Струйная цементация грунтов. Современные геотехнологии в решении сложных задач освоения подземного пространства
По оценке экспертов, в инженерно-геологическом отношении территория Петербурга весьма непростая и потребность в закреплении грунтов при новом строительстве и реконструкции зданий достаточно высока. Многое, конечно, зависит от особенностей конкретной площадки и поставленных текущих задач, но специалисты рекомендуют при работе с грунтами и фундаментами обращаться к технологии струйной цементации (jet grouting). В частности, она уже была задействована на таких городских объектах, как Западный скоростной диаметр, (ЗСД), станция метро «Адмиралтейская», новое здание Мариинского театра и т.д.
Впрочем, струйная цементация грунтов сейчас при реализации сложных проектов активно используется не только в Петербурге, но и в Москве и в других городах. Кроме того, технологию начинают применять и в массовом строительстве, так как она, в ряде случаев, более целесообразна, чем создание свайного фундамента из забивных или буронабивных свай.
Выбирая эффективность
Сущность технологии jet grouting, рассказывает Дмитрий Малинин, технический директор ООО «СК «ИнжПроектСтрой» (входит в группу компаний Malinin group), заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивания раствора с грунтом. Струйная цементация позволяет укреплять практически весь диапазон грунтов: от гравийных отложений до мелкодисперсных глин и илов, практический во всех климатических условиях. При этом достигается высокая скорость сооружения грунтоцементных свай; сохраняется возможность работы в стесненных условиях; отсутствует динамическое воздействие на фундаменты близко расположенных зданий.
«Для закрепления грунтов на большой площади и при отсутствии окружающей застройки эффективнее применять двухкомпонентную технологию Jet2 (цементная смесь + воздух), это снизит стоимость работ и ускорит сроки их выполнения. Однако, в случаях, когда деформация оснований существующих конструкций недопустима, следует использовать технологию Jet1 (цементная смесь), т.к. однокомпонентная технология не приводит к значительному подъему поверхности окружающего грунта»,- подчеркнул он.
По словам руководителя проектов АО «Нью граунд» Светланы Рубцовой, струйная цементации грунта позволяет значительно упростить процесс строительства на нестабильных, обводненных и нарушенных породах и может использоваться практически в любых грунтах, от мелкодисперсных до глинистых. «Данная технология позволяет, - добавляет эксперт, - открыть новые перспективы в строительстве на участках со сложными геологическими условиями, решая ряд серьезных проблем, связанных с безопасностью существующего или будущего сооружения. Струйная цементация грунта используется для улучшения прочностных, противофильтрационных и деформационных характеристик в пределах пятна застройки новых зданий, используется при создании противофильтрационных завес, при укреплении откосов и склонов, при строительстве дорог и при реконструкции зданий. При этом работы могут выполняться в стесненных условиях плотной городской застройки».
Без технологии струйной цементации невозможно осваивать подземное пространство исторического мегаполиса, считает генеральный директор института «Геореконструкция» Алексей Шашкин. «Именно поэтому мы приняли активное участие в создании норм, посвященных этой тематике (СП 291.1325800.2017). Уникальность технологии заключается в том, что она позволяет сформировать конструкцию в грунте до откопки. Эта конструкция по своим механическим свойствам на два порядка лучше грунта, но на порядок хуже бетона. Поэтому при проектировании следует руководствоваться простыми правилами: бетон не работает на растяжение и изгиб – закрепленный грунт тем более. Там, где не сработает бетон, бесполезен и грунтоцемент», - уверен он.
Важный фактор
Качество проведения струйной цементации во многом зависит от используемого оборудования. Одно из преимуществ технологии – возможность выполнения работ малогабаритными буровыми машинами, в том числе в условиях ограниченного пространства.
«Jet grouting относится к специальным работам, когда невозможно применение традиционных технологий или при выполнении аварийных и контраварийных работ в строительстве. В последние годы новых компаний в данной отрасли практически не встречается, как правило, это уже опытные игроки, освоившие технологию еще в начале 2000-х годов. Выбор одно- или двух компонентной технологии струйной цементации определяется проектировщиком исходя из физико-механических свойств грунта и типа сооружения (противофильтрационная завеса, укрепление основания и т.д.) Трехкомпонентная система в России не встречается. При выборе данного оборудования одним из основных критериев является длина мачты, т.к. при формировании грунтоцементой сваи желателен непрерывный подъем бурового става», - отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов.
В прошлом году, добавляет представитель компании-производителя спецоборудования, XCMG выпустила модель буровой XMZ120A для выполнения работ по струйной цементации с глубиной бурения в один проход 15,4 м. А в этом году модельный ряд пополнился компактной буровой установкой XMZ90. Габаритные размеры этой машины позволяют работать внутри тоннелей и зданий. А опорно-поворотное устройство мачты позволяет позиционировать машину в любых труднодоступных местах.
Пермская школа
Эксперты подчеркивают, что кроме высокотехнологичного оборудования, конечно же, важен опыт и знания специалистов, которые будут проводить работы по укреплению грунтов и фундаментов по данной технологии. В настоящее время на рынке представлены ряд крупных компаний из Перми, которые реализовывают проекты по всей стране. К таковым, в том числе, относятся «ИнжПроектСтрой» и «Нью граунд».
По словам Алексея Шашкина, при реализации проектов «Геореконструкция» привлекала профессионалов, которым не надо рассказывать, какими должны быть кадровое обеспечение, парк спецтехники и как с нею работать. Таких подрядчиков удалось найти далеко за границами Петербурга – в Перми, где существует сильная геотехническая школа. Сегодня они «прописались» и на петербургских, и на московских объектах.
«По нашим проектам с их помощью созданы, например, подземные объемы под зданием бывшей кузни и корпусом 12 ансамбля «Новая Голландия» в Петербурге, под павильоном «Поволжье» ВДНХ в Москве. Под защитой распорного диска, образованного с помощью jet grouting ниже дна котлована по разработанному нами методу «жесткого контура», выполнены подземные сооружения в непосредственном примыкании к историческим зданиям, в том числе, на Загородном проспекте и Воскресенской набережной. При этом – что уникально для нашего города – осадки соседних зданий остались в рамках допустимых нормами значений», - подчеркнул глава института «Геореконструкция».
Подрядчик, выполняющий работы в области подземного строительства, должен обеспечивать комплексный подход к решению геотехнической задачи, считает Дмитрий Малинин. Он отметил, что в группе компаний Malinin group успешно реализован данный принцип. Мы обладаем необходимым опытом и знаниями для выполнения проектных работ, практического применения технологии струйной цементации, производства бурового оборудования и инструмента. Особенно интересен опыт компании совмещения технологий jet grouting c технологией deep-soil-n-mixing (DSM) и технологией устройства анкеров Атлант. А результате совмещения с последней получена новая технология АtlantJET для устройства грунтовых анкеров и свай повышенной несущей способности.
«Наша компания выполняла работы на таких значимых объектах как подземный межтерминальный переход в аэропорту Шереметьево, центр строительства крупнотоннажных морских сооружений в г. Мурманск, трасса гонок «Формула 1» и горная дорога к олимпийским объектам в Сочи, метрополитены в Москве, Екатеринбурге, Казани и Челябинске, усиление оснований под ёмкостями для хранения нефтепродуктов в Тель-Авиве (Израиль) и т.д», - сообщил Дмитрий Малинин.
Светлана Рубцова также рассказала о некоторых достижениях компании «Нью Граун». Она отметила, что с помощью метода струйной цементации за годы своего существования организация реализовала более 2 тыс. объектов, от реконструкции зданий культурного наследия до усиления причалов и плотин гидротехнических сооружений и создания новых территорий в акватории реки.
«Одним из последних крупных объектов, реализованных в 2020 году, стала подземная часть комплекса ТРК «Эспланада» в городе Перми. В самом центре города было организовано подземное пространство размерами и глубиной с пятиэтажный жилой дом. Вокруг него находятся высотные здания, дороги и трамвайные пути, инженерные сети целого района. Перед специалистами компании стояла задача придумать и воплотить такую конструкцию, которая бы позволила сохранить все это без изменений. Было получено и проанализировано большое количество геологических данных площадки; выполнено компьютерное моделирование всех этапов строительства и эксплуатации здания, для строительства использованы специальные технологии: «стена в грунте» и струйная цементация грунта, постоянно велся мониторинг технического состояния окружающей застройки, контроль работ выполнялся независимой специализированной организацией. В конечном итоге сложная инженерная задача была решена пермскими специалистами в короткие сроки и с высоким качеством», - подчеркнула Светлана Рубцова.
Сохранить и воссоздать. Реставрация петербургских зданий-памятников нуждается в ускорении
Ускорить реставрацию уникальных исторических объектов может только плотная совместная работа отраслевых участников рынка, органов власти и бизнеса.
В Петербурге около 9 тыс. объектов культурного наследия. Большинство из них находится в неудовлетворительном состоянии и нуждается в реставрации. Также есть исторические объекты, от которых практически ничего не осталось. Воссоздать их – еще более кропотливый труд, чем реставрация. Причем такая работа имеет множество ограничений.
Реставрация и воссоздание исторических объектов не только технически сложны, но и требуют больших финансовых вложений. У Смольного на эти цели бюджет невелик. Министерство культуры также не может обеспечить одновременную реставрацию всех подведомственных ему ОКН. По мнению экспертов, к восстановлению памятников важно привлекать бизнес на определенных инвестиционных условиях. Главное, чтобы от этого был нужный эффект для обеих сторон.
На прошлой неделе СПб ГКУ «Имущество Санкт-Петербурга» с третьей попытки удалось найти арендатора по программе «Памятник за рубль» на объект культурного наследия регионального значения «Александровские ворота Охтинских пороховых заводов». По условиям программы, объект культурного наследия по результатам торгов предоставляется в аренду на 49 лет, арендатор в течение семи лет проводит ремонтные и реставрационные работы, после чего получает право арендовать объект по ставке 1 рубль за 1 кв. м в год.
Удачным примером реставрации исторического объекта за счет средств бизнеса чиновники Смольного считают Никольские ряды. Правда, она продолжалась восемь лет и завершилась в прошлом году. В реализации проекта принимал участие пул инвесторов, в том числе международные гостиничные операторы, которые открыли в историческом комплексе в центре Петербурга свои отели. Объем вложенных средств составил 3,3 млрд рублей.
Также некоторые объекты бизнесмены помогают восстановить как меценаты. В частности, таким видом благотворительности занимаются некоторые строительные компании города и их первые лица.
Нестандартный подход
По словам представителя Фонда содействия строительству культовых сооружений РПЦ в Санкт-Петербурге Филиппа Грибанова, каждый реставрационный объект уникален, поэтому единых подходов к реставрации нет и быть не может, как и одинаковых обстоятельств, в которых она проходит. «После проведения всех необходимых предварительных работ, уже в процессе реставрации, часто наталкиваешься на что-то необычное. Например, обнаруживаются замурованные проходы или неизвестные части живописи. В общем, вариантов тут миллион. С воссозданием объектов ситуация примерно такая же. На одном объекте мы имеем только фотографию фасада и по ней достраиваем модели, на другом – в архиве есть подробные чертежи, на третьем, например, только фотографии интерьеров. Здесь нужно масштабировать, додумывать и искать решения, чтобы создать полную картину», – поясняет он.
Генеральный директор ООО «БЭСКИТ» Сергей Пичугин считает, что исторические здания, в том числе и объекты культурного наследия (ОКН), не отличаются от современных – может быть, были построены добротнее, так как «не было таких горе-проектировщиков и строителей, как сегодня». «Здания возводились по принципу «как у соседей»: если здание стоит и не разрушается, делаем также или лучше и стены потолще. Мы только что закончили обследовать здание храма XIV века. На наш взгляд, оно простоит еще четырнадцать столетий – строилось на совесть. Самая главная проблема воссоздания исторических зданий заключается в том, что они строились не по современным нормам. А при реконструкции зданий сегодня мы должны соблюдать обязательные к применению нормы и правила», – отмечает Сергей Пичугин.
Антикризисный PR
Заместитель генерального директора по проектированию Архитектурной мастерской «Миронов и партнёры» Иван Сюганов вспоминает, как он работал в одном государственном музее-заповеднике в должности заместителя директора по капремонту и реставрации. По его словам, бюджет был такой, что еле хватало на текущий ремонт. О масштабной реставрации можно было только мечтать, так как Комитет по культуре выделял совсем небольшие деньги. Соответственно, все работы растягивались на длительное время. А именно: год на обследования, второй – на проектно-сметную документацию, третий – на реставрацию. Причем это в самом лучшем случае.
Поэтому, считает эксперт, необходим более радикальный подход к запросу на финансирование своего объекта. «Поднимаешь историю объекта, находишь самое интересное. Зовешь телевизионную съемочную группу. И вот уже в СМИ сюжеты – например, о привидениях первых обитателей этих владений. Через месяц музею предлагают неосвоенные коллегами по цеху миллионы. Правда, их все равно мало, и ты решаешься на отчаянную авантюру. Сначала любыми способами завлекаешь к себе публичных персон, широко освещая их визиты. Чем их больше, тем пристальнее внимание выделяющих денежные средства функционеров. После модельеров, артистов и венценосных особ у тебя появляется федеральный министр, проводя которого по экспозиции абсолютно опустевшего от посетителей музея, ты невзначай демонстрируешь макет великолепного музейного ансамбля, большая часть которого хоть и безвозвратно утрачена, но все же слишком прекрасна, чтобы не вызвать желание стать причастным к возрождению легенды. Конечно, речь уже о миллиардах. Дальше все зависит от ваших дипломатических способностей», – рассказывает Иван Сюганов.
В диалоге с чиновниками
По мнению специалистов, иногда проект реставрации того или иного исторического объекта тормозится не отсутствием финансовых средств, а законодательной зарегулированностью. Сергей Пичугин отмечает: все работы по сохранению зданий ОКН должны идти в соответствии с заданием (разрешением) КГИОП. Данный документ решает главный вопрос сохранения предметов охраны, при этом в стороне иногда остаются другие требования – например, связанные с противопожарной безопасностью. «В нашей практике были случаи, когда невозможно было соблюсти все требования задания КГИОП, так как часть их противоречила 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Получается, что сегодня можно воссоздать историческое здание, каким оно было, повесить на фасаде здания вывеску и потом запретить допуск туда людям, так как безопасность людей – это самое главное», – иронизирует эксперт.
Тем не менее, по мнению Филиппа Грибанова, с КГИОП и ГАСН нужно стараться не просто наладить диалог, который необходим с точки зрения практики и законодательства, но постараться взять у них лучшее: «В этих ведомствах работают специалисты, которые и при проектировании, и в процессе работ могут и помочь, и подсказать очень важные вещи. Таким образом, они вносят свой вклад в проект. Какой бы ни был гениальный архитектор или реставратор, он не может знать всего, тогда как перед специалистами этих надзорных структур проходит огромное количество объектов, они понимают, где могут возникнуть ошибки».
Мнение
Сергей Пичугин, генеральный директор ООО «БЭСКИТ»:
– При восстановлении исторических зданий необходимо придерживаться правила: не навреди. Главное, по возможности применять щадящие методы, которые бы свели к минимуму негативное воздействие ремонтно-строительных работ. Иногда это невозможно, так как многое зависит от состояния здания, наличия значительных повреждений строительных конструкций, кренов стен или осадок. В последнее время появились новые щадящие методы восстановления, например, целостности стен и перекрытий с помощью наклейки углеволокна. Но эти методы тяжело внедряются из-за высокой стоимости, поэтому сейчас многие проектируют усиление металлическими тяжами и двутаврами, тем самым уродуя фасады исторических зданий.
Окно – в Европу! Производители стройматериалов Ленобласти выходят на зарубежные рынки
Снижение объемов строительства и, соответственно, недостаточная загрузка предприятий, производящих стройматериалы, заставляет промышленников искать новые рынки сбыта. Компании, имеющие мощности на территории Ленобласти, ищут пути в Европу.
Рынок производства стройматериалов сокращается. Как ранее заявил вице-премьер РФ Виталий Мутко, загрузка российских предприятий составляет 40–50% при том, что у них есть потенциал для наращивания объемов в разных сферах – «от бетона и лифтового оборудования до счетчиков». Он также отметил, что некоторые направления в производстве стройматериалов «уже работают на экспорт».
Drang nach Westen
Предприятия строительной сферы Ленобласти производят кирпич, цемент, товарный бетон, железобетонные изделия, кровельные, гидроизоляционные, композитные, стеновые, отделочные материалы. Всего в регионе функционирует 55 крупных и средних предприятий. По официальным данным, их мощность превосходит текущий спрос.
Сегодня к подписанию экспортных контрактов готовятся несколько областных компаний. Свою продукцию за границу будут поставлять ООО «Арбор Нова» (рельефная доска 3-D), ООО «Свирь» (фасадные цементо-стружечные плиты), ООО «Теплоблоки Северо-Запад» (теплоэффективные блоки из бетона), ООО «Норд-инвест» (светодиодные светильники).
На недавней Международной строительной выставке Bygg Reis Deg – 2019 в Лиллестрёме достигнута договоренность с норвежской компанией PROFFKJOP, поставляющей стройматериалы для 170 строительных компаний, – она готова выступить агентом по выводу областной продукции на строительный рынок Европы. Кроме того, партнером готов выступить холдинг Mestergruppen, объединяющий четыре норвежских строительных компании и три сети магазинов. Также продукцией, представленной на выставке, заинтересовалась компания MAXBO – крупнейший ритейлер Норвегии в сегменте стройматериалов.
В то же время генеральный директор АО «Фирма Изотерм» Виктория Нестерова отмечает сложности выхода российских компаний на зарубежные рынки. «Мы сейчас прорабатываем возможность франшизы с одним из европейских производителей. Это сложная история. Не хотят европейские производители брать на себя санкционные риски, вступая в партнерство с российской компанией. Особенно сложно договариваться нашей компании – мы поставляем свою продукцию в Крым, хотя наша продукция не имеет никакого отношения ни к оборонной промышленности, ни к любым другим компаниям, работающим под санкциями», – говорит она.
Эксперт вспоминает не слишком давнюю историю, когда была оплачена поставка из Германии, однако производитель отказался отпускать товар из-за того, что компания работает в Крыму. «Они в конечном итоге выполнили обязательства, после долгой переписки, но мы должны понимать: в любой момент может возникнуть такой риск. Выход на европейский рынок для нас затруднен – это очевидно», – резюмирует Виктория Нестерова.
Экспортная география
Многие предприятия Ленобласти поставляют свою продукцию как по СНГ, так и в другие страны. Так, битумно-полимерные материалы «ТЕХНОНИКОЛЬ-Выборг» востребованы в странах Северной Европы, а также в Индии, Вьетнаме, Китае, Доминиканской республике, ОАЭ, Великобритании, Сингапуре, Марокко и др.
Коммерческий директор ООО «Свирь» Владимир Смирнов рассказывает: предприятие уже поставляет продукцию в Эстонию, Германию, страны СНГ, Голландию. По его словам, 90% экспортных поставок отправляется в торговые сети.
По словам генерального директора корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Владимира Маркова, в большинстве случаев продукция выборгского завода холдинга (битумно-полимерные материалы) поставляется для строительства объектов промышленно-гражданского назначения, а предприятия в Аннолово (теплоизоляция на основе экструзионного пенополистирола) – еще и в торговые сети DIY.
Доли продукции, которую поставляют на экспорт областные компании, заметно различаются. По расчетам Владимира Смирнова, ООО «Свирь» продает за рубеж примерно 10%. Примерно такова же и доля выручки от экспортных операций.
По словам Владимира Маркова, выборгский завод нарастил долю экспорта до 67%. Доля выручки при этом достигает 80%. «Завод в Аннолово еще совсем молодой, линия запущена год назад. Но уже сегодня свыше 10% его продукции отправляется за границу», – добавил он.
Предпосылки роста
«Выход на рынок экспорта происходит чаще всего через выставки», – говорит Виктория Нестерова. И это достаточно затратная статья. Но, например, ТЕХНОНИКОЛЬ определила развитие экспортных поставок как один из основных векторов развития на ближайшее время. Так, поставки с завода в Аннолово, полагают в компании, помогут предприятию «себя показать» на европейском рынке, а также изучить его специфику. «В том числе это поможет подготовить почву для строительства собственного завода XPS в Европе», – уточнил Владимир Марков.
По его словам, развитие экспортного направления имеет важное значение для выхода на новые рынки и развития новых продуктов. «Квалифицированные кадры, удобное географическое положение, собственный научный центр – все это способствует усилению экспортного потенциала предприятия. В 2020 году мы планируем представить на площадке в Выборге весь ассортимент товаров ТЕХНОНИКОЛЬ для обеспечения поставок на объекты за рубежом», – подчеркнул эксперт.
«Учитывая предпочтение скандинавов к строительству домов из дерева, мы даже не рассчитывали на успех. Однако стенд компании «Теплоблоки Северо-Запад» пользовался невероятным спросом у норвежских коллег – строительных компаний, производителей бетонной продукции, архитекторов, строительных магазинов», – говорит генеральный директор компании «Теплоблоки Северо-Запад» Елена Бухарбаева. В планах компании – нарастить объемы производства теплоэффективных стеновых блоков, в том числе за счет вывода продукции на экспорт.
В качестве дополнительного рынка сбыта рассматривает Европу и компания «Свирь». Кроме того, как отметил Владимир Смирнов, появляется возможность дозагрузить предприятие. Сейчас оно загружено примерно на 80%.
Невысокие цены – главная причина привлекательности стройматериалов из Ленобласти для европейских партнеров. Так, фасадные плиты компании «Свирь» примерно на 5–10% дешевле европейских аналогов. «Продукция не уникальна, известна на европейском рынке», – пояснил Владимир Смирнов.
Однако предприятиям еще предстоит получить европейские сертификаты и оформить документы, необходимые для экспортных поставок.
Меры поддержки
В России до 2020 года действует программа поддержки экспорта стройматериалов и продукции лесопромышленного комплекса, с объемом финансирования 87 млрд рублей.
Андрей Шелковый, исполнительный директор Ассоциации «Национальное объединение производителей строительных материалов, изделий и конструкций» (НОПСМ), также указал на помощь от Минпромторга – частичное субсидирование затрат на сертификацию продукции для экспорта. Согласно анализу НОПСМ, за рубежом в ближайшие годы будут востребованы керамические, кровельные материалы и другая продукция.
Ленобласть в числе других регионов участвует в реализации нацпроекта «Международная кооперация и экспорт». В мае 2019 года при областном Центре развития промышленности создан Центр поддержки экспорта. В числе мер помощи – и консультации, и акселерационные программы, и помощь в сертификации, и многое другое.
В ноябре Ленобласть впервые распределила более 10 млн рублей субсидий для предприятий малого бизнеса – экспортеров. Появилась возможность компенсировать до 90% затрат за два предыдущих года. Всего помощь получили 11 областных предприятий, в том числе производители лакокрасочной продукции – компенсацию за расходы на транспортно-экспедиторские услуги.
Кстати
Совладелец ТЕХНОНИКОЛЬ Сергей Колесников в соавторстве с Игорем Альтшулером выпустил четвертую книгу серии «ТЕХНОНИКОЛЬ – главная роль» под названием «Поход в Европу, или Новые горизонты». Книга посвящена истории выхода компании на европейский рынок. Авторы позиционируют книгу как пособие. «Эта книга – квинтэссенция опыта моего и ключевых сотрудников ТЕХНОНИКОЛЬ. Вместе мы создавали, придумывали ту самую лестницу, по которой, согласно японской пословице, забирались наверх», – говорит Сергей Колесников. По его словам, тема выхода на европейские рынки и развития несырьевого экспорта сейчас занимает значительную часть обсуждений. А книга ответит на многие вопросы предпринимателей, которые только готовятся работать в этой сфере.