По пути технологического суверенитета
Теперь Россия сама может проводить ускоренные испытания конструкций дорожных одежд, проектных решений и материалов, применяемых при возведении автомобильных магистралей. В этом году полигон со специальным комплексом «Циклос» начал работу в подмосковном Голицыне.
Практика ускоренных испытаний дорожной одежды позволяет в относительно короткие сроки понять, какое из решений является наиболее эффективным, а какое требует корректировок. Другими словами, теперь российские ученые имеют возможность за один-три месяца опытным путем определить, в каком состоянии будет только что построенная дорога через пять-десять лет: останется в нормативном состоянии или потребует капитального ремонта досрочно.
Речь идет о методе контролируемого приложения циклической нагрузки колесом к поверхности исследуемой дорожной одежды для определения параметров деформативности. Подобное направление требует опыта, который страна может наработать самостоятельно либо взять за основу работу других государств.
До недавнего времени собственные полигоны для ускоренных испытаний были только в странах Европейского союза, Южной Африки, Австралии, Индонезии, США и Бразилии. Согласно научным публикациям, ученые чаще всего исследовали проблемы колееобразования (устойчивости к пластическим деформациям) и усталостного трещинообразования, а в качестве причин детально изучали варианты морозного пучения, замораживания и оттаивания, остаточных деформаций и многое другое. Кроме того, зарубежные дорожники особое внимание уделяли влиянию модификаторов на свойства асфальтобетона в слоях покрытия и основания, изучали горизонтальные и вертикальные напряжения в конструктиве, нелинейность свойств грунтов, полужесткие и жесткие дорожные одежды, созданные с использованием различных материалов, эффективность применения асфальтогранулятов и полимербетонов, а также новые технологии ремонта и содержания автомобильных дорог, в том числе с использованием индукционных систем.
Собственный «ЦИКЛОС»
Первые испытания прошли во время строительства новой скоростной магистрали М-12 «Восток». В отдалении от основного хода на пикете 2620 специалисты устроили два отрезка (первый в соответствии с проектным решением конструкции дорожной одежды, а второй — с экспериментальным) и смонтировали «ЦИКЛОС». В течение некоторого времени установка имитировала однонаправленный грузовой трафик путем циклического перемещения четырех тележек, тогда как специальные датчики в различных слоях дорожной одежды посылали непрерывный поток информации о влажности, температуре и вертикальном давлении.
В 2024 году специально для СКН «ЦИКЛОС» был построен особый дорожно-испытательный полигон в Голицыне.
Анализ зарубежного опыта показал, что различные типы установок по ускоренным испытаниям требуют определенной инфраструктуры для обеспечения достоверного сбора информации, анализа и дальнейшего внедрения в нормативно-технические стандарты, — пояснил заместитель директора департамента научно-технического развития и стандартизации ФАУ "РОСДОРНИИ" Александр Конорев во время выступления на одном из крупнейших мероприятий дорожно-строительной отрасли. — Симулятор колесной нагрузки "ЦИКЛОС" мы дополнили системой линейных перемещений, которая позволяет создавать нагрузку с точки зрения нормального распределения на участке автомобильной дороги».
Полигон предназначен для единого методологического обеспечения проводимых испытаний и исследований, учитывающего комплексный подход для получения качественного результата. К настоящему времени здесь созданы условия для круглогодичной работы симулятора колесной нагрузки, а оснащение позволяет контролировать заданные параметры условий испытаний и производить техническое обслуживание «ЦИКЛОСа». В частности, специалисты соорудили три полномасштабные испытательные секции для устройства дорожных одежд и одну неглубокую — для испытаний, например, свойств асфальтобетона в дорожной конструкции. В непосредственной близости от них расположилась лабораторная база с административно-производственным блоком.
Отдельное внимание уделено современной системе сбора данных. Для выполнения ускоренных испытаний при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд осуществляется монтаж комплекта средств мониторинга, включающий датчики температуры, влажности, вертикального давления, горизонтальных напряжений, ускорений и перемещений, а также остаточных деформаций, с помощью которых получают новые научные данные о напряженно-деформированном состоянии дорожных одежд. Данные с датчиков мониторинга собираются с помощью многоканальной системы сбора и обработки данных через программное обеспечение Dewesoft X, предназначенное для одновременного измерения сигналов, поступающих от различных источников, отображения данных и их сохранения. Все это дает возможность детально изучить процессы, происходящие внутри конструкции дорожной одежды, и понять причины преждевременных разрушений и деформаций. Ожидается, что на основании полученных данных будут уточняться параметры расчетных моделей дорожных одежд для создания прогнозных моделей изменения транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, а также выполняться разработка эмпирических зависимостей для совершенствования методов проектирования и расчета дорожных одежд.
В качестве первого опыта строительства дорожных одежд в испытательных секциях специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» попросили подрядчиков возвести две дорожные конструкции. Первая представляет собой аналог участка автомобильной дороги, который находится на трассе М-5 «Урал», а вторая — аналог классической дорожной конструкции на основном ходу магистрали М-12 «Восток».
Одновременно с этим идет работа по созданию нормативной базы. Внедрение и развитие метода ускоренных испытаний требует методологического и нормативно-правового обеспечения для того, чтобы испытания были легитимны и могли проводиться единообразно. На данный момент специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» запатентовали установку и разработали стандарт организации по методам ускоренных испытаний, а сейчас работают над созданием СТО «Ускоренные испытания дорожных одежд. Обработка и систематизация данных», «Ускоренные испытания дорожных одежд. Организация и производство работ по строительству дорожных одежд в испытательных секциях» и «Ускоренные испытания дорожных одежд. Монтаж датчиков мониторинга в испытательных секциях. Общие положения».
Программа исследований
Симулятор колесной нагрузки позволяет оценивать различные параметры, и в настоящее время исследования проводятся по характеру воздействия на дорожную конструкцию и по конструкционно-материальным решениям.
Для анализа долговечности специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» планируют изучать величину нагрузки в 10, 11,5 и 13 тонн. Кроме того, есть возможность детально исследовать влияние различных типов шин на долговечность, а также давление внутри них: 0,6 МПа применялись в ОДМ, а 0,8 МПа указаны в ПНСТ, но сейчас некоторые участники дорожной отрасли предлагают увеличить допустимый показатель в связи с ростом транспортного потока. При изучении конструктивно-материальных решений полигон дает возможность измерить тепловлажностный режим в конструктивных слоях дорожной одежды, а также оценить эффективность применяемых проектных решений, модификаторов, отходов промышленности или инновационных технологий в конструировании. Результаты проведенных исследований позволят уточнять параметры расчетных моделей дорожных одежд, а также эмпирических зависимостей, исследовать причины преждевременного разрушения, искать пути повышения устойчивости к колееобразованию и усталостному трещинообразованию, анализировать и прогнозировать транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог и в конечном итоге совершенствовать методы проектирования и расчета дорожных одежд.
Тем для исследований — большое количество. На данный момент разработан проект целевой программы исследований до 2030 года, а программа на первые три года вынесена на совет при Федеральном дорожном агентстве. Одно из предложений — подвергнуть изучению шесть вариантов материала в одном из слоев основания с точки зрения оценки изменения их характеристик в процессе эксплуатации. Если идея будет одобрена, то в течение 2025 и 2026 годов специалисты сравнят работу ЩПС из горных пород, щебня из горных пород М400 и М1000, ЩПС из активных и неактивных шлаков, а также щебеня из шлаков М400/1000 при прочих равных условиях и толщинах слоев в основании.
Решать проблему дефицита кадров в отрасли демонтажа, считают представители ГК «АРАСАР», нужно системно при поддержке государства и профессионального сообщества.
По оценке экспертов, в настоящее время в индустрии профессионального демонтажа в России работают около 200 тыс. человек. Эта цифра не учитывает персонал специализированных подразделений некоторых крупных строительных компаний, которые сносом зданий и сооружений занимаются самостоятельно. Так как объемы демонтажных работ в стране ежегодно растут — увеличивается и потребность рынка в новых квалифицированных кадрах.
Как и в целом в сфере строительства, в отрасли профессионального демонтажа сейчас наблюдается дефицит кадров. Особо ценных сотрудников руководители демонтажных компаний готовы искать в других городах, предлагать им служебное жилье, бонусы и другие «плюшки». С учетом того, что в демонтажные работы внедряются новые инновационные технологии, растет спрос и на специалистов особо узких категорий, которые благодаря своим знаниям и навыкам способны существенно оптимизировать деятельность организации.
По мнению лидеров рынка, важно как можно быстрее и эффективнее решить вопрос нехватки квалифицированных кадров. Для этого, считают они, на государственном уровне необходимо разработать систему подготовки кадров для отрасли демонтажа. Профессиональные сообщества и ассоциации должны еще более активно заниматься профессиональной переподготовкой кадров для индустрии демонтажа. Кроме того, важно разработать механизмы стимулирования молодых специалистов к выбору профессий, связанных с демонтажными работами. Среди таковых — программы стажировок, льготные или бесплатные условия обучения, возможности карьерного роста и другие мотивационные меры.
По словам основателя ГК «АРАСАР» Александра Штарева, главная особенность демонтажной отрасли состоит в том, что в стране нет профильного образования. Ни один институт не учит профессионалов для данной сферы. Все обучение происходит внутри демонтажной компании. «Важно отметить, что работы по демонтажу часто уникальны, всегда сопряжены с повышенной опасностью, поэтому стандарты безопасности должны быть выше, чем в какой-либо строительной организации. Объекты требуют самой доскональной проработки и оценки рисков. Все это накладывает соответствующие требования на специалистов».
Конечно, дефицит кадров в отрасли ощущается, признается Александр Штарев, как и везде. Причины этого очевидны. По его мнению, решение проблемы нехватки квалифицированных специалистов должно быть системным, взять его на себя обязано государство. Кроме того, важно и самим участникам отрасли сохранять кадры, создавать вовлеченность сотрудников в рабочий процесс.
«В нашей компании подбор на любую должность рассматривается не с позиции “человек — функция”, а в первую очередь с точки зрения психологических особенностей человека, насколько он соответствует духу компании и запросам должности. Наиболее востребованы, безусловно, специалисты инженерных специальностей. В связи с тем, что демонтаж — достаточно узкое направление, специалистов с нужным нам опытом крайне мало, поэтому чаще отдаем предпочтение молодым ребятам, которым интересен демонтаж и которые готовы учиться. У нас существует внутренняя система обучения молодых специалистов, сейчас работаем над оформлением корпоративной школы. В компании есть сотрудники, которые приходили к нам на позицию рабочего и со временем становились мастерами, прорабами и даже руководителями, мы всегда смотрим, кто на что способен, какие амбиции у человека. Кроме того, у нас принято хотя бы раз в месяц проводить какое-либо мероприятие, это может быть что-то познавательное — обучение, «круглый стол», семинар или же что-то развлекательное — выезд на природу, игры, квесты, которые укрепляют корпоративный дух», — подчеркнул основатель ГК «АРАСАР».
Всероссийская премия Sports Facilities по итогам 2022–2023 годов назвала Кемеровскую область самым спортивным регионом России. Неудивительно: в 2022 году в Кемерове завершилось строительство крупнейшего в Сибири спортивного комплекса «Кузбасс-Арена», который в апреле 2024 года получил первое место в номинации «Лучший проект общественных зданий и сооружений» Международного профессионального конкурса НОПРИЗ на лучший проект-2023.
В 2022 году в Кемерове на Притомском проспекте, 10, начал работу многофункциональный спортивный комплекс, который первоначально возводился, чтобы принять чемпионат мира по волейболу. Чемпионат состоялся в другой стране, но комплекс «Кузбасс-Арена» стал спортивным и культурным центром не только для Кемерова, но регионов Сибири и всей России.
«Кузбасс-Арена» построена по соседству с Ледовым дворцом. По словам Олега Ражева, главного архитектора холдинговой компании «Сибирский деловой союз» (СДС) и главного архитектора проекта, эти два спортивных объекта объединили основные виды спорта, развиваемые в Кузбассе: Ледовый дворец ориентирован практически на все зимние виды спорта, но он настолько универсален, что там можно проводить соревнования и по летним олимпийским видам. Настелив покрытие, ледовую арену можно преобразовать в легкоатлетический комплекс, арену для соревнований по спортивной, художественной гимнастике и другим видам.
«Кузбасс-Арена» — не менее универсальный комплекс, здесь есть все условия для занятий 24 видами спорта: олимпийскими, игровыми, единоборствами. Здесь есть бассейн олимпийского формата, бассейн с обратной волной для тренировок по сёрфингу, вторая в мире по параметрам аэротруба с базой для круглогодичной подготовки сборной России по парашютным видам спорта, 18-метровый олимпийский скалолазный комплекс с различными видами сложности и многое другое.
Как отметил Олег Ражев, чтобы спортсмены и зрители не испытывали каких-либо неудобств, добавлено несколько разнообразных залов и помещений — дополнительно к техническим решениям под ЧМ по волейболу. Например, есть специальные сауны для контроля веса борцов, сделан зрительский променад, с которого в блоке спортивных залов можно пройти и увидеть тренировку. Посмотреть есть на что: одновременно в спорткомплексе могут заниматься до 2,5 тысячи спортсменов.
Центральное ядро спорткомплекса — главная волейбольная арена, где уже проходят матчи чемпионата России по волейболу, российские соревнования по вольной борьбе, тхэквандо, проведены международные спортивные игры «Дети Азии-2023». Также на главной арене проводятся мероприятия зрелищно-развлекательного характера.
Зрительская трибуна — это трансформер: при вместимости шесть тысяч человек с помощью выдвижных телескопических трибун ее можно увеличить до 7,5 тысячи мест.
Кроме того, в «Кузбасс-Арене» есть медицинский центр для восстановления спортсменов и жилые помещения, где можно пребывать во время подготовки к соревнованиям.
Уникальные технологии
Специалисты ГАУ КО «Управление госэкспертизы» отмечают: основой архитектурного образа комплекса «Кузбасс-Арена» послужила ладья. Юго-западный и юго-восточный фасады стадиона имеют выступающие железобетонные устои, которые несут в себе стилистический смысл, визуально формируя стилизованные борта ладьи, и являются конструктивным элементом, служащим опорой для большепролетных деревянных арок.
При разработке проекта обоснования инвестиций за основу приняты проект стадиона «Енисей» в Красноярске, проект стадиона «Байкал» в Иркутске и проект Ледового дворца «Кузбасс» в Кемерове, разработанные ООО ПИ «Кузбассгорпроект» — компанией, которая проектировала также «Кузбасс-Арену» в 2017–2019 годах.
Олег Ражев поясняет: «Известны слова Ломоносова ”Российское могущество прирастать будет Сибирью…” Так и случилось. Все, что связано с развитием страны, сегодня существует за Уралом. И Россия прирастала благодаря Ермаку, который по Енисею пришел на ладье. Символ освоения Сибири — ладья. Мы почитаем образ ладьи и продолжаем традиции архитекторов 1960-х».
Цветовое решение фасадов выполнено в бело-серебристо-голубой гамме. По словам Олега Ражева, цветовое решение формировалось для всесезонного восприятия комплекса: «Мы не хотели фасадов активного цвета вроде красного, синего — выбрали универсальные охристые тона и бронзовое стекло. Фасад основного здания выполнен в теплых охристых “деревянных” оттенках», — рассказывает архитектор.
Фасады второго блока отсылают к теме воды: разные оттенки воды, ее динамика. Это тем более актуально: река Томь протекает неподалеку. Спорткомплекс создает ощущение ладьи, преодолевающей реку.
У расположенного рядом Ледового дворца выполнен интерактивный фасад. У «Кузбасс-Арены» — интерактивная кровля. По словам Олега Ражева, такое решение — альтернатива декоративной подсветке, «чтобы в ночное время архитектура превращалась в НЛО».
При проектировании «Кузбасс-Арены» применялись системы информационного моделирования (3D, BIM), что позволило и ускорить процесс, и сделать его более точным и экономичным.
В «Кузбасс-Арене» установлены уникальные конструкции — клееные деревянные арки постоянного сечения с пролетом до 78 метров, армированные металлом. Это изобретение кемеровских проектировщиков. Олег Ражев вспоминает, что первые подобные арки перекрытий арены проектировщики собирались сделать в спорткомплексе в Комсомольском парке. Но в то время деревянные производства в Сибири закрылись, и пришлось изготавливать металлические арки. Технологию позже удалось применить в Иркутске и Красноярске с помощью предприятия из Новгорода. «Это уникальное решение команды архитекторов. В России аналогов нет», — комментирует он.
Кроме того, отмечает Олег Ражев, деревянные детали со специальным покрытием более пожаростойки, чем металлические.
Как отмечают эксперты, для светопрозрачных ограждающих конструкций наружных стен разработана уникальная опорно-стержневая структурная конструкция с отрицательным уклоном в двоякоизогнутой плоскости с индивидуальными элементами. В спортивных залах вместо типовых металлических большепролетных ферм также применялись разработки команды архитекторов — металлические балки большого сечения с отверстиями для облегчения их веса, прохода коммуникаций и уменьшения общей высоты помещения.
Для устройства витражной системы, в том числе в двоякоизогнутой плоскости, был разработан подъемный механизм с вакуумными присосками для подъема и монтажа системы.
Расходы взял на себя регион
Стоимость проекта на старте оценивалась в 7,99 млрд рублей: 7,4 млрд рублей предназначались на расходы на проектирование и строительство, 500 млн рублей — на подключение спорткомплекса к инженерным сетям, остальная сумма — на осуществление строительного контроля.
Финансирование шло из областного бюджета, соответственно, объем средств с разбивкой по годам определило своим распоряжением областное правительство: 2 млрд рублей в 2019 году, 5,2 млрд рублей — в 2020-м, 2,1 млрд — в 2021-м.
Холдинг «СДС-Строй» получил контракт на строительство «Кузбасс-Арены» в феврале 2020 года. Предполагалось завершить объект в 2021 году — к 300-летию Кузбасса, однако в процесс вмешалась пандемия COVID-19, и уже в июне 2020-го власти решили приостановить возведение комплекса, чтобы за счет средств, предназначавшихся на строительство, пополнить региональный резервный фонд для борьбы с пандемией. Но уже в конце июля 2020 года строительство возобновилось.
В 2022 году слаженной работе помешали санкции: часть заказанного в Европе оборудования пришлось заменить отечественными аналогами.
Окончательная стоимость «Кузбасс-Арены» оценивается сегодня в 9 млрд рублей.
Ударные темпы
По данным экспертизы, для подготовки участка под строительство в пойме реки Томь была выполнена срезка техногенных грунтов мощностью 2,4 метра. При планировке территории выполнена отсыпка бутовым камнем. На стройке задействовались до десяти единиц строительной крупногабаритной техники, два 100-тонных крана для монтажа большепролетных элементов каркаса. Для ускорения строительства наружные и внутренние работы велись параллельно. Иногда на стройплощадке действовали до трех тысяч человек.
92,5% использованных на объекте материалов — отечественные. Так, на строительстве применялись материалы из премиальной линейки компании ТЕХНОНИКОЛЬ. Юрий Гасанов, руководитель технической службы Общего центра обслуживания корпоративных продаж ТЕХНОНИКОЛЬ, рассказал: «”Кузбасс-Арена” — не типовой объект. Это касается и архитектурной формы, которая внешне напоминает ладью, и функционального назначения, поскольку комплекс получился действительно многогранным. Каждую зону важно было грамотно интегрировать в общий комплекс здания. С такими проектами всегда интересно работать.
Учитывая многофункциональность объекта, важно было предложить под каждую задачу индивидуальное решение. Для этих целей мы задействовали сразу несколько служб и направлений компании. Например, в зоне трибун было использовано наше системное решение с защитным слоем из материалов “Тайкор”. Учитывая архитектурную сложность объекта, наши специалисты подключились к процессу проработки нестандартных узлов и элементов. Еще одна особенность — сжатые сроки строительства. В этом вопросе тоже приходилось четко следовать плану работ, выстраивать под него график поставок».
По словам Никиты Федорова, коммерческого директора компании «Сибтехвент», проблем с поставками не возникло, поскольку основные вентиляционные агрегаты, используемые на объекте, были произведены в Кемерове. Возникли трудности с холодильными машинами. Их привезли из Турции. Прочее оборудование — производства России или Китая.
Как отметил Никита Федоров, здание многофункционально: здесь одновременно могут проводиться соревнования по нескольким видам спорта. И зрителей, и спортсменов необходимо обеспечить свежим воздухом. Основная задача, по его словам, — поддерживать требуемые нормы воздухообмена в каждом спортзале, в каждом помещении.
Инженерное решение и монтаж для поддержания комфортного климата внутри спорткомплекса были разработаны компанией «Сибтехвент» в партнерстве с вентиляционным заводом «Аргес» из Кемерова. Смонтировано почти 13 км воздуховодов и установлено более 200 единиц вентиляционных агрегатов разной степени сложности для воздухообмена.
«В бассейне установлены два промышленных осушителя воздуха ”Аргес” производительностью 50 тыс. куб. м, которые обеспечивают комфортный микроклимат. Для зрителей арены созданы приточно-вытяжные агрегаты с роторным рекуператором, установлены восемь таких машин, каждая производительностью 25 тыс. куб. м.
Роторные рекуператоры используются для экономии затрат. С помощью автоматики отслеживается температура, и при необходимости включается система подогрева приточного воздуха. Теплоносителем здесь служит пропиленгликоль, который предотвращает аварийные ситуации в сильные морозы. Он превращается в гель, не портит оборудование», — пояснил Никита Федоров.
Помимо этого, специально для «Кузбасс-Арены» компания разработала, изготовила и смонтировала системы дымоудаления и компенсации воздуха.
Продолжение следует…
Проект продолжает развиваться. Как заявил Олег Ражев, начато проектирование гостиницы на 150 номеров. Отель задумывался изначально, однако бюджет не смог выделить на эту часть проекта средства. Гостиница, подчеркнул Олег Ражев, предназначается для спортсменов всего региона — они смогут в ней жить не только в период проведения соревнований, но и приезжая на тренировки.
Планируется 15-этажное здание, которое будет соединено переходом со спорткомплексом. Основа здания — металлический каркас в форме эллипса, который визуально может служить парусом для здания-ладьи.
Инвестором готов выступить Промсвязьбанк, управлять объектом будет Cosmos Hotel Group.
При проектировании «Кузбасс-Арены» под застройку попала территория, на которой росли 120-летние кедр и пихта. Было разработано конструктивное решение, которое позволило при помощи специализированной техники грузоподъемностью 200 тонн перенести эти реликтовые деревья на расстояние 300 метров. Теперь они стали частью первого в России Парка олимпийской славы.
