banner
banner
Duhovne misli

Sanacija samostanske crkve

24.05.2010. | kategorija: SANACIJA SAMOSTANSKE CRKVE
Sanacija samostanske crkve

Kratak osvrt na završetak radova II faze, na sanaciji temelja konstrukcije samostanske crkve u Kraljevoj Sutjesci. Nadzorni inženjer:

Dragan Martinović, dipl.ing.građ.

Samostanska crkva sv. Ivana Krstitelja u Kraljevoj Sutjesci izgrađena je u periodu od 1906. do 1909. godine. Teren na lokaciji izgradnje samostana, pa tako i crkve, je uvjetno stabilan, odnosno, nisu utvrđeni pokreti zemljanih masa koji bi asocirali na pojavu klizanja. To su pokazale i vrijednosti očitanja na trostrukom stijenskom ekstenzometru ugrađenom u zapadni zvonik crkve.

Oštećenja koja su utvrđena na objektu crkve u vidu razvijene mreže konstruktivnih pukotina nisu nastala kao rezultata klizanja tla već isključivo kao posljedica nejednolikog slijeganja temeljnog tla pod opterećenjem od vlastite težine objekta.

Lokacija crkve, na strmoj padini, je zahtijevala zasijecanje prirodnog terena kako bi se pripremio plato za izgradnju objekta. To je uzrokom različitih uvjeta oslanjanja na pojedinim dijelovima temeljne konstrukcije crkve, obzirom na geološki sastav tla predmetne lokacije.

Tako imamo da je dio crkve temeljen na čvrstoj podlozi, a dio na glinovitim materijalima heterogenog sastava i vrlo neujednačenih i promjenjivih geomehaničkih svojstava. Temelji zvonika, makar su znatno dublje izvedeni, također su temeljeni u sloju gline. Kako su locirani na nizbrdnoj strani padine jasno je da su u stvari manje ukopani u prirodno tlo od, primjerice, sjevernog dijela objekta koji je u zasjeku. K tomu treba naglasiti dominantnu težinu zvonika, koncentriranu na južni dio objekta, odnosno imamo izrazito neravnomjernu raspodjelu masa uzduž objekta crkve kao cjeline. Činjenica da se kripta nalazi samo ispod jedne (južne) polovine objekta u uzdužnom pravcu, pravcu prirodnog pada terena, doprinosi usložnjenju ovog problema.

Pod utjecajem površinskih a naročito podzemnih voda koje sa padinske strane dolaze u područje temeljne konstrukcije crkve mijenjaju se fizičko mehaničke karakteristike temeljnog tla što rezultira dodatnim diferencijalnim slijeganjima pojedinih dijelova temelja objekta. Ovaj proces je stalan kroz čitavo vrijeme od izgradnje do današnjih dana tako da imamo pukotine zijeva od 1 do 20 mm na pojedinim konstruktivnim elementima. Može se slobodno reći da je danas konstrukcija objekta izdijeljena u više dijelova.

Da bi se sagledala cjelokupna problematika u smislu iznalaženja pouzdanog i kvalitetnog rješenja sanacije oštećene konstrukcije objekta crkve bilo je potrebno određeno vrijeme praćenja i mjerenja pomaka koji se odvijaju. U tu svrhu je uspostavljen određeni sustav monitoringa. Pri tomu je glavno stajalište projektanata da se prije mjera sanacije na degradiranom objektu mora zaustaviti proces slijeganja temeljne konstrukcije.

Kao prvi korak u tom cilju, nazvan I FAZA sanacije temeljne konstrukcije, izvedena je drenažna zavjesa oko objekta crkve i sanirana su oštećenja i nedostaci dijela sustava za odvođenje površinskih voda kako bi se značajno snizio ili pak u potpunosti uklonio utjecaj podzemnih i nadzemnih voda na promjene fizičko mehaničkih karakteristika temeljnog tla.

Predmetni radovi su izvedeni u periodu od 13. X. 2005. do 10. XI. 2005. godine, a prema prethodno izrađenom projektu koji je temeljen na rezultatima provedenih istražnih radova.
Kontinuiranim praćenjem, gore spomenutog, sustava monitoringa, kroz vremenski period od tri (3) godine, utvrđena je kinematika objekta. Mjerenjem slijeganja objekta crkve te rada pukotina na kojima su ugrađeni markeri, evidentiran je proces stalnog otvaranja određenog broja pukotina uzrokovan diferencijalnim slijeganjem južnog dijela objekta uz lagano naginjanje masivnih zvonika crkve ka Trstionici. Konačno je zaključeno da je na svim mjernim bazama i reperima ustanovljen stalan razvoj oštećenja u vidu proširenja i produljenja pukotina, lomova pojedinih jače napregnutih dijelova konstrukcije, te slijeganje objekta. Važno je istaći da je slijeganje objekta najveće u zoni zvonika.

Kao drugi korak u cilju zaustavljanja procesa slijeganja crkve, nazvan II FAZA sanacije temeljne konstrukcije, nametnula se izvedba dubokog temeljenja zvonika i južnog pročelja crkve kao najtežeg dijela objekta. Naknadnom izvedbom mikropilota oko temelja zvonika i u zoni južnog pročelja crkve pomaže se postojećoj temeljnoj konstrukciji da preuzme dana joj opterećenja bez neželjenih posljedica. Da bi se ostvarilo ovo tehničko rješenje bilo je potrebno kvalitetno izvesti novu temeljnu konstrukciju u dva glavna koraka. Prvo, izvesti niz armiranobetonskih stupova-pilota u tlu oko postojećih temelja zvonika i pouzdano ih „usaditi“ u osnovnu stijenu koja se nalazi ispod glinenih naslaga temeljnog tla. Drugo, međusobno povezati pilote u jednu cjelinu te povezati postojeće temelje zvonika sa novim stupovima-pilotima. To se postiglo izvedbom armiranobetonske naglavne grede pilota koja je čvrsto i trajno obuhvatila tijelo zvonika i povezala ih sa novim stupovima. Na taj način nova i stara temeljna konstrukcija čine jednu konstruktivnu cjelinu i težina zvonika će biti prenesena na osnovnu stijenu umjesto na „mekane“ glinovite materijale kao do sada. O kakvoj se zadaći radilo prezentirati će se kratkim opisima, u dva dijela, kako je i izvedena predmetna sanacija. Radovi su izvedeni prema projektu sanacije temeljne konstrukcije koji je izradila tvrtka Geotehnika ’94 iz Mostara:

KRALJEVA SUTJESKA – SANACIJA CRKVE
GLAVNI PROJEKT – KNJIGA 4.B

SANACIJA TEMELJNE KONSTRUKCIJE
FAZA II – IZVEDBENI PROJEKT
SANACIJA TEMELJA ZVONIKA I JUŽNOG PROČELJA CRKVE

Naručitelj:
Franjevački samostan Sv. Ivana Krstitelja
Mostar, svibanj 2009. godine.

DIO 1 – IZVEDBA PILOTA

Početak radova bio je 15. listopada 2009. godine, a završetak 11. siječnja 2010. godine.

Radove je izvela tvrtka Geokonsalting iz Sarajeva zajedno sa tvrtkom Karst iz Zagreba koja posjeduje strojeve i opremu te potrebno stručno iskustvo za izvođenje ovakvih specifičnih geotehničkih zahvata.

Zadaća prvog dijela radova je bila izvedba 40 armiranobetonskih stupova-pilota, promjera min 200 mm, u tlu, sa pouzdanim ulaskom min tri (3) metra u osnovnu stijenu. Od toga je jedan pilot poslužio kao probni za ocjenu ispravnog izbora metodologije izvedbe svih ostalih pilota, odnosno, načina izrade bušotina, vrste i konzistencije injekcijske smjese, te konačno kontrole kvalitete izvedenih pilota u pogledu njihove trajnosti i nosivosti.
Ugovoreni radovi sastojali su se od pripremnih radova, radova rušenja i demontaže, te izvođenja armiranobetonskih pilota i završnih radova. Izvedene su slijedeće količina radova:

Pripremni radovi, radovi rušenja i demontaže

- demontaža podnih kamenih ploča 196,00 m2,
- uklanjanje kamenih sarkofaga 2 kom,
- rušenje ležajnih mjesta grobnica u kripti 24 kom,
- skidanje slojeva poda ispod kamenih ploča 21,33 m3,
- utovar i odvoz građevinskog šuta na deponiju 45,50 m3.

Po završetku ovih radova bio je osiguran pristup strojevima i opremi za bušenje na svim predviđenim pozicijama budućih pilota uz zaštitu objekta i njegovog sadržaja, kao spomenika kulture, od nepotrebnih većih oštećivanja.

Izrada armiranobetonskih stupova-pilota

- bušenje bušotina promjera 200 mm 531,40 m,
- ugradnja armature pilota tipa DYWIDAG T76N 511,90 m,
- ugradnja injekcijske smjese u bušotinu (suha tvar) 34.815,97 kg,
- uvećani utrošci ST (projektom predviđeno 20%) 33,35 %.

Karakteristično za ove radove je to da su se izvodili u gotovo potpuno zatvorenom prostoru, ograničene radne visine i manevarskih mogućnosti. Pored problema prilagodbe bušaće opreme konkretnoj poziciji uvjeti rada za rukovaoce – bušače su bili izuzetno zahtjevni. Usprkos tomu piloti su izvedeni, uz neznatna odstupanja, na projektiranim pozicijama.

Kvaliteta izvedenih pilota odgovara tehničkim zahtjevima što je potvrđeno provedbom programa kontrole i osiguranja kvalitete, a ispitivanjem probnog pilota od strane IMK-Građevinski fakultet iz Sarajeva je potvrđena njegova tražena nosivost.

Zbog spomenutih uvjeta rada, često je dolazilo do manjih i većih kvarova na strojevima i opremi za bušenje te uz činjenicu da je prosinac/siječanj bio izuzetno hladan period, sa obilnim snježnim padavinama, predmetni radovi su izvedeni za četiri mjeseca umjesto planirana tri mjeseca. Konačno, isti su uspješno izvedeni i gradilište je zapisnički predano novom izvođaču za nastavak, odnosno drugi dio ukupnih projektom predviđenih radova.

DIO 2 – IZVEDBA NAGLAVNE GREDE PILOTA

Početak radova bio je 12. siječnja 2010. godine, a završetak 21. svibnja 2010. godine.

Radove je izvela tvrtka Miličević iz Kreševa zajedno sa tvrtkom Transportbeton iz Kiseljaka koja je isporučila sav potreban beton i osigurala iskusnog armirača za izradu složenog armaturnog koša u specifičnim uvjetima.

Zadaća drugog dijela radova je bila međusobno povezivanje vrhova pilota („glava pilota“) te povezivanje naglavne grede pilota sa postojećim temeljima kako bi se opterećenje sa starih temelja, posredno pomoću pilota, prenijelo u čvrste materijale. Cilj je bio dobiti zatvorenu, homogenu, potpuno krutu armiranobetonsku strukturu u prednjem dijelu sa zvonicima kako bi se preuzeo dio opterećenja na dijelu objekta crkve gdje mu je najveća masa.
Ugovoreni radovi sastojali su se od pripremnih radova, radova rušenja i demontaže, te izvođenja armiranobetonske naglavne grede pilota, kontrole kvalitete i završnih radova. Izvedene su slijedeće količina radova:

Pripremni radovi, radovi rušenja i demontaže

- probijanje zidanih struktura za prolaz NG 12,71 m3,
- štemanje proširenja postojećih temelja 44,89 m3,
- ručni iskop rova za NG 45,81 m3,
- utovar i odvoz građevinskog šuta na deponiju 103,41 m3.

Po završetku ovih radova osiguran je projektirani položaj i geometrija armiranobetonske naglavne grede pilota na svim pozicijama te čvrst i trajan spoj sa zidanim kamenim strukturama postojeće temeljne konstrukcije zvonika i južnog pročelja crkve.

Izrada armiranobetonske naglavne grede pilota

- ugradnja armature u NG i ploču za ukrućenje 13.421,12 kg,
- ugradnja betona MB30 u NG i ploču 128,25 m3,
- izrada „čepova“ u tijelu zvonika za vezu NG/TK 16 kom,
- ugradnja SN sidara za vezu nova/stara TK 28 kom.

Završetkom ovih armiranobetonskih radova kompletirano je tehničko rješenje sanacije temeljne konstrukcije i omogućeno vraćanje ambijenta u prvobitno stanje. U okviru završnih radova trebalo je ukloniti oštećenja na postojećim strukturama objekta nastala tijekom izvođenja radova, a koja su bila neizbježna, te vratiti sve sadržaje u izvorni položaj.

Vraćanjem prvotnih sadržaja (podne obloge, sarkofazi, spomen ploče i druga kamena plastika interijera i eksterijera kripte) sada nije vidljiv niti jedan element nove temeljne konstrukcije. Time je ispunjen osnovni konzervatorski zahtjev na restauraciji i sanaciji ovog zaštićenog spomenika kulture da se ničim ne naruši njegov originalni izgled i sadržaj.

Karakteristično za ove radove je to da su se izvodili u potpuno stiješnjenom prostoru – u rovu za NG dubine 180 cm ispod poda kripte i širine svega 80 cm, pa čak i 75 cm, dijelom i potkopanim pod postojeće kamene zidane strukture i do 50 cm. Pored problema iskopa ovako zahtjevnog rova u skučenom prostoru postojala je i opasnost od obrušavanja zidanih struktura. Kako ne bi došlo do destabilizacije postojeće konstrukcije crkve, u zoni radova, radovi su izvođeni kampadno (cjelokupna NG je sačinjena od 11 kampada) uz osiguranje zone radova podupiranjem sa privremenim potpornim konstrukcijama. Naročito treba istaknuti da je ugradnja armaturnog koša u ovako pripremljeni rov, a u potpunosti prema projektiranom rješenju, bila izuzetno zahtjevna zadaća. Sve kampade (time i ukupna NG) naglavne grede pilota su izvedene na projektiranim pozicijama, sa točno ugrađenim armaturnim koševima kako je planirano, bez destabilizacije kontaktnih zidanih struktura.

Kvaliteta izvedenih radova odgovara tehničkim zahtjevima što je potvrđeno provedbom programa kontrole i osiguranja kvalitete, a ispitivanjem čvrstoće betona na tlak, od strane IMK-Građevinski fakultet iz Sarajeva, je potvrđena njegova tražena kvaliteta.

Ugovoreni radovi su izvedeni planiranom dinamikom usprkos činjenici da je period siječanj/veljača obilovao temperaturama ispod ništice, čak i do -20oC.
Tijekom izvođenja uočen je problem neregulirane odvodnje podzemnih i oborinskih voda iz prostora kripte, a što je bilo van zone ugovorenih radova. Uzrok tomu je dugogodišnje nefunkcioniranje originalnog drenažnog sustava iz perioda izvorne gradnje objekta. Da bi se saniralo ovo stanje bilo je neophodno izraditi projekt te izvesti potpunu rekonstrukciju ovog drenažnog sustava kako bi u budućnosti mogao obavljati svoju funkciju. S toga je načinjen aneks ugovora te je isti izvođač dodatno obavio i ove radove bitne za ukupno stanje objekta.

ZAKLJUČAK

Radovi II FAZE sanacije temeljne konstrukcije samostanske crkve su izvedeni sukladno tehničkim rješenjima danim u projektu i nije bilo potrebe za izmjenama niti dopunama projektnih rješenja. Izvođači su, svaki u svome dijelu ugovora, korektno i uspješno izvli sve predviđene pozicije radova i nije došlo ni do kakvih incidentnih situacija niti po radnike i opremu niti po objekt koji je tretiran.

Realizacija tehničkog rješenja je iziskivala radikalan zahvat izvođen neposredno uz objekt crkve i postojala je realna opasnost od ugrožavanja stabilnosti postojećih temelja u zoni radova, pa i šire. No pažljivim radom i kampadnim izvođenjem (po betoniranju prethodne pristupalo se kopanju naredne kampade) došlo je tek do manjeg proširenja i produljenja određenog broja već postojećih pukotina na zidovima, lukovima i svodovima prednjeg dijela crkve. Nadalje, došlo je do ponovnog otvaranja „starih“ i pojave manjeg broja novih pukotina na podu crkve te njihove propagacije i spajanja sa odgovarajućim pukotinama na zidu. Time je još očitija postala činjenica da je objekt izdijeljen na više dijelova kako je naprijed rečeno. Najveća oštećenja na susjednim strukturama su se dogodila na spojnom hodniku između crkve i južnog samostanskog krila. To iz razloga što je radovima izazvano dodatno slijeganje crkve dočim samostansko krilo miruje. Mjerenjem preciznog geodetskog nivelmana u razini poda crkve, prije, tijekom i poslije izvođenja radova, utvrđeno je dodatno slijeganje od 13 mm u zoni zvonika crkve. Ako to usporedimo sa računskim slijeganjem prema projektom danom računskom 3D modelu od 10 mm može se ustvrditi da su deformacije u razini dopuštenih i očekivanih.

Dakle, zaključak je da su radovi uspješno izvedeni.

Treba naglasiti da izmjerene deformacije nisu konačne i da je nužno da se dodatno odviju u mjeri koja je potrebna da objekt „sjedne“ na novu temeljnu konstrukciju. Tek tada će ona (nova temeljna konstrukcije) biti aktivirana i vršiti svoju zadaću. Također, veličina izmjerenog slijeganja u zoni zvonika izazvana predmetnim radovima već na samom početku potvrđuje i ispravnost zaključka da je postojeća temeljna konstrukcija zvonika na samoj granici stabilnosti (nosivost nije nikada niti bila upitna) te da je bilo neophodno izvođenje ojačanja izradom nove temeljne konstrukcije.

Kakve će rezultate polučiti provedeni zahvat na stabilizaciju objekta kao cjeline pokazati će vrijeme koje predstoji uz permanentno praćenje i promatranje rada konstrukcije putem sustava monitoringa i funkcioniranja prethodno izvedene drenaže.

U Kraljevoj Sutjesci, 21. V. 2010. god.
Nadzorni inženjer:
Dragan Martinović, dipl.ing.građ.