Строительство дорог: новые материалы, технологии, решения
Первую четверть XXI века можно без преувеличения назвать эпохой бурного развития технологий и создания новых материалов. В ногу со временем идет и дорожно-строительная отрасль. О разработке инновационной продукции, реализации новых технологий и внедрении в свою практику передовых технических решений рассказывают эксперты отраслевых компаний, специализирующихся на проектировании и строительстве дорог, а также производстве материалов для дорожного покрытия.
Первый вопрос на повестке дня
Очевидно, что хорошая дорога начинается с грамотного проекта, а сегодня в области разработки проектной документации одним из первых на повестке дня стоит вопрос внедрения и применения технологий информационного моделирования (ТИМ).
Информационное моделирование позволяет получать модели в едином формате и создавать проектную и рабочую документацию более высокого качества, — констатирует директор по проектированию и инновациям холдинга «Автобан» Олег Лесюта. — Информационная модель объекта позволяет удобно связать проектные решения по всем разделам и проверить их на возможные коллизии и несоответствия. Благодаря ТИМ дорожники исключают риск получить несогласованные проектные решения, которые могут негативно сказаться на сроках и качестве строительства.
Татьяна Помельникова, руководитель группы отдела технологий информационного проектирования АО «Институт ”Стройпроект”». — Хотя есть успешный опыт в промышленном и гражданском строительстве, условия внедрения здесь другие.
Татьяна Помельникова обозначила основные факторы, влияющие на процесс внедрения информационного моделирования.
Первое — развитие ТИМ в строительной отрасли приводит к появлению новых нормативных документов. Некоторые из них полезны, другие — наоборот. При этом часть документов устаревает, становится сложно их применять, особенно в транспортном проектировании.
Второе — переход с зарубежного программного обеспечения на российское особенно повлиял на проектирование мостов, для которых нет идеально подходящей ТИМ-программы. С одной стороны, это усложняет работу, с другой — позволяет развивать отечественные продукты под нужды отрасли.
Третье — ТИМ требует участия всех сторон проекта. Заказчики и подрядчики не всегда видят все преимущества ТИМ, а это замедляет внедрение.
— Когда имеется высокоточная модель, основанная на топографической съемке и принятых технических решениях, качество выполняемой работы выходит на принципиально иной уровень, — убежден Олег Лесюта. — Геодезическая служба имеет возможность ежедневно контролировать ход строительно-монтажных работ с минимально допустимой погрешностью, применяя в том числе технологии лазерного сканирования и аэрофотосъемки. На этапе эксплуатации на искусственных сооружениях можно применять высокочувствительные системы мониторинга, датчики которых определяют деформацию, вибрации и малейшие отклонения от нормативных показателей.
По его словам, у холдинга «Автобан» накоплен хороший опыт разработки информационных моделей по крупным транспортным объектам, и компания не останавливается на достигнутом — ведет собственные разработки совместно с партнерами. В качестве примера Олег Лесюта привел проект «Цифровая экосистема для автомобильных дорог на базе цифрового двойника», который представляет собой виртуальную модель, наполненную необходимой атрибутивной информацией: документами, файлами, чертежами и спецификациями.
В ответ на запросы рынка
Каждый инженер отдает себе отчет в том, что проектирование и производство новых материалов базируется на достижениях науки, и сегодня возрастает роль научных центров, в том числе организованных на базе производственных компаний. Рассказывает эксперт Научно-исследовательского центра компании «Газпромнефть — Битумные материалы» Илья Кудряшов:
— Ассортимент продукции нашей компании насчитывает больше 300 наименований современных битумных материалов, в том числе уникальные разработки для строительства и текущего содержания дорог. Например жидкая стыковочная лента — специальный битумно-полимерный состав для герметизации шва, образующегося при укладке асфальтобетонной смеси. В отличие от привычной «твердой» ленты ее уже не нужно вручную разматывать и фиксировать на кромке покрытия. Для более эффективного нанесения применяется специальный автоматизированный модуль для асфальтоукладчика. Технология позволяет существенно улучшить качество холодных стыков и защитить их от попадания воды, которая при замерзании может вызвать появление трещин. В результате возрастает срок службы покрытия и межремонтный период. Еще одно решение — специализированные гранулы на основе битумного вяжущего и вторичной целлюлозы. Эта добавка надежно скрепляет компоненты асфальтобетонной смеси и предотвращает образование колеи.
Постоянно совершенствует рецептуры битумно-полимерных герметиков «ТЕХНОНИКОЛЬ», где также создан свой научный центр. По словам Антона Федькаева, руководителя направления «Горячие битумные материалы» ТН-Инжиниринг ТЕХНОНИКОЛЬ, компания выпускает более 30 модификаций дорожных герметиков, которые применяются во всех климатических зонах страны.
— Считаем важным достижением тот факт, что для обеспечения сырьем нам удалось добиться полного импортозамещения, — подчеркивает он.
Эксперт рассказал об одной из ключевых новинок компании в области дорожного строительства — битумно-полимерном герметике ТЕХНОНИКОЛЬ СОТА. Он способен глубоко проникать в трещины и швы и сегодня активно используется в дорожном ремонте для герметизации усталостных и отраженных трещин в асфальтобетонном покрытии.
— Независимо от причины происхождения любая трещина может привести к локальному разрушению дорожного полотна, — поясняет Антон Федькаев. — Рынку был нужен продукт, способный санировать небольшие повреждения на ранних стадиях. Раньше эта проблема решалась путем заполнения трещин битумом. Однако эффекта от такого способа хватало максимум на два года. Отвечая на запрос рынка, мы разработали продукт с выносливостью в 30 000 циклов, то есть столько раз он может выдержать переход через ноль градусов — от положительных температур к отрицательным и обратно.
Коротким путем
Пожалуй, важнейшей стадией жизненного цикла любого инновационного решения становится реализация его на практике. В строительстве, в том числе дорожном, многое зависит от успешного сотрудничества ученых, проектировщиков, производственников и подрядчиков. Однако различные организации не всегда взаимодействуют так быстро и эффективно, как хотелось бы и разработчикам новой техники и технологий, и отрасли в целом.
Одним из путей по преодолению препятствий на пути внедрения инноваций стала диверсификация бизнеса компаний-производителей, которые основывают собственные строительные подразделения. Так действует, например, ГК «АБЗ-1», работающая в дорожно-строительной отрасли уже более 90 лет.
Мы одними из первых пришли к пониманию того, что для сохранения лидерских позиций в конкурентной среде необходима диверсификация бизнеса и освоение новых сегментов, — рассказывает Леонид Гиндин, генеральный директор АО «АБЗ-Дорстрой», которая входит в ГК «АБЗ-1». — Сегодня компания уверенно развивает свои компетенции не только в производстве дорожных материалов, внедряя инновационные продукты по самым высоким стандартам, но и в строительстве дорог и мостов, укрепляя свое присутствие в новых регионах.
По его словам, «АБЗ-1» за текущий год проделала огромный объем работ в этом направлении. На финальной стадии идет реконструкция улицы Крисанова в Перми, включая строительство четырехполосной развязки. Компания продолжает активное строительство путепровода в Кудрове и реализует проект трамвайной линии «Славянка», который включает в себя возведение семи современных искусственных сооружений. Сейчас возводится крупнейший путепровод ферменной металлической конструкции длиной более 1200 м, который уже прошел над Московским шоссе и скоро преодолеет третьим уровнем петербургскую КАД. Такое решение значительно сократит путь трамвая.
Источник: пресс-служба АО «АБЗ-Дорстрой»
Фасадная мода – как меняется внешний облик новостроек
Предложение новостроек на московском рынке жилья сокращается, но конкуренция за покупателей не ослабевает. Внешний облик новостроек – это один из фронтов соперничества девелоперов, на котором в последние годы происходят изменения. Эксперты Группы Родина рассказывают о новых тенденциях в подходах к формированию фасадных решений новостроек, а также иллюстрируют их примерами из практики проекта культурно-образовательного кластера Russian Design District.
- «Красивые фасады» – не значит «дорогие фасады»
Для создания солидного облика фасада застройщикам не обязательно закупать дорогие отделочные материалы. Эффектными могут быть и недорогая облицовка, так как качество имитации натуральных фактур достигло высокого уровня.
К примеру, на композитные панели наносится текстурное покрытие на основе полиэфирных смол, которое имитирует дерево, кварц, металлик, камень. Клинкерные фасадные панели выполняют в виде кирпича или натуральной каменной кладки. Все эти материалы одновременно используются в новостройках разных классов, сближая качество и эстетику их облика. При этом в эксплуатации такие фасады уже стали даже более удобными и экономичными, чем из имитируемого оригинала.
Между тем архитектура высокобюджетных комплексов также в последние годы изменилась. Нередко она отличается минимализмом, а броские или вычурные отделочные материалы не используются. Архитекторы стремятся создать современный и прогрессивный облик здания.
- Яркие цвета всё менее предпочтительны
«Мода» на яркие цветовые решения проходит. Неестественные для природы или сложившейся городской застройки цвета остаются в проектах эконом- и изредка комфорт-класса. Архитектурные власти Москвы также в последние годы уделяют более пристальное внимание расцветке новых зданий при утверждении проектов застройщиков.
N.B. Об эстетических предпочтениях властей Москвы можно косвенно судить по первым зданиям, построенным по программе реновации. Так, в новостройке на 5-й Парковой ул. (Северное Измайлово) доминируют серый, бежевый и тёмно-коричневые цвета. Дом в поселке Шишкин Лес (Новая Москвы) выполнен в кремовых тонах с вкраплениями темно-зеленого и светло-коричневого. Здание на Сельскохозяйственной улице (Ростокино) облицовано мозаикой из светлых серых и бежевых панелей. Дома в Черемушках, Перове и в Войковском районе облицованы имитационным кирпичом красного и коричневого цвета.
Архитекторы стараются привлекать внимание потенциальных покупателей и горожан не яркостью цветов, а необычным сочетанием используемых материалов. Так, в Russian Design District, в фасаде одной из башен, спроектированной с участием приглашенного «звёздного архитектора» примы-балерины Большого театра Светланы Захаровой, используются фактура и цвета благородных пород дерева, тёмные матовые металлизированные линии и металлические перфорированные панели. Художник-модельер Валентин Юдашкин воспроизвёл в архитектуре белое атласное полотно с яркими золотыми акцентами. Фасад дома выполнен глянцевыми алюминиевыми композитными панелями с комбинацией двух цветов: золотым и белым. Промышленный дизайнер Владимир Пирожков совместил на фасадах металлические поверхности с брашированной обработкой и плетёные декоративные элементы. Дирижёр Валерий Гергиев сделал акцент на дерево как материал, из которого создано большинство инструментов оркестра. Актёр и режиссёр Владимир Машков выбрал для фасада зеркальные поверхности. Комбинация естественных материалов со стеклом и металлом всегда даёт очень выигрышный эффект на длительную перспективу, отмечает архитектор проекта культурно-образовательного кластера Russian Design District Станислав Кулиш
- Материалы и технологии для фасадов становятся сложнее
В последние годы меняется подход к выбору основного материала для фасадов новостроек. На первый взгляд, дефицита в материалах нет, однако эстетические предпочтения покупателей и технологии сегодня другие.
«Технологии, конечно, не стоят на месте. Появление новых способов устройства каркасов зданий, фасадов и инженерии позволяют архитекторам существенно расширить свой ассортимент приёмов и взаимных сочетаний авторских решений. К примеру, металлокомпозитные панели сегодня составляют очень серьезную конкуренцию привычным HPL и фиброцементу», – отмечает архитектор проекта культурно-образовательного кластера Russian Design District Станислав Кулиш.
N.B. HPL-панели (англ. high pressure laminate – «ламинат, полученный под высоким давлением) – это отделочный материал из нескольких слоев крафт-бумаги и древесного волокна, пропитанных термоактивными смолами. Под давлением и температурой из них получается пластик. Устойчивы к огню, высоким температурам и прямым солнечным лучам. При этом по цвету и фактуре HPL может имитировать практически любой материал, в том числе и дерево.
Фиброцементная панель состоит из лёгкого бетона с синтетической фиброй (волокном) и наружного керамического слоя. Устойчивы к воздействиям внешней среды и хорошо имитируют камень, плитку, кирпич, штукатурку.
Металлокомпозитные панели напоминают «сэндвич» из полимерного материала, заключенного между двумя металлическими (как правило, алюминиевыми) листами с различными клеящими и защитными пленками. Лёгкие и неприхотливые. Имитируют любые виды натуральных материалов.
Между тем ранее популярный керамогранит постепенно теряет свои позиции. Он практически исчез из требований к лицевым поверхностям зданий, а попытка производителей увеличить и разнообразить его габариты не принесла успеха.
Мокрые фасады крепятся непосредственно к внешней стене здания (точнее на утеплитель), а затем их облицовывают различными видами штукатурки. Вентилируемые фасады предполагают пустоты между навесной частью и внешней стеной, поэтому их называют вентилируемыми.
Мокрые фасады дешевле, их легче монтировать, а штукатурный слой можно окрасить в любой цвет. Минус – для их монтажа нужна хорошая погода, плюсовая температура и невысокая влажность воздуха. Помимо этого, мокрые фасады требуют регулярной тщательной и сложной чистки. Вентилируемые фасады заказчики предпочитают чаще. В частности, они используются в архитектуре культурно-образовательного кластера Russian Design District. Такие фасады можно сооружать в любое время года, они скрывают неровности стен и расширяют выбор архитектурных решений. Стены при этом могут «дышать», сохраняя высокую теплоизоляцию – а значит в квартире всегда будет комфортный микроклимат.
- Из-за высотности новостроек меняются фасадные решения
За последние пять лет средняя высотность московских новостроек выросла почти на пять этажей. Сейчас большинство новых домов, которые возводятся в Москве, выше 20 этажей. Появились десятки жилых небоскребов выше 30 этажей. Это поставило перед архитекторами задачу грамотно интегрировать эти здания в городскую среду Москвы, которая никогда не отличалась плотностью высотной застройки.
«Высотные здания формируют вокруг себя зону отчуждения, так как требуют к себе повышенного внимания, как заметный объект архитектуры, – отмечает Станислав Кулиш, архитектор проекта Russian Design District. – Фасады таких домов должны быть ориентированы на восприятие издалека, когда ни текстуры, ни, зачастую, цвет уже не работают. На первый план выходят пропорции, членения, свойства материалов. Решения таких фасадов создаются крупными мазками, когда целостность изображения можно увидеть только с расстояния».
- Индивидуализация внешнего облика здания выходит на новый уровень
Уже давно застройщики стремятся возводить дома только по индивидуальным проектам. Сейчас этот процесс – индивидуализация облика новостройки – выходит на новый уровень. Некоторые девелоперы стремятся создать не только уникальный, но и авторский проект.
Так, архитектура домов Russian Design District создавалась профессиональными архитекторами в коллаборации со звёздами российского дизайна, культуры и спорта. В качестве приглашённых архитекторов выступили: главный тренер сборной команды России по художественной гимнастике Ирина Винер-Усманова, художник-модельер Валентин Юдашкин, дирижёр Валерий Гергиев, дизайнеры одежды Игорь Чапурин и Вика Газинская, актёр и режиссёр Владимир Машков, промышленный дизайнер Владимир Пирожков и прима-балерина Большого театра России Светлана Захарова. Всего в культурно-образовательном кластере планируются девять домов, во внешний облик которых вложили свои идеи звёздные архитекторы.
Такой подход резонирует с тенденцией к распространению в высокобюджетном сегменте новостроек брендированных резиденций. Для создания комплекса квартир или апартаментов в премиальном или элитном классе приглашаются звезды дизайна, а также представители брендов в индустрии гостеприимства или дорогостоящих товаров и услуг. Они вкладывают в проект комплекса свои идеи, знания и практики.
«Фасадные решения постепенно усложняются и становятся более технологичными, – комментирует Владимир Щекин, основатель и совладелец Группы Родина. – Полагаю, следующим этапом станет внедрение принципиально новых материалов, которые ранее были нам незнакомы. К примеру, это могут быть различные варианты нанотехнологий, скажем, не позволяющих грязи или пыли оседать на поверхности зданий. Конечно, сначала такие инновации придут в дорогостоящий сегмент жилья, но в долгосрочной перспективе они будут распространяться и на массовых рынках, среди прочего благодаря экономии на эксплуатационных издержках».
Минимальная стоимость студии в Russian Design District составляет 5,2 млн рублей (26 кв.м), однокомнатной квартиры – 6,3 млн рублей (33 кв.м), двухкомнатной квартиры – 8,4 млн рублей (49 кв.м), трёхкомнатной квартиры – 8,8 млн рублей (52,4 кв.м).
Вдавливание шпунта: без ограничений
Технология статического вдавливания шпунта в Санкт-Петербурге нашла свое применение сравнительно недавно, но уже успела завоевать популярность у специалистов.
Известно, что Петербург отличается весьма сложными инженерно-геологическими условиями — значительная часть территории города представлена слабыми, водонасыщенными тиксотропными грунтами, что существенно усложняет строительные работы. Между тем в Петербурге стремительно развивается процесс редевелопмента территорий, реализуются проекты по приспособлению к современному использованию зданий в исторических кварталах — под гостиницы или бизнес-центры. Часто это сопровождается необходимостью организации подземного пространства под паркинги, в том числе многоуровневые.
Во всех этих случаях возникает опасность, что работы в условиях плотной городской застройки могут повредить здания, имеющие историческую ценность, обладающие фундаментами неглубокого залегания, стоящие на бутовом камне.
При ведении строительных работ в непосредственной близости от зданий соседней застройки необходимо особо тщательно подходить к выбору технологий, позволяющих разрабатывать котлованы глубиной от 3 м и более.
Ведущим петербургским строительным компаниям уже известно оптимальное решение — применение метода статического вдавливания шпунта. На сегодняшний день это одна из самых щадящих и экологичных технологий при строительстве нулевого цикла. Компактность установок, принцип их действия при погружении шпунта, возможность перемещения поверх уже вдавленного шпунта позволяют работать в самых стесненных условиях плотной застройки.
Метод дает возможность погружать шпунт на расстоянии до 80 см от конструкций существующих зданий и сооружений при отсутствии рисков развития недопустимых деформаций грунтов. Еще одним преимуществом является низкий уровень шума в отличие от вибропогружения или забивки.
В Японии, известной высокой плотностью застройки, технология вдавливания шпунта практически вытеснила остальные, с ее помощью осуществляется порядка 90% работ. Все более широкое применение в последнее время она находит в Северной Америке, а также в Европе, в том числе в исторических городах, где особенно важно нивелировать воздействие работ на окружающие объекты.
Интересны примеры использования шпунта в качестве ограждающих конструкций, например, подземных гаражей. Обычно после погружения шпунта, обеспечивающего неподвижность грунтов, производится работа в «отсеченной зоне» — подготовка котлована, создание свайного поля, бетонирование фундамента, стен и пр., после чего он извлекается на поверхность для следующего использования. Однако возможно заварить швы на стыках шпунта и оставить его в качестве неизвлекаемой постоянной конструктивной системы. При максимальной глубине котлована до 10 м ограждение из шпунта вполне способно составить конкуренцию технологии «стена в грунте». Это и экономически эффективнее, и позволяет избежать мокрых процессов.
В Петербурге пионером использования технологии вдавливания шпунта стала компания «СК «Потенциал». Она предложила на рынке услуги по щадящему погружению шпунта с использованием оборудования японской корпорации GIKEN — одного из лидеров в производстве техники для этих целей. Установка GIKEN была использована, в частности, на таких объектах, как ОДК «Охта Центр», «Лахта Центр», КВЦ «Экспофорум», ТРК «Заневский каскад», отель «Дипломат», БЦ «Сенатор», ЖК «Фьорд», ЖК «Петровская ривьера» и др. Среди заказчиков такие известные девелоперы, как Setl City, Группа «Эталон», RBI, «Адамант», «ЮИТ Санкт-Петербург» и пр.
«Технология получает все большее признание и распространение. Начинали мы с одной установкой для статического вдавливания GIKEN Standart, но постепенно увеличили парк. В него вошли машины для различных профилей и размеров шпунта — шириной от 500 до 700 мм, требующих, соответственно, разной мощности оборудования. Также мы приобрели две установки для статического вдавливания с гидроподмывом GIKEN Water Jetting, предназначенные для работы в песчаных грунтах. Твердость в сочетании с мелкой фракцией песка придают ему свойство создавать пласты с очень высокой плотностью. Техника этого вида по мере заглубления шпунта обеспечивает подачу в рабочую зону воды под давлением, она размывает песок и упрощает погружение», — рассказывает генеральный директор «СК «Потенциал» Олег Левин.
Недавно в компании сделали новый шаг для расширения парка оборудования: приобретена установка для статического вдавливания с лидерным бурением GIKEN Super Crush, предназначенная для работы с особо сложными грунтами — очень плотными, включающими старые фундаменты, остатки свай, бетонных конструкций (модуль деформации грунтов — свыше 25 МПа). В машине используется бур, работающий под защитой обсадной трубы и вдавливаемой шпунтовой сваи. В отличие от традиционных технологий, предусматривающих сначала бурение, а затем погружение, эта техника позволяет минимизировать подвижки грунта. Это достигается за счет обеспечения одновременности процессов лидерного бурения и вдавливания шпунта.
«В принципе, оборудование позволяет погружать шпунт длиной до 31 м, в Японии есть немало таких примеров. В практике нашей компании максимальной длиной погруженного шпунта была глубина 27 м. Работы производились в самом сердце города — рядом с Аничковым мостом, на пересечении Невского проспекта и Фонтанки», — отмечает Олег Левин.
Самостоятельное перемещение машины с одной шпунтовой сваи на другую по мере погружения позволяет не использовать громоздкую спецтехнику при работе. Производительность оборудования зависит от многих факторов. Это и состав грунтов, и глубина погружения, и объем рабочего времени в сутках, и параметры шпунта, и то, используется новый шпунт или уже бывший в употреблении (первое — ускоряет процесс, второе — дает возможность сэкономить). В основном скорость движения составляет 5–10 погонных метров шпунтового ограждения в день, то есть в среднем котлован с периметром порядка 400 м можно пройти за полтора месяца.
Таким образом, технология обладает комплексом качеств, обеспечивающих привлекательность ее использования: хорошая скорость выполнения работ, отсутствие рисков повредить окружающие здания и сооружения, способность выполнить задачу в условиях любых, самых сложных грунтов, высокая экономическая эффективность.
Справка о компании
Строительная компания «Потенциал» основана в 2012 году. Специализируется на проектировании и строительстве фундаментов зданий, подземных паркингов, набережных, пирсов, причалов и подземных коллекторов. Осуществляет выполнение работ нулевого цикла: устройство шпунтовых ограждений, устройство свайных полей, сопутствующие подготовительные и земляные работы. За время работы на рынке выполнено около 200 подрядов, в частности, погружено свыше 120 тыс. тонн шпунта.