В особых условиях
Проектно-изыскательские работы при строительстве или реконструкции уникальных объектов отличаются особой сложностью и требуют от специалистов высокого профессионализма.
По словам экспертов, проектно-изыскательские работы при строительстве или реконструкции уникальных объектов — как исторических, так и современных — требуют выполнения множества решений. Включают в себя не только разработку документации, но и проведение различных видов исследований, анализов, экспертиз и контроля и требуют от специалистов высокого профессионализма.
Многопрофильный процесс
Проектно-изыскательские работы (ПИР) при строительстве и реконструкции уникальных объектов имеют ряд особенностей, отмечает генеральный директор ООО «ГеоГлобал Девелопмент» Елена Двораковская. В частности, необходимо тщательное изучение территории, при этом очень важно обращать внимание на природные условия, состав почв, источники водоснабжения, экологическую ситуацию в районе обследования. При строительстве уникальных объектов необходимы разработка специальных технических условий, расчеты на статические и динамические нагрузки, очень часто необходимо комплексное научно-техническое сопровождение проекта, поскольку особое внимание предъявляется к обеспечению безопасной эксплуатации. В целом ПИР — это сложный и многопрофильный процесс, который требует участия и сотрудничества различных специалистов и является следствием плотного взаимодействия с заказчиком.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев считает, что в данном вопросе нужно отделить проектирование от изыскательских работ. «Дело в том, что изыскателям по большому счету все равно, под какой объект делать изыскания. Изыскания под инженерные сети, дорожное строительство, метрополитен или небоскреб, в принципе, делают одним и тем же оборудованием. А вот для проектирования подобных объектов зачастую недостаточно требований к надежности и безопасности, установленных стандартами и сводами правил, либо требуется отступление от них, либо их может не существовать. В таких случаях нужно разрабатывать специальные технические условия, в которых будут учтены все недостающие элементы по надежности и безопасности. Проектированием уникальных зданий, конечно же, должны заниматься опытные компании, а разработкой СТУ (специальных технических условий) — проектные или научные институты», – добавил он.
Особенностью работы с уникальными объектами, поясняет генеральный директор ЗАО «ЛенТИСИЗ» Николай Олейник, также является двухстадийность всех проектно-изыскательских работ, что позволяет на ранних этапах исправлять все недочеты и оптимизировать работы. После сбора и анализа соответствующей информации специалисты приступают к разработке проектных решений. На данном этапе выполняются интегральные проекты в области архитектуры, строительных конструкций, инженерных сетей с полным учетом характеристик уникального объекта и соответствующих технических требований.
«После прохождения экспертизы проекта начинается фаза строительства, в которой крайне важно следовать всем деталям проектной документации, обеспечивать высокое качество выполнения работ и своевременно реагировать на возможные изменения или проблемы, возникающие в процессе. Наблюдения за состоянием объекта нового строительства или реконструкции, окружающих зданий и массива грунта ведутся в ходе комплексного геотехнического мониторинга, выполняемого согласно разработанной программе специализированной организацией», — подчеркивает он.
Поддержать отечественное
Оборудование и инструменты, применяемые в процессе проведения проектно-изыскательских работ для уникальных объектов, отмечают специалисты, включают в себя широкий спектр технических средств. Это и геодезическое, и геофизическое оборудование, специализированное лабораторное и полевое оборудование для тестирования грунтов, а также различные виды транспортных средств и специализированное строительное оборудование.
Сейчас в арсенале специалистов, рассказывает Елена Двораковская, появляются новые приборы и оборудование. В частности, для продвинутого лазерного сканирования используются БПЛА. «Если со специальным программным обеспечением особых проблем не возникает, то иностранное оборудование типа Leica, GeoMac и Bosch действительно стало сложнее и дороже приобретать из-за санкций. Однако существуют отечественные аналоги, которые могут обеспечить достаточное качество и необходимую производительность. Справедливости ради отмечу, что подобное оборудование обладает высоким качеством и запасом прочности и при должном обращении прослужит достаточно долго».
Самое уязвимое место — это оборудование для производства инженерно-геологических изысканий, отмечает Сергей Лазарев. Не каждая бурильная установка может пробурить 100–200 метров. Если комплектующие для бурения в целом производились в РФ, то комплектующие для установок статического зондирования грунта исторически приобретались в Евросоюзе, и, конечно, на данный момент их приобретение становится сложнее и дороже.
Действительно, рассказывает Николай Олейник, на сегодняшний день наблюдается значительное присутствие иностранного оборудования и приборов в сфере проектно-изыскательских работ. «Однако стоит отметить, что существует ряд областей в этой сфере, где российские разработки успешно заменяют иностранные аналоги. Прекрасным примером являются приборы, используемые для измерения лабораторных характеристик грунтов. Национальные технологии в этой области демонстрируют высокое качество и эффективность, что способствует постепенной замене импортных аналогов отечественными разработками. Этот тренд свидетельствует о постепенном росте промышленной компетентности и технологического потенциала отечественных производителей в области инженерных изысканий».
Схожие выводы делает и генеральный директор проектно-изыскательской компании «ЭПИР» Константин Бакиров. Да, в самом начале, с введением санкционного режима, были определенные трудности, но сейчас мы как компания их успешно преодолели. Почему? Ответ прост и заложен в самой идеологии нашей компании: мы никогда не довольствуемся достигнутым, не стоим на месте, все время стараемся двигаться вперед и искать какие-то новые решения и направления. Ну, и поддерживаем отечественного производителя. Если мы видим на рынке два решения — одно импортное, а другое наше и при этом понимаем, что наше ничем не хуже, а порою и лучше импортного, естественно, мы делаем выбор в пользу отечественного производителя.
Свой подход
Игроки рынка отмечают, что использование инновационных технологий и подходов помогает реализовать сложные и интересные проекты. Относительно недавно нашей компанией, рассказывает Николай Олейник, были реализованы инженерно-геологические изыскания для многих знаковых для города объектов. Комплексный характер проведенных исследований позволяет получить точные и надежные данные о параметрах грунтов, необходимых для реализации современных нелинейных моделей основания. «Оценка и анализ исторических давлений на вендские глины открывает новые перспективы для углубленного изучения особенностей грунтовых условий в районе строительства. Исследования, проведенные нашей командой, заслуживают высокой оценки с точки зрения комплексности подхода и значимости полученных результатов для будущего строительства и эксплуатации указанных комплексов», — подчеркнул генеральный директор «ЛенТИСИЗ».
Наверное, самые запоминающиеся проекты, в которых принимали участие, — это «Лахта Центр» и участки ЗСД, делится опытом компании «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев. «И там, и там применялись специальные виды геодезических работ при строительстве объектов с миллиметровой точностью. На обоих объектах каждый день приходилось решать множество интересных инженерных задач, ведь бывало, что банально некуда было поставить прибор, а работа на высоте оказывала давление на психику. Также вспоминаются работы по изысканиям для гидротехнических сооружений в акватории, когда бурение происходит с понтонов, а выйти на воду — это целое событие, начиная от погоды, разрешения пограничников, правильной настройки оборудования и работы техники в целом», — добавил он.
По словам Елены Двораковской, одним из сложнейших и уникальных кейсов для компании стало сопровождение строительства нового здания железнодорожного вокзала «Адлер»: «Ввиду ограниченных сроков в связи с предстоящей на тот момент Олимпиадой строительство необходимо было начать максимально быстро, поэтому проектно-изыскательские работы проводились в очень сжатые сроки. Как раз в данном случае было применено комплексное научно-техническое сопровождение проекта. Проектирование вокзала велось одновременно с его строительством. Выполнение всех строительных работ в оптимально короткие сроки и в соответствии с графиком оказалось возможно, в том числе, благодаря оказанию компанией ”GeoGlobal Development” услуг по сопровождению проекта».
Одним из знаковых проектов «ЭПИРа», рассказывает Константин Бакиров, мы считаем редевеломпент территории бывшего Бадаевского пивзавода в Москве. Объект культурного наследия должен стать частью большого современного ЖК. «Мы проводили обследование технического состояния конструкций и строений исторического комплекса. Также перед нами была поставлена задача подготовить геотехнический прогноз деформаций основания зданий завода в соответствии с этапами возведения жилого комплекса. Для этих целей мы задействовали весь наш опыт и собственные уникальные наработки. В настоящее время территория бывшего Бадаевского пивзавода достраивается, исторические объекты сохранены. Проект уже признан экспертами одним из лучших в Москве, и очень приятно, что в этом есть и часть нашей заслуги», — подчеркивает он.
Doka: все выше, выше и выше
Каждое десятилетие задает новые тренды в строительстве, формирует очередные вызовы, ставит интересные задачи. И всегда находятся технологии, которые обеспечивают реализацию появившихся идей. Среди таких решений — системы высотного строительства компании Doka, мирового лидера в производстве опалубочных конструкций.
Один из базовых современных трендов во всем мире — динамичное развитие высотного строительства. Не обошел он стороной и Россию, что особенно заметно проявилось в Московском регионе. Если раньше высотными зданиями считались объекты в 20–25 этажей, то сегодня речь уже идет о 40–45-этажных башнях.
Однако чем выше здание, тем большее влияние на его возведение оказывают два фактора — технологическая сложность ведения работ, а также существенный рост сроков реализации проекта. Второй аспект сегодня играет особенно существенную роль. После перехода жилищного строительства на проектное финансирование и использование эскроу-счетов каждый день стройки обходится девелоперу в дополнительные деньги на оплату банковского кредита. Поэтому высокие темпы работ становятся залогом рентабельности проекта.
Сочетание этих двух факторов — роста популярности высотных проектов и необходимости сокращать сроки строительства — с неизбежностью приводят к идее использования самоподъемных систем для высотного строительства известной международной компании Doka. Это именно те современные технологии, которые сочетают высокую скорость ведения работ, безопасность, экономическую эффективность и рентабельность.
Самоподъемные системы создают «строительную площадку» по периметру рабочего горизонта. Они позволяют параллельно, в рамках одной заливки, осуществлять бетонирование и стен и перекрытий. Это обеспечивает высокую экономичность и ускорение строительных работ. По мере достижения бетоном необходимых прочностных характеристик система без крана, с помощью мощных гидравлических цилиндров перемещается вверх, после чего начинается формирование, а затем бетонирование конструкций следующего уровня. Технология позволят «растить» здание со скоростью один этаж за 3–4 дня — в отличие от стандартных методов, без применения самоподъемных систем, когда срок строительства этажа составляет 7–8 дней. При этом по мере ухода самоподъемной системы вверх в нижних этажах уже можно вести другие работы. Дополнительным плюсом является возможность ее использования на крайне ограниченных пространствах, при возведении зданий в условиях сложившейся застройки.
Всего среди разработок Doka шесть типов таких систем. Каждая из них оптимальна для решения определенного набора задач, и выбор наиболее эффективной зависит от конкретного проекта. Чаще всего используются SKE (для возведения высоток — high rise) и SCP (для строительства сверхвысоких зданий, небоскребов — super high rise). Кроме того, эти системы доказали свою высокую эффективность при устройстве высоких пилонов мостов, опор виадуков, а также силосных башен.
На самоподъемной платформе SCP размещается все оборудование стройплощадки, предусмотрены защитные ограждения и всепогодное укрытие — для безопасного выполнения работ даже на больших высотах. Мощные гидроцилиндры перемещают на следующий участок платформу, опалубку, контейнеры для материалов и распределители бетонной смеси всего за один цикл без помощи крана.
Независимая от крана cамодвижущаяся подъемно-переставная система SKE благодаря модульной конструкции способна обеспечить эффективное решение для каждого типа сооружений. Подъемное оборудование с полностью гидравлическим приводом позволяет одновременно перемещать большое число переставных секций. Система имеет ряд модификаций, каждая из которых позволяет оптимально решать различные задачи при строительстве сверхвысоких объектов.
Так, SKE100 plus с подъемными рабочими подмостями позволяет одновременно производить работы на нескольких уровнях. SKE100 plus с мачтовой системой сочетает в себе высокую грузоподъемность и большое рабочее пространство. Поскольку мачтовая система крепится только к одной стене, ее можно применять не только в шахтах, но и для возведения стандартных стен.
При помощи систем Doka возведено подавляющее большинство (порядка 70%) современных высотных объектов по всему свету. Это, в частности, такие небоскребы, как Regalia (Майами, США), 432 Park Avenue (Нью-Йорк, США), Marina 101 (Дубай, ОАЭ), Köln Тurm (Кельн, Германия), Lotte World Tower (Сеул, Южная Корея) и множество других. С их использованием построено и самое высокое здание мира — Burj Khalifa в Дубае. Также они применялись и при возведении всего списка топ-10 самых высоких мостов мира.
В России самоподъемные системы Doka использовались, например, при строительстве моста на остров Русский во Владивостоке или моста через корабельный фарватер в составе ЗСД в Санкт-Петербурге. Кроме того, их задействовали при возведении высочайшего здания Европы — башни Лахта Центра.
Jet grouting. Укрепляя грунты и фундамент
Технология струйной цементации становится все более востребованной в работах по эффективному укреплению грунтов и усилению фундаментов.
Современные строительство и реставрацию зданий невозможно отделить от вопросов по качественному и быстрому укреплению слабых грунтовых пород, ограждению котлованов, усилению фундаментов. Решить их помогает технология струйной цементации грунта (jet grouting). Принцип данного метода основан на закреплении грунтов путем их размыва и перемешивания высоконапорной струей цементного раствора.
Альтернатива классике
Генеральный директор ООО «УМ Геоизол» (входит в ГК «ГЕОИЗОЛ») Станислав Тарасенко отмечает, что существуют три различные системы струйной цементации грунтов jet grouting. Однокомпонентная (Jet-1 – разрушение грунта и формирование грунтоцементных свай с помощью подаваемого под давление цементного раствора); двухкомпонентная (Jet-2 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора и воздушной струи); трехкомпонентная (Jet-3 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора, воздушной струи и водной струи). «При этом подбор конкретной системы Jet grouting осуществляется на основе тщательного анализа геологических особенностей территории, параметров объекта, необходимых размеров и прочности получаемого грунтоцементного массива, экономической эффективности. Исходя из нашего опыта, могу отметить, что наиболее востребованы в строительной отрасли системы Jet-1 и Jet-2. Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» одной из первых в Санкт-Петербурге стала активно применять технологию струйной цементации грунтов Jet grouting для решения сложных геотехнических задач», - подчеркнул он.
Начальник отдела инженерной подготовки производства «Буровые машины» Роман Малышев рассказывает о технологической последовательности работ. В первую очередь производят бурение скважины. Затем в скважину погружают инъектор со специальным калиброванным отверстием – соплом. Потом подают под большим давлением цементный раствор. Далее осуществляют подъем инъектора с одновременным его вращением и формируют сваю нужного диаметра или стенку из свай. «Важным фактором укрепления массива грунта или усиления фундаментов с использованием струйной технологии является возможность поддержания больших давлений до 40-60 МПа. Это предъявляет определенные требования к оборудованию, подводящим трубопроводам и т.д. Так, например, гидравлические буровые установки EGT чаще других применяются в наших проектах именно благодаря их высокой производительности, маневренности и компактным размерам. Это дает нам возможность проводить работы в стесненных условиях и решать широкий круг задач», - отмечает специалист.
«Считаю целесообразным применение, - продолжает тему генеральный директор ООО «НПСФ «Спецстройсервис», к. т. н. Владимир Мишаков, - именно на открытых территориях, с целью улучшения физико-механических свойств грунтов под новое строительство путём нарушения естественной структуры грунта с целью создания элементов грунта с заданными свойствами. Также рекомендовал бы данную технологию для создания противофильтрационных завес вокруг экологически опасных предприятий для исключения проникновения стоков предприятия в естественные водоемы. Возможно применение jet grouting для создания горизонтальных противофильтрационных экранов, однако для реализации данных проектов требуется оборудование и большой технологический опыт»,- предупреждает он.
Кроме того, эксперт не рекомендует данный метод для усиления грунтов под существующими аварийными зданиями, так как подача воды или цементного раствора под высоким давлением может привести к разжижению грунтов, потери их несущей способности и разрушению здания. Для этих целей (усиление грунтов под аварийными зданиями) существует метод компенсационного нагнетания. На строительных объектах Петербурга при усилении грунтов под аварийными историческими зданиями ведущие организации города используют именно данную методику, которая позволила вернуть в строй не одну сотню аварийных зданий.
Отложенный спрос
Для проведения струйной цементации необходимо специальное оборудование: буровые установки, насосы и т.д. Всё оно производится в зарубежных странах. Как отмечают эксперты, оборудование для jet grouting является дорогостоящим, требует внимательного содержания и технического обслуживания, иначе оно быстро выйдет из строя. Обязательна промывка механизмов после использования цементного раствора, смазка узлов соединения.
Как отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов, чаще всего комплексы машин для jet grouting можно увидеть в Москве и Санкт-Петербурге. Это обусловлено наличием подходящей для применения jet grouting геологии. Данная технология позволяет кардинально изменить характеристики грунта, а следовательно и возможность строительства практически на любом основании.
«На период изоляции в 2020 году многие страны были закрыты, что заставило некоторых покупателей ненадолго отложить запланированные приобретения, но после отмены ограничительных мер и открытия строительных объектов большинство ранее обсуждаемых контрактов было заключено. В 2021 году линейка машин XCMG для Jet Grouting пополнилась новой компактной моделью XMZ90 для работы в тоннелях и условиях плотной городской застройки», - сообщил специалист.
Вперед, к минимизации
Стоит отметить, что во многих зарубежных странах технология jet grouting считается одной из основных при работах с подземным пространством. По словам Владимира Мишакова, уровень распространения ее в России пока низкий из-за отсутствия оборудования, отработанных технологий и полной нормативной технологической документации.
Тем не менее, по мнению других экспертов, jet grouting постепенно завоевывает отечественный рынок. Основатель ООО «Оптимум Прайс» Данил Кругов связывает растущую востребованность технологии и с ее с популяризацией и с увеличением количества исполнителей, имеющих весьма дорогостоящие комплексы для реализации подобных проектов. «Иногда доходит до курьёзов. Способы цементации путают, - рассказывает он,- и вполне можно встретить в серьёзной документации упоминание технологии «джет» для реставрации внутри архитектурного комплекса. Однако внутри зданий jet grouting применить невозможно. Машины-монстры и высокое давление способны подмыть не только ослабленный веками памятник архитектуры, но и ближайшую современную застройку».
По словам эксперта, сейчас используются только крупные комплексы, работающие в котлованах, на открытых площадках. Из-за своей дороговизны в России часто покупаются машины, бывшие в употреблении в Европе, стоимость, как правило, начинается от 600 тыс. евро. Минимальный комплект можно было собрать в 2018 году за 25 млн.рублей, но с тех пор ценник вырос. Для работы на объекте многоэтажной застройки требуется 2-4 комплекса, работающих параллельно. Оборудование слишком сложное для того, чтобы сдавать или брать его в аренду. При этом идея развития «карманного» джет-граутинга, способного создавать грунтоцементые сваи диаметром 600-1200 мм под основаниями существующих зданий является нерешённой перспективной задачей. Струйная цементация вытесняет сваи, анкера и прочие способы усиления оснований. «Если вышеупомянутый вариант мини-джета будет изобретён, то сфера применения технологии, несомненно, расширится и можно будет усиливать даже памятники архитектуры», - подчеркнул Данил Кругов.
Мнение
Игорь Мурашов специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру»:
Jet grouting относится с к специализированным видам работ, а следовательно, это дорогостоящее оборудование требует наличия в штате высококвалифицированного персонала. В случае если необходимо разовое выполнение работ в рамках проекта, то лучше привлечь компании с опытом работы. Что касается предложений по лизингу, то наша компания ООО «СюйГун Ру» совместно со СберЛизингом разработали эксклюзивную программу скидок на технику XCMG при оформлении в лизинг. Программа действует на всей территории РФ при покупке у любого официального дилера ООО «СюйГун Ру».