastrukturę drogową wyniosą ponad 100 mld zł. Przy czym budżet unijny przewiduje dla Polski 91 mld zł w latach 2007-2013. "Priorytetem dla rządu jest budowa autostrady A1, łączącej Gdańsk z południową granicą Polski. Ma być oddana do użytku w 2010 roku. W sumie do 2013 roku gotowe mają być trzy najdłuższe autostrady: A1, A2 i A4. W tym roku wydatki na budowę dróg i autostrad oraz modernizację i utrzymanie istniejących dróg krajowych wyniosą 9,2 mld zł. Za te pieniądze do użytku zostanie oddanych blisko 200 km autostrad i 21 km tras ekspresowych. Zakończy się m. in. budowa liczącego 105 km odcinka autostrady A2 z Konina do Strykowa. Zakończenie tej inwestycji planowano pierwotnie na wrzesień 2005 roku. Na samo wzmocnienie nawierzchni dróg krajowych i ich utrzymanie rząd przeznaczy 3,5 mld zł. Znaczną część tych środków pochłonąć ma położenie nowej, spełniającej unijne standardy nawierzchni. Dotyczy to 2000 km dróg krajowych. Do 2013 roku wyremontowanych ma być 80 proc. dróg krajowych" ("Rzeczpospolita", 20.01.2006).

Planowane wydatki tłumaczą, skąd takie ożywienie w sektorze. Na polskim rynku widać jednak próby konsolidacji firm bądź przejmowania firm mniejszych przez większe. Właścicielem kilku firm drogowych jest już kopalnia z Sandomierza. Przykład stanowi też Przedsiębiorstwo Robót Mostowych z Kielc, które zostało kupione przez Skanską (tworzy obecnie Kieleckie Przedsiębiorstwo Robót Mostowych "Skanska Kielce"). - Dzięki takim ruchom firmy mogą startować w dużych przetargach. W tej chwili nie ma możliwości zaliczkowania robót drogowych, inwestor płaci wykonawcy, gdy gotowy i odebrany jest pewien odcinek, np. 10-kilometrowy odcinek dwujezdniowej, dwupasmowej drogi. Firmy wykazujące się obrotami kilkumilionowymi na sfinansowanie takiej inwestycji nie miałyby szans - mówi dyrektor Rafalski.

Trzeba więc nastawiać się na ostrą walkę, zwłaszcza że dystrybutorzy maszyn nie opuszczają cen. - Maszyny budowlane cały czas sprzedają się bardzo dobrze. W Kielcach zainteresowanie kupujących było tak duże, że - mimo iż czuliśmy oddech konkurencji na plecach - nie musieliśmy stosować żadnych zabiegów promocyjnych. W tym sensie targi znakomicie spełniły swoją rolę - podsumowuje Bogdan Kuźnicki, prezes Agrex Arcon.