Rail Baltica Rīgas Centrālās stacijas izteiksmīgie jumti veido jaunu vizuālo identitāti, kas iekļausies galvaspilsētas panorāmā kā īpašs akcents. Topošās jaunās stacijas jumta, kura iespaidīgās aprises ir labi saskatāmas, izbūve ir diezgan izaicinoša: kā visā Rail Baltica projektā, arī šajā projekta posmā ir unikāli un sarežģīti risinājumi.

Piedāvājam iepazīties ar žurnālā "Būvinženieris" (2024. gada februāra numurā) publicēto rakstu par Rail Baltica Centrālā mezgla jumta izbūvi. Publikācija sadarbībā ar žurnālu "Būvinženieris".

Par darbu ar Rail Baltica Rīgas Centrālās stacijas jumta karkasa un arku izbūvi - trīsdimensionālajiem risinājumiem jaunās stacijas jumta konstrukcijā – stāstīja projekta būvnieka Bererix tehniskā biroja stacijas darbu koordinators Sedriks de Biolejs (Cedric de Biolley) un apakšuzņēmēja – spāņu uzņēmuma LANIK I. S.A., kas specializējas ēku karkasa konstrukciju ražošanā un izbūvē, tehniskais direktors un projekta vadītājs Garikoits Mendisabals Asurabarrens (Garikoitz Mendizabal Asurabarrena). Stāstījumu papildināja arī Aleksiss de Pau (Alexis De Pauw), Bererix tehniskā biroja stacijas arku darbu koordinators.

Jau kopš Rail Baltica Centrālās stacijas plānošanas pirmajiem soļiem bija skaidrs, ka lielākie izaicinājumi nav saistīti tikai ar jaunu sliežu ceļu ievadīšanu stacijā, bet arī ar dzelzceļa stacijas funkcionalitāti, kurā vairums no ērtībām, kas tajā tiks iekļautas, mūslaikos ir pašsaprotamas (moderni eskalatori, lifti, informācijas sistēmas, uzgaidāmās telpas utt.). Jaunajā Rīgas Centrālajā stacijā būs pieejami ne tikai transporta pakalpojumi, bet atradīsies arī restorāni, kafejnīcas, uzgaidāmās telpas, pasažieriem nepieciešamie veikali u.c. pakalpojumi. Tas viss atradīsies zem šobrīd topošajām telpiskām kopnēm, veidojot mūsdienu prasībām atbilstošu, estētiski pievilcīgu un ērtu stacijas infrastruktūru trīs līmeņos. Stacijas ēkas būvniecībā augsta prasību latiņa: tās dizains un projekts kopumā ir izaicinošs, jo līdztekus vizuāli iespaidīgai fasādei un jumtiem, un noteiktām slodžu prasībām ir būtiski paaugstināti arī stacijas, kā nozīmīga civilās infrastruktūras objekta, drošības parametri.

Kopš rudens aktīvi jumta karkasa izbūves darbi

Stacijas jumta izbūve sākās pagājšruden, kad septembra vidū sāka uzstādīt jumta karkasa konstrukcijas – pirmās trīs arkas pēdas izbūvēja topošās stacijas rietumu pusē, kas jau uzskatāmi iezīmēja jaunās stacijas aprises. Līdz pērnā gada beigām kopumā stacijas dienvidu zonā izbūvēja astoņas arku pēdas (kopā ar stacijas ziemeļu zonu kopumā būs 14 jumta balstu), austrumu pusē – četras tērauda arkas pēdas un vēl četras rietumpusē. Arkas pēdas ir iespaidīgas: katra no tām sver 41 līdz 65 tonnas. Ņemot vērā, ka atsevišķas šo konstrukciju daļas ir pārāk lielas un smagas, , tās vairāku dienu garumā montēja un metināja būvlaukumā uz vietas. Tik iespaidīga izmēra – 26 metru gara, sešus metru plata un četru centimetru biezām loksnēm, kas sametināta šādā risinājumā, lai jānoturētu projektētās slodzes, Latvijas mērogiem ir diezgan unikāla: mūsu būvlaukumos nav daudz pieredzēts tik masīvu konstrukciju. Ievērojamo izmēru dēļ konstrukciju transportēšanai pa būvlaukumu izmantoja pašgājēja modulārā transportiera sistēmu (SPMT), savukārt tālāk arkas pēdas konstrukciju nepieciešamajā vietā, virs dzelzceļa peronu līmeņa, pacēla ar Baltijā lielāko kāpurķēžu celtni, pie tam, lai konstrukciju varētu novietot šī celtņa celšanas pozīcijā, bija jāveic pārcelšanas operācija ar diviem celtņiem vienlaikus (twin lift). Līdztekus arkas pēdu uzstādīšanai tika betonēta ēkas augšējā – trešā – līmeņa uzgaidāmās zāles grīdas plātne: vienu metru bieza, ar lieliem laidumiem, ko nodrošina pēcsaspriegšanas sistēma. Nu tiek montētas arkas, uz kurām vēlāk liks stacijas ēkas jumtu, kura augstākais punkts sasniegs gandrīz 30 metru atzīmi.

Jumta arkas – savstarpēji savienots trīsdimensionāls pildrežģis

Jaunās stacijas jumta konstrukcijā izmantotie trīsdimensionālie risinājumi līdz šim Latvijā nav plaši izmantoti. Kā skaidro būvnieki, tiek veidots 3D tērauda konstrukcijas rāmis – savienots trīsdimensionāls pildrežģis, kas balstīs stacijas jumtu.

Bererix tehniskā biroja stacijas darbu koordinators Sedriks de Biolejs stāsta, ka šobrīd Rail Baltica Rīgas Centrālās stacijas būvlaukumā stacijas dienvidu pusē divas jumta arkas jau ir izbūvētas un janvārī pabeidza trešās arkas montāžu. Kopumā stacijas dienvidu (tirgus) pusē būs četras arkas un trīs būs stacijas ziemeļu jeb Rīgas centra pusē. Speciālists skaidro: jumta arkas tiek veidotas, samontējot tūkstošiem tērauda cauruļu. Mēdz salīdzināt, ka stacijas jumta arku izbūve ir kā puzles likšana: katram puzles gabaliņam ir sava noteikta vieta. „Katra caurule ir kā trīsdimensionāls pildrežģis. Stieņi ir savstarpēji pieskrūvēti lodēm, veidojot telpisko struktūru. Visi stieņi un mezgli ir diezgan unikāli, jo katram ir atšķirīgs garums, dažāds biezums, atšķirīgs svars, katrs paredzēts noteiktai vietai.”

Arku uzstādīšana ir diezgan sarežģīta. Piemēram, arku galvenās caurules varēja uzcelt tikai ar lielo torņa celtni. Tas bijis diezgan izaicinošs darbs, jo šī ēkas daļa bija grūti sasniedzama – jumta arkas sniedzas pāri blakus būvlaukumam strādājošai stacijai, kur vilcieni pienāk un izbrauc, arī būvlaukumā notiek aktīva darbība – iesaistīts daudz būvtehnikas un cilvēku. Bija jāsalāgo celtņa darbības laiks, mērogs un jaudas. Tādēļ arku konstrukcija  tika dalītas mazākās daļās, lai varētu tās uzcelt un savienot. Uzstādīja lielus celtņus, kam katrreiz bija jāceļ ap 20 tonnu smagas konstrukcijas daļas. Jumta rāmja konstrukcijas tērauda arku kopnes tiek montētas uz vietas būvlaukumā, pēc tam tās uzceļ ar celtni un uzstāda vajadzīgajā pozīcijā uz tērauda pēdām. Veidojas tāds kupolveidīgs tērauda režģis – turpinājums lielajiem tērauda balstiem, ko var manīt slejamies augšup būvlaukumā – ēkas sānos.

Pievienotā vērtība – optimāli risinājumi konstrukcijai

Spāņu apakšuzņēmēja LANIK, kas specializējas īpašu tērauda sistēmu būvniecībā un kura ražotnē tapušas arku tērauda režģa konstrukcijas, pārstāvis Garikoits Mendisabals Asurabarrens paskaidro: „Šajā projektā iesaistījāmies jau pirms apmēram četriem gadiem un pērn sākām piegādes un tērauda konstrukciju montāžu.” Spāņu apakšuzņēmējs veica arku konstrukcijas projektēšanu un izgatavošanu, kā arī izstrādāja unikālu un specifisku inženiertehnisko rīku, lai varētu optimizēt darbu ar šīm 3D tērauda konstrukcijām tā, lai darbs būtu efektīvs un materiāli (tērauds) izmantots optimāli – lai tas izmaksu ziņā būtu izdevīgi. Konstrukcijai vienlaikus bija jābūt pietiekoši izturīgai, bet arī ar iespējami mazāku tērauda patēriņu. Tieši tā bija šī specializētā apakšuzņēmēja pievienotā vērtība projektam – galvenokārt inženiertehniskajā daļā, kad tika izveidoti ļoti, ļoti optimāli aprēķini gan pašai konstrukcijai, gan arī rasts veids, kā labāk samontēt tērauda stieņus ar lodveida mezgliem, uzsver Sedriks de Biolejs. LANIK pārstāvis stāsta, ka izstrādātā sistēma ļauj veidot arkām īpašu ģeometriju, ne tikai vienkārši izliektu. „Mēs strādājam ar visdažādākajām brīvas formas struktūrām, iegūstot tādu ģeometriju, kādu vēlamies,” papildina viņš.
Kā nozīmīgu palīgu arku montāžā Sedriks de Biolejs akcentē IT tehnoloģijas. „Pirms dažiem gadiem izstrādājām savu programmatūru, lai pārvaldītu visu informāciju par visiem nepieciešamajiem elementiem, ņemot vērā to, ka, piemēram, šajā būvniecības fāzē mums nepieciešams izmantot 4100 stieņus. Tie var būt dažādi: stieņiem var būt dažādas daļas, dažādas skrūves, atšķirīgs garums utt. Pārvaldīt visu šo informāciju mums palīdz šī izstrādātā programmatūra. Tas pats attiecas uz arku savienojumiem, no kuriem lielākā daļa ir lodveida mezgli. Šajā projekta posmā ir 1100 lodveida savienojumu un patiecoties programmatūrai, mēs visus savienojumus varam izvietot pareizā stāvoklī. Ar to var kontrolēt savienojumu pozīciju ar 0,5 grādu pielaidi un stieņu garumu ar ļoti mazām pielaidēm – līdz pat 0,4 mm garuma. Tā iegūstam labas pielaides, kas noder objektā, jau montējot konstrukciju. Režģis ir ļoti, ļoti statisks un visiem stieņiem jābūt ar ļoti mazu pielaidi, lai izvairītos no nobīdēm,” skaidro speciālists.

Lielākais izaicinājums – ģeometriskie risinājumi

No ģeometriskā viedokļa šādu arku izveide pasaulē ir gana izplatīta un sevi pierādījusi tehnoloģija. Garikoits Mendisabals Asurabarrens jumta arku režģa izbūvi salīdzina ar arkveida tilta būvēšanu. Grūtākais un izaicinošāks bijis struktūras mazais augstums un nepieciešamie ģeometriskie risinājumi. „Arhitekta iecere paredz lielus laidumus ar diezgan mazu augstumu. Tāpēc bija jāizmanto iespēja savienot lielas režģa konstrukcijas daļas ar šiem lodveida mezgliem,” atzīst apakšuzņēmējs. Daži no tērauda stieņiem sver vairāk nekā 300 kilogramu, un daži lodveida mezgli – vairāk nekā 100 kilogramu. Tērauda biezums un katra elementa svars ir diezgan liels, to paģēr īpaši izmēri un specifiskās būvprojekta un dizaina prasības. Tas ir diezgan apgrūtinoši montāžai uz vietas. Dažreiz konstrukcijas ir vieglākas, tad tās ir viegli uzstādīt: viens cilvēks dienā tā var samontēt diezgan daudz stieņu un mezglu. Būvlaukumā arku montāžā nodarbināts vecākais speciālists un septiņi tehniķi: komandu veido portugāļi un lietuvieši.

Sedriks de Biolejs piebilst: inovācija jumta arku – pamata rāmja – konstrukcijā ir spēja optimizēt konstrukcijas biezumu un tērauda elementus (kur vien tas bijis iespējams), lai samazinātu gan konstrukcijas kopējo svaru, gan arī izmaksas. „Rail Baltica Rīgas Centrālās stacijas ēkas specifika ir kopējā ēkas konstrukcija, un jumts tiek būvēts kā pēcsaspriegta arka, ko veido telpiskais rāmis – tērauda arkas, starp kurām ir vairāku līmeņu dzelzbetona konstrukcijas, tai skaitā dzelzceļa sliežu ceļu līmeņa konstrukcijas, zem kurām ir arī spriegojamās tērauda troses, kas notur arku ģeometriju. Tas nozīmē: arku tērauda balsti, jumta arku konstrukcijas un troses veidos telpas rāmi, kam pa vidu būs stacijas augšējais stāvs – uzgaidāmās zāles un sliežu un platformu līmenis. Ir jāspēj šo visu struktūru izveidot un savienot. Stacijas ēkas projekts ir ļoti sarežģīts, bet arī ļoti efektīvs. Lūk, tādas ir grūtības un izaicinājumi, būvējot jauno Rīgas Centrālo staciju,” atzīst viņš.
Būvnieki teic, ka, pabeidzot stacijas visu konstrukciju izbūvi, tā būs ļoti, ļoti stabila, jo tā ir līdzsvarota sistēma. „Tieši uz to mēs – projektētāji un būvnieki – tiecamies, bet ir ļoti sarežģīti to sasniegt, jo būvniecībā vienlaikus notiek daudzi darbi. Mums ir izveidoti pagaidu posmi un visa struktūra pagaidu posmos vēl nav pilnīgi stabila. Tāpēc objektā izmantojam sarežģītas struktūras: pagaidu balstus, stiprinājumus. Un arī zem tiem ir kādas citas tērauda konstrukcijas, piemēram, Y formas kolonnas, kas sniedz pilnvērtīgu atbalstu lielajai uzgaidāmās zāles grīdas plātnei. Projekta risinājumi un pagaidu stabilizēšana dažādos būvniecības posmos mums ļauj būvēt līdz pilnvērtīgam beigu posmam, bet tas ir ļoti sarežģīti. Šāda darbu organizācija no projektētajiem prasa daudz inženiertehnisko prasmju, lai paredzētu un vēlāk kontrolētu un pārbaudītu stabilitāti katrā būvniecības stadijā. Ir jāspēj inženiertehniski precīzi apvienot topošās stacijas betona un tērauda konstrukcijas,” skaidro Sedriks de Biolejs.

Minētās Y formas tērauda kolonnas u.c. tērauda konstrukcijas, kas balsta stacijas jauno uzgaidāmā līmeņa stāvu, ražoja un uzstādīja itāļu ražotājs MAEG . Šis uzņēmums 50 gadu laikā ir uzkrājis pieredzi starptautiskajā būvniecības tirgū galvenokārt ar sarežģītu un izaicinošu tērauda konstrukciju ražošanu un uzstādīšanu (tiltiem, stadioniem, arhitektoniski sarežģītiem ēku jumtiem). Centrālā mezgla izbūvē MAEG nodrošina šādu tērauda konstrukciju izgatavošanu un uzstādīšanu: Y formas kolonnas, arku balstiun tērauda kopnes platformas plātnēm, skaidro Rail Baltica projekta ieviesēja Latvijā – uzņēmuma Eiropas Dzelzceļa līnijas Projektu ieviešanas un vadības departamenta Tehniskā projektu vadītāja Sintija Cegele. Klātienē apskatot MAEG ražotni, varējis redzēt, kā rūpnīcā notiek Y kolonnu pilns ražošanas process, sākot ar tērauda detaļu izgriešanu no tērauda plātnēm, beidzot ar metinājumu pārbaudi, labošanu (ja nepieciešams), kā arī metāla lodīšu strūklošana un krāsošana, stāstīja viņa.

Aleksiss de Pau, Bererix tehniskā biroja stacijas arku darbu koordinators, runājot par unikalitāti un izaicinājumiem arku izbūvē, min to, kā plānoja pacelt arku konstrukcijas. „Katras arkas formas dēļ, konstrukciju paceļot, celšanas strope ir jānovieto noteiktā vietā. Konkrētais režģu detaļu garums ir noteikts pat centimetros. To var paveikt, pateicoties programmatūrai, ko sauc par Sophistic, savukārt pirms tam visus pozīciju aprēķinus veica IT risinājums Goose. Ja nebūtu šādu IT risinājumu, mēs nesasniegtu pareizus konstrukcijas leņķus,” saka viņš. Turklāt konstrukciju celšanu lielā augstumā virs būvlaukuma dažkārt nācās veikt naktīs – jumta formas dēļ, kas slejas virs esošās, darbojošās stacijas un pasažieru peroniem, kad drošības dēļ arī nācies atslēgt elektrību darbojošās stacijas malējos kontakttīklos, ko saskaņoja ar Latvijas dzezlzceļu. Būvnieki ir vienisprātis, ka izaicinājums ir arī spēja apvienot komandas, koordinēt tās un spēt komunicēt vienotā izpratnē šādā objektā, jo projektēšanā un būvniecībā iesaistīts daudz cilvēku no dažādām valstīm, dažādiem uzņēmumiem. „Jārēķinās, ka tik apjomīgā projektā būs iesaistīti dažādi cilvēki, dažādi apakšuzņēmēji, pārstāvētas dažādas kultūras, dažāds darba veids ne tikai projektēšanas, bet arī darbu izpildes stadijās. Taču ir svarīgi, lai mēs visi būtu saskaņoti ar mērķi un veidu, kā projektēt un pēc tam jau būvlaukumā šos darbus paveikt,” atzīst Sedriks de Biolejs.

 Ziemas laikapstākļi apgrūtina montāžu

Uz jautājumu, vai šīs rudens/ziemas sezonas laikapstākļi ietekmējuši arku režģi un tā izveidi, speciālisti paskaidro, ka melnbaltā arku režģa, kas redzams virs būvlaukuma, tērauda konstrukcijas ir rūpnieciski apstrādātas ar materiālu no labākās pretkorozijas materiālu klases. Samontētās konstrukcijas var vairākus gadus stāvēt un nejust mitruma un laikapstākļu ietekmi. Aleksiss de Pau atzīst, ka ziemas apstākļos, it īpaši decembrī un janvāra sākumā, kad bija ļoti auksts un sniegots laiks, darbi būvlaukumā nenorima un arku montāža bija diezgan izaicinoša. Sals apgrūtina montāžu, jo vītņotie savienojumi mēdz sasalt. Tāpēc uz vietas ir jāizmanto speciāli sildītāji, lai atkausētu visas skrūves un savienojumus, un spētu salikt visas detaļas. Strādājot augstumā – pie jumta karkasa, pat neliels vējš ir diezgan jūtams. Tas viss kopumā rada izaicinājumus būvniekiem izveidot savienojumus, un ietekmē paveiktā darba ātrumu un apjomu. Turklāt komandai, kas veic arku montāžu, nācies pierast pie kardināli citiem darba apstākļiem, jo tā pērn strādāja objektā Āfrikā, un nu sastapās ar ziemeļvalsts laikapstākļu realitāti. Daži komandas portugāļi piedzīvoja savā mūžā pirmo sniegu un šādu stipru salu.
Kad Rail Baltica Rīgas Centrālās stacijas ēkas jumta arkas būs izveidotas, nākamais solis būs uzlikt jumta segumu. Uz izbūvētās arku konstrukcijas būs jāuzstāda tā sauktā sekundārā tērauda konstrukcija (kopturi), kas balstīs visu jumta segumu – to, ko sauc par jumta fasādi. To būs jāizveido ūdensizturīgu un hermētisku, jo daļa stacijas jumta būs no stikla, bet daļa – ar alumīnija apšuvumu.