Опорные леса в современном строительстве
Современное строительство — высококонкурентная среда. Компании-застройщики борются за внимание потенциальных покупателей самыми разными способами. Одним из важных факторов при выборе жилого комплекса является его архитектура. Покупатели высоко оценивают необычные, сложные, функциональные решения. Совместно с застройщиками над созданием жилых комплексов трудится большое количество экспертов: архитектурные бюро, проектные организации, поставщики решений и оборудования.
Одним из примеров таких проектов является жилой квартал Shagal от Группы «Эталон». В сегодняшней статье речь пойдет о 13-м корпусе квартала Shagal, который расположен в непосредственной близости от набережной Марка Шагала и автомобильного моста через затон Новинки. Корпус представляет собой уникальное сооружение с консольным выступом, который находится на высоте 27 метров над уровнем земли и является основанием для вышележащих шести этажей. Консольная плита опирается на смежные блоки здания, а ее центральную часть поддерживают несущие колонны, образующие жесткую пространственную конструкцию.
Архитектурное решение комплекса воплощалось в жизнь технической дирекцией Группы «Эталон» совместно с разработчиком решений — компанией «Дока Рус». О том, как это происходило, нам рассказал технический руководитель проекта от компании «Дока Рус» Федор Крупенин.
— Федор, расскажите, пожалуйста, какие задачи были поставлены перед техническим отделом вашей компании? Как компания, поставляющая опалубку и опорные леса, могла оказать влияние на ход строительства?
— Перед нами стояла задача разработать проект для возведения консольной части здания и реализовать его: выполнить расчеты, подобрать необходимое оборудование, обеспечить логистику, монтаж и демонтаж оборудования на стройплощадке.
— В чем сложности данного проекта с точки зрения поставщика опорных лесов?
— Корпус представляет собой сложное архитектурное сооружение с консольной конструкцией, которая «парит» на высоте 27 метров и несет на себе шесть жилых этажей. Нам предстояло рассчитать нагрузки и выставить опорные леса под консольной плитой так, чтобы они до определенного этапа удерживали не только плиту, но и строящиеся на ней этажи. Только после возведения нескольких этажей поверх плиты конструкция могла начать «работать», принимая на себя нагрузки самостоятельно.
— Чем проект был особенно интересным и сложным для вас лично?
— «Дока Рус» подключилась к проекту на стадии проектирования инженерного решения. Наш технический отдел тесно взаимодействовал с инженерами-конструкторами проектной организации Группы «Эталон».
Для обеспечения безопасности работ по возведению консольной части и выполнения условия жесткости возводимой монолитной конструкции мы создали трехмерную расчетную модель опорных лесов, которая включалась в расчетную модель здания (SCAD). Мы анализировали усилия в стойках опорных лесов, исходя из результатов, полученных в этой модели. Расчет выполнялся в несколько этапов по мере нагружения лесов определенным количеством этажей с внесением соответствующих корректировок в проект.
Данная технология позволила нам получить более точные результаты, а также оптимизировать расстановку оборудования и уменьшить количество используемого материала.
— Какие технические решения были применены для реализации проекта?
— Усилия, возникающие в стойках опорных лесов, были близки к предельным допустимым значениям, поэтому мы приняли решение расставить леса методом «башня в башне» («шаг» рам лесов составлял 0,5 м). Установка башен производилась посредством укрупненной сборки. Особенности конструкции выбранной системы опорных лесов позволяли собирать блоки высотой в несколько ярусов на земле. Собранные блоки перемещались краном на уже установленные конструкции лесов, что позволило ускорить монтаж и повысить безопасность работ.
Еще одно проектное решение заключалось в применении строительного подъема консольной плиты. Стойки опорных лесов на определенном участке выдвигались выше проектной отметки, а после демонтажа лесов плита прогибалась до заданного уровня.
Дополнительная сложность заключалась в проектировании опорных стоек фундаментной плиты. Необходимо было расставить леса в обход монолитных ребер жесткости высотой два метра. Было применено решение по созданию несущего каркаса из стандартных силовых элементов для установки опорных лесов в зоне данных ребер.
— На каком этапе вы завершили участие в проекте?
— В целях безопасности наши опорные леса продолжали находиться под консольным участком здания на протяжении девяти месяцев. После образования единой жесткой консольной конструкции, которая самостоятельно воспринимает нагрузки, опорные леса можно было демонтировать. Строительство корпуса было продолжено с применением дополнительного оборудования, предоставляемого нашей компанией, — ветровых экранов и защитных платформ по контуру здания для обеспечения безопасного проведения монолитных и фасадных работ.
Архитектурный бетон: тренды нового времени
Активно используемый в зарубежных странах при отделке фасадов и внутренних конструкций архитектурный бетон постепенно начинает применяться и в России. По мнению экспертов, чем больше о материале будут знать заказчики и строители, тем быстрее он станет особо популярным и востребованным.
Архитектурный (лицевой) бетон может использоваться в качестве финишной облицовки фасадов зданий и стен помещений, при отливке скульптур и фигур. Его высокая пластичность и прочность позволяют реализовать многие смелые архитектурные идеи. В зарубежных странах материал очень давно и активно применяется в строительстве. Для России архитектурный бетон пока сравнительно новинка, тем не менее с проникновением новых трендов в отрасль интерес к нему начинает постепенно расти.
Имея потенциал
По словам старшего инженера-технолога компании PERI Сергея Петракова, если десять лет назад проект с архитектурным бетоном попадался примерно один раз в год (при этом чаще всего это были небольшие прямые участки стен, где использовалось большое количество элементов декора), то пять лет назад все чаще и чаще начали поступать проекты, в которых основная часть стен предполагала специальные решения. «Около трех лет назад в PERI начался масштабный проект по архитектурному бетону: это 30 тыс. м3 бетона и более 7 тыс. сборочных чертежей для создания опалубки. Параллельно данная концепция начала внедряться в частное домостроение. Уже более полугода PERI работает над проектом гостиницы в Краснодарском крае, состоящей из пяти корпусов. И все фасады — архитектурные. В целом, чем больше информации будет известно строительным компаниям об архитектурном бетоне, тем быстрее и интенсивнее будет развиваться данное направление. Еще необходимо финансирование. Не все регионы имеют достаточные средства для разработки данного направления, нет бетонных заводов, которые могут оперативно и качественно подобрать нужную смесь для каждого проекта», — добавляет он.
Архитектурный бетон применяется как для интерьера, так и для экстерьера. Но, безусловно, более широкое применение нашел именно для наружного использования, т. к. хорошо переносит любую погоду и очень прочен, напоминает директор по продвижению компании BARKA Александр Бондаренко. «Мы в основном работаем на рынке благоустройства. Наша компания заливает бетон в условиях производства и привозит готовые блоки на площадку для последующего монтажа. При такой технологии изделия прослужат десятилетиями. В отличие от других материалов (металл, дерево), изделие из бетона не стареет, не требует дополнительного ухода. Да, он грязнится, но его можно отмыть и привести в первоначальный вид. Это существенная экономия при эксплуатации. В нашей стране, отмечает эксперт, архитектурный бетон только завоевывает доверие участников рынка. Отходит мнение, что бетон это что-то черновое. Компания BARKA своим присутствием на рынке и выполненными проектами доказывает, что архитектурный бетон — это материал с большим потенциалом. Мы рады нести эту идею и доказывать, что данный материал — это не только бетон, используемый при строительстве. Свойства его значительно отличаются от товарного бетона, который мы привыкли видеть, и имеет иной состав. Архитектурный бетон — прежде всего финишный материал, самодостаточный, не требующий дополнительной эксплуатации. Мы часто рассказываем о его свойствах, возможностях, о видах поверхности и наполнителях, возможностях использования. Нам хорошо помогают реализованные проекты, которые можно увидеть своими глазами, потрогать и сделать выводы в пользу такого исполнения, такой технологии», — рассказывает он.
Тем не менее, по мнению директора по стратегическому развитию и маркетингу ГК «Промстройконтракт» Рубена Чинарьяна, растущая популярность архитектурного бетона — во многом миф в круге почитателей претенциозной «фестивальной» архитектуры. Да, он появился в России — как на проектах крупного уровня (например, опалубка PSK-Classik от «Промстройконтракт» использовалась при строительстве технопарка Сколково по проекту Захи Хадид), так и на массовых объектах (в частности, входная группа ЖК Clever Park в Екатеринбурге, где компания также работала). «Можно сказать, что лицевой бетон проник даже на бюджетные проекты в рамках реновации. И мы говорим отнюдь не про автопарковки, которые традиционно обходятся без отделки, хотя уровню архитектурного бетона не соответствуют. Нет, речь именно об интерьерах. Для использования лицевого бетона в экстерьерах в России слишком экстремальный климат. Однако в любом случае лицевой бетон используется у нас как изюминка, возможность сделать более "по-западному". Это сильно отличается от применения в Европе или США, где лицевой бетон — визитная карточка общественных пространств, например, метро. Отсутствие опыта в России сказывается и на проектировании, где архитекторы часто не подстраиваются под размеры щитов, создавая дополнительные сложности для опалубочных компаний, которых могло бы быть и меньше», — считает эксперт.
Менеджер по разработке продуктов, бетонные смеси «ЛафаржХолсим Россия» Анжелика Бочарова подчеркивает, что лицевой, или архитектурный, бетон — это прежде всего декоративные характеристики: цвет и оттенки, структура и фактура, количество дефектов на единицу площади и т. д. Главная задача — согласовать эти характеристики и методы оценки поверхности готового бетонного изделия между участниками процесса, среди которых архитекторы, производители бетонной смеси, производители работ, технического надзора и самого заказчика. «В России требования заказчиков к архитектурным бетонам существенно завышены. В большинстве случаев от материала ожидают идеально ровной, однотонной поверхности без дефектов, как у пластика, например. На Западе иной подход к оценке. На бетон смотрят "издалека", позволяют ему быть собой, быть "честным", фактурным», — делает выводы специалист.
Технологичные решения
Архитектурный бетон, отмечает директор по маркетингу ООО «Дока Рус» Маргарита Хорошилова, это бетон с самой красивой поверхностью и в то же время одна из самых сложных задач для опалубочной техники. Заказчик должен осознавать, что высокие требования к качеству и эстетике поверхности лицевого бетона нельзя выполнить стандартными методами. Должны быть соблюдены строгие регламенты по организации бетонирования и правильности фиксации установочных элементов, защите компонентов, взаимодействию на строительной площадке, а также тщательный выбор поставщиков бетона, опалубки, арматуры и смазки.
Технология производства лицевого бетона, добавляет специалист, сложнее, чем обычное бетонирование. Например, помимо расположения анкеров, на поверхность бетона влияют размеры элементов и/или отпечатки рам на стыках элементов. Поверхность бетона полностью зависит от палубы (отпечаток в бетоне), системы опалубки (например, с рамной опалубкой картина отпечатков в бетоне задана заранее) и способа обработки поверхности.
Одним из решающих факторов, комментирует тему исполнительный директор ООО «"Техноком-БМ" опалубочные системы "ГАММА"» Андрей Бунт, при работе с архитектурным бетоном является качество получаемой лицевой поверхности бетона, которое обеспечивается в первую очередь комплексом опалубочных решений, которые позволяют реализовать архитектурный проект в получаемой бетонной поверхности. На отечественных строительных площадках для получения архитектурного бетона в основном используют балочно-ригельную опалубку, которая учитывает все технологические требования для получения архитектурного бетона: создание любой архитектурной формы, восприятие нагрузок, возникающих при бетонировании, возможность установки тяжа в любом месте (например, на крупнощитовой опалубке данное место определено конструктивом элементов).
«Немаловажной составляющей в технологии опалубочных работ для архитектурного бетона является разработка комплекта рабочей документации для сборки опалубочных элементов, для данной работы нужна высококвалифицированная команда инженеров, скорее это даже самый важный фактор для разработки комплекта опалубки. Компания ООО "Техноком-БМ" опалубочные системы "ГАММА" имеет большой опыт в реализации таких проектов, мы сможем найти оптимальное решения для любой задачи такого плана», — подчеркнул Андрей Бунт.
Сергей Петраков также поясняет, что основные требования при выборе опалубки заключаются в грамотном статическом расчете и правильной сборке с соблюдением всех технологий. Многие клиенты полагают, что основной упор нужно сделать на подбор бетонной смеси (цвет, консистенция и т. д.), а выбор опалубки отодвигают на второй план. Но это мнение ошибочно. Несмотря на то, что бетон является основным компонентом монолитных работ, необходимо предусмотреть множество нюансов — начиная от взаимодействия бетонной смеси с бенотоотделяющим средством до четко отработанной технологии бетонирования. А здесь необходима правильно подобранная система опалубки.
Особое внимание, отмечают специалисты, также следует уделять и характеристикам самой бетонной смеси и добавкам. По словам технического эксперта «ЛафаржХолсим» Антона Кривенцова, для получения максимально качественной лицевой поверхности особое внимание следует уделять уходу за бетоном, времени и температуре его затвердевания. Это позволит избежать резких скачков и подъемов температуры, что может привести к усадочным деформациям и трещинам. Во многих случаях стремятся, наоборот, снизить скорость и температуру при затвердевании бетона. «Главный параметр, по которому в настоящий момент подбирается добавка, это технико-экономическая эффективность при применении в бетоне. Частой ошибкой становится пиритизация решений в сторону цены, а не достигаемой эффективности. В целом при правильно составленном техническом задании и соблюдении всех технологий изготовления и укладки риск выбора неправильных добавок сводится к минимуму. Основные факторы, на которые стоит обратить внимание, это жизнеспособность бетонной смеси (лучше иметь некий запас по времени, особенно в летний период), температура гидратации и экзотермия для предупреждения рисков появления усадки и трещин, а также способы ухода за еще незатвердевшим бетоном после его укладки», — резюмирует он.
Мнение:
Сергей Петраков, старший инженер-технолог компании PERI:
— Опалубочных систем, которые подходят для архитектурного бетона, не так много на рынке. Поэтому очень важно, чтобы у строителей были качественные материалы и инструменты. Например, фанера, которая используется в таких проектах, применяется только один раз, и очень часто ее приходится распиливать под конкретный размер. Спил тоже должен быть сделан под определенным углом. Именно поэтому необходимо иметь качественное оборудование, ведь от него напрямую зависит будущее бетонной поверхности.
Мнение: Рубен Чианарьян, директор по стратегическому развитию и маркетингу ГК «Промстройконтракт»:
— Опалубка «Промстройконтракт» многократно использовалась для создания архитектурного бетона при строительстве отелей, частных домов, стадионов чемпионата мира по футболу и других сложных объектов. Особое место занимают в нашем портфолио креативные пространства: например, лаборатории и технопарки Сколково. Большую роль в успехе проекта сыграло то, что инженеры-супервайзеры ПСК постоянно присутствовали на объекте, контролируя качество сборки опалубки для архитектурного бетона, в том числе систем для одностороннего бетонирования.
В крупнощитовой опалубке, такой как PSK-Delta, есть восемь отверстий для стяжки, а реально используются только три. Но след на бетоне оставляют в итоге все. Балочно-ригельная опалубка позволяет разместить стяжки там, где их будет минимально видно, а также сделать максимально ровными стыки. Однако тут все упирается в профессионализм рабочих на стройплощадке — уровень квалификации тех, кто собирает опалубку и работает с ней.
Время обновлять
По оценке экспертов, значительная часть российских подрядных строительных компаний, оказывающих услуги по изготовлению буронабивных свай, имеют на балансе изрядно изношенную технику.
Технология буронабивных свай (БНС) уже давно считается классической, но не устаревающей, так как эффективна в любых грунтах, в том числе и слабых, имеет высокую несущую способность и может использоваться в условиях плотной городской застройки.
Генеральный директор ООО «НПСФ «Спецстройсервис», к. т. н. Владимир Мишаков рассказывает, что преимущества БНС по сравнению с забивными сваями - это возможность изготавливать сваи любой длины и любого диаметра практически в любых грунтах без динамического воздействия на существующие здания. По технологии устройства их можно подразделить на сваи, устраивающиеся под защитой глинистого раствора; на сваи, устраиваемые под защитой обсадной трубы; на сваи, выстраиваемые с помощью шнека с проходным отверстием; а также на сваи, устраиваемые без выемки грунта типа Fundex. Широкое распространение буронабивные сваи в нашей стране получили, в том числе, добавляет эксперт, и благодаря хорошей нормативной документации, которая существует в России уже более 50 лет (задействована в СП 24. 13330.2011 и СП 50 – 102 – 2003).
Выбор конкретной технологии устройства БНС в основном определяется инженерно-геологическими условиями участка строительства, а также задачами, которые решаются на конкретных объектах в определенном регионе, поясняет главный инженер проекта ООО «ГЕОИЗОЛ» Андрей Бунак. При наличии достаточно большой толщи грунтов основания, не обеспечивающих восприятие заданных нагрузок от здания и сооружения, выбирается свайный фундамент, который передает основные нагрузки на «хорошие» грунты и уменьшит осадку здания. «Специалисты Группы компаний «ГЕОИЗОЛ» накопили большой опыт проведения работ по изготовлению буронабивных свай, по любой из технологий на глубину свыше 70 м., особенно в области устройства свайных оснований на слабых грунтах. В том числе, они использовались для создания надежных фундаментов таких знаковых объектов Санкт-Петербурга как ЗСД, МФК «Лахта Центр», набережная Макарова, Синопская набережная, при проведении капитальных ремонтов исторических набережных города. В настоящее время с использованием технологии буронабивных свай специалисты ГК «ГЕОИЗОЛ» возводят подземные паркинги на Марсовом поле, д. 1, литера А и во второй очереди бизнес-квартала «Невская Ратуша», фундамент под опоры Витебской развязки ЗСД, а также основание будущего путепровода в составе 8-го участка федеральной трассы «Таврида»», - добавил он.
Финансовый фактор
По мнению экспертов, в настоящее время главная сложность устройства БНС связана с устаревшей буровой техникой. Она еще активно используется в строительстве по экономическим причинам. Специалист по буровым установкам компании «СюйГун Ру» Игорь Мурашов отмечает, что на сегодняшний день парк буровых машин российских компаний состоит из старых европейских машин 00-х или начала 10-х годов. «Как правило, эта техника была приобретена до глобального подорожания курса валюты. В настоящее время подрядчики обновляют свой парк буровых, но не так активно, как это было, к примеру, в начале олимпийских строек в Сочи. Однако прогресс не стоит на месте и каждый год модернизируются старые модели или выходят совершенно новые с более высокой производительностью, более экономичные и с автоматизированными функциями. Поэтому чтобы быть на пике технологий и не тратиться на ремонты лучше постепенно обновлять машину через 3-5 лет, как это принято в Европе и Китае. А вызвать специалистов для обслуживания и ремонта буровых XCMG можно более чем из 40 сервисных центров в России, которые расположены почти во всех крупных городах»,- рассказал представитель компании.
В России многим строительным компаниям действительно финансово сложно обновлять парк строительной техники каждые 5-6 лет, считает главный механик ООО «УМ Геоизол» Руслан Омаров. «По моим оценкам, около 90 % российских подрядных компаний, оказывающих услуги по изготовлению буронабивных свай, имеют на балансе изрядно изношенную технику, требующую постоянных ремонтов. Как правило, в большинстве случаев новые машины приобретаются в лизинг или кредит. Только очень крупные, единичные компании могут позволить себе покупку буровой установки средней стоимостью 140-160 млн рублей без рассрочек»,- отмечает специалист.
Еще 5-7 лет назад, добавляет Руслан Омаров, многие компании стремились перевести содержание и обслуживание своей техники на аутсорсинг. В данный момент компании пошли в обратном направлении и стали развивать собственные ремонтные подразделения. Дело в том, что сервисные центры некоторых крупных производителей техники недостаточно большие, чтобы покрыть потребности рынка, темпы ремонта у них очень низкие. Можно ждать 1-2 недели, пока освободится инженер, а в это время у строительной компании простаивает объект. Поэтому, для подрядной компании во всех смыслах выгоднее «вырастить» штатных механиков, способных оперативно устранять неисправности оборудования. Например, у компании «УМ Геоизол» в штате 15 высококвалифицированных механиков.
К сожалению, кроме сложностей с финансами, резюмирует Владимир Мишаков, у некоторых строителей часто отсутствует культура производства и несоблюдение требований нормативных документов к технологии изготовления свай, что часто приводит к аварийным ситуациям. «В частности, можно вспомнить, например, реконструкцию набережной Обводного канала, когда вместо положенной пробки в 2 -3 м (в текучепластичных суглинках) при выемке грунта шнеком из обсадной трубы грунт извлекался с перебором и произошла значительная осадка рядом расположенного электрокабеля на 110 киловольт, что могло привести к обесточиванию нескольких районов города. Также вспоминается неправильно устройство свай, с использованием бетонирования по полому шнеку при строительстве подземной части ТК Галерея, около Московского вокзала. При излечении шнеков происходил перебор грунта (в шесть раз по сравнению с объемом свай) и в результате окружающая застройка села более чем на 250 мм и два здания по Лиговскому проспекту пришлось разобрать. Кроме того, сели пути Московского вокзала и подземный переход метро. Данные работы выполнялись известной иностранной фирмой, не имеющей опыта деятельности в наших специфических грунтах. Заканчивала их у дома Перцова наша организация «Геострой» без всяких нареканий»,- подчеркнул он.
Мнение
Игорь Мурашов, специалист по буровым установкам компании «СюйГун Ру»
Основными определяющими факторами для выбора буровой машины является геология участка работ, а так же необходимый диаметр и глубина сваи по проекту, применение обсадных труб и др. Наша компания ООО «СюйГун Ру» официальный дистрибьютор китайского концерна XCMG в России представляет линейку из 20 моделей буровых машин с крутящим моментов ротора от 80 кН/м до 793 кН/м и множеством вариантов комплектаций для удовлетворения любых требований заказчика. Машины могут работать по технологии с штангой келли и обсадным столом, непрерывный шнек CFA, пенвмоударное бурение DTH. В отличие от европейских производителей, китайский бренд XCMG предлагает машины собранные из тех же комплектующих, но по более привлекательной цене. В прошлом году вышла новая серия буровых машин XCMG “E”, они будут постепенно заменять предыдущее поколение “D”. В новых моделях установлены современные мощные и экономичные дизельные двигатели, усилен портал мачты и сама мачта, имеется ряд автоматических функций: подъем мачты, возврат на точку бурения, автоматический сброс, возврат на ранее выставленные обороты двигателя после паузы в работе и др.