Бетон.ру

В последнее время взоры архитекторов и проектировщиков обращены к конструкциям из монолитного железобетона, позволяющего реализовать смелые архитектурные замыслы со сложными формами конструкций.

Технология возведения монолитных конструкций Национальной библиотеки Беларуси

Весьма поучителен опыт научного сопровождения строительства нового здания Национальной библиотеки Беларуси, который впервые реализован под руководством Министерства архитектуры и строительства РБ. Прикладная строительная наука на опыте возведения этого объекта подтвердила тот факт, что в нынешних условиях наука является производительной силой. Прагматичный подход к выбору технологии возведения монолитных конструкций базируется на учете технологичности конструкций, от которой зависит не только стоимость, но и сроки возведения, и качество самих конструкций. Здесь главенствующая роль принадлежит опалубочным технологиям.

27-этажный каркас здания высотного книгохранилища библиотеки совместно с лестнично-лифтовым блоком является самым сложным с точки зрения технологии возведения. Следует отметить следующие конструктивные элементы: криволинейные в плане стены; расширяющийся кверху каркас здания; сужающийся каркас; переменная высота этажей в нижней части; сталебетонные конструкции; ядро жесткости сложной формы. Примыкающий к высотному книгохранилищу стилобат изобилует также сложными формами конструкций. Установленные директивные сроки возведения объекта вместе с отделкой – 32 месяца при нормативном сроке в 71 месяц – потребовали применения скоростных технологий строительства монолитных конструкций и круглогодичного ведения бетонных работ.

Опыт привлечения коллектива ученых и специалистов для решения сложной инженерно-технологической задачи полностью себя оправдал. Круг решаемых вопросов в рамках научного сопровождения был весьма широк. Остановимся на наиболее интересных технических и технологических решениях, реализованных на практике.Отсутствие надежных точек опоры опалубки опорного кольца вызвало необходимость применения различных технологических схем опалубливания.

Применены:  

• способ анкеровки опалубочных балок;
• навесные консольные подмости;
• опорные башни, что позволило выполнить качественное бетонирование опорного кольца.

Для возведения конструкций расширяющихся в плане этажей с четвертого по десятый, размерами от 24´24 до 60´60 метров потребовалась разработка специальной опалубочной технологии. Расширяющаяся часть каркаса включает три этажа с контурными наклонными стенами, что еще более усложняет технологию. Угол наклона наружных стен составляет 45°. При решении технологии возведения наклонных стен состоялось серьезное соревнование технологов-опалубщиков Института БелНИИС и технологов фирмы «ПЕРИ» (Германия). Реализованная технология позволила полностью отказаться от импорта дорогостоящих лесов фирмы «ПЕРИ», существенно снизить трудоемкость работ, обеспечить безопасность ведения работ на высоте и получить экономический эффект только от отказа от импортной опалубки на сумму более 3 млн евро.

Особо следует отметить разработанную и реализованную на стройке технологию возведения консольной части высотного книгохранилища (от 21,6 тысяч до 30,6 тысяч метров). Отсутствие по контуру точек опоры для опалубки потребовало создания совершенно новой технологии. В основу положен принцип крепления и анкеровки поддерживающей опалубки консольной части к ранее возведенным конструкциям. Успешная реализация возведения консольной части позволила приступить к строительству типовых этажей. Технология возведения типовых этажей основывается на применении опалубки-стол, обеспечивающей темпы возведения в 2 этажа в месяц. Суммарный экономический эффект от разработанных и внедренных опалубочных технологий составляет более 20 млн евро.

Технология возведения монолитных конструкций подземного центра в Минске

Совместная творческая работа Института БелНИИС и ОАО "Минскпромстрой" на строительстве подземного общественно-торгового центра на площади Независимости в Минске (далее - подземный центр) еще раз подтвердила, что союз науки и производства позволяет решать самые сложные задачи, на первый взгляд, кажущиеся нереальными. В конструктивном плане здание подземного центра выполнено полностью из монолитного каркаса. Несущий каркас состоит из колонн и монолитного перекрытия. Особенностью конструкции является устройство по периметру здания сплошной монолитной стены, выполняющей одновременно функции подпорной стены.

Стены лестнично-лифтовых блоков, пандусы, участки въезда и выезда автомашин из подземного гаража, внутренние стены, лестничные марши выполняются из монолитного железобетона. Общие габариты здания: длина – 308 метров, ширина – 88x94 метра, глубина – 13x16 метров. Полезная площадь всех этажей превышает 75 тысяч м². Объем здания - 310 тысяч м³. На этом сложном объекте применен вариант параллельного проектирования и строительства, что требует координации и синхронности в работе проектировщиков, технологов и самих строителей. И, наконец, определяющим параметром при выборе той или иной технологии, технологического оборудования и опалубки являются сроки строительства всего комплекса - 29 месяцев при нормативном сроке – 39 месяцев. Общий объем укладываемого бетона достигает 66 тысяч м³. Жесткий график строительства требует применения высокоэффективных скоростных технологий, разработкой которых занимаются специалисты Института БелНИИС.

В результате проделанной работы можно отметить следующие положительные моменты: 

• монолитные конструкции и технология монолитного бетона при возведении подземного многоуровневого комплекса показали высокую эффективность и технологичность, обеспечивающие высокие темпы круглогодичного строительства в плотной городской застройке;
• технологичность конструктивных решений монолитных конструкций играет первостепенную роль при сжатых сроках строительства, оказывает существенное влияние на технологию опалубливания, трудоемкость и качество конечного продукта;
• впервые разработана и успешно апробирована технология демонтажа башенных кранов, располагаемых внутри стоящегося монолитного каркаса сооружения. 

Технология возведения монолитных конструкций соборов и храмов

Следующим уникальным объектом стал «Храм-памятник в честь Всех Святых в память безвинно убиенных во Отечестве нашем» в Минске. Руководство города поручило Институту БелНИИС разработку опалубочной технологии возведения монолитных конструкций шатра Храма, строительство которого ведется в настоящее время на улице Калиновского. Высота сооружения в 67 метров до основания креста и сложность геометрических форм монолитных конструкций храма потребовали разработки смелых и нестандартных технологических решений. Отличительной особенностью подобного рода строений является отсутствие надежных точек опоры опалубки в виде промежуточных перекрытий при значительной высоте ограждающих монолитных стен. Поэтому применение обычных технологических приемов, при которых нижележащие горизонтальные возведенные конструкции перекрытий являются опорами опалубки вышележащих конструкций, невозможно.

Основные трудности при возведении шатра – это обеспечение безопасности выполнения работ на высоте. Для возведения монолитных стен используется щитовая опалубка. В качестве опоры опалубки снаружи шатра применены навесные площадки, изнутри – опорные башни, выполняющие функции опорных площадок, рабочих подмостей и клетей для размещения лестниц для подъема рабочих на высоту. По мере возведения сужающихся стен, внутри выполняется поярусное наращивание опорных башен с устройством временных промежуточных площадок, снаружи подмости навешиваются на новый уровень посредством анкерного механизма, замоноличенного в стену при ее бетонировании. Предложенная технология позволяет производить строительные работы с минимальными трудозатратами и расходами на приобретение дорогостоящей опалубочной техники. 

Научное сопровождение строительства сложных и уникальных объектов позволяет разрабатывать и внедрять новые эффективные технологии строительства, осуществлять поиск оптимальных технологических решений, обеспечивающих высокие темпы строительства и качество работ, и, в конечном итоге, снижение стоимости объекта. Прикладная строительная наука на опыте возведения рассмотренных объектов подтвердила тот факт, что в нынешних условиях наука является производительной силой.