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.
Россия заметно запоздала со всеобщей автомобилизацией. Поэтому активные процессы модернизации транспортных сетей с созданием развязок, характерные для Западной Европы и США с 1970–1980-х годов, получили у нас широкое распространение лишь в конце ХХ — начале XXI века. Эксперты рассказали «Строительному Еженедельнику» о современной ситуации в этой сфере.
У нас и у них
На сегодняшний день уже наработан огромный опыт создания таких объектов. «Наибольшее распространение в России имеют разноуровневые развязки по типу «клеверного листа» и круговые пересечения в одном уровне. Принципы проектирования в России и за рубежом сходные, конфигурация развязок назначается с учетом категории дороги и интенсивности движения по всем направлениям. В Западной Европе более распространены кольцевые пересечения на дорогах 3-й категории. В США, Японии и Китае очень много сложных многоуровневых развязок, обеспечивающих переплетение транспортных потоков крупных многополосных автодорог», — рассказывает заместитель генерального директора по развитию АО «ПЕТЕРБУРГ-ДОРСЕРВИС» Анатолий Пичугов.
По словам директора АНП «Объединение «ДОРМОСТ» Кирилла Иванова, тип и конфигурация транспортной развязки — хоть в России, хоть за рубежом — зависят от конкретного места ее расположения и задач, которые она должна решать. «Универсального рецепта здесь нет и быть не может. Это может быть эстакадный или туннельный тип. Очень многое зависит от конкретной локации, где планируется создавать объект, прежде всего потому, что часто развязки строятся в уже застроенных территориях, и уже существующие объекты необходимо учесть при решении поставленной задачи», — говорит он.
Как отмечает эксперт, проектировщики обычно предлагают различные варианты с соответствующими расчетами по реализации, в том числе финансовыми и технологическими. Из них заказчик выбирает оптимальный как с экономической, так и с других точек зрения. Свою роль в этом вопросе могут играть многие факторы, например, экологический, ландшафтный, культурно-исторический и др.
Первый заместитель генерального директора ГК «ГЕОИЗОЛ» Вячеслав Смоленков отмечает, что в стесненных условиях актуальнее всего реализация совмещенных проектов по освоению подземного пространства с созданием тоннелей мелкого заложения (глубиной до 25 м). «Во всем мире комплексное освоение подземного пространства является одним из наиболее эффективных путей решения проблем мегаполисов, развивающихся как культурно-исторические и торгово-промышленные центры. В этой связи стоит обратить внимание на опыт наших зарубежных коллег в Японии, Европе, США. Например, примечательна реконструкция транспортной инфраструктуры в Бостоне, где в конце ХХ века основные городские магистрали частично были перенесены под землю. Это привело к разделению транспортных потоков, появилась площадь для большого числа зеленых насаждений», — рассказывает он.
Богатый арсенал
Специалистами разработан широкий выбор технологических решений для возведения развязок всех типов. «Весь арсенал современных технологий строительства в распоряжении квалифицированного проектировщика для обеспечения требуемого качества, сроков и стоимости строительства объекта», — констатирует Анатолий Пичугов.
По его словам, если геология требует, то применяются различные методы закрепления основания фундаментов искусственных сооружений. Далее широко используются технологии по бестраншейной прокладке и переустройству подземных коммуникаций. Иногда предусматривается строительство подземных совмещенных коллекторов для экономии места под новые и строящиеся коммуникации. В случае строительства путепроводов тоннельного типа применяют «стену в грунте», «противофильтрационные завесы», «защитные экраны», «продавливание», строительство методом «погружных секций» и др.
«Одной из современных технологий, успешно нами реализованных в последнее время, является укрепление слабых грунтов основания путем устройства "щебеночных свай" (технология виброуплотнения с устройством столбов из инертных материалов). Так называемые щебеночные сваи применяются для усиления слабых оснований при строительстве железных и автомобильных дорог, фундаментов опор и устоев мостовых конструкций, а также фундаментов зданий и сооружений. Этот метод является наиболее экономичным по сравнению с другими способами укрепления основания, так как требует минимального набора оборудования для выполнения работ и позволяет использовать местные материалы, такие как песок, щебень, рецикл бетона», — рассказывает Вячеслав Смоленков.
По его мнению, к новейшим тенденциям в отрасли можно отнести строительство транспортных объектов (мостов и развязок) из полимеркомпозитных материалов. Например, в США из них строят полноценные автомобильные мосты. В России же на законодательном уровне из поликомпозитов пока возможно возводить только пешеходные переправы.
Плюс цифровизация
Диджитализация охватывает все сферы современной жизни, и реализация инфраструктурных проектов не стала исключением. «Цифровые технологии давно и широко используются при проектировании транспортных развязок. Существует множество специальных программ в этой сфере, которые прекрасно освоены нашими проектировщиками. Постоянно появляются и новые интересные продукты в этой сфере», — констатирует Кирилл Иванов.
По словам Анатолия Пичугова, цифровые технологии в первую очередь используются при моделировании транспортных потоков и проектировании оптимальной конфигурации транспортных развязок, далее используются специальные программные комплексы для автоматизации и контроля качества проектирования не только транспортной развязки, но и уличных сетей, прилегающих зданий и сооружений. «Информационная модель линейного объекта — это полная цифровизация всех технологических и экономических процессов создания объекта от планирования до эксплуатации. Заказчики рано или поздно приходят к осознанию необходимости работы в этом направлении, так как объемы информации в цифре постоянно растут, и приходят новые технологии и возможности работы с этой цифрой», — добавляет он.
Со своей стороны Кирилл Иванов обращает внимание на связанные с этим проблемы. «В последнее время много говорят о BIM-технологиях, и их использование, безусловно, имеет большие перспективы при проектировании транспортной инфраструктуры. Но пока это тормозится тем фактом, что государственная экспертиза проектной документации в BIM-программах не осуществляется. Соответственно, и делать цифровую модель обычно нецелесообразно — это затратно и не имеет практического смысла», — заключает он.
Конкретные примеры
По словам экспертов, в последние годы в России появилось немало транспортных развязок, которые можно считать удачными и интересными примерами использования различных современных технологий в этой сфере.
По словам Вячеслава Смоленкова, в Петербурге построено множество сложнейших развязок в составе Кольцевой автодороги, Западного скоростного диаметра. В числе самых технически сложных сооружений — центральный участок ЗСД, большая часть которого построена в эстакадном исполнении, а также мост Бетанкура через остров Серный.
«Наша компания приняла участие в возведении и реконструкции крупных дорожных объектов и уникальных подземных сооружений в Петербурге, среди которых транспортный тоннель на Синопской набережной, развязка на сложном транспортном узле автодороги М-10 "Россия" (Московское шоссе). Эта развязка представляет собой два однополосных съезда, совмещенных разворотными петлями, пересекающих М-10 на втором уровне, что позволило организовать бессветофорное движение автомобилей при поворотах на Пушкин (путепровод № 1) и Колпино (путепровод № 2). Также надо отметить Ушаковский путепровод, который является основным элементом развязки на пересечении Ушаковской набережной — Приморского проспекта и улицы Академика Крылова — Каменноостровского проспекта, а также развязки на Пироговской набережной», — рассказал он.
Анатолий Пичугов, со своей стороны, назвал наиболее знаковые с технологической точки проекты транспортных развязок, реализованные в последние годы в России. К ним, по его словам, относятся:
— Бусиновская развязка на пересечении МКАД и автомагистрали «Нева». Она примечательна тем, что это объект удачной реконструкции участка МКАД.
— Развязка КАД вокруг Петербурга и ЗСД — первая развязка с первой платной городской магистралью в России.
— Гагаринский и Кутузовский тоннели в составе Третьего транспортного кольца Москвы — это самые последние и самые технологически продвинутые транспортные сооружения на территории России.
— Развязка дублера Курортного проспекта с улицы Виноградной и транспортным обходом Сочи уникальна самым большим диаметром горной выработки, осуществленной на территории России при строительства олимпийских автодорожных тоннелей 8 и 8а.
— Развязка «Адлерское кольцо» в Сочи. Она примечательна в первую очередь олимпийским дизайном, компактным решением в условиях сложившейся застройки, но требует незначительной доработки в части своевременного информирования автомобилистов.
В 2020 году имя ГК «СносСтройИнвест» прозвучало на региональном и федеральном уровнях в связи с демонтажем высотной дымовой трубы на Октябрьской набережной. О том, что же произошло при реализации проекта, а также о ключевых трендах ушедшего года в демонтажной отрасли, итогах и планах компании «Строительному Еженедельнику» рассказал генеральный директор Сергей Герилович.
- Сергей Павлович, в прошлом году много шума наделала история с падением дымовой трубы при работах на Октябрьской набережной. Хотелось бы, как говорится, из первоисточника узнать, что там произошло…
- Шума было, действительно, излишне много. Ситуация, конечно, была нештатная, но ничего катастрофического, к счастью, не случилось. На территории 16 га на Октябрьской набережной среди ряда объектов бывшего предприятия «Пигмент» нам необходимо было демонтировать высотную дымовую трубу. Однако при подготовке к демонтажу в теле бетона трубы была обнаружена трещина, из-за которой труба могла рухнуть в любую секунду. Накануне инцидента нами была предпринята попытка блокировать трещину для проведения контролируемого демонтажа в установленное время, но, к сожалению, труба самопроизвольно обрушилась ночью. При этом осколками строительного мусора были задеты несколько автомобилей и входная группа дома по соседству, но, слава богу, никто из людей не пострадал. Хочу отметить, что «СносСтройИнвест» компенсировал нанесенный ущерб еще в конце прошлого года.
- «СносСтройИнвест» работает на рынке демонтажа с 2002 года. Какие, по Вашему мнению, ключевые тренды развития в сфере демонтажа наблюдаются в последнее время?
- Объемы рынка демонтажа растут год от года. Тут можно выделить две основных причины. Во-первых, это процесс редевелопмента в крупных городах, стимулирующий снос неработающих предприятий и возведение на их месте современных жилых и коммерческих объектов. Во-вторых, технологическое перевооружение промышленных объектов в разных частях страны, внедрение новых, современных технологий, что также требует демонтажа старых неэффективных мощностей.
К сожалению, востребованность работ по сносу привела к бурному развитию компаний-однодневок, не имеющих ни опыта, ни квалифицированных специалистов, ни своего парка техники, но при этом активно участвующих в тендерах и побеждающих благодаря демпингу. Не удивительно, что заказчики после этого зачастую сталкиваются с проблемами: от срыва сроков работ до вывоза мусора на несанкционированные свалки. Тем не менее, стремление сэкономить зачастую приводит к повторению ошибок. Лишь наученные горьким опытом, частные заказчики начинают устанавливать определенные квалификационные требования к участникам тендера. Крупные госзаказчики при размещении тендера, как правило, опираются на определенные нормы и требования по квалификации и ценообразованию, что делает работу с ними более прозрачной и выгодной.
- Раньше часто приходилось слышать обратное мнение. Работу с госзаказчиками критиковали за избыток бюрократических процедур. Почему сейчас ситуация поменялась?
- Многие частные компании ищут пути для «экономии». Беру это слово в кавычки, поскольку из-за уже названных причин реально сберечь средства при этом не удается. Тем не менее, существует практика, когда для демонтажа сложного объекта на участке нанимают профессиональную компанию, а на все остальные работы – «экскаватор и полтора землекопа». Госзаказчики наоборот заинтересованы в том, чтобы комплексно решить имеющуюся проблему. Кроме того, они нацелены на соблюдение законодательства, в том числе экологического. Поэтому подрядчик обязан строго отчитаться о всем спектре проделанных работ.
Мы всегда заинтересована в выполнении всего комплекса работ «под ключ». Знаете, есть такая поговорка «ломать – не строить». Это, конечно, верно, вот только грамотно ломать порой даже сложнее. Понятие «грамотно» сегодня включает огромный объем самых разнообразных работ. Это и изыскания на месте, и разработка проекта, определение наиболее эффективной технологии, и сам демонтаж, и рециклинг тех материалов, которые можно использовать вторично, и вывоз строительного мусора на соответствующие полигоны, рекультивация почвы, и экологическое сопровождение, и пр. И на каждом этапе необходимы специализированное оборудование и квалифицированные кадры, которые обеспечат принятие верных решений. Именно все это в совокупности и является нашей работой.
- Как Вы оцениваете итоги прошлого года? Удалось ли выполнить поставленные задачи в условиях пандемии?
Несмотря на сложную обстановку из-за распространения коронавируса, в целом считаю итоги работы ГК «СносСтройИнвест» в прошлом году успешными. Еще в конце 2019 года при формировании стратегии развития перед холдингом была поставлена цель существенно нарастить объемы работ в регионах. И эта задача была успешно выполнена. За год компанией было реализовано более 50 проектов, причем лишь 30% из них – в Петербурге, а около 70% – именно в регионах. Также хочу отметить, что среди наших заказчиков существенно выросла доля госструктур и крупных предприятий с государственным участием. Все это позволило нам поддерживать рентабельность работы компании на должном уровне, несмотря на дополнительные расходы, связанные с удалённостью реализуемых проектов.
- Какие проекты в прошлом году стали ключевыми для компании?
- Основные проекты были связаны с демонтажем на опасных производственных предприятиях нефти-газовой отрасли. Одним из крупнейших наших заказчиков, например, является «Роснефть», реализующая программу по модернизации промышленных мощностей в Новом Уренгое (Ямало-Ненецкий округ). Мы успешно завершили демонтаж технически устаревшего оборудования, зданий и сооружений старой котельной. Для другого гиганта – АО «Газпром» мы выполнили демонтаж газовых резервуаров в Оренбургской области, а также произвели полную рекультивацию территории. В Мурманской области мы выполнили комплекс работ по разборке зданий складов рудника «Железный» на Ковдорском ГОК для МХК «Еврохим». Для компании «Полюс Логистика» (крупнейший золотодобывающий холдинг в России) в Красноярском крае мы осуществили комплекс работ по демонтажу производственных зданий ПП «Лесосибирск». Еще один крупный заказчик - «СибурТюменьГаз» («дочка» холдинга «Сибур»). В Ханты-Мансийском округе для нужд «Нижневартовского ГПЗ» мы реализовали проект по демонтажу зданий и сооружений, включая промышленные здания, высотную трубу, вышку связи и др. А по заказу «Мосэнерго» в столице на действующем предприятии была демонтирована высотная дымовая труба.
Кроме того, мы реализовали ряд проектов по сносу гражданских зданий – недостроев, ветхих или аварийных строений. Например, демонтаж недостроенного шестиподъездного жилого дома в Мурманске по заказу местной администрации.
В домашних регионах – Петербурге и Ленобласти в число крупнейших наших заказчиков в прошлом году вошли ТГК-1, «Группа ЛСР», Setl Group и другие. Для ТГК-1 мы реализовали достаточно сложный проект ликвидации участка высотной дымовой трубы ТЭЦ-14. По заказу «Группы ЛСР» был полностью завершен демонтаж Никольского кирпичного завода. Для них же мы осуществляли очистку участка под редевелопмент на улице Крыленко.
- Какие перспективы для развития отрасли Вы видите в наступившем году?
По нашей оценке, 2021 год в сфере демонтажа может быть даже сложнее, чем прошлый. Дело в том, что крупные предприятия (а это наши основные заказчики) по большей части не стали переверстывать бюджеты, когда в марте прошлого года в страну пришел коронавирус. Поэтому запланированные на год проекты в основном были реализованы. Бюджеты на этот год верстались уже с учетом влияния кризиса и были частично «урезаны». Таким образом, число планируемых на 2021 год проектов по демонтажу несколько снизилось, а конкуренция за заказы выросла. Но на сегодняшний день нам уже удалось обеспечить компанию заказами примерно до середины года, поэтому в целом мы смотрим на перспективы с оптимизмом. Мы планируем продолжать активную региональную экспансию: хотели ли бы более активно работать на рынке Центрального и Южного федеральных округов, а также в Крыму. Также планируем расширять свою деятельность в сфере рекультивации.
