На прочном основании. Особенности усиления фундаментов
Современные технологии позволяют эффективно усилить фундамент. Выбор оптимальной – зависит от конкретных задач.
Надежный фундамент отвечает за безопасность эксплуатации всего здания. Соответственно, конструкция должна быть особо прочной и долговечной. Тем не менее выявляются случаи, когда под зданиями, особенно возведенными очень давно, фундамент ослаблен и деформирован. Также встречаются прецеденты, когда проблемы в этой сфере обнаруживаются под новыми домами и даже при нулевом цикле строительных работ.
В настоящее время появилось множество современных технологий, позволяющих быстро диагностировать состояние фундаментов, выявить дефекты и повреждения. Разработаны и используются эффективные новые методы усиления и укрепления этих конструкций. Некоторые из них позволяют работать без нарушения внешнего вида и конструктивных особенностей здания.
На начальном этапе
По словам генерального директора Ikon Development Антона Детушева, если говорить непосредственно о нулевом цикле, то чаще всего усиление фундаментов необходимо в случаях, когда были допущены технические ошибки при проведении изыскательских и проектных работ. Также оно требуется при возобновлении строительства на объектах, которые не были должным образом законсервированы и защищены от внешних воздействий. В том числе, когда были выявлены нарушения при возведении дренажей, повлекшие за собой образование пустот вследствие суффозии (вымывание грунтов из-под подошвы фундамента) или иных техногенных процессов, связанных с подвижкой грунтов (проседание, пучение, выветривание и т. д.).
Инженер компании «Строительный контроль» Евгений Пономарёв приводит пример, когда на нулевом цикле строительства требуется усилить свайный с монолитным ростверком фундамент. Такие могут понадобиться из-за особенности грунтов, которые из-за своей подвижности могут меняться с момента проведения инженерных изысканий до начала строительства. «На основании инженерно-геологических изысканий выполняется проектирование свайного фундамента. В документе указывается длина, сечение и шаг свай. Однако данных изысканий бывает недостаточно – и принятые проектные решения необходимо проверять в процессе работ. Поэтому при устройстве свайного фундамента производятся полевые испытания грунтов динамической нагрузкой, при которых определяется параметр, называемый отказом, проводятся статические испытания свай, выясняется их несущая способность. Если результаты этих испытаний не соответствуют проектным данным и нормативным требованиям, то принимается решение об усилении фундамента. В частности, технология усиления предполагает применение свай с большей длиной и (или) большего поперечного сечения. Также возможно использование свай-дублёров, в определенном шаге от конструкции, показавшей неудовлетворительные значения при испытаниях», – рассказывает он.
Рациональный выбор
Эксперты отмечают, что в разных условиях оптимальны различные методы усиления несущих конструкций. Необходимо учесть характеристику почвы, стоящие рядом объекты недвижимости и коммуникации и многое другое.
По словам главного архитектора ГК «КВС» Надежды Виролайнен, чаще всего требуется усиление фундаментов уже существующих, а не строящихся зданий. В частности, такие работы проводятся на объектах реконструкции, где необходимо укрепить старые конструкции или где идет перестройка дома и предполагается увеличение статической нагрузки. Усиление фундаментов старых зданий может также понадобиться, когда они были повреждены из-за проведения рядом других строительных работ.
«Методы зависят от типа фундамента и характеристик грунтов. Может, например, происходить погружение дополнительных свай (набивных, буроинъекционных и других). Локальный ремонт может выполняться саморасширяющимися ремонтными составами. При недостаточной несущей способности элементов фундаментов делают увеличение сечения «добетонированием» с армированием и анкеровкой арматуры. При необходимости усиливать столбчатые или ленточные фундаменты на некоторых объектах выполняются обоймы из прокатных металлических профилей, пластин. При изменении конструктивной схемы реконструируемого здания может выполняется устройство новых элементов – фундаментных плит, балок и др.», – рассказывает Надежда Виролайнен
По мнению руководителя конструкторского отдела компании «Метрополис» Алексея Кущенко, самыми распространенными методами усиления грунтов можно считать переопирание здания на сваи и закрепление грунтов в основании фундамента. Они проводятся совместно с работой по устранению последствий физического износа фундаментов в виде цементного инъектирования тела фундаментов, устройства различных обойм и т. п. «Примером подобного подхода могут служить работы на объекте культурного наследия в центре Москвы. Реконструкция подразумевала увеличение нагрузок на фундаменты при значительном заглублении подземной части здания. Проектом предусмотрено переопирание несущих колонн и стен здания на грунтоцементные сваи диаметром 600 мм, армированные стальными трубами диаметром 140 мм. Выполнению свайных работ предшествовало восстановление физической целостности фундаментов путем вычинки поврежденных мест, инъектирования тела фундаментов и, в отдельных местах, устройство металлических обойм», – добавил он.
Как в случае усиления фундаментов простой цементацией, так и в случае иньектирования важен качественный строительный материал. Технический специалист корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Антон Ружило отмечает, что для того, чтобы повысить эффективность процесса гидратации цемента, создать более плотную структуру бетона и, таким образом, улучшить прочностные показатели конструкции, рекомендуется использовать специальные добавки. «Это в равной степени касается и заливки нового фундамента, и струйной цементации. Применение добавок оказывает положительное влияние на такие физико-механические свойства бетона и раствора, как морозостойкость, водонепроницаемость, прочность и удобоукладываемость», – подчеркнул специалист.
Кстати
Иньектирование фундаментов можно проводить в стесненных условиях. Кроме того, не требуется вскрывать площадку вокруг здания и на месте строительства, углублять котлован и делать дополнительные траншеи.
«Баррикада»: качество на высоте
АО «ПО «Баррикада», являющееся ведущим производителем железобетонных изделий в СЗФО, модернизировало производство и увеличило объемы выпуска аэродромных плит (или ПАГ – плит аэродромных гладких). Предприятие из Гатчины уже определено единственным поставщиком ПАГ для нужд Министерства обороны РФ
и активно работает с другими заказчиками.
АО «Производственное объединение «Баррикада» продолжает совершенствовать и расширять объемы выпуска продукции. В частности, несколько месяцев назад на предприятии были модернизированы линии производства аэродромных железобетонных плит. Данная продукция уже нашла своих клиентов. Технологические мощности завода позволяют выпускать ПАГ в большом объеме под запросы заказчика.
Напомним, ПО «Баррикада» имеет более чем вековую историю. В 1907 году в Санкт-Петербурге оно было создано как завод по производству цементных труб фирмы «Андрей Б. Эллерс». В 1922 году переименовано в «Баррикаду». В годы Великой Отечественной войны предприятие выпускало железобетонную продукцию, которая использовалась при обороне Ленинграда. В послевоенные годы предприятие, у которого было несколько площадок, в том числе в Ленобласти, в огромном масштабе занималось изготовлением ЖБИ, необходимых для жилищного и промышленного строительства.
После распада СССР «Баррикада», как и многие другие промышленные предприятия страны, испытала на себе серьезный производственный кризис. В двухтысячные пережила несколько объединений и реорганизаций. К 2018 году у организации осталась одна площадка в Гатчине, но и она находилась не в лучшем состоянии. Вдохнул в предприятие жизнь новый собственник – московская строительная компания «ТОРОС» («Тушинское объединение по ремонту, отделке, строительству»). Инвестор и управленческая команда сразу же занялись модернизацией производства и оптимизацией технологических процессов, при этом, что тоже важно, были сохранены рабочие места. За относительно небольшой период «Баррикада» нарастила объемы выпуска продукции и сейчас является ведущим производителем ЖБИ в Северо-Западном федеральном округе.
В интересах государства
Отметим, что для выпуска высококачественных плит ПАГ «Баррикада» произвела модернизацию оборудования. В частности, действующая немецкая линия компании Weckenmann была укомплектована специально разработанными для предприятия новыми формами итальянской фирмы Plan и дополнена вибростолом российской разработки с применением новых усиленных вибраторов ярославского завода «Маяк».
Кроме того, в рамках импортозамещения были закуплены и установлены два кантователя у ООО «Конформ» и ООО «ЛенСРМ». Также специалисты «Баррикады» изменили принцип действия виброплощадки, изменив технологию вибрации при производстве ПАГ.
Качество продукции ПО «Баррикада» подтверждает партнерство с государственными структурами. В декабре 2018 года на основании постановления Правительства РФ предприятие было определено единственным поставщиком аэродромных плит в интересах Министерства обороны. Контракт был подписан до 2022 года. Он обеспечивает компанию стабильной загрузкой на ближайшие годы.
Стоит добавить, что заказчиками ПАГ «Баррикады» являются не только военные структуры, но и коммерческие организации. Дело в том, что данный вид железобетонных конструкций, помимо обустройства сборных постоянных и временных покрытий аэродромов и аэропортов, применяется и в дорожном строительстве. В частности, ПАГ используются при возведении площадок больших терминалов под автотранспорт высокой тоннажности. В отличие от обычных дорожных плит, аэродромные отличаются большей прочностью и надежностью.
Качество под контролем
В настоящее время на ПО «Баррикада» выпускается вся линейка номенклатуры ПАГ в соответствии с ГОСТ 25912-2015. Она подразделяется на ПАГ-14, ПАГ-18, ПАГ-20 с размерами 6,0х2,0 и толщиной соответственно 140, 180 и 200 мм. Выбор толщины плиты зависит от условий эксплуатации.
Для достижения высоких качественных характеристик продукции на предприятии «Баррикада» в полном соответствии с требованиями нормативной документации организованы входной, операционный и приемочный контроли. Входной включает строгий контроль качества поступающих сырьевых материалов и комплектующих. Операционный – контроль продукции на промежуточных этапах производства. Он проводится при изготовлении бетонной смеси, арматурных изделий, подготовки формовочной оснастки, армировании и формовании изделий и осуществлении тепловой обработки. Приемочный контроль оценивает соответствие геометрических параметров и фактических характеристик бетона заданным проектным. Помимо этого, в обязательном порядке проводятся испытания готовых изделий на жесткость и трещиностойкость.
Отгрузка продукции осуществляется в любые регионы страны. Предприятие соблюдает высокие стандарты качества выпускаемой продукции и гарантирует клиенту надежность и своевременность поставки.
Мнение
Алексей Мицул, коммерческий директор АО «ПО «Баррикада»:
– Аэродромные плиты более долговечны, надежны и безопасны по сравнению с дорожными с точки зрения соприкосновения поверхности и транспортного средства. Таким образом, высокая прочность ПАГ обеспечивает долгий срок их службы. Дополнительным преимуществом аэродромных плит является их многоразовое использование. Чтобы обеспечить погрузку, транспортировку и выгрузку железобетонных изделий, мы предлагаем различные способы доставки продукции до объекта заказчика. В том числе грузовые автомобили-шаланды с повышенной вместительностью, бортовые маневренные машины, а также железнодорожный транспорт (ж/д вагоны). Кроме того, прорабатывается доставка морским путем в удаленные уголки России.
Новые перспективы
АО «ПО «Баррикада» 31 июля 2019 года подписало лицензионное соглашение с австрийской компанией «DELTA BLOC» на использование лицензионной продукции системы сборных бетонных защитных ограждений DELTA BLOC. Также предприятие получило исключительные права на производство, использование и продажу всех видов продукции «DELTA BLOC» в СЗФО.
Изделия DELTA BLOC – это временные и постоянные дорожные ограждения, а также ограждения для мостов, переходные соединительные элементы, встроенные шумозащитные экраны.
Использование конструкций DELTA BLOC значительно сокращает ущерб от ДТП. Защитные ограждения обеспечивают пассивную безопасность на дорогах, удерживая автомобиль на проезжей части и тем самым предотвращая его опрокидывание или непреднамеренный съезд с дороги. Выбор и установка тех или иных видов барьерных конструкций зависят от типа дороги, условий движения, уровня опасности, разрешенной скорости и многих других параметров.
Применение данных сборных бетонных систем ограждений возможно на мостовых сооружениях как с обеих сторон проезжей части, так и на центральной разделительной полосе, путепроводах, эстакадах.
Основной особенностью изделий DELTA BLOC является возможность их монтажа без крепления к дорожному и мостовому полотну. Это значительно снижает нагрузки, действующие на несущие конструкции моста в случае динамического воздействия при столкновении автомобиля с ограждением. В отдельных случаях, чтобы избежать смещения элементов под воздействием вибрации мостов, необходима лишь их фиксация креплением не больше 6-13 см.
На новом уровне
За счет внедрения «цифры» новые геодезические приборы стали более технологичными. Однако значительная часть такого оборудования производится в зарубежных странах и не всегда доступна по цене геодезистам.
За последние 10–15 лет рынок геодезических приборов значительно изменился. Уже использующееся специалистами оборудование получило электронную начинку. Также появились приборы, о которых ранее геодезисты даже мечтать не могли.
Быстрее и точнее
По словам генерального директора ООО «Геодезические приборы» Михаила Алексеева, в настоящее время при выполнении геодезических работ наблюдается тенденция повышения эффективности производства за счет внедрения цифровых технологий. Решению этой задачи и способствуют современные геодезические средства измерений, такие как электронные тахеометры, спутниковая аппаратура, лазерные сканеры. Они дают возможность проводить исследования более точно и в сжатые сроки.
Так, отмечает Михаил Алексеев, выпускаемые сейчас модели электронных тахеометров имеют безотражательный режим работы дальномерного канала. Причем у большинства моделей дальность измерений при использовании этого режима составляет не менее 500 м, а у некоторых – может достигать 2 км. Также у этих приборов существенно увеличился объем памяти, появилась возможность подключения внешних накопителей информации и отказа от кабельных соединений. Заметно расширилось применение роботизированных моделей, позволяющих дистанционно управлять процессом измерений и повышать производительность работ.
«Пользовательский сегмент спутниковой геодезической аппаратуры опирается сегодня на многочастотные и многосистемные спутниковые приемники интегральной конструкции, включающей и антенну GPS (GNSS), и элементы питания, и модемы, и модуль Bluetooth. Активно развиваются сети базовых станций, и открывается возможность работы с одним спутниковым приемником. Такие сети, в частности, созданы в Петербурге и Ленобласти», – отмечает Михаил Алексеев.
По словам экспертов, также в геодезическом сопровождении строительства начали активно использоваться комплексные системы, реализующие BIM-технологии. В качестве источников измерительной информации в этих системах используются лазерные 3D-сканеры, а также беспилотные летательные аппараты (БПЛА) с установленными на них различными датчиками, в том числе фотокамерами, сканерами и т. д.
Руководитель конструкторского бюро Optiplane Кирилл Яковченко рассказывает, что геодезисты уже сейчас применяют в качестве БПЛА с использованием методов фотограмметрии квадрокоптеры (для небольших площадей) и самолеты-планеры (для протяженных крупных объектов). «Для использования планера требуется квалификация пилота самолета, которой большинство геодезистов не обладает, и быстро получить ее невозможно. Поэтому геодезисты раньше вынуждены были для больших площадей либо нанимать пилотов, либо делать все по старинке наземным способом. Сейчас наиболее удобным и универсальным промышленным БПЛА является винтокрыл, который позволяет использовать все плюсы квадрокоптера и в то же время имеет большую дальность полетов для съемки больших площадей. На сложных участках гибридный дрон в 5–10 раз выгоднее квадрокоптера», – добавляет он.
Цена вопроса
Значительная часть современного высокотехнологичного геодезического оборудования производится в зарубежных странах. Как отмечают игроки рынка, процесс импортозамещения в данном сегменте развивается весьма слабо.
Сама стоимость ряда видов оборудования за последние 3-4 года несколько снизилась. Это связано с более глубоким и масштабным проникновением «цифры» во многие отрасли и, как следствие, удешевлением этого процесса. Тем не менее, новые приборы не всегда доступны по цене российским геодезическим организациям. Для небольших компаний приобретение такой техники – большие финансовые затраты, хотя потом они чаще всего окупаются.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев отмечает, что сейчас наиболее активно в геодезии применяются электронные тахеометры и приемники GPS, GNSS. По его мнению, за последние 10 лет и те, и другие действительно немного преобразились, хотя и без добавления инновационных функций, которые сильно ускорили бы работу. «Очень сильно подешевело GPS-оборудование. Так, 10 лет назад комплект стоил от 1 млн рублей, а теперь можно купить его за 150–300 тыс. И это при том, что стоимость отечественной валюты гораздо ниже, чем раньше. Электронные тахеометры также изменились в лучшую сторону, но без такого резкого снижения цены. Это связано с тем, что это – оптические приборы, которые требуют очень серьезного оптико-механического производства. Другое дело GPS, где почти весь прибор состоит из одной микросхемы. К сожалению, инновационные роботизированные оптические приборы плохо приживаются в России, ввиду кризисного состояния строительного рынка, а следовательно, и рынка инженерных изысканий. Так, на стройплощадках в Европе почти все тахеометры – новые и роботизированные, а у нас 5–15-летние модели. Другие приборы компании просто не могут себе позволить», – полагает он.
Сергей Лазарев также вспоминает, что недавно на выставке он видел простой квадрокоптер, но с установленной мобильной GPS-антенной. Таким образом, из-за дешевизны GPS-микросхем появились новые дешевые летательные аппараты для точной аэрофотосъемки небольших территорий (8–10 га). «Правда, вряд ли они смогут изменить ситуацию на рынке. Не так давно в Петербурге введен запрет на полеты БПЛА в городском пространстве, а получение разрешения – крайне утомительный и долгий процесс», – отмечает специалист.
Напомним, в 2016 году на федеральном уровне уже были ограничены возможности использования БПЛА. Согласно принятому закону, аппараты, взлетная масса которых более 250 г, должны быть зарегистрированы и сертифицированы. В госорган необходимо предоставить план полета и получить отметку о его согласовании. Однако в настоящее время эти правила использования БПЛА как гражданами, так и многими организациями не исполняются. Тем не менее, представители геодезических компаний опасаются, что их беспилотники стоимостью в несколько сотен тысяч рублей могут быть без предупреждения сбиты сотрудниками правоохранительных органов.
Мнение
Сергей Лазарев, заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов»:
– Серьезного процесса импортозамещения в производстве приборов для геодезии не существует. На заводе УОМЗ в Екатеринбурге выпускают тахеометры. Также в России осуществляется производство приборов фирмы Leica, но это скорее очень крупная «узловая сборка». Ряд российских компаний производит GNSS-оборудование, заказывая комплектующие в Китае и США. В общем и целом, производства полного цикла приборов для гражданских геодезических работ у нас нет. Возможно, существует такое военное производство для ГЛОНАСС-приемников, но это не массовый сегмент. Выбор геодезиста очевиден – это использование импортной техники.