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.
Эпоха «ЛСР» на рынке газобетона Северо-Запада
9 августа 2019 года состоялась церемония официального запуска новой линии по производству газобетонных изделий. Здесь, на Сертоловском заводе, компания «ЛСР. Стеновые», входящая в «Группу ЛСР», продолжит выпуск зарекомендовавшего себя газобетона AEROC уже под новым брендом – «ЛСР». История успеха компании – в нашей ретроспективе.
Две истории
«211-й комбинат железобетонных изделий» («211 КЖБИ») в Сертолово был возведен по заказу Министерства обороны РФ в рамках реализации Программы жилищного строительства для военнослужащих за счет валютных средств, выделенных ФРГ. В марте 1997 года он был принят госкомиссией и введен в эксплуатацию. В строительстве и поставке оборудования на предприятие принимали участие известные фирмы: Kone Cranes, ABB, Hebel International GmbH & Co, M-TEC и др. Это была автономная производственная площадка с собственной котельной, очистными сооружениями, железнодорожной станцией с депо и локомотивом. Завод действовал в Сертолово более 20 лет – и за это время стал одним из важнейших градообразующих предприятий.
Параллельно в Санкт-Петербурге развивалась другая история. В 2004 году «Группа ЛСР» основала завод по выпуску газобетонных изделий на производственной площадке на Октябрьской набережной. Там было запущено современное, полностью автоматизированное предприятие, оснащенное высокотехнологичным немецким оборудованием компании Wehrhahn. Мощности завода (380 тыс. куб. м изделий в год) позволяли выпускать до 1,3 тыс. куб. м газобетона в сутки и обеспечивать рынок самым широким ассортиментом продукции.
В 2005 году «Группа ЛСР» приобрела бренд AEROC, уже получивший известность на европейским рынке стройматериалов. С этого времени газобетонная продукция «ЛСР» стала визитной карточкой крупнейшего строительного холдинга страны в сфере производства газобетонных изделий.
Именно этот бренд инициирует новшества в данном сегменте российского рынка, задает тон конкурентам и определяет направление дальнейшего развития. В частности, компания первой в 2005 году выпустила газобетонные блоки с прочностью В2,5 и стала массово применять плотность D400 кг/куб. м. В результате в малоэтажном строительстве Северо-Запада России на эту плотность приходится почти три четверти всего объема потребления газобетона.
В 2011 году завершилось формирование бизнес-единицы «Группы ЛСР» «ЛСР. Стеновые» – крупнейшего в России объединения производителей стеновых материалов, куда вошел и завод AEROC.
В декабре 2016 года «Группа ЛСР» приобрела на аукционе завод «211 КЖБИ» в Сертолово. Именно на эту площадку руководство холдинга решило перебазировать газобетонное предприятие с Октябрьской набережной, а высвободившийся земельный участок передать под строительство жилья. Так две истории слились в одну.
На новом месте
За два года компания «ЛСР. Стеновые» демонтировала производственное оборудование на Октябрьской набережной, перевезла его в Сертолово и произвела установку. Там, в свою очередь, были демонтированы линии по выпуску железобетонных изделий. Благодаря четкому планированию и быстрому решению организационных вопросов эту работу выполнили в сжатые сроки.
При монтаже оборудования на новом месте были учтены все недочеты, выявленные в ходе его эксплуатации на прежней площадке. Доработав производственные линии, на заводе в Сертолово заложили возможность увеличения годового выпуска продукции. Уже в августе работало две производственных линии. Также были модернизированы участки автоклавной обработки, сделаны новые задвижки, реализована система перепуска пара, что позволяет существенно экономить энергоресурсы. Это обеспечило оптимальную себестоимость продукции и привлекательную цену для клиентов.
Кроме того, на линии резки были усовершенствованы ножи – теперь у продукции будет другая пазогребневая структура. На участок бетонно-смесительного узла поставили четвертый силос, что позволит использовать в процессе эксплуатации два вида извести и два вида цемента. Это делает производство менее зависимым от поставщиков сырья, обеспечивает гибкость при взаимоотношении с контрагентами и позволяет находить более выгодных партнеров.
«Новая линия оснащена перепуском пара в автоклавах с целью сбережения энергоресурсов. Также мы изменили тип упаковки: вместо термоусадочной пленки будет применяться стретч-худ. Плюс добавилась машина для упаковки продукции стрепп-лентой», – рассказал коммерческий директор ООО «ЛСР. Стеновые» Алексей Онищенко.
Новый бренд
С августа 2019 года газобетон выпускается под брендом «ЛСР».
В целом ребрендинг (включая рестайлинг и репозиционирование) – распространенная практика для подавляющего большинства крупнейших мировых компаний. Не исключение и такие гранды, как Apple, Coca-Сola, Chrysler, Microsoft. Или вспомните, как Benz & Cie превратился в Daimler-Benz, затем в Daimler Chrysler и, наконец, в Daimler AG. Совсем недавно скандинавская корпорация NCC сменила бренд на Bonava. Известны также примеры поглощения одного бренда другим: Compaq купил Digital и оставил только головной бренд, после слияния Chase Manhattan и Chemical Bank также утратилось второе название.
Обычно ребрендинг привлекает дополнительное внимание, в его процессе модернизируется логотип в соответствии с изменениями в компании-владельце. В случае с газобетоном «ЛСР» головной бренд, имеющий большую известность на рынке, вытеснил локальный. Еще в 2017 году Агентство социальной информации Санкт-Петербурга провело опрос среди посетителей специализированной выставки «Строим дом» и выяснило, что «ЛСР» и AEROC – самые известные бренды стеновых материалов в Санкт-Петербурге и Ленобласти. При этом на первом месте был именно «ЛСР».
«В настоящее время бренд газобетона «ЛСР» – один из важнейших показателей при выборе стенового материала. В текущих экономических условиях люди отдают предпочтение проверенной продукции с лучшим соотношением цены и качества от крупнейших производителей», – отмечало тогда руководство компании.
Решение продвигать продукцию под брендом «ЛСР» выглядит тем более логичным, что «ЛСР. Стеновые» продолжат консолидацию мощностей по производству этого материала на Северо-Западе. Недавно холдинг приобрел российское подразделение датской группы Н+Н International A/S — компанию «Н+Н Россия», владеющую предприятием по изготовлению автоклавного газобетона в пос. Кикерино Волосовского района Ленобласти.
Ответственный работодатель
Сегодня на заводе работают 230 человек. Для Ленинградской области это не только крупный налогоплательщик, но и один из главных работодателей – и Сертолово только выиграет от того, что здесь появилось современное, высокотехнологичное и экологически безопасное производство «Группы ЛСР». «Радостно, что в наших краях открываются новые востребованные предприятия, – отметил в ходе официальной церемонии губернатор Ленобласти Александр Дрозденко. – Объем выпускаемой здесь продукции должен закрыть все потребности Петербурга и Ленобласти в материалах для индивидуального и малоэтажного строительства. Надеюсь, сертоловский газобетон будет таким же качественным, как и вся продукция от «Группы ЛСР». Эта компания – наш давний и надежный партнер. Совместно на территории области мы реализовали не один проект. Думаю, в будущем нам предстоит еще много таких».
Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® и гидроизоляция PLASTFOIL® для масштабных проектов в сфере культуры
Технологии обустройства кровли компании «ПЕНОПЛЭКС СПб» находят широкое применение в различных областях строительства, в том числе для реализации проектов в сфере образования и культуры.
На фото: реконструкция кровли дебаркадера. Здание Государственного исторического музея Южного Урала, Челябинск.
Высококачественная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® из экструзионного пенополистирола и полимерная гидроизоляция PLASTFOIL® использованы для реконструкции дебаркадера в здании Государственного исторического музея Южного Урала.
Это учреждение сегодня играет заметную роль в культурной жизни Урала и страны в целом, а его история начиналась с обычного «Музея местного края», созданного в 1923 году узким кругом челябинских энтузиастов-краеведов. Однако с самого начала к пополнению экспозиции стали привлекать высокопрофессиональных ученых-археологов, и было накоплено немало ценных артефактов. Важной вехой в развитии музея стало решение о строительстве нового здания, приуроченном к 70-летию Челябинской области в 2004 году. В результате был возведен современный музейно-выставочный комплекс общей площадью 10,5 тыс. м2, напоминающий крепость, с которой на том же месте на берегу реки Миасс в XVIII веке начинался Челябинск. На начало 2000-х годов данное строительство стало крупнейшим проектом региона в сфере культуры. Сейчас, помимо экспозиционных помещений и хранилища фондов, которые уже составляют более 300 тыс. экспонатов, комплекс включает библиотеку, конференц-залы, мастерские.
Сегодня в Государственном историческом музее Южного Урала наряду с постоянной экспозицией регулярно проводятся выставки, их количество достигает 70 в год. У музея налажены партнерские отношения с Музеем Московского Кремля, Третьяковской галереей, Государственным историческим музеем, многими зарубежными музеями и выставочными организациями из Японии, Франции, Испании и других стран. Далеко не у каждого краеведческого музея такая счастливая судьба.
Государственный исторический музей Южного Урала стал крупным центром современного искусства, причем не только изобразительного. В стенах комплекса регулярно проводятся фестивали, крупнейшим из которых стал ежегодный фестиваль современного искусства «Дебаркадер». В рамках мероприятия проходят спектакли, показы кинофильмов, поэтические чтения и, конечно, выставки картин и инсталляции. Имя фестивалю дало место его проведения. В данном случае дебаркадером называют цокольный этаж музейного комплекса, который первоначально использовался в качестве гаража, а с 2015 года приспособлен под мероприятия. В этом году фестиваль проходит уже в пятый раз, с 3 по 24 ноября, к его открытию реконструирована крыша дебаркадера площадью 1800 м2.
Крыша дебаркадера является пешеходной зоной и выполнена в эксплуатируемом варианте. Основой кровельной конструкции служат материалы производства «ПЕНОПЛЭКС СПб» — теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС® из экструзионного пенополистирола и гидроизоляционная полимерная мембрана PLASTFOIL®GEO толщиной 1,5 мм.
Эффективная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® с коэффициентом теплопроводности не выше 0,034 Вт/м∙°С и нулевым водопоглощением играет важную роль в поддержании требуемых температурно-влажностных режимов в помещении. Это нужно как для сохранности экспозиционных материалов, выставляемых в помещении дебаркадера, так и для комфорта участников и зрителей фестивальных мероприятий. Кроме того, необходима надежная защита помещений от протечек кровли, которую успешно осуществляет герметичная мембрана PLASTFOIL®GEO. Оба материала отличаются высокой прочностью, биостойкостью, экологической безопасностью, устойчивостью к высоким и низким температурам и их перепадам, долговечностью.
Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® и гидроизоляция PLASTFOIL® широко применяются для возведения и реконструкции многих кровель, включая эксплуатируемые. Материалы безупречно выполняют свои функции, в том числе по защите помещений с особыми требованиями к микроклимату.