A Nemzetközi Úszószövetség (FINA) 2013 júliusi, barcelonai kongresszusán Magyarország (budapesti és balatonfüredi helyszínekkel) elnyerte a 2021-es Úszó-, Vízilabda-, Műugró-, Műúszó- és Nyíltvízi világbajnokság rendezési jogát.
Az uszodakomplexum (főépület, fejépület, főhomlokzati épületrész, É-i és D-i oldali ideiglenes lelátók) valamint a kapcsolódó projektelemek (2.000 és 4.000 mm átmérőjű csapadékcsatornák védelme, árvízvédelmi rendszer) magvalósítására a Magyar Nemzeti Vagyonkezelő Zrt. közbeszerzési eljárás keretében olyan fővállalkozót keresett, aki 23 hónap alatt (2015. május – 2017. március) a koncepciótervek alapján elkészíti az uszoda engedélyezési és kiviteli tervdokumentációját, továbbá fel is építi a teljes létesítményt. A tendert és ezzel a rendszerváltás utáni legnagyobb sportberuházást - mely egyben az egyik legnagyobb magasépítési beruházás is - a Market Építő Zrt. nyerte el.
A magyar kormány garanciát vállalt arra, hogy a 2021-es rendezvényre felépít egy új, 15.000 néző befogadására alkalmas uszodakomplexumot az Árpád híd pesti hídfőjénél elhelyezkedő Dagály fürdő mellett.2015 februárjában váratlan esemény történt, a 2017-es világbajnokság rendezője, a mexikói Guadalajara város visszaadta a rendezés jogát. A visszalépést követően szűk egy hónappal Magyarország átvállalta a 2017-es úszó-világbajnokság lebonyolítását. A 2013-as vállalás értelmében a versenyre új uszodát kellett építeni, amire az eredeti tervekkel ellentétben már nem nyolc, hanem két év állt rendelkezésre. Tekintettel arra, hogy egy ekkora és ilyen jellegű sportlétesítmény felépítése a nemzetközi példákat vizsgálva legalább három évet vesz igénybe, a tervezett átfutási idő extrém rövidnek nevezhető. Amennyiben az úszóaréna a tervezett határidőre elkészül, akkor az építők nevéhez fog kötődni a 2017. évi vizes-világbajnokság első világcsúcsa, és ezt az építési teljesítményt már nemzetközi szinten is jegyezni fogják.Létesítmény szerkezeti felépítéseAz uszodakomplexum tervezését, így tartószerkezeti kialakítását és szerkezeti részleteit is alapvetően maghatározta, hogy két, egymástól jól elkülönülő „üzemmódra” tervezték. Az aréna normál üzemmódban verseny- és tömegsporthasználatra, illetve 6.000 fős nézői befogadóképességet igénylő vizes sportrendezvények lebonyolítására alkalmas. Ettől jelentősen eltér a VB üzemmód, amikor az uszoda a két ideiglenes (északi és déli) lelátóval kibővítve alkalmassá válik a 2017-es világbajnokság megrendezésére 15.000 néző befogadása mellett.Az épület méretei magukért beszélnek. A normál üzemmódra tervezett 238,25x94,20x44,10 m befoglaló méretű alapépület három dilatációs egységből áll. Az építési terület centrumában helyezkedik el a 108,30-115,90x84,30-94,20x44,10 m befoglaló méretű, cölöpökkel gyámolított, monolit vasbeton főépület, melyet a négy sarkán alátámasztott acélszerkezetű tetőfelépítmény fed le. A főépülethez a keleti oldalon – a Népfürdő utca felől – a 36,00-78,40×84,30-94,20x18,65 m befoglaló méretű, szintén cölöpökkel gyámolított monolit vasbeton fejépület csatlakozik, részben acélszerkezetű fedéssel. A harmadik dilatáció, a 16,80-22,15×29,10-94,20x44,10 m befoglaló méretű főhomlokzati épületrész a Duna felől kapcsolódik a főépülethez. A főhomlokzat alaprajzilag hullámvonalat követő, szerkezeti kialakítását tekintve cölöpökkel gyámolított monolit vasbeton pillérvázas konstrukció, acélszerkezetű felépítménnyel. A főépülethez VB üzemmódban a hosszhomlokzatok mentén kapcsolódnak az északi és a déli ideiglenes lelátók.A két különböző üzemmódból következően a kivitelezés is két ütemben zajlik. Első ütemben a VB üzemmódra tervezett létesítmény készül el az ideiglenes lelátókkal kiegészítve, melynek eredményeként a főépület hosszhomlokzatai még nem épülnek meg. A világbajnokságot követően a második fázisban elbontásra kerülnek az ideiglenes lelátók, a hosszhomlokzati szerkezet beépítésével pedig kialakul a normál üzemmódnak megfelelő épület.Az ideiglenes lelátók cölöpökkel gyámolított monolit alapozásra tőcsavarok segítségével támaszkodó, előregyártott vasbeton pillérvázas szerkezetek, acélszerkezetű tetőfelépítménnyel. A világversenyt követő gyors bonthatóság érdekében a tartószerkezet merevségét biztosító acélszerkezetek mindenhol száraz kapcsolattal csatlakoznak a vasbeton szerkezetekhez. A lelátók előregyártott vasbeton pillérvázas szerkezeti rendszerének tervezése parkolóházi szerkezetként történő utóhasznosítás figyelembevételével történt. Az aréna alaprajzilag téglalap elrendezést követ, de a rövid homlokzatok mentén az épületkontúrok „hullámzó” alaprajzi túlnyúlásúak. A főépületben kapott helyet a versenymedence, a műugró medence, az ezekhez kapcsolódó lelátók, valamint a közönségforgalmi és egyéb kiszolgáló területek. A fejépület szolgáltatja a főbejáratot a Népfürdő utca felől, továbbá itt került elhelyezésre a bemelegítő- és a tanmedence is. Az építészeti megjelenés mértékadó eleme a főhomlokzati épületrész, mely egyben biztosítja az épület Duna parti közönségforgalmi megközelítését. Az egyes épületrészek a betervezett funkcióknak megfelelően eltérő szintszámúak. Főépület: földszint + medenceszint + közönségforgalmi szint + lelátószint, fejépület és főhomlokzati épületrész: földszint + medenceszint + közönségforgalmi szint.Mélyalapozási munkákAz aréna területén az altalajviszonyok a teljes szerkezet cölöpökkel történő gyámolítását tették szükségessé. Összesen 2.101 db Ø600-800-1.000 mm-es CFA cölöp került lefúrásra 27.040 fm hosszban. A cölöpözési munkák az alapépület esetében 2015. július-szeptember között, az ideiglenes lelátók esetében 2016. márciusában zajlottak. Csúcsidőben a Bohn Mélyépítő Kft. 3 darab géplánca dolgozott a területen, melyek együttes termelése meghaladta a napi 300 m3-t. Ebben az időszakban három keverőtelepről és öt betonacél hajlító üzemből szolgálták ki az építkezést. Az összes beépített mennyiség meghaladja a 13.800 m3 betont és a 760 t betonacélt.Vasbeton szerkezetépítési munkákA monolit vasbeton szerkezetépítési munkák közül a legnagyobb kihívást a rendkívül szoros határidő, a beépített anyagok nagy volumene (~35.000 m3 beton, 5.000 t betonacél, 100.000 m2 zsaluzott felület, 1.452 db tőcsavar, 3.400 m3 előregyártott szerkezet), a szűkös felvonulási terület, valamint a vízzáró alaplemez, a „vízhatlan” medencék, a látszóbeton ugrótorony és az acélszerkezetet gyámolító merevítő magok építése jelentette. Komoly szervezést és alapos szabályozást igényelt a beépítendő anyagok megrendelése, a beszállítások ütemezése, nyomon követése, igazolása. Csúcsidőben az építkezést négy betonkeverő telepről és három betonacél hajlító üzemből szolgálták ki. A beépített beton és betonacél mennyiség napi maximuma meghaladta az 1.000 m3-t illetve az 50 t-át.A vegyesen monolit vasbeton pillérvázas és falas szerkezeti rendszerű alapépület szerkezetépítési munkái három fő időszakra bonthatók. 2015. augusztusa és novembere között zajlott a teljes épület alapozása, a főépületen belül a merevítő magok, a földszinti és medenceszinti szerkezet kivitelezése a +10,80 m-es födémszintig bezárólag, beleértve a medencék tartószerkezetét is, továbbá az előregyártott lelátószerkezet első ütemének a szerelése. 2015. decembere és 2016. áprilisa között épült meg a fejépület, valamint a főhomlokzati épületrész vasbeton szerkezete. 2015. március-áprilisában történt a főépület közönségforgalmi és lelátószinti szerkezeteinek megvalósítása. Az építkezésen a maximális szerkezetépítő létszám 225 fő volt.A termelékenység biztosítása érdekében kiemelt figyelmet kellett fordítani az építésgépesítés megtervezésére is. A szerkezetépítési munkák során 6 db toronydaru, 1-3 db autódaru, 1-2 db betonpumpa szolgálta a szerkezetépítési munkák rekordsebességű előrehaladását. A monolit vasbeton szerkezetépítési munkákat a Moratus Szerkezetépítő Kft., az előregyártott szerkezetek gyártását és szerelését a Ferrobeton Zrt. végezte.Alaplemez építéseA főépület és a fejépület 11.000+5.000 m2 alapterületű vízzáró lemeze 2015. augusztusa és novembere között épült meg. Az alaplemez építése során 1.352 t betonacél és 8.900 m3 beton került bedolgozásra. Az alapépület alá lefúrt cölöpöket 70 cm vastag, 2-6 cölöp együttdolgozását biztosító fejtömbök fogják össze, az átlagosan 50 cm vastag alaplemez közvetlenül ezekre támaszkodik. A főépület és a fejépület egy-egy dilatációs egységet képező, műgyanta fogadására alkalmas felülettel épített alaplemeze 20+10 ütemben, sakktábla-elrendezést követve, 72-96 óra technológiai szünettel készült. A nyári hőségben a betonozási munkák éjszaka, alacsony hőfejlődésű cement alkalmazásával történtek. A lemez gyors építését a kivitelezés szempontjából optimalizált vasaláson és a szakképzett fizikai állomány alkalmazásán túl egy olyan, a lemez vastagságához igazodó bordázott munkahézagképző elem alkalmazása tette lehetővé, melyre a munkahézagok vízzárását biztosító belső fugalemezt már gyárilag integrálták.A tetőszerkezetet alátámasztását biztosító, a főépület négy sarkában elhelyezkedő merevítő magok alá 245 cm vastag alaplemezek kerültek, melyeket magonként több, mint 100-100 db cölöp gyámolít. Ezek a lemezszakaszok 3-4 magassági ütemben, az egyes ütemek között 4 óra technológiai szünet megtartásával lettek betonozva. Annak érdekében, hogy az egyes ütemek között vízszintes munkahézag ne alakulhasson ki, tehát az egyes rétegek összevibrálhatók maradjanak, a betonkeverékhez a szállítási, bedolgozási és kötési időt figyelembe véve kötéskésleltető adalékszert kellett adagolni.
Merevítő magok építése csúszózsaluzattal
Az építmény meghatározó szerkezeti elemei a főépület négy sarokpontjában elhelyezett 9,40×9,35x27,00 m befoglaló méretű monolit vasbeton merevítő magok, melyek négy ponton támasztják alá az aréna acél tetőszerkezetét. A magokra a tetőszerkezetről igen jelentős függőleges (30.000 kN) és vízszintes (6.000, ill. 7.000 kN) terhelések adódnak. Ennek felvételét szolgálják a magok 50 cm vastag külső, illetve 50-70 cm vastag belső merevítő falai. Az erőbevezetés környezetében a merevítő szerkezetek legfelső szinti belső falai, valamint a magok 27,0 m magasan elhelyezkedő 75 cm vastag zárófödémei C50/60 betonminőséggel készültek.
A szerkezetépítési munkák első ütemének határidőre történő befejezését alapvetően maghatározta a magok építéstechnológiája. A tárgyi épületelemek függőleges szerkezetei csúszózsaluzattal készültek, melynek eredményeként az egyes magok kivitelezésének átfutási ideje 24 órás munkavégzés mellett kilenc nap volt. Ezt követően készültek el a belső födémek, a lépcsők, majd a zárófödém.
„Vízhatlan” medencék
Az aréna főépületében kapott helyet a mozgatható végfalakkal szerelt 50 m-es versenymedence, (szerkezeti mérete: 51,50x25,00x3,00 m) illetve a műugró medence (szerkezeti mérete: 25,00x21,00x5,00 m). A fejépületben kerültek elhelyezésre a mozgatható végfalakkal és fenéklemezzel szerelt bemelegítő medence (szerkezeti mérete: 51,50x25,00x2,20 m), valamint a tanmedence (szerkezeti mérete: 12,50x8,00x0,80 m) és a jakuzzi.
A fővállalkozói követelményeknek megfelelően - a FINA által előírt medencehosszra vonatkozó szabvány biztos teljesítése érdekében - nagy pontosságú medenceszerkezetek készültek. A vasbeton szerkezettel szemben elvárt síkpontosság az elméleti síkhoz képest +/-10 mm volt. Ennek teljesítéséhez nagy szilárdságú, azaz kis alakváltozási képességű fatartós falzsaluzatra volt szükség, mely zsaluzat tervezésénél a siker kulcsa a fatartók és a merevítő sínek távolságának helyes megválasztásában rejlett.
A Dagály Úszóarénában épült medencék különlegessége, hogy kvázi „vízhatlan” szerkezetként készültek. Ennek a megoldásnak a know-howját a Moratus Kft. által kivitelezett több ezer m3 vízzáró betonszerkezet építése során gyűjtött tapasztalat adta. A megoldás lényege, hogy a medencék vasbeton szerkezetének olyan „erős” a vízzáró képessége, hogy a medenceburkolat köztes szigetelő rendszer nélkül rögzíthető a felületre. A technológia legfontosabb része a betonkeverék, melyhez kristályosodásra képes vízzáró adalékanyag, high grade szál és zsugorodás kompenzáló adalékszer lett keverve. A falak a sarkokból indulva 7,5 m hosszú betonozási ütemekben készültek, az egyes ütemek között 72-96 óra technológia szünettel. A vízszintes és függőleges munkahézag képzés vízzáró belső munkafuga lemezekkel történt.
Acél tetőszerkezet szerelése és emelése
Az épületegyüttes egészének és magának a tartószerkezetnek is az egyik legfontosabb alkotórésze a főépület négy ponton letámaszkodó, hatalmas fesztávú acél tetőszerkezete. Az acélszerkezet a gyártmánytervezésének, gyártásának majd helyszíni szerelésének átfutási ideje a monolit vasbeton szerkezethez hasonlóan alapvetően meghatározta egész projekt átfutási idejét.
A tetőkonstrukció szerkezeti rendszerét tekintve belső öveknél alátámasztott négyövű hosszirányú rácsos tartós főtartókból (96,00 m-es fesztáv), szintén négyövű peremtartókból (72,00 m-es fesztáv), kétövű kereszttartókból (72,00 m-es fesztáv) és a kereszttartókra támaszkodó rácsos szelemenekből (12,00 m-es fesztáv) áll. A fő-, és peremtartók övtávolsága 13,00 m, a kereszttartók 6,50 m, míg a változó magasságú szelemeneké 1,44 m. A négy ponton történő letámasztásnál alkalmazott hídsaruk biztosítják az acélszerkezet magokhoz képesti szabad elmozdulását.
A tervezési, gyártási és szerelési feladat komplexitását jól mutatja, hogy a szerkezet önsúlya 2.550 t (anyagminőség: S355J2), az alkalmazott csőszelvények és csomólemezek falvastagsága 30-50 mm, a festett felület mennyisége pedig meghaladja a 21.000 m2-t. Egy ilyen jellegű szerkezet szerelésére két alapvető módszerrel lehetséges. Az egyik esetben a tetőszerkezetet az emelési távolság és magasság függvényében jellemzően 50-100-150 t körüli egységekre bontva, extrém teherbírású (pl. 750 t, 1.000 t vagy még nagyobb teherbírású) lánctalpas darukkal szerelik össze a végleges magasságban. Ebben az esetben a teherbíró állapot kialakulásáig a csatlakozási pontokat alá kell támasztani. A másik esetben a szerkezetet egy adott, a végleges magasságnál jelentősen alacsonyabb szinten szerelik össze, majd heavy lifting technológiával felemelik a tervezett magasságra és végül rögzítik a gyámolító szerkezetekhez. A helyszíni adottságok, a rendkívül szűkös felvonulási terület illetve a szerkezet adottságai egyértelműen a heavy lifting technológia alkalmazása felé billentették a mérleg nyelvét.
Az acélszerkezet gyártása 2015. október – 2016. január közötti időszakban zajlott, a helyszíni szerelés 2015. december elején kezdődött. A tárgyi esetben az acélszerkezet összeszerelését a medenceszint feletti, +10,80 m-es felső síkú födémen lehetett elvégezni. Ennek egyik oka, hogy 2015. november végéig a monolit szerkezetet eddig a szintig lehetett felépíteni, másrészről ezen a szinten jött létre a merevítő magok között egy olyan sík felület, melyet a főtartók és peremtartók szerelésére alkalmassá lehetett tenni. Az acélszerkezet szerelése a Duna felé eső rövid oldali peremtartóval indult, ezt követte a hosszirányú főtartók szerelése, melyet szorosan követett a kereszttartók és szelemenek beépítése. Legvégül a Népfürdő utca felé eső peremtartó és szélrácsok lettek összeszerelve. Ezzel párhuzamosan zajlott a merevítő magok tetejére kerülő sarokelemek összeszerelése és felemelése. A szerelés az épület É-i és D-i oldalán párhuzamosan zajlott 400 t teherbírású autódarukkal.
A tető megemelésére a kezdést követően szűk három hónappal, 2016. február végén került sor. A szerkezet megemeléséhez a merevítő magok födémeihez visszakötött, az emelendő szerkezet fölé kilógó segédszerkezeteket (csőröket) kellett alkalmazni. Az emelés hidraulikus sajtók és pászmák segítségével, két lépésben történt. Első lépésben a tartót elemelték a födémtől kb. 50 cm magasságra és ezen a szinten tartották 12 órán keresztül. Második lépésben - kb. nyolc óra alatt - történt a tetőszerkezet felemelése a végleges magasságba. Az emelési folyamatot végeztével a tartót az emelősajtók segítésével rögzítették, majd kb. egy hét alatt hozzákötötték a magok tetejére már korábban ráemelt sarokelemekhez. Az acélszerkezet gyártmánytervezését, gyártását és szerelését a Kész Ipari Gyártó Kft. végezte.
KIEGÉSZÍTŐ PROJEKTELEMEK
Csatornavédelem
Az építési feladatot nem tette egyszerűbbé az építési terület adottságaiból következő, kiegészítő projektelemek megépítése sem, melyek ráadásul a kivitelezési fázis egyes lépésinél jelentős kockázatokat hordoztak magukban. Az alapépület északi oldalán a földfelszínhez közel két darab nagyátmérőjű csapadékcsatorna hosszában (kb. 150 m) keresztül szeli az építési területet. Az épülethez közelebb eső beton anyagú csatorna Ø2.000 mm, a távolabbi téglaboltozatú csatorna Ø4.000 mm átmérőjű. A csapadékcsatornákat épített védelem nélkül építési forgalommal nem lehetett volna megterhelni, ugyanakkor a nyomvonaluk által érintett területek elvesztése lehetetlenné tette volna az épület északi oldali megközelítését, ezáltal az úszóaréna felépítését.
Mindkét csatornát a telken belül teljes nyomvonalában csatornavédelmi lemezekkel (födémekkel) kellett megvédeni. Ezek a terhelési zónáktól függően (pl. közúti „A” teherrel terhelt zóna, 400 t-ás autódaru talpnyomásával terhelt zóna) 60-80-100-120 cm vastag monolit vasbeton födémlemezek, melyek a csatornák mellé lefúrt hézagos cölöpfalakra támaszkodnak. A födémek lehajlásából eredő terhelést a lemezek alá két rétegben lefektetett hőszigetelés között képzett légrés segítségével lehetett kiiktatni, illetve minimalizálni.
Árvízvédelmi rendszer – vízzáró gát
A kijelölt építési terület a tenderidőszakban hatályos törvények szerint árterület volt. Az építési feladat részét képezte egy közel egy km hosszú gát kivitelezése is a Népfürdő utcától indulva egészen az Árpád híd pesti hídfőjéig. Az új, fele részben vasbeton, fele részben mobilgát felépítésével az érintett szakaszon módosult az elsőrendű árvízvédelmi védvonal nyomvonala is.
A gátszerkezet alépítménye teljes hosszban egy átlagosan 10,50 m mély résfal, melyre vízzáró monolit vasbeton fejgerenda és fal támaszkodik. A vízzáró fejgerenda és gátfal a „legjobb gyakorlattól” eltérően 20 m hosszú betonozási ütemekben készült a vonatkozó határidő betartás érdekében. Az egyes betonozási ütemek között a vízzáróságot belső dilatációs munkafuga szalagok biztosítják. A 20 m hosszú betonozási ütemek zsugorodási repedéseinek minimalizálására a falakba vízzáró repesztő profilokat kellett beépíteni. Komoly felkészülést igényelt a mobilgát rendszer lehorgonyzó szerelvényeinek elhelyezése is a monolit fejgerendába, melyhez nagy pontosságú gépipari vízmértéket kellett használni.
