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.
Конгрессно-выставочный центр «Экспофорум» – не просто уникальный объект. Он стал драйвером развития южных территорий Петербурга и визитной карточкой не только для города, но для всех участников проекта.
Появление центра было неизбежно: становилось все больше регулярных выставок и форумов, которые расширялись и нуждались в значительных площадях. До появления «Экспофорума» главной площадкой для них был центр «Ленэкспо». Для сравнения: площадь павильонов в Гавани составляет 40 тыс. кв. м (как несколько лет назад рассказывал гендиректор ВАО «Ленэкспо» Сергей Алексеев, был план расширить площади павильонов до 60 тыс. кв. м), а в «Экспофоруме» – 80 тыс. кв. м. И есть планы их удвоить. К тому же выставочные площади «Ленэкспо», мягко говоря, устарели.
КВЦ «Экспофорум» построен в 2011–2016 годах в две очереди. В составе первой – конгресс-центр на 25 залов общей вместимостью 10 тыс. человек; три выставочных павильона и три открытые выставочные площадки общей площадью около 80 тыс. кв. м. Очередь сдана в 2014 году. Вторая завершена в 2016 году: таможенно-логистические объекты, два бизнес-центра, два отеля Hilton (три и четыре «звезды») и церковь. Открытая парковка рассчитана на 4,7 тыс. автомобилей. Общая площадь недвижимости – 220 тыс. кв. м. Площадь территории «Экспофорума» – свыше 56 га. Стоимость проекта – 25 млрд рублей.
Фото: Никита Крючков
Строительство началось в ноябре 2011 года. «Обмен знаниями, опытом, технологиями – это стимул для успешного развития бизнеса. Поэтому я уверен: создание современного конгрессно-выставочного центра откроет новые возможности для российских и зарубежных компаний. Кроме того, строительство «Экспофорума» станет важным шагом в формировании Северной столицы как одного из крупнейших деловых центров Европы. Будет активнее развиваться деловой туризм, повысится социально-экономический уровень города», – сказал на старте строительства глава «Газпрома» Алексей Миллер.
В проекте участвовало много компаний. Заказчиком выступила Группа «Газпром». Генеральный проектировщик – архитектурный консорциум, в составе которого ООО «Евгений Герасимов и партнеры», компания SPEECH Сергея Чобана, NPS Tchoban Voss. Генподрядчик – АО «Эталон ЛенСпецСМУ», входящее в Группу «Эталон». Были также поставщики и субподрядчики – «Экспоресурс», «Партнер», «Ленпромстрой», «Керапласт», «Ленмонтаж», «Новая Эра», «ГлэДис», CREACON и др.
Пионеры технологий
Компания «Эталон ЛенСпецСМУ» и другие участники проекта при строительстве «Экспофорума» нередко выступали пионерами, применяя новые технологии, придумывая собственные разработки.
Павильоны сооружены по бесколонной технологии, что позволяет изменять конфигурацию выставочного пространства. 90-метровые фермы покоятся на двух колоннах, связывая павильоны остекленными переходами.
Фото: Никита Крючков
При проектировании заказчик поставил задание: все инженерные сети в любом наборе при необходимости должны дотянуться до любой точки объекта. Поэтому все сети проложены под полом. Оборудован фальш-пол, отстоящий от плиты фундамента на 700 мм. А подо всем объектом располагается подземный уровень, в который спрятаны инженерные коммуникации. Это существенно облегчает эксплуатацию комплекса. Конструкция пола, кроме того, усилена, что позволяет экспонировать крупногабаритные объекты. Допустимая нагрузка – 2,5 т на 1 кв. м.
Отдельного внимания заслуживает система вентиляции и кондиционирования. Смонтировано более 200 вентиляционных установок и свыше 100 тыс. кв. м воздуховодов. В любой локации комплекса есть возможность создать индивидуальный микроклимат – в том числе с помощью сверхмощных холодильных установок и собственной котельной мощностью 37 MBт. А задать нужную температуру можно с помощью программ, установленных на мобильных устройствах. Кстати, серьезные инженерные мощности позволяют иметь большой объем зоны кейтеринга – рестораны, кафе, бары. Кухни в конгресс-центре расположены через каждые 50 м.
Еще одна особенность комплекса – масштабное витражное остекление, общая площадь которого превысила 72 тыс. кв. м. Смонтированы громадные стеклопакеты площадью 15 кв. м.
На фото: Антон Дюмин
Автор фото: Никита Крючков
Антон Дюмин, управляющий инвестиционно-строительными проектами АО «Эталон ЛенСпецСМУ» (входит в Группу «Эталон»), участник строительства комплекса «Экспофорум», считает объект «визитной карточкой проектной группы» компании. Многое здесь сделано впервые:
– Впервые в России на территории комплекса построены заглубленные подстанции. Этот способ годится для плотной городской застройки. На строительстве была опробована чешская технология. Железобетонные элементы для подстанции привезены из Чехии. Дорогое удовольствие, надо сказать, но затраты оправдывают себя. Объект имеет первую особую категорию электробезопасности.
– Наверняка, если что-то делалось впервые, вы столкнулись с определенными сложностями…
– Были сложности с вертикальной планировкой при воссоздании храма. Фрагменты фундамента двухколоколенной церкви Смоленской иконы Божией Матери XVIII века по проекту Кваренги обнаружились в ходе строительства. Из-за большого перепада в намытых грунтах они сползали в реку Пулковка. Мы привлекали специалистов по механике грунтов из СПбГАСУ, чтобы поправить ситуацию.
Пришлось помучиться с фасадами двух бизнес-центров. Для облицовки использовались 3D-элементы весом до 120 кг. Это португальская керамика. Несмотря на 3D-систему, почти все пришлось делать вручную. Но для Петербурга это уникальные фасады: двойная нитка остекления; первая и вторая линии отстоят друг от друга на 600 мм. Можно регулировать микроклимат внутри помещений и на фасадах.
– Некоторое время назад шли разговоры о возможном расширении проекта. Группа «Эталон» готова участвовать?
– Мы бы не возражали.
Фото: https://www.speech.su/
Пионеры трансформации
Уникальная особенность комплекса – способность к трансформации. Главное здание – сам конгресс-центр – имеет вместимость 10 тыс. человек. Здесь можно развернуть, выгородить 30–35 выставочных залов. Залы оборудованы акустическими и осветительными системами, видеоэкранами.
Есть залы многофункциональные, которые трансформируются с помощью специальных перегородок, меняя конфигурации и площади. Высота перегородок – 10 м. Они мобильные и звуконепроницаемые. В России такие есть только в «Экспофоруме». Перегородки и конструкции потолка монтировались на месте. В павильонах действовали сборочные цеха, в которых работало до 4 тыс. человек.
Основных зала – три. Самый большой рассчитан на 4 тыс. мест. Он же – кинозал с самым большим экраном в Европе, размером 24 на 10 м. Именно здесь проходят пленарные заседания Петербургского экономического форума.
Есть зал с трансформирующимся потолком, состоящим из 99 сегментов. Потолок можно опустить до 1 м от пола. И, конечно, большой зал можно поделить на несколько залов поменьше. Технология опускающегося потолка – такая же, как в цирке.
В одном из павильонов (F) можно проводить спортивные мероприятия: высота потолков составляет 18 м, есть возможность оборудовать раздевалки, душевые и пр., а также быстро оборудовать трибуны для зрителей. Вместимость – до 5 тыс. человек. В комплексе также есть VIP-зона площадью 2,5 тыс. кв. м, предназначенная для переговоров.
А еще оборудованы три вертолетных площадки – иным способом, как по воздуху, алмазы из Якутии на ювелирные выставки возить нельзя.
«Экспофорум» – один из значимых проектов Петербурга, здесь есть сочетание всех функций для выставок, констатирует Антон Дюмин.
При строительстве «Экспофорума» участникам проекта приходилось придумывать собственные технологии. Например, потолок, изготовленный из алюминиевых профилей, нельзя было обшивать деревом – из-за противопожарных норм, – а он должен был иметь вид деревянного. Оставалась покраска «под дерево». Обычными способами эффекта дерева добиться не удалось, красили женскими колготками. Ушла целая «газель» колготок.
Пионеры роста
Появление КВЦ в Шушарах помогло городским властям решиться на реконструкцию Петербургского шоссе, чтобы обеспечить нормальный проезд участникам мероприятий. Модернизация трассы предусматривала уширение дорожного полотна с двух до четырех-шести полос на участке от Пулковского шоссе до Детскосельского бульвара в Пушкине, строительство двухуровневой развязки на месте моста через Пулковку и путепровода через Балтийское направление железной дороги у Витебского проспекта.
Реконструированные участки готовы; проблемы возникли с развязкой, сейчас они решаются. В частности, весной стало известно о намерениях властей построить новую трассу – от Волхонского до Московского и Петрозаводского шоссе, а далее до федеральной трассы «Кола». Она, в частности, улучшит транспортную доступность «Экспофорума». Планируется реализовать проект до 2024 года.
Одновременно возродились разговоры о планах КВЦ удвоить выставочные площади. Первоначальный проект, еще до выхода на площадку, предполагал строительство 500 тыс. кв. м недвижимости.
Сейчас планируется построить три павильона, при наличии земли – отели. «Газпром» не отказался от идеи создать и туристический хаб, поскольку КВЦ располагается (если ехать по КАД) недалеко от Петергофа, Пушкина, Стрельны, Ломоносова.
Игорь Гусаков: «Экспофорум» – один из крупнейших наших проектов
ООО «Керапласт» (российское подразделение финского концерна Keraplast OY) производит светопрозрачные конструкции, люки и окна дымоудаления. Продукция компании нашла широкое применение на различных объектах, среди которых есть и по-настоящему уникальные. Один из них – «Экспофорум», рассказывает генеральный директор ООО «Керапласт» Игорь Гусаков.
Фото: ООО «Керапласт»
– Конгрессно-выставочный комплекс «Экспофорум», наряду с аэропортами «Пулково» и «Шереметьево», входит в число крупнейших проектов, в реализации которых принимала участие наша компания.
Суммарно мы поставили на этот объект около 150 люков – как просто световых, так и люков дымоудаления. Напомню, купола (световые фонари) монтируются на плоских (или имеющих относительно небольшой наклон) кровлях и используются для обеспечения естественного освещения расположенных под ними помещений. А люки дымоудаления являются частью систем противопожарной безопасности зданий. В случае пожара после получения сигнала от датчиков они автоматически открываются и создают дополнительную тягу для выхода дыма. Есть варианты, где устанавливается оборудование, запуск которого обеспечивает принудительную вытяжную вентиляцию. Как известно, больше всего человеческих жертв при пожарах происходит не из-за огня, а из-за задымления – люди просто задыхаются. Наша продукция позволяет этого избежать.
Фото: ООО «Керапласт»
Наша работа на «Экспофоруме» длилась больше года. Помимо поставок, мы осуществляли установку нашего оборудования в соответствии со всеми правилами.
Справка
Keraplast выпускает световые купола, дымовые люки и окна, светопропускающие навесы и туннели из прозрачного пластика. Продукция сертифицирована по системе оценки качества ISO 9001, соответствует Евростандарту EN 12101, маркирована знаком качества СЕ, имеет все необходимые российские сертификаты, соответствует требованиям ГОСТов. Сертификация люков дымоудаления проведена в лаборатории ВНИИ пожарной охраны МЧС России. Противопожарные люки для выхода на кровлю сертифицированы по стандарту ЕI30, EI60.
За последние годы средняя обеспеченность жильем у петербуржцев увеличилась за счет того, что горожане сами решали свой квартирный вопрос. Однако ситуация с местами в детсадах и школах по-прежнему оставляет желать лучшего.
По расчетам Комитета по архитектуре и градостроительству Смольного, в 2018 году на каждого петербуржца приходилось 26,3 «квадрата» жилья. Такие данные привел на отчете по исполнению Генплана города в Заксобрании председатель КГА Владимир Григорьев.
За прогнозным периодом
Чиновник напомнил, что в 2018 году в Петербурге было сдано 3,95 млн «квадратов» жилья. Общая площадь жилищного фонда, по итогам прошлого года, выросла до 141, 6 млн кв. м. В городе проживало 5,38 млн человек. Таким образом, на горожанина в среднем приходилось 26,3 кв. м. «За период 2014–2018 годов средняя обеспеченность петербуржцев жильем выросла на 1,4 кв. м на человека», – добавил Владимир Григорьев.
Как отметил эксперт Комиссии по городскому хозяйству ЗакС, глава Центра экспертиз «ЭКОМ» Александр Карпов, рост объясняется прежде всего тем, что горожане в последние годы активно улучшали свои жилищные условия, что является положительным трендом для строительной отрасли.
Вместе с тем, по его расчетам, с учетом замедления темпов ввода, среднего показателя в 28 «квадратов» на горожанина можно будет достичь лишь в 2020 году, а обещанные в предыдущих вариантах Генплана 35 кв. м на петербуржца и «вообще лежат теперь за прогнозным периодом».
В районах активной застройки
По словам Владимира Григорьева, в городе сохраняются сложности с обеспеченностью населения объектами дошкольного и школьного образования. «Так, дошкольных учреждений не хватает в Приморском, Московском, Колпинском, Петроградском и других районах Петербурга. Критическая ситуация со школами сложилась в Пушкинском, Приморском, Красносельском районах», – констатировал он, добавив, что школ не хватает прежде всего на территориях активной застройки.
В среднем по Петербургу горожане обеспечены местами в детсадах на 74% от норматива, местами в школах – на 72%. Чуть лучше ситуация складывается со стационарами – 76%. Хуже дело обстоит с уличными спортивными площадками – 38%, спортзалами – 32%, бассейнами – 30%. Зато музеями и кинотеатрами горожане обеспечены более чем на 100%.
«Низкая степень выполнения задач Генплана в области физкультуры и спорта обусловлена как необходимостью строительства новых спортивных объектов, так и завышенными нормативами обеспеченности», – пояснил Владимир Григорьев.
В свою очередь, Александр Карпов отметил, что ситуация с объектами спорта не меняется к лучшему последние десять лет, а стагнация по соцобъектам длится уже более пяти лет. Впрочем, эксперт признал: городские власти прикладывают значительные усилия для исправления ситуации.
Непродуманные километры
Как сообщил Александр Карпов, согласно Генплану на 1 кв. км застроенной городской территории должно приходиться 2,5 км дорог. По итогам 2018 года, этот показатель был 2,39 км. Чтобы выполнить норматив в Петербурге, необходимо создать еще 154 км улично-дорожной сети (УДС). В настоящее время ежегодно в Северной столице вводится около 30 км дорог, задачу вполне реально выполнить, однако этот показатель учитывает весь город, а не локальные зоны активной застройки.
«В Генплане запланировано необходимых для города объектов УДС на 332 км. А в утвержденных для новой застройки ППТ заявлено примерно 304 км улиц. А вот это уже построить за пять лет никак невозможно с теми темпами, которые сейчас имеются», – считает Александр Карпов и предлагает внести корректировки для нормативов по обеспеченности дорогами.
По его словам, характерным примером непродуманного планирования является ситуация с новостройками на юге города, которые уже сейчас стоят в пробках.
Кстати
Согласно утвержденным нормативам градостроительного проектирования (РНГД), на 1 тыс. жителей необходимо создавать 61 место в детсадах, располагающихся в радиусе 300 м от места проживания детей. В школах предполагается организация 120 мест в радиусе 500 м. Норматив по плоскостным спортивным сооружениям – 2 тыс. кв. м, с пешеходно-транспортной доступностью до 30 минут.