Максим Зайцев: «Мы моделировали предстоящие работы на опытной площадке»
Компания «ГЕОИЗОЛ» принимает участие в восстановлении Александровского дворца в Царском Селе. Компания выполняет второй этап работ в здании-памятнике – проектирование и устройство подвальных помещений. О том, с какими сложностями пришлось столкнуться компании, корреспонденту «Строительного Еженедельника» Ивану Ибрагимбекову рассказал Максим Зайцев, технический директор «ГЕОИЗОЛ».
– Когда стало известно, что вы будете работать на объекте?
– После передачи музею-заповеднику «Царское Село» Александровского дворца в здании предусматривалось открытие музейных и выставочных площадей. Находящееся в аварийном состоянии здание требовало капитального ремонта и реставрации.
В 2010 году был проведен открытый конкурс на право заключения государственного контракта на разработку проектной документации по реконструкции, реставрации, техническому переоснащению и приспособлению Александровского дворца для музейного использования.
Работы по проектированию и устройству подвальных помещений были поручены компании «ГЕОИЗОЛ». Перед специалистами компании «ГЕОИЗОЛ» была поставлена интересная и трудная задача по приспособлению подвальных помещений Александровского дворца под современные нужды музейного комплекса.
– В чем состоит задача вашей компании?
– В соответствии с проектом в цокольных и подвальных помещениях музея должны разместиться объекты инфраструктуры (два кафе, гардероб для посетителей, технические и вспомогательные помещения).
Для реализации принятых архитектурным проектом решений необходимо выполнить общее заглубление пола цокольного этажа ниже отметки существующего пола на 1,5-2 м и ниже отметки подошвы существующих фундаментов на 0,5-1 м. При этом остро стоял вопрос о сохранении максимальной площади подвальных помещений.
В шурфах, выполненных группой компаний «ГЕОИЗОЛ» под подошвой исторических фундаментов, были обнаружены разнородные грунты – супесь и суглинок разных видов, гнезда песка и переслаивание указанных грунтов.
Очевидно, что здание Александровского дворца возведено на искусственной насыпи. Учитывая, что ниже насыпных грунтов залегают грунты с низкими фильтрационными характеристиками, которые играют роль относительного водоупора, сезонные грунтовые воды создают реальную угрозу подтопления цокольного этажа. Выявленный при шурфовке фундаментов горизонтальный глиняный замок под всем зданием свидетельствует о том, что указанная проблема имела место и раньше.
Первостепенной задачей являлось сохранение существующих исторических конструкций. Дополнительную сложность составляют конструкции кирпичных сводов над цокольным этажом. Даже самые незначительные деформации, которые могли возникнуть в процессе заглубления пола цокольного этажа, повлекли бы за собой необратимые изменения в конструкциях и разрушение кирпичных сводов.
– Как с технической точки зрения вы решили поставленные перед компанией задачи?
– Специалисты «ГЕОИЗОЛ» предусмотрели в проекте работ несколько этапов: погружение ограждения из металлического шпунта по периметру всех заглубляемых помещений подвалов дворца; устройство буроинъекционных свай GEOIZOL-MP для «вывешивания» кирпичных колонн в цокольном этаже здания; монтаж металлической обоймы кирпичных колонн; устройство рандбалок через кирпичные колонны; демонтаж старых фундаментов колонн; подведение новых железобетонных фундаментов в основание колонн; выполнение гидроизоляции кессонного типа.
Наша компания со всей ответственностью отнеслась к порученным работам. На объекте была устроена опытная площадка, где был смоделирован и выполнен комплекс работ по пересадке колонн на новые фундаменты. Поэтапно проводившийся мониторинг помог уточнить последовательность и технологии производства работ.
Поскольку после заглубления подошва существующих фундаментов под колоннами находится выше проектной отметки плиты пола цокольного этажа, проектом предусмотрено временное «вывешивание» кирпичных колонн на микросваи GEOIZOL‑MP. Устройство микросвай выполнялось малогабаритными буровыми установками с существующих отметок цокольного этажа.
После обвязки металлических колонн была собрана пространственная конструкция фермы, и с помощью четырех гидравлических домкратов на каждую колонну цокольного этажа поэтапно была приложена суммарная расчетная нагрузка. «Вывесив» таким образом каждую колонну, специалисты «ГЕОИЗОЛ» «отсекли» ее от исторического фундамента.
Во всех заглубляемых помещениях для предотвращения выпора грунта из-под существующих фундаментов проводилось вдавливание металлического шпунта. Завершив устройство верхнего ряда обвязочной балки и распорок, мы откопали грунт до проектных отметок и демонтировали существующий фундамент под колоннами. Затем под каждой колонной был выполнен новый железобетонный фундамент, на который посредством гидравлических домкратов передана расчетная нагрузка, моделирующая осадку нового фундамента на естественном основании.
После окончания работ металлические конструкции были демонтированы, нагрузка с микросвай снята, и вся нагрузка от несущих конструкций здания передана на новый фундамент.
На завершающем этапе мы выполняем устройство железобетонной плиты пола и прижимных стен этажа и проводим гидроизоляционные работы. В течение работ проводится геодезический мониторинг за осадками.
– В ходе работ возникали какие-нибудь сложности?
– В процессе производства работ оказалось, что кирпичные колонны выполнены колодцевой кладкой и внутри заполнены несвязным бутовым камнем. Для обеспечения связности материала забутовки колодцевой кладки колонн было решено произвести инъектирование тела колонн цементно-известковым раствором и дополнительно выполнить металлическую обвязку кирпичных колонн.
Кроме того, в ходе работ обнаружены коммуникации, не показанные на схемах, конфигурации стен и фундаментов отличались друг от друга в разных местах здания, это потребовало ряда дополнительных согласований, перечень работ буквально приходилось корректировать на месте. Это были, наверное, самые главные сложности.
Но есть и интересные моменты: при откопке полов был обнаружен тоннель, ведущий из дворца, а разобрав кладку стены, мы нашли лестницу, соединяющую подвал с другими помещениями дворца. Созданные по проекту архитектора Данини при перестройке Александровского дворца в конце XIX века эти объекты хорошо сохранились и представляют интерес для специалистов.
Александровский дворец является объектом культурного наследия федерального значения и с 2009 года находится на балансе ГМЗ «Царское Село».
C 1951 года здание дворца было передано в пользование Министерства обороны.
Капитальных ремонтов здания не проводилось с 1957 года, текущие ремонты проводились редко, что неудовлетворительно сказалось на состоянии памятника.
В процессе эксплуатации проводилась реконструкция здания, в основном связанная с прокладкой или ремонтом инженерных сетей. При ремонтах конструктивные особенности здания не учитывались.
В 2010 году во дворце были выполнены работы по реставрации фасадов и трех центральных помещений Парадной анфилады.
Справка:
Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» на сегодняшний день является одним из лидеров строительной отрасли России, осуществляющим комплексные услуги в сфере проектирования, реставрации и строительства подземных сооружений. Компанией накоплен уникальный опыт в области устройства всех видов фундаментов, транспортного строительства, геотехнических и гидротехнических работ, экспертного обследования и инструментальной диагностики конструкций.
Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» объединяет строительную компанию «ГЕОИЗОЛ», проектную компанию «ГЕОИЗОЛ Проект», предприятие по поставке и продаже специализированных материалов и анкеров «ГЕОИЗОЛ Трейд», ЗАО «Пушкинский машиностроительный завод».
География деятельности компании охватывает все субъекты и регионы Российской Федерации: Санкт-Петербург, Северо-Западный регион России, Москва и Московская область, Краснодарский край, Дагестан, Красноярский край, Амурская область, а также Таджикистан и Туркменистан.
В 2012 году группа компаний «ГЕОИЗОЛ» приступила к промышленному выпуску уникального для российского рынка продукта – анкерных систем GEOIZOL‑MP, использующихся в качестве основного несущего элемента при строительстве высотных домов, железнодорожных и автомобильных дорог (транспортных развязок, эстакад), в мосто- и тоннелестроении. Наиболее актуально использование анкерных систем при проведении работ в условиях подвижных грунтов и плотной застройки, вблизи существующих сооружений, поскольку исключает угрозу их повреждения.
Анатолий Молчанов, главный инженер Санкт-Петербургского института «Атомэнергопроект» (СПбАЭП), рассказал корреспонденту газеты «Строительный Еженедельник» Лидии Горборуковой об особенностях рынка проектирования атомных энергообъектов и современных системах безопасности АЭС.
– Активно ли сегодня развивается атомная энергетика в России и мире?
– Портфель заказов, который есть у института, лишний раз подтверждает, что у атомной энергетики как в России, так и в мире в целом хорошие перспективы. В России сегодня строится 11 атомных реакторов. Санкт-Петербургский «Атомэнергопроект» работает по проекту ЛАЭС-2, четвертому энергоблоку Белоярской АЭС – БН-800 (реактор на быстрых нейтронах), который в нынешнем году будет выходить на этап физического пуска. Институт также ведет проектирование первой Белорусской АЭС в Островце. Нашим традиционным партнером является Китай, где первые два энергоблока Тяньваньской АЭС, построенной по нашему проекту, уже пять лет находятся в эксплуатации. Сейчас идет сооружение еще двух энергоблоков. Активно развивается атомная энергетика у нашего ближайшего соседа – Финляндии, где мы также предполагаем вести проектные работы. Кроме этого, наш институт является генпроектировщиком MIR.1200 – проекта, представленного Российско-чешским консорциумом на тендер по достройке АЭС «Темелин» в Чехии.
– Насколько насыщен российский рынок компаний, проектирующих атомные станции?
– Вообще игроков рынка проектирования атомных объектов в России можно пересчитать по пальцам одной руки. В России сложился устойчивый триумвират компаний, которые выступают генеральными проектировщиками. Существует три института «Атомэнергопроект» – в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде. Плюс ОАО «Головной институт ВНИИПИЭТ», расположенный в Санкт-Петербурге. Однако пока он большими промышленными объектами не занимается, но тем не менее «среднюю» энергетику проектирует. В качестве разработчиков реакторной установки ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) традиционно выступают ОКБ «Гидропресс» из Подольска и Курчатовский институт. Разработкой реакторов на быстрых нейтронах занимаются ОАО «ОКБМ Африкантов» в Нижнем Новгороде и Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского в Обнинске.
Но даже на этом узком рынке происходят изменения. Уже в течение года идет процесс слияния двух структур – ОАО «Головной институт ВНИИПИЭТ» и нашего института.
– Что повлечет за собой появление на рынке новой структуры?
– Слияние двух крупных проектных институтов было продиктовано желанием Росатома создать на Северо-Западе очень мощное проектное подразделение атомной отрасли. ОАО «СПбАЭП» станет филиалом головного института «ВНИИПИЭТ». В конечном итоге у объединенного предприятия появится новое название, над которым мы сейчас думаем.
Если мы занимаемся исключительно гражданской энергетикой, то ВНИИПИЭТ работает и на оборонную отрасль. Объединение в первую очередь позволит нам расширить компетенции. Плюс слияние даст нам возможность привлечь дополнительные ресурсы. В конце июня слияние предприятий завершится.
Несмотря на малое количество игроков, конкуренция на рынке проектирования атомных объектов есть. Она особенно проявляется при участии в крупных тендерах и конкурсах. Каждый из проектных институтов имеет специфику и по ряду проектных работ привлекает субподрядные организации. Вот тут разворачивается активная конкурентная борьба. Мы тоже привлекаем подрядные компании, да и сами по некоторым объектам работаем как субподрядчики. Например, по гидротехническим работам.
– Сколько стоит создание проекта атомного энергоблока?
– Полное сооружение АЭС из двух энергоблоков мощностью 1200 МВт каждый от стадии изыскательских работ, проекта и до ввода в эксплуатацию составляет около 230-240 млрд рублей. Порядка 7% от этой суммы приходится на проектирование. Первый энергоблок, как правило, имеет более высокую стоимость. Это связано с тем, что есть множество вспомогательных систем, которые вводятся вместе с ним, а второй блок подключается к уже готовой инфраструктуре и не требует дополнительных затрат. Необходимо отметить, что на цену значительно влияют вопросы безопасности, экологии.
Любая парогазовая установка с точки зрения сооружения и затрат будет проще и дешевле – она окупит себя лет за 5-7 лет, а атомная станция – за 10-15 лет. Но экономический эффект достигается именно в процессе эксплуатации.
– Сколько времени проектируется атомная станция? Можно ли заложить в проекте атомной станции возможность ее роста?
– Проектирование атомной станции длится около 5-6 лет. Первые три года ведется подготовка технического проекта, потом начинается строительство, и параллельно выпускается рабочая документация. В технический проект мы закладываем тип оборудования по прошлому опыту, но когда в процессе закупок выбирается конкретное оборудование, в проект вносятся изменения.
Мы заявляем, что срок эксплуатации атомной станции – 60 лет. Можно говорить о продлении срока эксплуатации атомной станции после проведения ревизии основного оборудования. Сейчас подобные процедуры происходят на многих энергоблоках в России – на Кольской АЭС, Ленинградской АЭС. Увеличение мощности энергоблока возможно в пределах 4-5%. Например, увеличение топливной компании с одного года до полутора лет существенно улучшает коэффициент использования установленной мощности. Но глобально нарастить мощность АЭС можно только с вводом новых энергоблоков.
– Чем дальше развивается отрасль, тем больше внимания уделяется безопасности атомных станций. Какие инновационные технологии появились за последние годы?
– Эволюция технологий по обеспечению безопасности происходит на разных уровнях. Во-первых, постоянно совершенствуется топливная составляющая – конструкции топливных таблеток становятся более надежными. Во-вторых, есть непосредственно реакторная установка – корпус реактора, насосы, парогенераторы, которые совершенствуются и по технологии, и по материалам.
В чем как таковая проблема с безопасностью атомной станции? Заглушить ядерную реакцию несложно. Можно это сделать специальными стержнями или ввести жидкий поглотитель. Но существуют остаточные тепловыделения, и если не обеспечить отвод тепла, можно получить неприятности. На АЭС Фукусима-1 цунами сбило генераторные установки, а без электричества насосы не работали, и значит, было нечем отводить остаточное тепло.
Поэтому помимо активных систем безопасности, работающих от электроэнергии, следует предусматривать в проекте и пассивные системы безопасности. Сейчас все наши проекты обеспечены такими системами. Их действие основано на законах физики и происходит естественным образом. Это и есть прогресс в системах безопасности – сочетание активных и пассивных систем.
Современной атомной станции не страшно даже падение небольшого метеорита. Конструкция энергоблока имеет двойную защитную оболочку. Внутренняя оболочка защищает от выхода наружу радиоактивных веществ, а внешняя является своеобразной броней от внешних воздействий – торнадо, ураганов, падения самолетов и т. д.
Но по целевым показателям вероятностного анализа безопасности, который обязательно проводится при разработке проекта, плавление активной зоны может случиться не чаще, чем один раз в миллион лет, а выброс радиоактивности с современной АЭС – еще реже.