Шпунт: отсекая воздействия
Технология создания шпунтовых ограждений уже прочно вошла в российскую практику строительных работ. Этому способствовало как многообразие сфер ее применения, так и наличие различных методик погружения, эффективных в определенных ситуациях. Впрочем, по словам экспертов, опрошенных «Строительным Еженедельником», есть и проблемы.
Сфера применения
Залогом широкого распространения технологии шпунтового ограждения стало достаточно большое разнообразие сфер ее применения. «Ограждения используются для защиты стенок котлованов от обрушения при вертикальной разработке грунта (особенно в стесненных условиях, где невозможно выполнить котлован в виде выемки с откосами) в рамках строительства практически любых объектов - дорожной инфраструктуры, зданий различного назначения, подземных паркингов, причальной и портовой инфраструктуры и так далее. Также шпунт можно использовать как противофильтрационную завесу», — рассказывает технический директор компании ГЕОИЗОЛ Максим Зайцев.
Заместитель генерального директора по строительству компании «Вектор шпунт» Юрий Ануфриев в качестве преимущества технологии называет возможность получить эффективное, быстровозводимое, инвентарное и экономичное ограждение. Он перечисляет ряд ее достоинств: «Универсальность применения при любом строительстве. Высокая несущая способность ограждения. Способность выдерживать намного большие нагрузки в сравнении с любыми другими конструкциями. Возможность усиления шпунтового котлована распорно-распределительной системой. Выполнение шпунтовых ограждений в стесненных условиях, максимальное примыкание к существующим зданиям и сооружениям. Щадящий режим воздействия на грунт, малые вибрационные нагрузки». «Среди преимуществ технологии можно отметить приемлемую стоимость, высокую скорость ведения работ, простоту исполнения, оборачиваемость при возможности дальнейшего извлечения, продолжительный срок службы», — добавляет Максим Зайцев.
Вариативность методов
Дополнительным фактором, способствующим распространению технологии, является поливариативность методов погружения шпунта. Каждый из них имеет свои особенности и является оптимальным при различных условиях работ.
По словам Юрия Ануфриева, в зависимости от геологических условий и проектных решений погружение шпунта производится несколькими способами: вибрационное погружение, статическое вдавливание, забивка. «Исходя из метода погружения используется соответствующая техника и оборудование. Шпунт погружается вертикально, и в процессе погружения за счет конструктивных «замков» образуется единая конструкция, обладающая ограждающими и водонепроницаемыми свойствами. По завершении цикла работ в шпунтовом котловане шпунт извлекается и используется повторно при устройстве последующих шпунтовых ограждений», — отмечает он.
При этом, по словам Максима Зайцева, перед проведением работ конструкторы разрабатывают проект, вычисляя требуемую устойчивость шпунтовой стенки к давлению грунта, определяя тип шпунта, глубину погружения, необходимость установки распорных конструкций, дополнительного укрепления грунтовыми анкерами и так далее. Следует помнить, что неверный расчет нагрузки от грунта при устройстве шпунтовой стенки может привести к ее деформации и разрушению.
«При выборе способа погружения шпунта во внимание принимается ряд факторов, среди которых свойства грунта, габариты котлована, условия эксплуатации (зачастую шпунт — это временная конструкция), наличие окружающей застройки. Также учитываются экономические показатели проекта и требуемая скорость его реализации», — говорит эксперт.
Он отмечает, что в зависимости от метода погружения шпунта используется различная специализированная техника. Вибропогружение шпунта осуществляется с помощью вибропогружателей разной мощности (производители — Movax, PVE, Müller), которые крепятся на кран и соответственно типу шпунта имеют различные захваты. При таком методе погружение шпунта происходит за счет высокочастотных колебаний, которые разуплотняют почву, проталкивая шпунт. Для статического погружения шпунта используются мобильные установки статического вдавливания (флагманом на рынке являются машины японского концерна Giken). Благодаря встроенному гидравлическому узлу шпунт с силой перемещается вглубь почвы по направляющим рамам. Виброударный способ погружения шпунта осуществляется с помощью вибромолотов.
«Наиболее экономически выгодные и быстрые способы погружения шпунта — это вибропогружение и забивка. Но следует помнить, что эти способы невозможно применять при реализации проекта в плотной городской застройке, так как идет сильное воздействие на фундаменты соседних зданий и сооружений», — подчеркивает Максим Зайцев.
Успехи и проблемы
По словам Юрия Ануфриева, в последние годы спрос на выполнение шпунтовых ограждений неуклонно растет. Это связано и с тенденцией увеличения этажности зданий, что требует более основательной подготовки на этапе нулевого цикла строительства. Активно развивается процесс редевелопмента, что увеличивает объемы работ в условиях уже существующей сложившейся застройки. Также растет спрос на укрепление береговых линий шпунтовым ограждением, т. к. это является более надежным и долговечным методом по сравнению с другими. Важным стимулом распространения технологии стало и развитие портовых мощностей России на Балтике.
При этом эксперты отмечают существование ряда проблемных факторов. Главный из них в последнее время — значительный рост цены шпунта. «Если шпунтовое ограждение выполняется из металла (шпунт Ларсена, труба, двутавр и др.), то стоимость очень зависит от стабильности рынка металлоконструкций, который с декабря 2020 года из-за ажиотажного спроса на металлопрокат на международном рынке вывел цены на многолетние максимумы. И коррекции в ближайшее время не предвидится», — отмечает Юрий Ануфриев.
С ним согласен Максим Зайцев. «С начала декабря 2020 года металл подорожал в среднем на 30%, что напрямую сказывается и на цене шпунта. При выполнении работ точная стоимость обычно берется за тонну и зависит от характеристик шпунта. Например, цена шпунта Ларсена 5УМ, бывшего в употреблении, составляет 60–70 тыс. рублей за тонну, а такая же марка нового шпунта стоит от 80 тыс. рублей за тонну», — говорит он.
Кроме того, в отличие от иностранных производителей, в России крайне узок ассортиментный ряд шпунта. «Очевидно, что в зависимости от конкретной ситуации и решаемых задач нужны различные характеристики шпунтового ограждения и, соответственно, может быть использован разный шпунт. В результате ограниченности ассортимента российской продукции везде используется Ларсен 5. При этом запас прочности может вдвое превышать необходимый. Между тем при расширении ассортимента можно было бы много экономить как на самом металле, так и на стоимости работ, которая рассчитывается исходя из веса погруженного шпунта», — заключает эксперт.
Мнение:
Всеволод Яковлев: «Работая над проектом, помним, что мы с заказчиком в одной команде»
Проектировщики и заказчики, несмотря на иногда разное видение проектов, всегда могут прийти к консенсусу. В этом уверен управляющий партнер архитектурного бюро «Проксима», член Союза архитекторов России Всеволод Яковлев. Он рассказал «Строительному Еженедельнику» об особенностях работы компании с партнерами.
– Всеволод Александрович, расскажите, как начиналась «Проксима». Что уже сделано?
– Работаем на рынке мы более 10 лет. Начинали с малого, с небольших заказов по проектированию. Более серьезную деятельность стали осуществлять приблизительно с 2011–2012 годов. В частности, начали активно работать с крупными строительными компаниями города. Сейчас в нашем портфолио немало интересных и знаковых проектов. Среди них есть и жилые, и общественные, и производственные здания.
– Можете ли выделить какие-то проекты?
– Все проекты нам по-своему дороги. В них вложили частичку себя. Из крупных последних проектов могу отметить ЖК «Северный» Группы ЦДС. Строительство его началось в прошлом году. По своим архитектурным особенностям он принципиально новый в своем сегменте. Мы разрабатывали его концепцию, делали проектную, рабочую документацию и сейчас ведем авторский надзор.
Также интересно было работать с компанией Docklands development в их проекте на Васильевском острове. Важно, что мы любим всех заказчиков и, повторюсь, каждый разработанный объект очень важен для нас.
– А случалось такое, что у вас и заказчика было разное видение проекта?
– Бывало, и не раз. И это нормальная ситуация при работе проектировщиков с заказчиками. При этом в случае каких-то разногласий по проекту мы всегда приходили и приходим к консенсусу, который удовлетворяет всех. Важно понимать, что, работая над проектом, ты с заказчиком находишься в одной команде.
– «Проксима» занимается и разработкой концепций реставрации исторических зданий. В чем тут особенность?
– Это особо тонкая работа. Важно не навредить историческому объекту и при этом сохранить и подчеркнуть его особенности. В этом плане Петербург уникальный город – и тут есть с чем работать. Совсем недавно мы закончили и согласовали с КГИОП концепцию реставрации объекта исторического наследия по адресу: Большая Морская улица, 32. До революции в здании располагался Русский банк для внешней торговли. В советский и современный период работал Архитектурно-строительный техникум, в другое место он переехал совсем недавно. У нас работают люди, которые учились в техникуме, – и сейчас помогают реставрировать здание. Уверен, что скоро оно заиграет новыми красками.
– Вы активно используете в работе BIM. В чем его преимущества?
– Использовать BIM-технологии мы начали около пяти лет назад. Это стало очередным скачком нашего развития. Безусловно, вначале было сложно, так как это принципиальный отход от того, что ты чертишь на бумаге. Делались определенные ошибки. Но о переходе на цифровое моделирование нисколько не жалеем. Благодаря BIM мы стали быстрее и эффективнее работать. Это видят и наши заказчики.
– Приближается День строителя. Чего бы Вы хотели пожелать коллегам?
– Чтобы было все у всех хорошо и стало еще лучше. Это касается и профессиональной деятельности, и личной жизни. Помните, что строитель – великая и уважаемая профессия. Всех с праздником!
В формате BIM
Участники строительного рынка положительно оценивают внедрение технологий информационного моделирования. При этом они считают, что этот процесс не стоит искусственно ускорять.
В строительной отрасли России продолжается расширение использования BIM-технологий. Также на федеральном уровне принят ряд законодательных документов, которые должны способствовать внедрению информационного моделирования на всех стадиях жизненного цикла зданий. Но, по мнению участников рынка, говорить о том, что строительная сфера почти полностью перешла на BIM, пока рано.
Планомерное движение
По словам руководителя направления BIM-технологий ГК «Инград» Дмитрия Милёхина, если речь идет об искусственном ускорении внедрения BIM, то достичь этого в короткие сроки попросту невозможно, в силу многих обстоятельств. Это и острая нехватка кадров, отсутствие государственных образовательных программ, сопротивление нововведениям на разных уровнях внутри самих организаций.
«Технологии должны развиваться постепенно, в соответствии с правилами формирования спроса и предложения. К слову, на Западе тоже не то чтобы так далеко продвинулись в освоении BIM-технологии, как это принято считать у нас. Многие наши заказчики и проектировщики уже даже опережают средний уровень западного информационного моделирования. Если подразумевается, что в процессе должно участвовать государство, то нужно пересматривать образовательные программы в части преподавания САПР-дисциплин в строительных институтах, чаще использовать BIM-технологии на крупных государственных стройках и стимулировать применение зарубежного и разработку отечественного программного обеспечения BIM», – считает он.
Как отмечают в «БАРС Груп», ключевой момент внедрения, с одной стороны, состоит в организационной, юридической (законодательной) основе мероприятий, направленных на создание единого цифрового пространства, переход от бумажных носителей к электронным, на адаптацию существующих нормативов под цифровое моделирование. С другой стороны, важна техническая возможность внедрения BIM, работы по созданию удобных инструментов обработки визуализации, анализа данных и коммуникации.
Ускорение включения технологии в строительную отрасль возможно через детализацию законодательного регулирования BIM, считает юрисконсульт Bilfinger Tebodin Артём Челохов. В России у этих технологий уже сформировалась юридическая база, однако степень ее проработки еще далека от международного уровня. Так, если в России определение BIM было внесено в Градкодекс РФ только в 2019 году, то зарубежное законодательство в этой области ведет свою историю с 1980-х годов. «На наш взгляд, – добавляет специалист, – ускорение внедрения BIM возможно через адаптацию зарубежного опыта – систем международных правил, которые уже достигли устойчивого состояния: например, национального стандарта BIM (NBIMS) (USA)».
Екатерина Кутева, генеральный директор проектно-конструкторского бюро «Строй-Проект» (входит в Группу ЦДС), полагает, что ускорять внедрение BIM-технологий, конечно же, надо. «С другой стороны, излишняя интенсификация процесса может привести к путанице. В любом случае здесь необходимо выстроить мощную структуру с привлечением опытных специалистов, мотивированных на развитие и работу с BIM-технологиями. Сейчас ситуация на рынке такова, что необходимо планомерное и системное развитие, пусть не семимильными шагами, но все же уверенными и вперед. Рынок адаптируется к сложившейся ситуации, коммерческие организации в этом плане выглядят более независимыми в плане выбора софта для внедрения BIM-технологий», – говорит она.
Схожие вывод делает и BIM-менеджер компании «Эн-Системс» Дмитрий Бисеров. «Там, где у игроков рынка есть потребность оптимизировать расходы, сделать проектирование и стройку прозрачными, повысить качество продукта – освоение BIM уже свершившийся факт. Это видно в сегменте жилищного строительства. При этом в секторе госконтрактов, занимающем значительную долю рынка, BIM пока не является бизнес-инструментом. Неготовность нормативной базы, отсутствие расценок на разработку проектно-сметной документации, обязательство использования BIM в проектах, отсутствие национального BIM-классификатора и т. д. Без решения этих вопросов будет сохраняться ситуация, когда проектировщик разрабатывает модель объекта только для решения своих задач и за свой счет. Либо ситуация, когда у тех бюджетных организаций, которые захотят работать с этой технологией, будут связаны руки», – отмечает он.
«Для полноценного внедрения BIM-технологий в строительную отрасль нужно осознание всеми ее участниками необходимости их использования. Проектировщики это уже давно поняли. Те, кто непосредственно работает на строительной площадке, – пока не все. Но процесс и там идет, так как цифровая модель объекта намного понятнее и удобнее «бумаги». Думаю, что буквально пройдет три года – и BIM будет уже везде», – уверен управляющий партнер архитектурного бюро «Проксима» Всеволод Яковлев.
Тонкая подстройка
При внедрении BIM-технологий в строительную отрасль, считают эксперты, также следует решить вопросы, связанные с использованием самих IT-платформ, которые выпускаются разными производителями.
Технический специалист САПР компании «Системный софт» Олег Кирьянов напоминает, что большинство вендоров – это зарубежные компании, которые поставляют свои продукты во множество стран. «Очевидно, что унифицировать софт под всех не получится. Это и не нужно, так как похожие программы различных производителей решают одни и те же проблемы по-своему. В этом и заключается огромный плюс мультивендорности: каждый выбирает тот продукт, в котором ему удобнее работать. Тем более, практически все платформы информационного моделирования работают с IFC-форматом, что позволяет взаимодействовать программам разных производителей друг с другом. А вот государственные стандарты и классификаторы необходимо унифицировать. Без данной процедуры информационное моделирование не будет одинаково комфортным и выгодным для участников процесса "проектирование – строительство – эксплуатация"», – отмечает он.
По мнению генерального директора «КБК Проект» Василия Костина, основная проблема при проектировании с использованием BIM-моделей в России – это совмещение ПО именно с российской нормативно-технической базой. «Например, в Autodesk Revit для этого приходится подключать модули-надстройки от сторонних разработчиков. Это одна сторона медали, вторая – это унификация сдаваемой заказчику и контролирующим органам технической документации. В настоящее время не существует единых требований к самой модели объекта на всех ее стадиях (проектная, строительная, эксплуатационная). В этом одна из причин того, что большое количество проектных компаний не в состоянии сформировать пакет эксплуатационных документов. Кроме того, серьезной проблемой остается и отсутствие соответствующего российского программного обеспечения. Ведь задача-то стоит: внедрить BIM с использованием российского софта», – подчеркивает он.
С помощью поднастройки BIM можно решить узкоспециализированные задачи. В частности, по словам генерального директора компании Argumentum Дмитрия Жигалова, в настоящий момент важно создать унифицированную платформу для связи между производителями строительных блоков и конструкций и проектировщиками зданий. «Сейчас существует множество подобных платформ по типу «магазина приложений», встроенных в системы архитектурного проектирования, но их много, они не русифицированы, модели блоков часто имеют проблемы совместимости и не включают в себя строительные блоки отечественного производства. Это усложняет BIM-проектирование. Поэтому одна из основных задач – создание унифицированного многоязычного «магазина», который будет встроен во все основные приложения. Это позволит усилить позиции России на внутреннем и внешнем рынках и для наших архитекторов, и производителей строительных материалов», – резюмирует эксперт.
Мнение
Игорь Ейбогин, руководитель технического департамента СИХ «Аквилон Инвест»:
– Внедрение BIM-технологий ресурсозатратно. Для масштабного развития их в России прежде всего необходимы качественное отечественное программное обеспечение, квалифицированные специалисты, а также законодательно утвержденные нормативы. Это объемная работа, которая требует подключения не только отдельных строительных компаний, но и госорганов.
Александр Хрусталёв, BIM-менеджер архитектурного бюро ABD architects:
– Об ускорении разговоры идут уже давно, считаю, что лучше направить усилия в другом направлении, а именно на детальную проработку стандартов и схем взаимодействия между участниками отрасли. Для ускорения нужно уделять больше внимания подготовке BIM-специалистов, а также четко понимать – заказчикам – сценарии использования информационных моделей. Для удобства обработки информации нужно унифицировать структуру моделей из различного ПО и структуру хранения данных – соответственно, нужно продолжение совершенствования формата IFC. Сами платформы, на мой взгляд, в унификации не нуждаются.
Дмитрий Кузнецов, эксперт по системам автоматизации зданий и ЦОД IТ-компании КРОК:
– Необходимости в каком-то принудительном переходе на единую платформу нет. Эволюция и экономика все расставят по местам. Сейчас в России существуют два направления – это использование либо экосистемы Autodesk, либо основанный на принципах открытого взаимодействия подход OpenBIM. Он объединяет в себе программные продукты различных разработчиков, связанные единым форматом файлов файла IFC. В отличие от монополии, конкуренция и существование альтернативных вариантов способствуют прогрессу. Сейчас каждый специалист может выбрать тот программный продукт, в котором ему удобнее работать и который наиболее полно отвечает поставленным задачам.
Это СШК (Сварной шпунт корытный), который представляет на рынке ООО «ТД МИР». Он изготавливается из 345-й стали, благодаря чему существенно легче, чем, например, известный на рынке горячекатаный шпунт Ларсена, который производится из 235-й или 255-й стали. Это позволяет существенно экономить практически на всех этапах производства шпунтового ограждения – начиная от затрат на закупку, транспортировку и заканчивая оплатой погружения, которая обычно исчисляется за тонну вдавленного шпунта. Немаловажно и то, что СШК выпускаются в широком ассортименте – порядка 90 профилей, шириной от 400 до 2000 мм. Это, в свою очередь позволяет существенно ускорить производство работ. Длина может свободно варьироваться от 4 до 28 м и более – в зависимости от надобности на конкретном объекте.