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.
Отмечающий 75-летие Владимир Яковлев был губернатором Санкт-Петербурга в непростое время конца 1990-х – начала «нулевых». За период его руководства в городе был реализован ряд знаковых проектов, а на финал его губернаторства пришлось празднование 300-летия Северной столицы.
На фото: Ледовый дворец построен всего за два года на месте Яблоневской свалки и заболоченного пустыря. Проект разрабатывала группа архитекторов из Москвы и Петербурга, в том числе ПТАМ Сергея Соколова. Генеральный подрядчик – Skanska East Еurоре Оу. В 2000 году сдано в эксплуатацию пятиэтажное здание площадью 37 тыс. кв. м, на 12,3 тыс. зрительских мест. Вокруг комплекса оборудованы парковки. Стоимость проекта – около 60 млн долларов.
Владимир Яковлев встал во главе города в 1996 году и в 2000-м переизбран на этот пост. В период его губернаторства реализован ряд крупных проектов в разных сферах: реконструировались дороги, строилось метро, ремонтировались и реставрировались здания, запускались крупные транспортные проекты. В 1999 году введен участок Правобережной линии Петербургского метрополитена от станции «Чкаловская» до «Старой Деревни». Началось строительство долгожданной Кольцевой автодороги, вызрел замысел Западного скоростного диаметра.
В январе 2003 года в Петербурге стартовала программа расселения ветхого и аварийного жилья. В бюджет были заложены миллиарды на капремонт. Прошли эксперименты по реконструкции домов первых массовых серий.
Крупнейшим проектом в сфере энергетики в бытность Владимира Яковлева губернатором стала Северо-Западная ТЭЦ – первая в России станция с парогазовым циклом. Теперь ТЭЦ имеет статус филиала АО «ИнтерРАО – Электрогенерация» и обеспечивает теплом не только Приморский район Петербурга, но также работает в энергосистеме России и поставляет электроэнергию в Финляндию.
На фото: строительство Северо-Западной ТЭЦ велось в 1994–2000 годах в пос. Ольгино. Пуск первого энергоблока мощностью 450 МВт состоялся 22 декабря 2000 года. Установленная электрическая мощность – 900 МВт. Установленная тепловая мощность – 700 Гкал/ч. Станция работает на природном газе. Второй энергоблок построен позже, в 2006 году. Его электрическая мощность составляет 450 МВт, тепловая – 350 Гкал/час. Общая стоимость проекта – 750 млн долларов.
Источник фото: http://russos.ru/
Курс на КОТы
Владимир Яковлев стал одним из инициаторов проектов комплексного освоения территорий. Подглядев в европейских странах районы вблизи аэропортов, он предложил развивать земли вокруг «Пулково». Так начала формироваться деловая зона, получившая название «Пулково-3».
Город сам выполнил планировку территории и подготовил землю под застройку. В мае 1999 года вышло распоряжение о подготовке участков на продажу. Фонд имущества Петербурга сформировал 14 первых лотов.
Первый объект, построенный в деловой зоне, – гипермаркет «Лента» – открылся в 2003 году. Теперь зона возле аэропорта активно застраивается, здесь появились другие торговые центры, офисы, автосалоны, многофункциональные комплексы.
Очевидным драйвером для развития депрессивной территории Невского района Петербурга стал Ледовый дворец, построенный на проспекте Пятилеток специально для Чемпионата мира по хоккею.
Город-праздник
300-летие Петербурга стало испытанием и для горожан, и для властей. Подготовка к юбилею началась задолго до него. Федеральный бюджет выделил на эти цели 41 млрд рублей – объем, сопоставимый с годовым бюджетом Петербурга. Однако средствами распоряжались министерства – каждое по своей линии. Многое из запланированного сделать не успели, в том числе из-за задержек финансирования. Тем не менее, до наступления 27 мая 2003 года были отремонтированы и отреставрированы знаковые объекты, восстановлен из руин Константиновский дворец в Стрельне, облагорожен парк 300-летия Санкт-Петербурга в Приморском районе, проведена реставрация исторических фасадов в центре.
Одним из самых заметных проектов в рамках подготовки города к юбилею стало строительство Ладожского вокзала.
На фото: Ладожский вокзал построен в 2001–2003 годах на Заневском проспекте, 73, около станции метро «Ладожская», на базе путевого хозяйства железнодорожной платформы «Дача Долгорукова». Он – единственный в Петербурге транзитный, все прочие – тупиковые. Проект Студии-44 под руководством Никиты Явейна получил высшую награду России в области архитектуры – премию «Хрустальный Дедал». Генподрядчиком выступила Балтийская строительная компания. Вокзальный комплекс площадью 28 тыс. кв. м на момент запуска был самым «умным» в Европе. Стоимость проекта составила 9 млрд рублей.
Источник фото: https://m.asninfo.ru/
Задел на будущее
Есть проекты, которые начинались в бытность Владимира Яковлева губернатором, но завершились позже, иногда – намного позже. Например, в 2003 году власти планировали создать магистраль между Обводным каналом и Дунайским проспектом в створе Митрофаньевского шоссе и Кубинской улицы, подготовить под строительство территорию в Коломягах, развивать промзону «Парнас».
Начало создания в Петербурге современного культурного кластера (впрочем, такого слова в лексиконе чиновников тогда не было) – тоже относится к периоду губернаторства Владимира Яковлева. В 2003 году был выбран первый проект – Доминика Перро, для строительства второй сцены Мариинского театра.
В 1998 году стартовало, наконец, строительство КАД. И осенью 2001-го был открыт первый участок длиной 24 км, от «Горской» до «Осиновой Рощи». Кроме того, было принято принципиальное решение о создании ЗСД. Также планировалось и запускалось немало других проектов.
Владимир Анатольевич, город помнит Вас!
На прошлой неделе в Санкт-Петербурге состоялся Международный форум «Цифровая трансформация строительной отрасли для устойчивого развития». Собравшиеся эксперты обсудили перспективы развития России в этой сфере. Особое внимание было уделено роли государства в распространении цифровых технологий (прежде всего BIM) в строительстве.
Значение, которое федеральные власти придают этой теме, не удивительно. Обсуждаемые вопросы находятся, по сути, на стыке двух нацпроектов – «Жилье и городская среда» и «Цифровая экономика». Эксперты говорили о внедрении «цифры» не только в строительный процесс, но и разные сферы человеческой жизни, сделать которые более комфортными призваны «умные технологии».
От теории…
«Есть понимание идеологии развития BIM в России. Нормативная база пока отстает. И наша задача сегодня – интенсифицировать этот процесс», – подчеркнул глава Минстроя РФ Владимир Якушев, напомнив, что в июле этого года состоялся наконец прорыв в этой сфере: был принят Закон № 151-ФЗ, который ввел понятие «информационное моделирование» в правовую среду (конкретно – в Градкодекс РФ).
Сейчас активно идет работа по созданию нормативной базы. По словам министра, подзаконные акты планируется принять в конце этого – первом квартале следующего года. Отметим, что процесс уже начался. В частности, на федеральном портале проектов нормативно-правовых актов размещен проект приказа Минстроя РФ об утверждении «Методики определения стоимости работ по подготовке проектной документации, содержащей материалы в форме информационной модели». Всего будет принято 7 Сводов правил и 23 ГОСТа в этой сфере. Они сформируют основу для более широкого внедрения BIM-технологий в практику строительной деятельности.
Как отметил вице-губернатор Петербурга Николай Линченко, городской Центр госэкспертизы уже осваивает работу с BIM (в рамках информационных моделей идет работа по проектам школы и детского сада), однако нормативной базы не хватает. «Пока мы делаем, что можем, на региональном уровне. Однако алгоритмизация всех процессов на базе федеральной нормативной документации была бы большим подспорьем», – подчеркнул он.
Замглавы Минстроя РФ Дмитрий Волков признает, что нормирующие документы появляются не очень быстро, но отмечает, что это сознательная позиция ведомства. «Не помешать процессу освоения BIM отраслью избыточным регулированием, на наш взгляд, гораздо важнее, чем быстро выпустить нормативы», – подчеркивает он.
Замминистра отмечает, что развитие «цифры» тормозится законодательством, причем не только нехваткой регулирующих документов, но и самой его «идеологией». «Градостроительное законодательство у нас не технологическое, а девелоперское – рассматривает не последовательность процессов, а инвестиционные процедуры. К тому же очень «лоскутное», состоящее из множества накопившихся за годы поправок – так, что базовые, принципиальные посылы за ними уже не видны», – признает Дмитрий Волков.
Поэтому, по словам Владимира Якушева, «перевести» Градостроительный кодекс РФ на язык «цифры» – это одна из стратегических задач, стоящих перед Минстроем до 2024 года.
…к практике
Но нормотворчеством деятельность Минстроя РФ не ограничивается. Сейчас ведомство реализует «пилот» по прохождению госэкспертизы в формате BIM с использованием российского ПО. Опыт проходит на проекте школы в Екатеринбурге. Он должен завершиться в декабре 2019 года.
Как пояснил директор Федерального центра нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве Андрей Басов, идея проекта – взять уже прошедший экспертизу строящийся объект и провести его экспертизу повторно в формате BIM. Это делается для того, чтобы разобраться с нюансами работы экспертизы, в том числе на региональных уровнях, понять, какие параметры необходимо заложить в нормативно-технические документы, какие изменения нужно внести в существующие постановления.
Для проведения экспертизы в цифровом формате отечественными разработчиками (Csoft, «Неолант», Renga Software) подготовлена специальная программная среда, включающая описательную часть проекта, трехмерную модель школы и необходимую исходно-разрешительную документацию. Работа над пилотным проектом позволит сделать более качественные документы в развитие 151-ФЗ, подготовить изменения в Постановления Правительства № 87 и № 145 и соответствующие изменения по инженерным изысканиям.
Одним из результатов этой работы, по словам Владимира Якушева, станет формирование в 2020 году списка бюджетных объектов, при строительстве которых использование информационной модели станет обязательным. «Каждая компания самостоятельно определяет степень цифровизации, которая ей необходима при возведении объектов. Но в строительстве за счет бюджетных средств ситуация другая – в действующем законодательстве пока не предусмотрено применение BIM-технологий. А значит, затраты на них нелегитимны – и стоимость в строительный проект по госзакупке заложить нельзя. Это положение необходимо менять», – сказал он.
Кроме того, по словам министра, использование информационных моделей в перспективе даст серьезную экономию при госзаказе. «Поэтому использование BIM станет обязательным. Речь идет прежде всего об объектах социального значения – школах, детсадах, поликлиниках, учреждениях спорта, культуры, соцобслуживания и др. Мы убеждены, что использование технологий информационного моделирования повысит качество проектных решений. Это позволит создать более комфортную городскую среду и жилье. При этом сроки ввода объектов в эксплуатацию сократятся», – подчеркивает Владимир Якушев.
Готовность № 1
Еще одним из важнейших вопросов, обсуждавшихся на конференции, стала готовность самой строительной отрасли к переходу на цифровые технологии. Владимир Якушев отметил, что гиганты российской экономики, такие как «РЖД», «Росатом», «Газпром», «Сбербанк» и прочие, уже давно и основательно ведут работы по уходу в «цифру». Николай Линченко добавил, что ведущие игроки строительного рынка Северной столицы также успешно работают в этом направлении, в том числе и в смысле перехода на BIM.
«Российские строители вообще всегда ко всему готовы. И BIM – не исключение. Цифровизация – это не будущее, это уже реальность, в которой мы все живем. Строительство – достаточно консервативная отрасль, но и оно не является исключением из правил. Все крупнейшие игроки в той или иной мере уже перешли на "цифру"» – считает экс-вице-губернатор Петербурга, генеральный директор ПАО «Ростелеком» Михаил Осеевский, отметивший при этом, что для построения эффективной работы в этом направлении необходимо вывести ее на уровень не только регионов, но и муниципалитетов.
Владимир Якушев обратил внимание на важность подготовки квалифицированных кадров для этой сферы. «Бизнес и регионы должны сформировать «техническое задание» для вузов, чтобы у тех было понимание, какие специалисты и в каком количестве нужны для эффективного перехода к работе с цифровыми технологиями. Минстрой вместе с другими федеральными ведомствами уделяют этому вопросу повышенное внимание», – заявил он.
Со своей стороны, и. о. ректора Московского государственного строительного университета Андрей Волков отметил, что система образования в этой сфере требует более тонкой настройки. «Один из важнейших моментов: необходимо, чтобы цифровые знания не вытесняли, а дополняли профессиональные строительные компетенции. Это должен быть единый комплекс навыков», – подчеркнул он.
Многие выступавшие отмечали, что BIM – это технологии не только проектирования, но и всего жизненного цикла объектов – от появления задумки до эксплуатации и утилизации. «Эксплуатация – это самый долгосрочный этап жизни любого строения или сооружения. Именно на этом этапе возможно извлечение максимальных позитивных экономических эффектов инвестпроекта. Но это должно учитываться еще при проектировании», – говорит президент Британского института управления недвижимостью и президент Комитета по стандартизации процессов управления недвижимостью, глава комитета ИСО/ТК 267 Стэн Митчелл. Он также обратил внимание на необходимость международной стандартизации подходов к BIM, что позволит ускорить развитие технологий и укрепит транснациональное сотрудничество в этой сфере.
Мнение
Владимир Якушев, глава Минстроя РФ:
– Мы отчетливо понимаем, что сначала BIM – это серьезные расходы, и только в перспективе, пусть и сравнительно близкой, – позитивный экономический эффект. Коммерческие организации сами решают вопросы инвестирования в этот процесс и последующего извлечения прибыли. Судя по тому, как активно информационное моделирование распространяется, – решают именно в пользу его развития. С госструктурами – сложнее. Очевидно, что возможности государства не безграничны, а значит, мы стремимся осуществить переход за минимальные деньги. С другой стороны, это не означает, что федеральный центр не готов помогать внедрению BIM. По мере увеличения требований в этой сфере будут формироваться и меры поддержки, стимулирования этого процесса.
Максим Нечипоренко, заместителя генерального директора Renga Software:
– Нас пригласили принять участие в форуме организаторы мероприятия, представители ФАУ «ФЦС». Примечательно, что для ФАУ «ФЦС» организация подобных мероприятий является не профильной задачей, но идея продемонстрировать позицию и роль Министерства строительства в вопросах перехода отрасли на BIM, на мой взгляд, очень хорошая.
В рамках сотрудничества с ФАУ «ФЦС» мы работаем над экспериментальным проектом, цель которого изучить возможности проведения государственной экспертизы с использованием информационной модели, созданной в российском ПО. Для этого на основании полученной проектной документации общеобразовательной школы мы создали ее информационную модель в BIM-системе Renga.
На форуме были продемонстрированы текущие результаты этого проекта. Участники форума смогли не только увидеть 3D-модель школы, но и прогуляться по ней в очках виртуальной реальности.
Стоит также отметить, что мероприятие такого уровня в Санкт-Петербурге (родном для
Renga Software городе) проводилось впервые. Хочется, чтобы и впредь высокопоставленные гости приезжали в северную столицу на подобные BIM-форумы.
Справка
Организатором форума выступила компания «РБК-Конференции». Поддержку оказали Минстрой РФ, Главгосэкспертиза России, Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве. В мероприятии приняли участие представители Франции, Швейцарии, Германии, Испании, США, Великобритании и других стран. «Строительный Еженедельник» стал информационным партнером форума.