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.
Столичные власти намерены ускорить строительство новых домов по программе реновации в два раза. Таким образом, в год предстоит возводить по сотне объектов общей площадью 1,5 млн кв. м. Для достижения заданной цели в ход идет усовершенствованный механизм поиска земельных участков, модульное строительство и цифровизация.
Впервые программу реновации представили в 2017 году. Тогда мэр Москвы Сергей Собянин заявил о решении снести 5176 советских пятиэтажек, а миллион жителей столичных «хрущевок» переселить в новое комфортное жилье. Год ушел на разработку градостроительной документации, и за следующие шесть лет в столице возвели 311 жилых домов, суммарная площадь которых оценивается в 4,4 млн кв. м. По словам Рафика Загрутдинова, главы Департамента строительства Москвы, этого объема достаточно для того, чтобы расселить порядка тысячи старых пятиэтажек. Тем не менее глава города поставил задачу ускориться и до конца 2024 года сдать порядка 100 домов общей площадью 1,5 млн кв. м, чтобы к концу периода объем жилья, построенного по программе, превысил 6 млн «квадратов».
За первое полугодие строители ввели в эксплуатацию семь новых домов по программе реновации. При этом в работе находятся еще около 9 млн кв. м, из которых 4,2 млн кв. м — в стадии строительства. Речь идет о 230 высотках.
«Одно дело — строительство жилых домов в чистом поле и совсем другое — работа в условиях плотно застроенной территории, когда приходится сталкиваться с переустройством инженерных сетей, когда нужно переселить каждого участника программы, чтобы освободить жилой дом, — говорит Рафик Загрутдинов. — Все жилые дома вплетены в городскую инженерную инфраструктуру. Как правило, по подвалам каждого проходит огромное количество транзитных инженерных сетей, которые, в том числе, питают соседние дома, а также и те, что не задействованы в программе реновации. Поэтому глубину задач, которые мы ежедневно решаем на уровне города и мэра, знают только те, кто непосредственно занимаются реализацией».
Значительно ускориться не позволяет и нехватка специалистов в части внутренней отделки помещений. В начале года чиновники говорили о дефиците строителей на уровне 15–20 тысяч человек. Отметим, что, в отличие от коммерческих проектов, дома по реновации не сдаются в черновых вариантах.
LEGO на службе реновации
Новые скорости может предоставить унификация процессов. Каждый дом реновации собирается из тысячи элементов, а единый подход в проектировании и строительстве дает возможность создавать типовые узлы решений — и речь не про одноликие панельки или пятиэтажки, популярные в советское время. Подрядчики программы реновации жилого фонда закладывают типовые узлы решений в цифровом виде в процессе информационного моделирования. А сегодня идут переговоры с производителями, чтобы укрупненные модули в виде собранных сантехузлов, кабин, стояков со смонтированной инфраструктурой или навесные панели поступали на строительную площадку уже в готовом виде.
По словам Рафика Загрутдинова, возможности укрупненной сборки уже начали тестировать. Так, в столице возвели здание детского сада из готовых модулей, а сейчас идет работа над школой. До конца этого года подрядчики соберут из модулей первый жилой дом. На данный момент чиновники определили «пилотную» площадку в микрорайоне Северный и приступили к подготовительным работам. После сдачи в эксплуатацию собранный дом будет передан Департаменту городского имущества Москвы.
«Я думаю, это сократит сроки строительства», — подчеркнул руководитель Департамента строительства столицы, добавляя, что данная технология позволяет заключить в одном модуле целую квартиру площадью порядка 100 «квадратов», которая будет учитывать и квартирографию, и стандарты, необходимые для программы реновации.
Напомним, стандарты реновации сформировались в первые годы реализации программы. Как вспомнил экс-руководитель Департамента градостроительной политики Москвы Сергей Левкин во время своей последней пресс-конференции весной 2024 года, в процессе проектирования новых домов представители различных департаментов детально изучали архитектурно-планировочное решение каждого дома на заседаниях рабочей группы. «Были видны каждый этаж и каждая квартира: площадь, туалет раздельный или совмещенный, кухня в виде пенала шесть на три метра или три на три, комната не могла иметь длинную и вытянутую форму. В процессе сформировался пул проектировщиков, которые начали понимать и жить в новой парадигме», — указал чиновник.
Первый ЖК из крупногабаритных модулей появился на территории Новой Москвы (в деревне Яковлево поселения Десеновское) недалеко от завода по производству готовых квартир. На площадке выпускают крупные блоки с чистовой отделкой и коммуникациями, из которых можно собирать как жилые дома, так и нежилые объекты общественного назначения. Каждый модуль имеет размеры 15 х 6 метров, что сопоставимо размеру трехкомнатной квартиры. Речь идет о полностью отделанном помещении свободной планировки площадью около 100 кв. м со всеми инженерными коммуникациями. При желании блок можно оснастить системой «умный дом» в заводских условиях с применением современных материалов и соблюдением всех технологических процессов.
«Я проповедовал, что это кирпичная кладка. Дом собирается из кирпичей, и мы в кирпич попробуем закинуть квартиру, — указал Сергей Амбарцумян, генеральный директор “Концерн Монарх”, во время выступления на площадке выставки-форума “Россия” на ВДНХ. — Сегодня у нас есть заказ на школу, детский сад и жилой дом высотой в 23 этажа и площадью 90 тысяч кв. м». Параллельно с этим компания работает над разработкой компьютерной программы, которая станет самостоятельно готовить проектно-сметную документацию для будущих жилых комплексов и даст возможность собирать модули в беспилотном варианте.
Чиновники не исключают, что долгосрочность программы и ясность будущих планов сподвигнут инвесторов на вложения в развитие производств. Согласно документам, реновация продлится в течение 15 лет, при этом в открытом доступе публикуется план работ на следующую пятилетку со стабильным финансированием. Таким образом, все участники понимают объемы работы и загрузки. Например, производители лифтов точно знают, сколько тысяч единиц оборудования необходимо произвести для программы реновации.
Ускоренный подбор площадок для строительства
Сдерживающим фактором становится нехватка земельных участков под строительство новых домов по реновации. В целом для реализации программы власти уже подобрали места, на которых можно возвести порядка 12 млн кв. м жилья. Однако этого недостаточно. Как пояснил Сергей Левкин, в конце первого квартала для ускорения процесса было принято решение, что 44 площадки, отведенные ранее под комплексное развитие территорий, отданы под реновацию. Не исключено, что список дополнят еще 24 земельных участка, дискуссия о предназначении которых идет с комплексом экономической политики. По словам Сергея Ивановича, такой подход позволит 80 тысячам москвичей переехать в новые дома намного раньше — уже на втором этапе реализации с 2025 по 2028 год.
Без бумаги и личного присутствия
Помогает ускоряться и цифровизация. Уже внедрен сервис, позволяющий наладить прямую связь между жителями дома, которым предстоит переселяться, и государственными структурами. И теперь можно в электронном виде получить уведомление о переселении, подать заявление с просьбой оказать помощь при переезде (что заложено в программу) и направить все необходимые документы, заверенные электронной цифровой подписью. В дальнейшем все, что связано с взаимодействием между чиновниками, городом, жителями и домом, планируется перевести в электронный формат — вживую москвичи будут только получать ключи от квартиры и принимать отделочные работы во внутренних помещениях.
«Но самое главное, что в Департаменте строительства продолжается большая работа по описанию и оцифровке бизнес-процессов. В стройке очень важна скорость принятия решения, поэтому важно сократить, свести до минимума бюрократию, — говорит Рафик Равилович. — Как вы знаете, в любых отраслях очень много бумажной работы. Надо правильно запроектировать и согласно проекту построить объект, а для доказательства того, что продукт соответствует проекту, нужно подготовить огромное количество исполнительной документации и чертежей. Теперь мы принимаем ее только в цифровом виде. Следующим шагом станет использование элементов искусственного интеллекта. Нам поставлена задача подойти к универсальным процессам с сокращением бумажной волокиты до минимума, к стандартным типовым решениям и унификации всех проектных решений. Благодаря этому нам удается сокращать сроки строительства при увеличении объемов ввода».
