Актуальное
160_600_Поплавок_уши_Строим_добро

Цена и смысл уникальности: о строительстве “Лахта центра”

Создание технически сложных и уникальных объектов сопряжено с выполнением столь же сложных и уникальных видов работ.

Возведение на нестабильных почвах берега Невской губы здания, высота которого составит 462 м, - сложная и амбициозная задача (Чтобы увеличить, кликните на фото)
Возведение на нестабильных почвах берега Невской губы здания, высота которого составит 462 м, – сложная и амбициозная задача
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Начиная с проектирования, подрядчикам приходится принимать неординарные высокотехнологичные решения, искать оптимальные варианты, обеспечивая при этом качество и безопасность объекта.

Как показывает практика, универсального алгоритма реализации таких проектов нет. Наверное, потому, что каждый из них – явление штучное. Все решения, связанные с созданием сложного объекта, будь то строительство небоскреба, стадиона или уникального моста, носят эксклюзивный характер. Однако общие черты все же свойственны и этим на первый взгляд неординарным процессам.

Так, зачастую период согласования проекта может затянуться на неопределенное время, а когда настает час приступить к его реализации, окажется, что многие решения устарели и требуют доработки. По ходу строительства может возникнуть необходимость скорректировать те или иные части проекта, изменить концепцию или подстроиться под новые задачи. Однако, несмотря на трудности пути, именно технически сложным и неординарным объектам дано расширить горизонты возможного.

Смотрите, он растет!

Одним из уникальных с точки зрения насыщенности сложными инженерно-техническими решениями, безусловно, станет реализуемый в Петербурге проект МФК «Лахта центр», строительство которого с самого начала вызывало много споров, связанных с выбором места для башни.

Возведение на нестабильных почвах берега Невской губы здания, высота которого составит 462 м, – сложная и амбициозная задача. К ее реализации привлечены ведущие специалисты из разных сфер. В частности, лучшие научные силы в области изучения механики грунтов.

Система “интеллектуального фасада” МФК “Лахта центр” не только создаст естественное освещение помещений, но и снизит затраты на отопление и кондиционирование

«В рамках работ по испытанию опытных барет на площадке «Лахта центра» была проведена оценка характеристик ползучести вендских глин, которые залегают под верхним слоем почвы, – рассказывает научный сотрудник лаборатории механики грунтов НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Игорь Боков. – Результаты натурных испытаний реологических свойств вендских глин показали, что лабораторные данные завышены в 2–2,5 раза. Следовательно, возникла необходимость пересмотреть параметры вторичных осадок грунта».

Адекватные решения, по мнению ученых, можно было получить только путем сложных вычислений. Согласно анализу НИИОСП, для решения задачи наиболее приемлемой моделью мог послужить нелинейный вариант водонасыщенного упруго-вязкопластического тела Бингама. Такая модель реализована в программах KOHCO и CONTRI, которые к тому же позволяют корректировать нелинейные реологические зависимости применительно к вендским глинам. «Высокая неоднородность деформационных характеристик основания обусловила необходимость применения решений фундаментов, снижающих давление на основание и распределяющих его на большую площадь. Это позволило снизить потенциал развития неравномерной осадки и крена башни», – поясняет Игорь Боков.

Анализ результатов исследований показал, что в качестве концептуального решения для подземной части здания необходимо обеспечить расчетное давление под подошвой фундамента, равное 2,6 МПа. Для восприятия нагрузки площадь подошвы основания была увеличена до 5740 кв. м, что позволило снизить расчетное давление до 1,17 МПа.

Это существенно повысило устойчивость башни и одновременно позволило сократить длину свай. Что, в свою очередь, избавило строителей от необходимости применения сложного оборудования. Стоит отметить, что ученые рассчитали несколько вариантов устройства свайного фундамента, предложив в итоге самый эффективный.

Строительство
Коробчатый фундамент опирается на 264 сваи длиной 65 м и диаметром 2 м
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

По оценкам специалистов компании ­АЕСОМ, оказывающей услуги технического надзора, сложность реализации проекта высока, поскольку многие применяемые решения и конструкции уникальны. Например, в нижней плите основания, спроектированной в форме равностороннего пятиугольника, заложено 15 уровней сеток из арматуры диаметром 32 мм.

По словам главного инженера АО «МФК «Лахта центр» Сергея Никифорова, такие нестандартные решения обусловлены особыми требованиями к прочности основания и фундамента, поскольку им предстоит удерживать вертикальное положение высотного здания и нести вес башни.

«Общая глубина фундамента достигает 20 м. В центре конструкция укреплена траверсами, которые придают дополнительную жесткость. Коробчатый фундамент опирается на 264 сваи длиной 65 м и диаметром 2 м», – рассказывает Сергей Никифоров.

Заметим, что сваи подобного диаметра применялись впервые в России и это, в свою очередь, потребовало дополнительных расчетов и технических решений.

Каждая свая сама по себе также является сложным сооружением. Ее длина задана таким образом, что, проходя сквозь слой неустойчивых грунтов, свая достигает мощного слоя вендских глин, по структуре сопоставимых с твердыми горными породами. Особую роль играет гидроизоляция фундамента, которая обеспечена решением «стена в грунте». Конструкция в реальности напоминает огромный пятигранный стакан глубиной 30 м. Он окружает фундамент и образует своеобразный гидрозамок, не позволяющий просачиваться грунтовым водам.

Башня уже начала расти ввысь, и пока строятся верхние этажи, нижние приобретают законченный вид. Для остекления здания выбраны уникальные технологии и решения, которые должны обеспечить функциональность и комфорт внутренних помещений. Например, система «интеллектуального фасада» не только создает естественное освещение во внутренних помещениях, но и позволяет снизить затраты на отопление и кондиционирование. Это происходит благодаря воздушному пространству между слоями остекления, которое одновременно выполняет функции теплоизоляции и естественной вентиляции.

Спортивное упорство

Для создания микроклимата на стадионе “Зенит” используется 5 млн кубометров воздуха

Сложной выдалась и судьба проекта строительства стадиона на Крестовском острове. По информации компании «Инжтрансстрой-СПб», которая реализует проект строительства, общая готовность стадиона составляет 85%, внутренняя отделка и инженерные системы выполнены на 70%, общестроительные работы – на 95%.

Стремление создать уникальный спортивный объект с самого начала определило вектор на неординарные решения. По общей площади арена станет крупнейшей в России. Специалисты говорят, что это единственный в Восточной Европе и один из пяти в мире стадионов, оснащенный одновременно раздвижной крышей и выкатным полем.

«Это объект с закрытым тепловым контуром – единственный в высоких северных широтах, – рассказывает генеральный директор ООО «Инжтрансстрой-СПб» Виталий Лазуткин– Другие стадионы с раздвижной крышей, во-первых, находятся южнее, а во-вторых, имеют открытый тепловой контур, то есть проветриваются воздухом. Для создания микроклимата используется 5 млн кубометров воздуха. По этому показателю стадион – крупнейший закрытый объем в Европе, а может, и в мире. Наша арена предназначена для эксплуатации круглый год, и все системы жизнеобеспечения должны постоянно работать на создание микроклимата. При окружающей температуре, допустим, минус 20 мы должны внутри поддерживать 15–20 градусов. Поэтому необходима надежная инженерная система, способная вынести столь колоссальную нагрузку».

Ключевая проблема, которая сдерживала реализацию, заключалась в том, что строительство, проектирование и даже перестройка шли одновременно. Значительные изменения в проект были внесены в 2012 году, когда было решено включить стадион в число объектов ЧМФ-2018.

Строительство стадиона "Зенит"
Документация корректировалась под требования ФИФА, и подрядчику в итоге пришлось частично перестраивать уже готовые внутренние пространства
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

«По правилам, когда было принято решение об изменении объема, строительство следовало остановить и законсервировать. Затем в течение двух-трех лет вести новое проектирование. Следующий этап – прохождение объективной экспертизы и выбор нового подрядчика. Эта схема применяется во всем мире. Но у нас этого не произошло. С момента внесения изменений не было достаточного времени на полноценный проектный цикл – общестроительные работы были спроектированы, но на проект инженерных сетей ресурса не хватило», – вспоминает Виталий Лазуткин.

Затем документация корректировалась под требования ФИФА, и подрядчику в итоге пришлось частично перестраивать уже готовые внутренние пространства. «Сегодня мы испытываем проблемы, которые являются последствиями решений, принятых два года назад», – констатирует Виталий Лазуткин.

Однако строительство не останавливается. Смонтирована уникальная крыша, и начинается насыщение здания оборудованием: продолжается установка лифтов и эскалаторов, отделка помещений и монтаж сантехнического оборудования.

Шаги мирного атома

Строящаяся в Сосновом Бору вторая АЭС должна стать самой современной по уровню оснащения атомной электростанцией.

Например, в этом году началась установка инновационного оборудования – пяти резервных трансформаторов для собственных нужд АЭС, каждый из которых весит 100 т. По информации специалистов компании-подрядчика «Титан-2», это сложное оборудование нового поколения, изготовленное в Запорожье, спроектировано специально для ЛАЭС-2.

Особенностью реализации проектов атомных станций, безусловно, является повышенное внимание к вопросам безопасности. В феврале на втором реакторе была произведена установка еще одного вида крупногабаритного оборудования – сухой защиты энергоблока. Подъем 140-тонной конструкции шел несколько часов.

На ЛАЭС-2 началась установка инновационного оборудования – пяти резервных трансформаторов, каждый из которых весит 100 т

«Монтаж осуществлялся на большой высоте, – рассказывает мастер участка № 1 ОА «МСУ-90» Виталий Зуйков. – Поскольку установка велась в условиях работающей стройплощадки, нам пришлось проходить над двумя башенными кранами таким образом, чтобы тяжелая конструкция сухой защиты не задела другие объекты. Зазор между опускаемой конструкцией и стенкой составлял несколько сантиметров, поэтому от крановщика требовалась высокая точность».

Интересна и конструкция сухой защиты, технология изготовления которой и состав являются специальным инженерно-конструкторским решением. Металлический цилиндр заполнен бетоном, обладающим радиационной стойкостью. Конструкция, состоящая из бетона, изготовленного по специальной рецептуре, высушивалась особым методом при температуре 250 °С, что придало ей уникальные качества.

«Сухая защита одновременно служит биологической и тепловой защитой, – поясняет главный инженер участка № 1 АО «МСУ-90» Иван Гагарин. – По сути, это корпус реактора, который предохранит его в течение длительного периода эксплуатации».

ЛАЭС-2
Особенностью реализации проектов атомных станций, безусловно, является повышенное внимание к вопросам безопасности
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Большая часть оборудования, которое устанавливается на главных и вспомогательных агрегатах станции, оснащено системой автоматического контроля и управления. В здании водоподготовки первого энергоблока строящейся ЛАЭС запущены установки для выработки химически обессоленной воды, которая будет использоваться для промывки оборудования станции и проверки работы всех ее систем. Один из запущенных модулей позволяет получать воду высокого качества со скоростью 45 кубометров в час.

В дальнейшем химически обессоленная вода будет циркулировать в первом и втором контуре станции и добавляться в систему по мере испарения. Запущен и в постоянном режиме работает блок управления здания водоподготовки. Инженер получает полную картину происходящего, следит за процессом подготовки воды, контролирует работу всех частей системы, получая информацию с мониторов диспетчерского пульта.

Специалисты говорят, что оборудование оснащено блоками бесперебойного питания, поэтому даже полное обесточивание здания не помешает его работе.

«Мы выполняем монтаж трубопроводов в здании ядерного обслуживания, во вспомогательном корпусе и корпусе безопасности, – рассказывает главный инженер участка № 6 «МСУ-90» Алексей Киселев. – Объем работ колоссальный. Протяженность системы охватывает несколько корпусов и имеет несколько отметок. После монтажа трубопровода он проходит испытания при помощи промывки водой, что позволяет оценить проходимость трубопроводов, их чистоту, убедиться в отсутствии посторонних предметов. Это крайне важно, поскольку далее вода должна пойти на разуплотненный реактор и поэтому должна быть идеально чистой».

Вода играет важную роль в работе атомных станций, поэтому созданию систем по ее подготовке и циркуляции придается столь серьезное значение.

Мосты новые и старые

Благодаря технологии надвижки ЗСД считается одним из самых высокотехнологичных объектов в транспортной инфраструктуре региона

Еще одним примером уникальных и сложных сооружений являются транспортные объекты. Из наиболее интересных и технологически сложных объектов, например, на ЗСД можно отметить искусственные сооружения четвертого, Центрального участка. Он проходит от реки Екатерингофки, огибает остров Белый, пересекает Морской канал и выходит к будущей развязке на Васильев­ском острове. Переходы через водные преграды выполняются в виде мостов, часть из которых вполне можно назвать уникальными. Так в районе Васильевского острова идет возведение второго в городе вантового моста, а также двухъярусной переправы через Морской канал.

Этот мост, по мнению специалистов компании-подрядчика «Ай Си Асталди Ичташ», представляет собой ключевой объект Центрального участка ЗСД. Общая протяженность строящегося сооружения составляет 1020 м, в том числе длина центрального пролета – 168 м. Ширина моста – 20,4 м. Высота подмостового габарита, равная 52 м, делает этот мост самым высоким в Петербурге.

В проекте сооружения заложены уникальные решения. Движение встречных потоков транспорта будет осуществляться на разных уровнях. Пролетные строения моста выполнены в виде неразрезных двутавровых металлических ферм с параллельными поясами крестообразной системы раскосов и ортотропной плитой по верхнему и нижнему ярусу проезжей части.

Монтаж ведется с применением новейшего оборудования, которое было спроектировано и изготовлено специально для этого объекта. Благодаря технологии надвижки объект считается одним из самых высокотехнологичных в транспортной инфраструктуре региона.

Вантовые мосты, проходящие через Корабельный и Петровский фарватеры, также имеют в основе конструкций уникальные решения. Так, мост через Корабельный фарватер – единственный объект подобного рода в мире, имеющий наклонные пилоны. Проектировщики хотели таким образом отдать дань традиционному символу Петербурга – силуэту разведенного моста. Длина моста составляет 622 м, судоходный габарит – 35 м.

Вантовый мост
В районе Васильевского острова идет возведение второго в городе вантового моста, а также двухъярусной переправы через Морской канал
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

А первый вантовый мост – Большой Обуховский – появился в Петербурге в 2006–2007 годах. Он строился на сложном для навигации участке Невы, неподалеку от излучины Кривое колено; однако с широко расставленными по берегам Невы пилонами высотой 126 м и высоким пролетом мост совершенно незаметен для проходящих по реке судов.

Благодаря немалым габаритам эта массивная конструкция входит в сотню самых крупных вантовых мостов мира. Полная длина переправы составляет 2884 м, включая судоходный пролет в 382 м и съезды с моста. Высота пролетной части над поверхностью воды равна 30 м, что дает возможность свободно проходить крупным судам.

«Для нас этот мост стал уникальным сооружением, поскольку объект с подобными параметрами строился впервые, – вспоминает главный инженер ФКУ «ДСТО» (Дирекции по строительству транспортного обхода города Санкт-Петербурга) Сергей ­Шпаков. – Особенно сложным этапом стал монтаж пролетного строения. Это было обусловлено отсутствием на тот момент опыта проектирования и строительства подобных сооружений, а также сложностью его привязки к местности. По многим инженерным и техническим решениям этот объект и сегодня можно считать высокотехнологичным. А эффективность принятых ранее решений доказали годы эксплуатации сооружения».

Рассказывая о сложных решениях, которые были внедрены строителями, Сергей Шпаков уточняет, что предстояло соединить разные по параметрам автодорожные развязки с Октябрьской набережной и проспектом Обуховской Обороны. Первая была расположена на нескольких сотнях квадратных метров на тогда еще свободном правом берегу Невы, а вторая строилась в стесненных условиях – на небольшом участке между жилыми домами по Рабфаковской улице и проспектом Обуховской Обороны, где к тому же проходят трамвайная линия и железнодорожные пути.

За 10 лет город уже привык к тому, что есть переправа с одного берега Невы на другой, которая не раскрывается в навигацию. Но величественный вид Большого Обуховского моста, более известного как Вантовый, и сегодня производит сильное впечатление. Хочется надеяться, что и другие объекты также обогатят жизнь Петербурга новыми возможностями.

Любовь Ежелева
В печатной версии название статьи – “Цена и смысл уникальности” (журнал “Строительство и городское хозяйство”, №164, апрель, 2016 г.)

Похожие сообщения

X