Шпунтовые ограждения глубоких котлованов: инженерные вызовы и решения от СК ГОРОД
При реализации проектов с глубокими котлованами надежная защита инженерных сооружений является ключевым условием безопасности и долговечности строительства. Шпунтовые ограждения представляют собой конструкцию, обеспечивающую устойчивость стенок котлована и защиту окружающих зданий от осадок и деформаций.
Инженерные вызовы при строительстве глубоких котлованов
Реализация глубоких котлованов сопряжена с рядом технических и геотехнических вызовов. Одной из основных проблем является неоднородность грунтов, которая требует проведения геологических и гидрогеологических исследований для правильного подбора типа шпунта и метода его погружения. Различные типы грунтов – от сильно деформирующихся суглинков до рыхлых песчаных грунтов – влияют на динамику осадок и распределение нагрузок, что требует точного расчета несущей способности ограждения. Кроме того, высокий уровень грунтовых вод, характерный для большинства городских районов, обусловливает применение специальных гидроизоляционных мероприятий и контроль водоотвода, позволяющих предотвратить размывание и деформации стенок котлована.
Еще одной важной задачей является обеспечение безопасности в условиях плотной городской застройки. При выполнении работ вблизи существующих зданий особое внимание уделяется минимизации вибрационных и статических нагрузок, способных повлиять на фундамент окружающих сооружений. Ограниченность пространства и необходимость учитывать расположение подземных коммуникаций накладывают дополнительные требования к технологии погружения шпунтовых ограждений. Эти факторы требуют от специалистов компании СК ГОРОД высокой точности расчетов, оперативного реагирования на изменения условий и использования проверенных методик контроля качества на каждом этапе работ.
Технологические решения в шпунтовых ограждениях
В зависимости от особенностей грунта и гидрогеологических условий специалисты анализируют ситуацию и выбирают наиболее подходящий способ установки шпунтовых ограждений:
- Вибропогружение. Использование высокочастотных безрезонансных вибропогружателей снижает сопротивление грунта и ускоряет процесс погружения, при этом минимизируя воздействие на окружающую инфраструктуру.
- Статическое вдавливание. Этот метод применяется при необходимости исключить вибрационное воздействие, например, вблизи зданий, дорог и прочих инфраструктурных объектов.
Дополнительно для укрепления грунтов используется струйная цементация. Данная технология позволяет укреплять слабые грунты, формируя устойчивый грунто-цементный массив, что значительно снижает риск осадок и деформаций стенок котлована.
Особенности монтажа шпунтовых ограждений глубоких котлованов
При глубине котлована, превышающей 10 метров, применяются дополнительные технологические решения, направленные на обеспечение устойчивости конструкции.
Применение длинных шпунтов позволяет обеспечить непрерывную ограждающую стену, способную выдерживать увеличенные нагрузки, возникающие на большей глубине. Их монтаж требует особого внимания и тщательного расчёта, так как динамика осадок и распределение напряжений в грунте существенно меняется с увеличением глубины.
Многоярусная система крепления используется для обеспечения дополнительной жесткости ограждения и равномерного распределения нагрузок. Каждому ярусу уделяется повышенное внимание в расчетах, так как неправильный выбор или ошибки на одном из уровней могут негативно сказаться на всей конструкции.
Чем глубже котлован, тем значительно возрастают требования к точности расчетов, контроля за фазами монтажа и оперативному реагированию на изменения геотехнических условий. В этом случае особое значение приобретает интеграция комплексных мониторинговых систем и регулярные геодезические проверки.
Примеры успешной реализации
В 2023 году на объекте «Клубный дом TALENTO» в Санкт-Петербурге по адресу ул. Заставской 30 специалисты СК ГОРОД провели комплекс работ по геотехническому расчету, проектированию и устройству шпунтового ограждения и свайного основания в условиях плотной городской застройки. Особенность проекта заключалась в необходимости комбинированного подхода: на участках, расположенных в непосредственной близости к соседним зданиям, использовалось статическое вдавливание шпунтовых свай, а на остальных – метод вибропогружения. Принятые и реализованные проектные и технические решения позволили выполнить разработку котлована глубиной 8 метров в непосредственной близости от объектов культурного наследия и обеспечить отсутствие сверхнормативных осадок.
«Северсталь» рассказала об актуальных продуктах в рамках импортозамещения
Новые испытания, которые предстоит преодолеть российской экономике, требуют от отечественного бизнеса максимальной предпринимательской активности для замещения зарубежных поставщиков и новых рынков сбыта.
Международные металлурги ушли с российского рынка, отечественные компании-потребители находятся в поиске импортозамещающих продуктов. В этой связи «Северсталь» видит особую востребованность материалов с улучшенными характеристиками и сервиса «Перспективный инжиниринг».
Сталь для лазерной резки Steelazer
Под сталью для лазерной резки подразумеваются все марки стали — от обычных до высокопрочных. Steelazer — сталь с равномерно распределенными внутренними напряжениями. Этот металл не деформируется при обработке. Многие компании применяют оборудование для лазерной резки. В отличие от традиционных марок стали, даже тонкие детали, изготовленные из Steelazer, сразу готовы к использованию. Их не требуется дополнительно обрабатывать, подгонять, исправлять, что способствует существенному (до 30%) ускорению выпуска готовых изделий.
Химический состав стали сбалансирован и строго контролируется технологами. На готовом прокате выдерживаются жёсткие допуски. Свойства продукции соответствуют требованиям EN-стандартов. Улучшенные плоскостные и гибочные характеристики задают эталон свойств для автоматизированной обработки.
Атмосферостойкие стали
Ранее импортируемая продукция пользовалась спросом в строительной отрасли для оформления фасадов и создания арт-объектов. «Северсталь» уже освоила производство атмосферостойкой стали и активно использует её для собственных нужд: из этого материала была выполнена облицовка пандуса самой крупной в Европе доменной печи №5 «Северянка», изготовлены элементы ландшафтного дизайна на промплощадке компании.
В отличие от обычной углеродистой конструкционной стали атмосферостойкая А606 в течение первых шести месяцев эксплуатации покрывается прочной оксидной плёнкой — патиной, которая служит защитным от коррозии слоем, препятствующим проникновению воды к стали. В течение 2–3 лет патина под действием окружающей среды приобретает насыщенный тёмно-коричневый цвет. Таким образом производитель не несет затрат на покраску. Покрытая патиной атмосферостойкая сталь гармонично вписывается в городскую, природную и промышленную среды.
Прокат с покрытием
Одна из областей, на которой сказались ограничения поставок импортной продукции, — стали с полимерным покрытием. «Северсталь» сумела в кратчайшие сроки найти отечественные компании, производящие лакокрасочные материалы, не уступающие по свойствам и качеству зарубежным аналогам. В результате на стали с покрытием для кровельных решений, водосточных систем и сэндвич-панелей «Северсталь» сохранила те же гарантийные условия, что были прежде. Стоит отметить, что на сталь Rooftop Ultra действует гарантия от сквозной коррозии 50 лет. Это подтверждение долговечности и стойкости материалов как к физическим воздействиям, так и агрессивному влиянию окружающей среды, а также ультрафиолету.
Перспективный инжиниринг
Перспективный инжиниринг предлагает клиентам «Северстали» совместно найти оптимальные материалы отечественного производства, благодаря которым можно оптимизировать логистические цепочки, избежать дефицита и совершенствовать конструкции.
Главная цель, которую сервис «Перспективный инжиниринг» помогает достичь, — снизить себестоимость. Если клиент хочет сделать конструкцию выпускаемого продукта более надёжной, улучшить эксплуатационные характеристики или перерабатываемость продукции, сократить технологические переделы, перспективный инжиниринг решит эти задачи.
Демонтаж по правилам
В феврале 2022 года Минстрой России утвердил Изменение № 1 к СП 325.1325800.2017 «Здания и сооружения. Правила производства работ при демонтаже и утилизации».
Документ вводит требования поэлементного демонтажа, учитывает опыт применения лучших практик и новых технологий при сносе зданий, предусматривает дополнительные требования безопасности при производстве работ. Эксперты, к которым обратился «Строительный Еженедельник», оценили влияние новых правил на отрасль.
Высокотехнологичный снос
Скорости и отлаженности процессов сноса и демонтажа зданий можно только позавидовать: аккуратно разобрать некогда жилую пятиэтажку и рассортировать груду строительного мусора для последующей переработки можно за пару дней. Для этого существует современные технологии безопасного цивилизованного разрушения: гидравлические ножницы и молоты, газовые и алмазные фрезы, спецтехника и подъемное оборудование, роботы с дистанционным управлением и многое другое.
С точки зрения применяемых технологий документ зафиксировал сложившуюся на рынке сноса ситуацию: 90% работ выполняются с помощью экскаваторов со стрелами до 60 м со специальным навесным гидравлическим оборудованием, остальные 10% приходятся на высотный демонтаж вручную, алмазную резку и другие виды. Крупные компании владеют собственным парком техники.
«Сфера демонтажа с каждым годом становится сложнее технологически — особенно это заметно по столичному рынку, где уже сформировался устойчивый запрос на проекты с сохранением фасадных конструкций, с переносом зданий, с применением стандартов ESG, — рассказывает генеральный директор ГК "КрашМаш", член правления Европейской демонтажной ассоциации Виктор Казаков. — Поэтому демонтажные проекты требуют использования максимально широкого спектра специализированного оборудования. Свод правил включил в систему регулирования новые единицы демонтажного оборудования, что является положительным явлением для рынка. В то же время без должного регулирования остались отдельные виды навесного оборудования и автомобильные краны, применяемые для высотного демонтажа».
«Наша компания применяет преимущественно экскаваторы-разрушители со стрелой высокого подъема, максимально исключая применение ручного труда, что позволяет существенно обезопасить производство работ и при этом достигнуть оптимальных темпов производства работ, — подтверждает генеральный директор ГК «ПРАЙД» Антон Шевченко. — Наша компания располагает собственным парком экскаваторов-разрушителей».
При этом ряд нишевых технологий пока остается вне нормативного регулирования, несмотря на их потенциал.
Вице-президент ГК Springald Виталий Никифоровский полагает, что стандартизация новых технологий — это вопрос времени. Лидеры рынка и раньше учились применять их и продолжают осваивать новинки задолго до внесения в нормативные документы.
«Например, сейчас апробируются методы химического демонтажа, при котором несущие конструкции разрываются при реакции химических реагентов, — приводит пример эксперт. — Метод очень перспективен для демонтажа высотных конструкций, но требует высокой квалификации специалистов».
Сносить, перерабатывать и снова строить
В Изменениях введены требования поэлементного демонтажа, позволяющего отсортировать и максимально использовать отходы на стройплощадке — это, по замыслу авторов поправок, позволит снизить стоимость их обработки, сократить объем вывозимого на полигон строительного мусора и тем самым уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Проблема актуальная: по данным Росприроднадзора, работы по сносу и демонтажу зданий в 2020 году привели к образованию более 71 млн тонн таких отходов, из которых на переработку отправилось только 22%.
Разумный подход к строительным отходам уже используют ведущие компании отрасли. ГК «Прайд» применяет на объектах собственные дробильно-сортировочные комплексы с системами пылеподавления — это минимизирует вредное воздействие на окружающую среду. В ГК «КрашМаш» поэлементный демонтаж с сортировкой отходов по группам на месте проведения работ применяют с 2007 года. Эта технология, называемая «умный снос», получила широкое распространение в Москве. Однако ее распространение на регионы, что предполагает обновленный Свод правил и Всероссийская программа реновации, несет в себе две группы проблем, решению которых нужно будет уделить внимание, полагает Виктор Казаков.
«Первая группа проблем связана с необходимостью повсеместного внедрения цифровых инструментов контроля за вывозом строительных отходов и качеством соблюдения СП. В Москве эта система работает уже несколько лет, но будут ли у регионов средства на ее внедрение? И будет ли полноценно работать эта система без внедрения механизмов контроля, аналогичных московским? — задается закономерными вопросами глава "КрашМаш". — К сожалению, сейчас во многих регионах уровень проведения демонтажных работ оставляет желать лучшего и само по себе внедрение «умного сноса» к качественному росту не приведет».
Вторую группу проблем эксперт связывает с экономической целесообразностью «умного сноса» для заказчика и для подрядчика. До тех пор, пока региональные рынки вторичных материалов не сформированы, поэлементный снос с сортировкой и вывозом отходов по группам приводит не к экономии, а к удорожанию проекта. Чтобы «умный снос» стал выгоден для подрядчика, необходимо грамотное планирование производства работ и, что немаловажно, логистических схем.
Еще больше вопросов вызывают требования к предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, которые становятся обязательными в процессе демонтажа наряду с шумо- и пылеподавлением.
«С реализацией требований могут возникнуть проблемы, — полагает Виталий Никифоровский. — Если с пылеподавлением все понятно, то, как мониторить ПДК в режиме онлайн, даже для лабораторий загадка».
Повысить безопасность
Отдельное внимание в Изменении уделено вопросам безопасности и охраны труда: дополнены требования безопасности при производстве работ на высоте, при проведении демонтажных работ в ночное время суток, установлена необходимость применения радиопереговорных устройств при работе экскаватора.
«Демонтаж — один из самых опасных строительных процессов, но профессионалы отрасли всегда следуют нормам ОТ и ТБ, — уверен Виталий Никифоровский. — Большинство несчастных случаев происходит со случайными людьми, которые берутся заниматься сносом зданий, не обладая ни техникой, ни знаниями, ни опытом, но соглашающихся работать за копеечные расценки на демонтажные работы».
«Вопросы безопасности труда стоят остро не только в отрасли сноса и демонтажа, но и в других отраслях и производствах, — считает начальник отдела охраны труда ООО «СносСтройИнвест» Светлана Ткаченко. — Не будет преувеличением сказать, что все законодательно закрепленные правила по охране труда "написаны кровью" и выполнение требований безопасности должно быть неукоснительным».
С этой целью в компании «СносСтройИнвест» ежегодно разрабатывается план мероприятий, направленных на снижение производственного травматизма и воздействия вредных производственных факторов, вводятся и совершенствуются внутрикорпоративные нормы, проводится регулярное обучение сотрудников, повышение их компетенций в части производства работ, предотвращающих любые внештатные ситуации.
По мнению Светланы Ткаченко, включение вопросов безопасности и охраны труда в части разъяснения и дополнения требований безопасности к целому перечню работ связано с высоким травматизмом при их осуществлении. Неукоснительное выполнение принятых норм скажется положительно и снизит статистику несчастных случаев при производстве. Нововведения накладывают дополнительные обязательства и затраты на участников демонтажной отрасти, но ничто не может быть равноценным сохранению человеческой жизни и здоровья, уверен эксперт.
Наиболее эффективными методами повышения безопасности в области охраны труда являются:
- автоматизация и механизация технологических процессов с высоким уровнем опасности;
- модернизация оборудования, а так же технологических процессов на рабочих местах с целью снижения воздействия вредных производственных факторов;
- мероприятия по улучшению санитарно-бытовых условий работников;
- организация обучения и повышения квалификации персонала как в части производства работ, так и в сфере безопасности и охраны труда.
Таким образом, актуализированный Свод правил 325.1325800.2017 учитывает изменения законодательной базы за время действия СП (в том числе четырех Федеральных законов и более сорока национальных стандартов и СП), а также результаты отраслевых НИОКР и применения новых апробированных материалов и технологий. Как оказалась отрасль демонтажа развивается быстрыми темпами: в документе прописаны и детализированы способы демонтажа различных конструкций, дополнен перечень передовых средств механизации. В то же время назревшие вопросы обращения с отходами, методы которых также закреплены в документе, зависят не только от опыта и возможностей отраслевой компании, но и от регулирования этой сферы на региональном уровне.