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»
Будущее металлического мостостроения
Все чаще в России строители выбирают металл для возведения мостов, путепроводов и пешеходных переправ. Так, сейчас в Новосибирске специалисты возводят масштабное искусственное сооружение длиной 5,6 километра через реку Обь в створе улицы Ипподромной из стали марки 10ХСНД-2. Этот же материал мостовики применили в прошлом году в столице при строительстве 322-метровой переправы через реку Москву в составе Юго-Восточной хорды. О развитии данного направления шла речь на конференции «Металлическое мостостроение. Задачи. Преимущества. Перспективы» в рамках 8-й международной специализированной выставки «Металлоконструкции-2023».
Атмосферостойкая сталь
Технологии в производстве стали и стальных конструкций не стоят на месте. Так, все чаще мостовики используют атмосферостойкий металл для пролетных сооружений, которые ни в момент строительства, ни в будущем не требуют лакокрасочного покрытия. Например, говорит директор по продажам АО «Мостостройиндустрия» Андрей Комаристов, такой подход использован при возведении путепровода через Центральную кольцевую автодорогу (ЦКАД) и на нескольких других объектах компании. Выбирают атмосферостойкую сталь и специалисты ГК «Трансстройпроект» при работе над своими проектами, например, для модульных переправ через малые реки.
Впрочем, мостовики не отказываются и от традиционных способов защиты в виде краски или цинка.
Расширение сортамента
Тем временем в отрасли продолжаются активные дискуссии о расширении сортамента стали для применения в мостостроении. Напомним, новый межгосударственный стандарт ГОСТ 6713-2021 предлагает при строительстве стальных конструкций железнодорожных, автодорожных, совмещенных, городских и пешеходных мостовых сооружений использовать прокат категории 2 и 3 в термомеханическом обработанном состоянии после контролируемой прокатки, в том числе с ускоренным охлаждением, отжига, отпуска, нормализующей прокатки и закалки с прокатного нагрева. Кроме того, в документе говорится о применении стали нового класса прочности 14ХГНДЦ-С390, введении бора для микролегирования 10ХСНД и расширении сортамента толстолистового проката с 40 до 110 мм. Авторы документа полагают, что эти преобразования позволят покрыть дефицит материала, который, по данным Минпромторга, оценивается в 100 000 тонн.
Еще в прошлом году новый стандарт встретил критику со стороны мостостроителей, так как указанные в документе виды стали не прошли соответствующих испытаний при возведении искусственных сооружений. Тем не менее документ отменял советский ГОСТ 6713-91 и массово применяемый в Российской Федерации при производстве металла для мостов и путепроводов ГОСТ Р 55374-2012.
Министерство транспорта Российской Федерации прислушалось к опасениям мостовиков и отложило введение в действие нового стандарта, пока его авторы из ЦНИИТС не проведут соответствующих испытаний. В июле прошлого года комплексная программа по исследованию разных видов обработки и проката по образцам была утверждена и запущена. Первые результаты данной работы озвучили в рамках конференции «Металлическое мостостроение. Задачи. Преимущества. Перспективы».
«Программа предусматривала несколько этапов: испытания самого чистого металла, сварных соединений, высокопрочных болтов и выносливости. И если на все эти моменты мы отвечаем "да", то даем добро, — заявил заместитель генерального директора по научной работе АО "ЦНИИТС" Юрий Новак. — Хочу сразу сказать, что все образцы прошли испытания с честью, замечаний нет, то есть дорога опытному строительству и проектированию открыта».
В общей сложности специалисты ЦНИИТС испытали 600 образцов, используя листы толщиной 16, 32 и 40 мм. При этом выявилась зависимость: чем толще лист, тем выше его свойства. Не обошли стороной и технологический процесс контролируемой прокатки. Надо отметить, что это материал не новый и попытки применения его в мостах осуществлялись, хотя и не были использованы. При этом такая сталь находит широкое применение в зарубежных практиках мостостроения и промышленно-гражданском строительстве.
Впрочем, металлургические заводы пока не спешат запускать массовое производство новых видов стали для мостостроения. По словам Юрия Новака, этого следует ожидать после того, как результаты исследований утвердят специалисты Минтранса России и дадут старт следующему этапу опытного внедрения в строительстве и проектировании.
В ответ на это представители «Уральской Стали» предложили продолжить испытания и бессрочно продлить действие массово применяемого в Российской Федерации ГОСТа Р 55374-2012. «Результаты испытаний не позволяют с уверенностью гарантировать надежность и долговечность мостовых металлоконструкций, изготовленных из проката по новому ГОСТу. В связи с этим необходимо провести углубленные металловедческие исследования проката в термомеханически обработанном состоянии с привлечением профильных научно-исследовательских институтов, полноценную работу по разработке технологии производства, сварки и изготовления мостовых металлоконструкций из новых толщин от 51 до 110 мм во всех состояниях поставки, а также расширенные испытания сварных соединений из стали марки 14ХГНДЦ с углеродным эквивалентом 54%», — отметил специалист технической дирекции ООО УК «Уральская Сталь» Дмитрий Нижельский.
К обсуждениям подключились и специалисты АО «Объединенная металлургическая компания» (ОМК), которые также предоставили для исследований нового ГОСТа 1022 образца общей массой 20 тонн. Главный специалист ОМК Артем Кравченко предложил в новом стандарте уточнить требования к листовому прокату из стали 10ХСНД при любом состоянии поставки (нормализация, закалка с отпуском, контролируемая прокатка с ускоренным охлаждением) в части химического состава по содержанию серы, ниобия, ванадия, молибдена и бора, а также предельных показателей испытаний на растяжение, ударный изгиб, неметаллические включения, ультразвуковой контроль и твердость по Бринеллю, которая на данный момент не оговорена.
Пока дискуссии и исследования продолжаются, в России по-прежнему действует старый ГОСТ Р 55374-2012, восстановленный в действии до 1 января 2024 года. Именно его металлурги, заводы по производству стальных конструкций и проектировщики используют для возведения новых искусственных сооружений.
С заботой о качестве лифта
Министерство строительства России выступило с предложением переписать правила работы на рынке производства, монтажа и сервисного обслуживания лифтов, создав Единый центр компетенций. Предполагается, что новая структура будет разрабатывать стандарты для всех участников индустрии, проводить мониторинг и квалификационный отбор монтажных и сервисных компаний. Инициативу детально обсудили на Всероссийской конференции для проектировщиков и застройщиков «Новейшие разработки лифтов и подъемного оборудования» в рамках Russian Elevator Week, состоявшейся в Москве 7–9 июня 2023 года.
Импортозамещение в деталях
Чуть больше года назад часть иностранных компаний покинула лифтовый рынок Российской Федерации, отказавшись поставлять оборудование и комплектующие. Практически одновременно с этим застройщики получили официальное разрешение заменять продукцию марок KONE, OTIS, KLEEMANN, прописанную в проектах, на отечественные аналоги. Специально для этого Минстрой России создал каталог импортозамещения.
Сегодня в перечне ведомства содержится 22 предложения для замены лифтового оборудования. Значительную часть списка (13 образцов) составляет продукция Карачаровского механического завода. Также представлены Meteor Lift, MEL, челябинский Witchel, а не так давно список пополнил и китайский Diao. Начальник отдела ресурсного обеспечения строительства Департамента ценообразования и ресурсного обеспечения строительства Минстроя России Елена Чеканова акцентировала внимание на том, что ведомство делает все возможное для того, чтобы предоставить заказчикам и проектировщикам больший выбор. Так, в ближайшее время каталог могут пополнить образцы техники из Казахстана, Объединенных Арабских Эмиратов и других дружественных стран.
Однако на данный момент открытым остается вопрос о ремонте установленных ранее импортных образцов и замене комплектующих, поставка которых в Россию больше не осуществляется. Минстрой предлагает следующий выход: наладить выпуск необходимых деталей в России, провести испытания и оформить заключение об их равнозначности по требованиям безопасности. По словам начальника отдела мониторинга социально-экономического развития регионов по вопросам градостроительной деятельности Департамента комплексного развития территорий Минстроя РФ Светланы Евсеенковой, такую работу может проводить создаваемый Единый государственный центр компетенций в области лифтостроения на собственной материально-технической базе.
Новые стандарты для участников индустрии
В целом предлагается дать новому центру компетенций достаточно широкие полномочия: от проведения сертификации оборудования и разработки единых стандартов работы для всех участников индустрии вплоть до проведения квалификационного отбора монтажных и сервисных компаний. «Деятельность по монтажу и ремонтно-сервисному обслуживанию лифтов на территории Российской Федерации осуществляют более 1000 организаций, имеющих соответствующие разрешительные документы, — заявила Светлана Васильевна. — И все мы хорошо понимаем, что в это число добропорядочных и ответственных организаций входят и так называемые "гаражные монтажники", то есть компании, имеющие разрешения, зачастую приобретенные через сайты в интернете и выполняющие сборку лифтов сторонних производителей из низкокачественных комплектующих». Исходя из этого, Минстрой предлагает повысить требования к качеству и усилить контроль за процессами на всем жизненном цикле подъемно-транспортного оборудования в рамках работы новой структуры, но никоим образом не отменяя действующей системы органов госсертификации.
Впрочем, детали концепции еще находятся в проработке, и представители Минстроя пригласили экспертов от профессионального сообщества подключиться к данной работе. В частности, помощь требуется в составлении критериев качества как самой продукции, так и оказанной услуги. Среди озвученных: параметры опыта работы, наличие материально-технической базы и инженерно-технических ресурсов, а также квалифицированного персонала. «Концепция является эскизной и требует проработки по каждому из предложенных направлений. В связи с этим приглашаем к участию профессиональное сообщество, чтобы с учетом накопленного опыта и знаний Минстрой России вместе с Минпромторгом мог создать данную структуру, которая будет способствовать тому, чтобы на рынке остались только соответствующие требованию специализированные организации, поставляющие на российский рынок высококачественное и безопасное лифтовое оборудование», — обратилась к собравшимся Светлана Евсеенкова.
От лица участников конференции исполнительный директор Национального лифтового союза, генеральный директор Ассоциации «Российское лифтовое объединение» Петр Харламов пообещал подключиться к работе, обратив внимание, что вопросы повышения уровня квалификации и так находятся на достаточно высоком уровне, а вся продукция уже сейчас проходит этапы сертификации. «А по мониторингу — да. Несмотря на то, что мы ведем свою статистику по смонтированным лифтам, стоит осуществлять более глубокий мониторинг, который можно было бы осуществлять вместе с Минстроем, — отметил Петр Геннадьевич. — В части отбора строительно-монтажных организаций нужна совместная работа, поэтому обязательно приглашайте на совещания, мы готовы в этой работе участвовать со своими предложениями, которые мы, со своей стороны, считаем очень действенными».
Мнение профессионального сообщества
К обсуждению подключились производители. «Вопрос качества на всех жизненных циклах лифта: проектирование, производство, монтаж и техническое обслуживание — крайне важен как с точки зрения конкурентной борьбы на рынке, так и с точки зрения безопасности для пользователей. Это самое главное. К сожалению, мы напрямую можем влиять только на внутренние процессы, такие как: проектирование, закупка компонентов и производство, но не имеем возможности полнообъемно контролировать качество монтажных и пусконаладочных работ — а этот фактор является основополагающим для долговечной и безотказной работы лифтового оборудования, — говорит технический директор ПАО "Карачаровский механический завод" Дмитрий Кожакин. — Мы стараемся максимально адаптировать свой продукт под существующие реалии монтажной сферы: конструктивное исполнение лифтов минимизирует возможные ошибки при монтаже, а сопроводительная документация, руководства и инструкции содержат наглядные 3D-иллюстрации. Прописанные требования (при их выполнении) на выходе позволяют получить качественный и безопасный лифт. Также остро стоит вопрос технического обслуживания. Зачастую за одним электромехаником закрепляется большое количество технически сложных подъемных устройств, а в таких условиях качество обслуживания обеспечить очень трудно». При этом на самом заводе действует многоуровневая система оценка качества, которая затрагивает как существующие процессы, так и проверку материалов и комплектующих, применяемых в производстве. Руководством предприятия на постоянной основе проводится мониторинг существующих процессов, на основании которого осуществляется анализ и поиск «узких» мест, а по результатам вносятся коррективы в существующие процессы или создаются новые. С точки зрения работы с конструктивом лифта или его составными частями ситуация аналогичная. Понимая, что значительная часть комплектующих сегодня — это покупная номенклатура (в т. ч. импортная), завод разработал методику оценки поставщиков и их предотбор. Это позволяет эффективно управлять процессом закупок и поиском наилучших компонентов. Особенно эффективно показала себя эта система в связи с существующей геополитической обстановкой, когда в одночасье европейский рынок стал недоступен. Завод ни на один день не остановил свое производство, а перераспределил закупочную деятельность на иные регионы, в том числе по программе импортозамещения. В подтверждение этих слов на выставке Карачаровский механический завод представил свою новейшую разработку — модельный ряд лифтов ONIX грузоподъемностью до 1600 кг, со скоростью движения до 2,5 м/с, с оригинальным дизайном в черном глянцевом цвете со светодиодным освещением потолка, переходящим на боковые панели. Также на экспозиции можно было увидеть обзорный лифт, который производится с применением трехслойного закаленного стекла и обладает новейшей системой защиты от неконтролируемого движения.
Продолжает тему заместитель генерального директора ЗАО «Предприятие ПАРНАС» Ольга Егоренко: «За последнее десятилетие качество отечественных лифтов в целом, пожалуй, улучшилось, и это радует. Добросовестные производители, наши коллеги — лифтовые заводы — относятся к качеству более чем серьезно. Но, к сожалению, даже самый качественный и технологичный лифт можно "убить" некачественным монтажом, а лифт эконом-сегмента при умелом ответственном подходе будет исправно работать весь свой срок. Кстати, срок эксплуатации лифта — 25 лет! Понятно, что только качественное оборудование, хорошо смонтированное и вовремя обслуживаемое, такой срок выдержит. Часто заказчики не обращают внимания, указан ли этот срок в сертификате лифта, стараются только купить подешевле, а потом начинаются проблемы… Монтаж и сервис, к сожалению, часто оставляют желать лучшего, а претензии от владельцев на неработающий лифт в первую очередь направляются изготовителю. Здесь проблема комплексная, помимо качества самого оборудования и монтажа, большой вопрос касается качества строительных работ при возведении лифтовых шахт, а также плохо выполняется консервация лифта, когда объект еще не введен: здесь и вода в шахтах, и лед, и раствором заляпанные двери, огромный слой пыли. В последнее время заводы более внимательно стали относиться к качеству монтажа и обслуживания. Так, мы проводим обучающие мастер-классы на территории завода, консультируем, подсказываем, иногда и наказываем, к сожалению. Для ПАРНАСА качество — основа всего. Наша внутренняя система оценки качества базируется на постоянном многоступенчатом контроле, без этого никак. Техническое законодательство РФ, конечно, несовершенно, но на сегодняшний день вполне применимо и достаточно для базовой работы. При этом требования должны исполняться неукоснительно, без исключений и поблажек, а здесь, к сожалению, много прорех. Думаю, что именно контроль и жесткое регулирование должны быть основой и для Минстроя. При этом не нужно "охоты на ведьм", нужна системность подходов».
Обсуждение новых стандартов работы для участников лифтовой индустрии только началось, поэтому пока сложно сказать, в каком виде и в какие сроки чиновники могут их ввести в действие. На данный момент известно лишь о том, что дальнейшие дискуссии продолжатся на площадке профильных министерств.