В высотном строительстве инженеры и архитекторы вынуждены применять, адаптировать или создавать под свои задачи разнообразные уникальные технологии. «Газета.Ru» уже писала об идеях, которые зарубежные небоскребы подарили типовым зданиям. На этот раз речь пойдет об уникальных примерах российских проектов.

В России существуют уникальные здания и сооружения, которые выводят строительство на новый технологический уровень. Их строительные площадки – полигоны для применения сложнейших разработок. Эксперты считают, что технологические и инженерные новшества, разработанные специалистами для реализации данных проектов, в дальнейшем будут активно использоваться в строительстве аналогичных сложных конструкций. Подобные проекты стимулируют развитие строительной индустрии, задают ей новый уровень.

Строительство высотных зданий начинается глубоко под землей. Высотные и тяжелые здания требуют особенно тщательного подхода к проектированию оснований, исследованию грунтов и выбору конструкций свай и фундаментов.

«Одной из сложных задач для инженеров является подбор оптимального числа свай и их параметров, которые должны учитывать особенности конструкции всего здания. Перед началом строительства предложенные технологии многократно проверяются испытаниями, максимально приближенным к условиям строительства конкретного здания, особенно уникальные решения», - рассказывает Сергей Никифоров, главный инженер ОДЦ «Охта-центр».

Лахта центр

При строительстве в разных регионах специалисты сталкиваются с местными климатическими, ландшафтными особенностями и вынуждены искать оптимальные решения, которые позволят обеспечить безопасность и надежность при строительстве и эксплуатации объекта. Сергей Никифоров рассказал, какие технологии были разработаны для строительства небоскреба «Лахта центр» в Санкт-Петербурге.

По словам эксперта, «Лахта центр» является уникальным проектом для России, именно поэтому к его реализации привлечены не только ведущие российские научно-исследовательские институты и проектные организации, но и зарубежные компании, обладающие богатым опытом высотного строительства в различных климатических и геологических условиях. Собственно сооружение свайного основания было поручено мировому лидеру в этой области немецкой компании «Бауэр».

Существует сложная система многоступенчатого контроля над производством работ и дальнейшим «поведением» свай и грунта в процессе строительства и эксплуатации. Это позволяет получать исчерпывающую информацию о состоянии сооружения и контролировать поведение конструкций, влияющее на общую безопасность.

Фундамент высотного здания в комплексе «Лахта центра» опирается на 264 сваи диаметром два метра каждая. Максимальная глубина погружения свай – 82 метра – в центре здания под ядром. Ближе к краям сваи короче.

«Это очень эффективное решение в данном случае – основная нагрузка сосредоточена в центре, а по периметру расположена более легкая часть здания. Нам удалось сбалансировать осадки здания по периметру и в центральной части, что дает больше свободы для конструкторов и архитекторов в надземной части здания», - объясняет Сергей Никифоров.

Такие сваи требуют сложного производственного процесса и изготовить их может не каждая компания, поэтому в Санкт-Петербург немецкие специалисты привезли новую технику – специально для этого небоскреба.

Некоторые приспособления и оснастка были изготовлены специально для наших условий, чтобы гарантировать качество работ и максимально использовать несущую способность свай. Для каждой сваи готовится мини-отчет: на глубину опускается камера, которая фиксирует все процессы.

Сам фундамент небоскреба выполняется в виде мощной железобетонной коробки – он будет заложен на глубине 17 м. Нижняя плита фундамента – это железобетонная конструкция толщиной 3,6 метра. При создании нижней плиты фундамента используется сложнейшая технология непрерывного бетонирования: одновременно необходимо залить 24 тысячи кубометров высокопрочной бетонной смеси, это один из редких примеров в мировой практике.

Подземная часть здания впоследствии будет использоваться: здесь расположатся инженерные центры и сервисные помещения. Чтобыпридать фундаменту дополнительную прочность, будут использованы звездообразные расходящиеся траверсы. Во время откопки котлована глубиной 20 метров давление грунта сдерживает специальная конструкция – распорная дисковая система.

Отдельный вопрос – это защита фундамента от грунтовых вод. По всему периметру здания в грунте возводится стена из железобетона, которая уходит на 30 м в глубину.

Москва-Сити

Еще один масштабный проект – это «Москва-Сити», здесь строится сразу несколько уникальных сооружений. В ближайшие годы ожидается появление транспортно-пересадочного узла (ТПУ) малого кольца Московской железной дороги, который должен объединить две линии метро, вертодром и речной транспорт. 

Здесь так же, как и в строительстве «Лахта центра», применяется технология непрерывного бетонирования. Оптимальными материалами для подземного строительства в условиях плотной городской застройки считаются бетон и железобетон, но у них есть существенные недостатки - многочисленные технологические стыки, дороговизна гидроизоляции и сложность устранения возможных протечек.

«При традиционном методе конструкция разбивается на отдельные блоки, бетонируемые отдельно, с перерывами и образованием технологических швов. В случае с технологией непрерывного бетонирования массивные фундаментные плиты возводятся без разбивки на отдельные блоки. Это позволяет обеспечить устойчивость к трещинам и водонепроницаемость массивных фундаментов», - поясняет управляющий партнер архитектурной студии Civil Architects Данил Куров.

Непрерывное бетонирование фундамента башни «Москва» в «Москва-Сити» заняло около 36 часов – это гораздо меньше, чем при использовании классического метода, подчеркивает эксперт.

Архитектор компании Renaissance Construction, которая занимается строительством «Москва-Сити», Андрей Волокитин затрудняется выделить какой-то отдельный объект. По его словам, технологии, которые используются при строительстве небоскребов комплекса, являются проверенными, но для российского рынка по-прежнему уникальными.

Например, эксперты отмечают безударное бурение бетона – оно позволяет проводить работы относительно бесшумно. Также немаловажно в городской среде, что для охлаждения алмазного сегмента применяется техническая вода - это полностью предотвращает появление пыли.

Мост на остров Русский

Инженеры, работавшие на стройке моста через бухту Золотой Рог во Владивостоке, уверяют, что именно там впервые в России применили технологию непрерывного бетонирования в больших объемах.

Бетонирование основного пилона моста проводили непрерывно в течение шести суток. Затем эта конструкция выстаивалась два месяца, в течение которых строители следили за ее прочностью.

На основной пилон моста ушло около 104 тыс. кубометров бетонной смеси, которая заливалась непрерывно. Обычно такие объемы делятся на три-четыре партии, без рабочих швов в таких конструкциях сложно обойтись. Но при строительстве Золотого моста инженеры решили применить технологию непрерывного бетонирования, которая дает большую устойчивость к нагрузке.

При возведении опор моста использовали самоуплотняющийся бетон, который был разработан 28 лет назад в Японии и применялся при строительстве самого длинного большепролетного моста в мире – Акаши Кайке. Теперь такой бетон производят и на заводе во Владивостоке.

Проектирование и строительство зданий, подобных комплексам «Лахта центр» и «Москва Сити», а также вантовым мостам во Владивостоке, требует комплексного подхода со стороны архитекторов, конструкторов, инженеров, специалистов по безопасности. Мировой опыт показывает, что все уникальные высотные сооружения имеют сложную технологию строительства фундамента и с каждым годом демонстрируют новые рекорды и необычные решения, адресно подобранные под особенности местности и задачи, возлагаемые на объект.