Современное мостостроение в России
Мостостроение является одним из важнейших направлений инфраструктурного развития нашей страны. России нужны как дороги, так и современные надежные мосты, способные обеспечить безопасное и комфортное движение транспорта.
Сегодня отечественные архитекторы при строительстве мостов применяют новейшие инженерные решения, технологии и материалы. Их проекты становятся не просто функциональными элементами инфраструктуры, но и выглядят как настоящие произведения архитектурного искусства, украшающие облики российских городов.
Современные технологии возведения мостов
В сравнении с другими строительными отраслями мостостроение и по сей день остается одним из самых консервативных направлений. Это вызвано не столько отсутствием новшеств (они, безусловно, есть), сколько долгим согласованием, внедрением и проверкой любых новых решений. Безопасность по-прежнему стоит в приоритете.
Материалы
И все же положительные изменения есть. И в первую очередь они заметны в области используемых материалов.
Бетон
Еще 20 лет назад базовым стройматериалом являлся бетон. Он имел два неоспоримых преимущества: прочность и долговечность. Дополнительным бонусом шли универсальность, относительная дешевизна и низкие затраты на техническое обслуживание
Бетон может принимать различные формы, что позволяет реализовать любые архитектурные решения. Он до сих пор является одним из наиболее доступных строительных материалов в плане цены, особенно при наличии близлежащих источников сырья. И наконец, бетонные мосты требуют меньших затрат на ремонт и содержание, в сравнении с конструкциями из других материалов.
Главным недостатком материала является его тяжеловесность. Массивные бетонные мосты оказывают значительную нагрузку на грунт, что при определенных условиях усложняет их возведение. Например, при строительстве бетонного моста через реку для повышения судоходности нередко требуется увеличить длину пролетов между опорами. Именно вес конструкции становится основным препятствием для реализации этой идеи.
Сверхлегкий бетон
Сверхлегкий бетон — это специальный вид бетона, который обладает более низкой плотностью по сравнению с обычным бетоном. Благодаря этому существенно снижается нагрузка на фундаменты и опоры мостов.
Несмотря на низкую плотность, за счет применения специальных добавок и армирования сверхлегкий бетон обладает достаточно высокой прочностью на сжатие (до 60 МПа). То есть снижение общего веса конструкции происходит не за счет ущерба ее прочности.
Также стоит отметить устойчивость к воздействию агрессивных факторов окружающей среды. Легкий бетон коррозиестоек. К тому же малый вес материала значительно облегчает транспортировку и монтаж.
Нанокомпозиты
Нанокомпозитные материалы привлекают своими отличными эксплуатационными характеристиками. В чистом виде это добавки вроде молибдена и ванадия. При введении их в состав стальной арматуры они усиливают ее прочность, повышают стойкость к воздействию внешних температур.
Как известно, низкие температуры воздействуют на микроструктуру этого материала, делая его более хрупким. Добавление в состав нанокомпозитов решает эту проблему. Из такой стали изготавливается арматура, отдельные элементы моста, сварные конструкции.
Нанокомпозиты могут вводиться в состав бетона или использоваться в процессе сварки. Например, присадки, содержащие кальций и магний, уменьшают размер ферритных и цементитных фаз стали, делая соединение более прочным и долговечным
Стеклопластик
Стеклопластиковые конструкции значительно легче традиционных железобетонных или металлических аналогов. Это позволяет снижать нагрузки на мостовые опоры и фундаменты. К тому же стеклопластик устойчив к коррозии, старению, истиранию и внешним воздействиям.
Благодаря малому весу (менее 20% от веса железобетона) и модульной конструкции, стеклопластиковые элементы мостов легче транспортировать и собирать на объекте. Первый автомобильный мост из стеклопластика был возведен в России еще в 2014 году. С тех пор материал все чаще применяют в российском мостостроении в качестве альтернативы ряда железобетонных элементов.
Однако инновационными решениями изобилует не только материалы.
Префабрикация
Современные мостостроение все чаще использует метод префабрикации. Его суть заключается в переносе части строительных процессов на завод, где заранее изготавливаются конструкции или их отдельные части, которые затем доставляются на строительный объект.
Такой подход позволяет:
- сократить сроки строительства;
- повысить качество изготовления за счет использования сверхлегких материалов;
- снизить затраты;
- уменьшить зависимость от погодных условий (на сборку в заводских условиях не влияет погодный фактор);
- повысить безопасность (снижаются риски, связанные с работой строителей на высоте).
Именно использование новых композитных материалов предоставило возможность чаще использовать метод префабрикации. Уменьшение веса конструкций, узлов и отдельных мостовых элементов позволило обеспечить их последующую транспортировку к объекту, что в случае с железобетоном не представлялось возможным.
Чаще всего на заводах, собирают следующие виды префабрикатов:
- пролетные строения мостов;
- опоры и фундаменты;
- подпорные стены;
- парапеты и ограждения;
- дорожные плиты.
Использование метода префабрикации позволяет значительно повысить эффективность строительства мостовых сооружений.
Новейшая техника
Инновационные технологии мостостроения сложно представить без использования новейшей прогрессивной техники. Одним из таких примеров является гигантский мостоукладчик SLJ900/32.
Это уникальная китайская разработка, предназначенная для быстрого возведения больших мостовых пролетов. Мостоукладчик был создан компанией Wowjoint Machinery специально для проекта возведения группы мостов при строительстве дороге из Пекина в Монголию.
Вес машины — 580 тонн. Длина — 90 метров, высота — 9, а ширина — более 7. Мостоукладчик может осуществлять работу с бетонными блоками массой до 9 тысяч тонн. Его конструкция состоит из огромной самоходной стрелы, установленной на специальном шасси с 48 колесами. Стрела способна поворачиваться на 360 градусов.
Интересен и принцип работы мостоукладчика SLJ900/32:
- Предварительно на разных концах будущего моста устанавливаются опоры.
- Мостоукладчик подъезжает к началу пролета и поднимает с помощью стрелы огромные сборные секции моста весом до 1800 тонн.
- Аккуратно перемещая стрелу, мостоукладчик устанавливает эти секции на опоры, формируя пролет.
Таким образом, SLJ900/32 может сооружать мостовые пролеты длиной до 300 м.
Использование мостоукладчиков значительно сокращает время строительства моста, позволяет сэкономить на трудоресурсах, дает возможность возводить мостовые сооружения в труднодоступных районах. В России только присматриваются к использованию мостоукладчиков, производя все работы, связанные с возведением мостов традиционным методом с помощью кранов.
Новые методы мониторинга
Ключевым фактором, обеспечивающими безопасность и надежность мостов, является мониторинг процесса их возведения.
Для этого устанавливаются датчики для отслеживания деформаций, напряжений, нагрузок и вибрации, проводятся регулярные инспекции по оценке состояния ключевых элементов, контролируется воздействие внешних факторов.
В последние годы все чаще применяются БПЛА, которые позволяют получать визуальную информацию с труднодоступных или опасных для человека участков конструкции. Аппараты также используются для регулярной высокочастотной съемки, позволяющей отслеживать ход строительных работ и изменения в состоянии конструкций. На основе материала создаются 3D-модели и ортофотопланы, которые помогают строителям точно оценить геометрические параметры моста.
Применение БПЛА существенно повышает эффективность контроля за ходом строительства, обеспечивая высокую точность, безопасность и оперативность обследований.
Инновационные конструктивные решения
Если говорить о конструктивных решениях, то первое, что приходит на ум – это участившееся строительство висячих и вантовых мостов для больших пролетов.
Первые представляют собой конструкцию с основным несущим элементом в виде гибких железобетонных кабелей, подвешенных между опорами. Они образуют параболическую или каскадную форму, поддерживая проезжую часть моста. Главными преимуществами таких сооружений является минимальный расход материалов, эстетичность и возможность преодоления очень больших пролетов (до 2000 м).
Вантовый мост состоит из высоких пилонов, от которых к проезжей части отходят наклонные стальные тросы-ванты. Они воспринимают нагрузку и передают ее на пилоны, обеспечивая жесткость конструкции. Русский мост во Владивостоке является примером удачного возведения подобной инженерной конструкции.
Инновации заметны и в сфере традиционного мостостроения. Здесь инженеры активно работают над эффективными конструкциями опор, способными противостоять сейсмическим нагрузкам и экстремальным воздействиям.
Отдельно стоит упомянуть применение шок-трансмиттеров. После решения строить Крымский мост, возник резонный вопрос о возможной сейсмической и динамической нагрузке на конструкции сооружения. Трансмиттеры, установленные между опорами и пролетами моста, обеспечивают небольшое смещение последних при воздействии высоких температур и равномерно распределяют нагрузку между опорами при землетрясении.
Основные этапы строительства
Процесс возведения моста требует тщательного планирования. Поэтому любая стройка начинается с предпроектных исследований. Как правило, они включают инженерно-геологические изыскания, оценку гидрологических условий и предварительные расчеты нагрузок и прочности.
Специалисты изучают топографические карты района, геологические отчеты, оценивают рельеф, гидрогеологические условия, строение грунтов. Также возможно проведение геофизических исследований и испытание грунтов (статическое и динамическое зондирование, пробные нагрузки).
Проектирование
При создании проекта сначала разрабатывается конструктивная схема моста. Определяется тип мостового сооружения (балочный, арочный, висячий, вантовый), его высота, длина моста и пролетов, тип и конструкции опор.
На этапе проектирования подбираются материалы, производится расчет и проектирование фундаментов и опор. Обязательно разрабатывается проектная и рабочая документация.
Начало работ
Подготовительный этап начинается с расчистки и планировки строительной площадки, устройства подъездных путей и временных сооружений. Дополнительно организуются складские и бытовые помещения.
Тип фундамента определяется еще на этапе проекта. В зависимости от условий грунта это может быть ленточный, свайный, плитный или буронабивной фундамент. Далее следуют работы по возведению опор (бетонных, металлических или комбинированных) или установка анкерных систем для висячих и вантовых мостов. Все зависит от того какая конструкция возводится.
Монтаж пролетных строений или установка вант
Сборка металлических или железобетонных ферм может осуществляться как на месте стройки объекта, так и непосредственно на заводе-изготовителе. После их закрепления начинается этап монтажа пролетов (чаще всего методом надвижки). По окончании настилается дорожное полотно, устанавливаются перила и ограждения.
При возведении вантовых конструкций монтируются высокопрочные тросы, натягиваются и закрепляются на опорах кабели, а вантовые элементы присоединяются к пролетным строениям.
Завершающие работы
На заключительном этапе строятся подходы к мосту, организуется освещение, наносится дорожная разметка, устанавливаются знаки.
Обязательно проводятся пусконаладочные работы, статические и динамические нагрузочные испытания.
Проблемы современного мостостроения
Одной из базовых проблем мостостроения в России всегда были сложные геологические и климатические условия. На внушительной части нашей страны присутствуют вечномерзлые, заболоченные, заторфованные и другие виды неустойчивых грунтов.
Ряд регионов характеризуется сейсмической активностью. Погоду определяет континентальный климат с перепадами температур, заморозками и оттепелями. Кроме того, большинство рек зимой замерзает, а, как известно, ледообразование требует дополнительной защиты мостовых конструкций. Возведение мостов в таких условиях существенно усложняет работу инженеров и увеличивает стоимость строительства.
Вторая проблема, связана с возведением вантовых мостов. В России отсутствует национальный стандарт по их проектированию. В связи с этим возникают вопросы, связанные с безопасностью эксплуатации самих мостов, долговечности используемых материалов. Отсутствие единых принципов и методов проектирования вантовых мостов усложняет их строительство и эксплуатацию и мешает оптимизировать затраты, связанные с организацией строительства.
Также в России нет стандарта по использованию несъемной сталефибробетонной опалубки при возведении пролетов монолитного типа. Сталефибробетон известен своей повышенной трещиностойкостью. К тому жен он позволяет сократить сроки работ и трудозатраты на проект. Бетон этого вида применяется в мостостроении для увеличения несущей способности и повышения устойчивости к деформациям.
Недостаток производства полимерных композиционных материалов – тоже является одной из проблем современного мостостроения. Их дефицит ограничивает возможность использования новейших конструкций и форм мостовых сооружений, увеличивает сроки строительных работ в сравнении с другими странами.
Импортозамещение в строительстве мостов
Международные санкции достаточно сильно повлияли на сферу российского мостостроения. Рынок покинула американская компания «Maurer», производившая деформационные швы, норвежские и немецкие производители антикоррозийных системы защиты. Однако им на место пришли российские компании с менее известными именами, но качественной продукцией, которая почти не уступает импортным аналогам.
У ряда строительных организаций возникли проблемы с обслуживанием уже имеющейся спецтехники «New Holland», «JCB», «Liebherr», «Bauer». Решением стали поставки деталей и техники через ОАЭ, Казахстан и Армению. Конечно, цена закупок и сроки поставок увеличились, но не то, чтобы очень критично.
Большой выбор мостостроительной техники предлагает Китай. При этом в плане качества и надежности спецтехника из Поднебесной мало в чем уступает европейцам и американцам. Российские производители также увеличили выпуск буровых установок, гидроподъемников и автовышек.
Оснащение для вантовых мостов долгие годы закупалось в Швейцарии и Франции. Например, ванты для знаменитого Русского моста во Владивостоке поставляла французская компания Freyssinet. В настоящее время мостовые канаты закрытого типа производятся на российском предприятии «Северсталь», а системы преднапряжения выпускаются компанией «СТС» (Современные Технологии Строительства).
Выпуск шпунтовых свай налажен на предприятиях концерна «Северсталь». Холодногнутые шпунты позволяют снизить стоимость строительства почти на 30%, а многогранные можно использовать даже в Арктической зоне.
Инновационные проекты
Одним из самых амбициозных и обсуждаемых проектов является массовое возведение алюминиевых мостов. В Европе подобные искусственные сооружения возводятся с 1990 года, в России первый алюминиевый мост был построен еще в 1969 году в Ленинграде. При этом последние его исследования показали, что даже спустя более чем полвека, ни его несущая способность, ни отдельные элементы не пострадали.
С 2017 года в России было возведено несколько пешеходных мостов, однако к строительству автодорожных видов еще не приступили. Их возведение требует модернизации нормативной базы. Так, в 2019 году Минстрой РФ принял по алюминиевым мостам свод правил СП 443.1325800.2019, теперь же изменений ждут своды и нормативы, регулирующие процессы монтажа и обследования.
Строительство алюминиевых мостов в России активно поддерживается на государственном уровне как эффективный способ развития инфраструктуры в труднодоступных районах и на территориях Арктической зоны.
METEOR Lift: стратегия работы на российском рынке
В январе 2023 года бывшее российское подразделение Otis Worldwide Corporation, которое за полгода до этого перешло под управление холдинга S8 Capital, представило новую торговую марку METEOR Lift. Под этим брендом сегодня производится продукция и предоставляются услуги компании во всех регионах РФ.
От Otis до METEOR Lift
История METEOR Lift началась в 1991 году со строительства двух заводов — по производству лифтов в Санкт-Петербурге и лебедок в Щербинке. Спустя два года на обоих предприятиях стартовало производство. За годы работы заводы успешно осваивали выпуск новых моделей лифтов, внедряли передовые и LEAN-технологии, конвейерные методы работы, а также наращивали объемы выпускаемой продукции. Рост производства сопровождался локализацией: в Щербинке она достигла 98%, на петербургском заводе по отдельным продуктам составляет 90%. Предприятием в Санкт-Петербурге освоено производство контроллеров, лифтов без машинного помещения, лифтовых дверей, что сократило издержки на логистику и сроки производства. Все это позволило компании занять лидирующие позиции на российском рынке. К 2022 году компания произвела более 90 тысяч лифтов, ее лебедками оснащен каждый пятый работающий лифт в стране, а штат сотрудников превысил 2 тысячи человек.
В марте 2022 года Otis Elevator Company приостановил прием новых заказов, а в июле продал все российские активы многопрофильному холдингу S8 Capital. Компания возобновила прием заказов уже на второй день после завершения сделки. Сегодня завод в Санкт-Петербурге работает круглосуточно семь дней в неделю, обеспечивая спрос на подъемное оборудование для разных категорий строительства. Мощность предприятия позволяет выпускать до 10 000 лифтов в год с возможностью увеличения до 15 000.
Частью сделки стал ребрендинг торговой марки лифтов, а также продукции и услуг, выпускавшихся ранее под брендом Otis в России. Официальная презентация нового бренда прошла на заводе METEOR Lift в Санкт-Петербурге. В ходе мероприятия руководство компании представило стратегию развития в России, а также планы по расширению продуктовой линейки, сервисных услуг, разработке новых видов продукции и локализации производства.
Ребрендинг меняет названия, но не качество
Сегодняшний ассортимент продукции под маркой METEOR Lift составляют лифты с редукторным приводом с верхним машинным помещением, лифты с безредукторным приводом с машинным помещением и без него, а также лифты повышенной грузоподъемности до 2000 кг без машинного помещения. Последние были запущены в серийное производство в октябре 2022 года, спустя три месяца после перехода под управление нового собственника.
В рамках ребрендинга была переименована вся линейка лифтов: модель 2000R получила название Meteor Classic, Gen2 — Meteor Evo, лифт повышенной грузоподъемности Gen2 Extended Duty — Meteor Evo Grand. Все лифты производятся в соответствии с мировыми стандартами, унаследованными от Otis Worldwide Corporation. Никаких технологических изменений в производство не вносилось, подчеркивают на предприятии.
Стратегия развития
В перспективе наряду с тремя собственными моделями METEOR Lift намерен производить всю линейку лифтов от эконом- до премиум-класса любой скорости и грузоподъемности, а также обеспечить поставку эскалаторов и траволаторов. В начале этого года METEOR Lift заключил эксклюзивное соглашение с китайской компанией Xizi Elevator Company по дистрибуции всей линейки лифтов (включая скоростные и высокоскоростные), эскалаторов, траволаторов и отдельных компонентов. Поэтому METEOR Lift уже сейчас может предоставить всю линейку оборудования и тем самым обеспечить потребности каждого сегмента строительного рынка России.
Компания планирует увеличить долю присутствия на российском рынке за счет покрытия коммерческого сегмента не менее чем на 75%, а также за счет участия в госпрограмме капитального ремонта по замене изношенного парка лифтов.
Помимо расширения линейки оборудования, приоритетными направлениями развития METEOR Lift являются локализация и цифровизация производства. Первым шагом реализации этой стратегии стало создание собственного научно-исследовательского центра — НПП «Метеор Лифт», в котором будут создаваться и развиваться новые технологии для повышения технологической устойчивости лифтовой отрасли РФ.
Некоторые задачи в области локализации уже решены: в частности, налажено российское производство плат с микропроцессором для управления лифтом, которые ранее поставлялись из Германии; точечные светильники и панели от французского подрядчика заменили на светодиодные системы освещения кабин от петербургского поставщика. По отдельным компонентам уровень локализации достигает 90%. Кроме того, METEOR Lift выиграл субсидию в размере 95 млн рублей от Минпромторга на проведение НИОКР по разработке частотного преобразователя, еще 48 млн рублей компания намерена привлечь из собственных средств. Сегодня этот критически важный элемент производится только за рубежом.
Еще один важный блок работы — цифровизация лифтовой отрасли. METEOR Lift выступил с инициативой создания проекта «Цифровой лифт», задачи которого — объединить в одну экосистему разрозненные цифровые решения, которые применяются в российской лифтовой сфере, а также разрабатывать и внедрять новые технологии в целях локализации продукции и повышения безопасности использования лифтов. В рамках проекта планируется создать единое цифровое хранилище верифицированной информации о лифтах и их техническом состоянии, что должно качественно повысить стандарты безопасности отрасли.
На первом этапе разработчики проекта «Цифровой лифт» сконцентрируются на создании таких цифровых решений, как технологии сбора, передачи и обработки данных в ходе жизненного цикла лифта, а также на разработке сервисов превентивной аналитики, которые станут фундаментом для разворачивания комплекса других услуг. Такой глубокий анализ лифтовой отрасли будет проведен впервые. Источником данных может стать сервисный актив METEOR Lift, который насчитывает почти 44 000 единиц оборудования.
ТЕХНОНИКОЛЬ вводит пожизненную гарантию на гибкую черепицу
Компания ТЕХНОНИКОЛЬ ввела пожизненную гарантию на гибкую черепицу SHINGLAS серии КОНТИНЕНТ, АТЛАНТИКА, ДЖАЗ и ВЕСТЕРН. Специалисты компании провели ряд лабораторных испытаний образцов черепицы, произведенных за последние 20 лет, а также изучили статистику по поступлению рекламаций потребителей. Исследования показали, что продукт позволяет гарантировать его качество в течение всего срока службы.
В случае выявления недостатков готового кровельного покрытия в процессе эксплуатации, явившихся следствием скрытого производственного брака, можно воспользоваться официальной гарантией производителя как через 5, так и через 100 лет!
«Основная идея, которой мы руководствовались, принимая решение ввести пожизненную гарантию, заключается в том, чтобы обеспечить уверенность потребителя в качестве продукта. Даже если на кровле и возникнут проблемы, их решит компания ТЕХНОНИКОЛЬ. Мы понимаем, что стабильность и поддержка во времена турбулентности больше всего важны для потребителей», - отметила Ольга Рузиева, директор по качеству завода «Шинглас».
Пожизненная гарантия означает, что в течение срока службы материала компания берёт на себя обязательства по полной замене поврежденного покрытия или компенсации затрат на устранение несоответствий в рамках действующей гарантии.
Если черепица пришла в негодность из-за производственного брака или по естественным причинам, то потребителю достаточно обратиться в ТЕХНОНИКОЛЬ, чтобы получить замену материала или компенсацию убытков. Гарантия распространяется только на материал, при монтаже которого строго соблюдалась технология укладки и применялись оригинальные комплектующие.
«Пожизненная гарантия – это, безусловно, знак качества. В мировой практике известны примеры, когда производители поддерживают своих клиентов в течение всего срока владения продуктом. ТЕХНОНИКОЛЬ производит гибкую черепицу более 20 лет, мы постоянно инвестируем в производство, улучшаем технологический процесс, работаем над рецептурами. Вместе эти меры позволили нам сформировать пожизненную гарантию на гибкую черепицу ТЕХНОНИКОЛЬ», – подчеркнула Ольга Рузиева.