Стадион на Крестовском острове. Непростые решения строителей
Виталий Витальевич, наверняка это самый необычный проект в вашей практике. Чем он отличается в первую очередь?– Особенность объекта не только в его уникальности, но и в том, что работы приходится вести в стесненных условиях. На площадке восемь гектаров, где сооружается спортивно-концертный комплекс, одновременно идут общестроительные работы, монтируются сложнейшие конструкции и инженерные объекты. Только по объему СМР проект сопоставим со строительством нескольких жилых микрорайонов.
К категории технически сложных можно, например, отнести устройство несущих железобетонных конструкций нестандартной формы. Кстати, для них был разработан и специальный состав самоуплотняющегося бетона. На стадионе за период строительства смонтировано более 40 000 тонн металлических конструкций, часть из которых имеют сложную конфигурацию и сами по себе представляют уникальные технические сооружения.
– Приходилось ли принимать непростые решения с организационной точки зрения?– Конечно, ведь строительство, проектирование и перестройка объекта идут одновременно. К тому же параллелно проводятся экспертизы. Сейчас готовится уже пятая. Дело в том, что изначально планировалось построить клубный стадион. А в 2012 году было принято решение провести здесь полуфинал чемпионата мира по футболу в 2018 году, и проект был пересмотрен. Вместимость арены увеличена до 68 000 мест.
В результате этих и других изменений пришлось выполнить большой объем работ по перестройке. Так, чтобы увеличить вместимость объекта без изменения основания и площади застройки, потребовалось изменить габариты мест для прохода и эвакуации зрителей. Только бетона было демонтировано 7000 кубометров.
– Что именно понадобилось перестроить?– В первую очередь был проведен анализ несущей способности свай. Выяснилось, что в течение двух лет перестройки свайное основание не нагружалось согласно проектному решению и грунты стабилизировались. Однако было решено, что этого недостаточно. Чтобы обезопасить будущее здание, по всему периметру на 1,5 м увеличили толщину плиты ростверка, опирающейся на свайное поле. Как следствие, в нижних помещениях на такую же величину поднялся уровень пола, из-за чего пришлось сооружать дополнительные лестницы и пандусы.
Кроме этого (между отметками 6 и 14) был введен дополнительный технический этаж. Также до 40 000 кв. м была увеличена площадь коммерческих помещений, запланированных под магазины, кафе, рестораны.
– Какие параметры стадиона пришлось приводить в соответствие с требованиями FIFA?– Эта организация каждый год публикует рендер требований к принимающей чемпионат мира стороне. Меняются параметры служебных помещений для размещения стюартов, охраны, телерадиокомментаторов, также и ранжир VIP-зон. Это, безусловно, надо учитывать при строительстве.
К тому же, согласно ключевым требованиям FIFA, был на пару градусов изменен угол наклона трибун. Поэтому нам пришлось демонтировать и выравнивать ранее построенные железобетонные конструкции. Кроме этого, при первоначальном проектировании не были определены маршруты и объемы работ по прокладке коммуникаций. Поэтому впоследствии в готовых стенах, толщина которых в некоторых местах достигала 1,2 м, пришлось пробивать каналы для прокладки сетей.
– Расскажите о необычных технологиях и материалах, которые применялись при строительстве.– Многие решения, часть которых была заложена еще в первоначальном проекте Кисе Курокавы, а остальные появились при последующем редактировании, являются уникальными. В частности, на объекте применены очень сложные инженерные решения. Самым сложным с технической точки зрения оказался монтаж стационарной кровли. В ходе работ приходилось уточнять проектные решения, пересчитывать нагрузки многих несущих конструкций, производить усиление некоторых участков кровли. В частности, было принято решение увеличить жесткость светопрозрачных элементов. То есть мы и строили, и проектировали одновременно, внося по ходу усовершенствования. И так происходило на всех участках работ.
Даже после экспертизы проекта стадии «П» требовались усовершенствования. Оптимизация проекта в одних местах позволяла снизить стоимость и упростить решения, а в ответственных местах, где применены серьезные конструктивы и несущие элементы, наоборот, мы шли по пути увеличения несущей способности и повышения безопасности. Это прежде всего касалось несущих бетонных конструкций, кровли, стоек опирания и пилонов. Например, пилоны спроектированы архитектором в обратную сторону от приложения нагрузки, в сторону натяжения вант, и поэтому не являются самонесущими.
С точки зрения механики процессов это положение нельзя назвать оптимальным. Нам понадобились дополнительные ванты, чтобы удержать пилоны, а при их установке применялись дополнительные поддерживающие конструкции, которые пересекали все тело стадиона, вплоть до основания. Это, в свою очередь, не позволяло нам полноценно заниматься прокладкой инженерных сетей и замыканием теплового контура в тех помещениях, где проходили эти поддерживающие конструкции. В угоду архитектурной концепции Курокавы нам пришлось усложнить работы. В принципе, это относится не только к наклонным пилонам, но и ко всем оригинальным идеям концепции – к раздвижной кровле, выкатному полю. Все эти решения были сохранены, но затраты и трудоемкость их реализации выше среднего.
– Разве на стадии экспертизы проекта это было не очевидно? Почему архитектору не предложили заменить дорогостоящие решения оптимальными?– Претензии были высказаны. С учетом замечаний проект пересчитывали дважды. Однако, когда победителем конкурса был утвержден проект Курокавы с его концепцией, никто не задумывался над деталями. Например, каким образом данное архитектурное решение будет работать в северном климате. Так, крыша просто висела на системе пилонов. При этом архитектор явно не учитывал ветровые и особенно снеговые нагрузки, которые бывают в нашей климатической зоне.
В 2011–2012 годах «Мостоотряд № 19» начал монтаж крыши. Когда наши конструкторы взялись рассчитать параметры крыши, выяснилось, что она не способна нести нормативные нагрузки. Работы остановили, кровлю частично демонтировали и пересчитали. Часть металлоконструкций была признана негодной, были заказаны новые конструкции. В 2012–2013 годах была пересчитана и система опирания кровли. В 2014-м появился новый проект крыши. Мы перераспределили нагрузки. Теперь пилоны во многом больше выполняют декоративную, нежели несущую функцию. А конструкция кровли стала более безопасной, поскольку через систему малых стоек она опирается на чашу стадиона. Пилоны же устроены таким образом, что если какой-то из них потеряет несущую способность, то крыша останется в безопасном положении.
– Все ли прошло гладко при монтаже кровли?– Работы были разбиты на несколько этапов. Монтаж выполняли специалисты швейцарской фирмы VSL. В процессе нам пришлось преодолевать технологические трудности, связанные с натяжкой вант, система которых раскрепляется через пилоны и поддерживает кровлю.
У нас не было единой модели, как поведет себя кровля, поэтому в режиме реального времени мы следили за реакцией металла после натяжения вант. Для этого была разработана сложная система пошаговой натяжки. Пряди вант через специальное устройство были заведены в домкраты. Каждая прядь натягивалась строго на определенную нагрузку. По кругу были просчитаны циклы приложения нагрузок натяжения, и крыша постепенно перераспределяла свой вес на систему вант и пилонов. Нам приходилось приостанавливать работы, в частности, по причине заклинивания вантов в замках. Кроме того, когда достигались критические показатели, стройка останавливалась по требованию ученых и специалистов авторского надзора. С помощью сложных математических расчетов производился пересчет моделей нагрузок. Поэтому процесс натяжки продлился на полтора месяца дольше, чем предусматривалось проектом.
– Стройка – живой организм, и проблемы во взаимодействии с подрядчиками неизбежны. Как вы их решали?– Действительно, взаимодействие подрядчика с субподрядчиками важно, и иногда приходится, чтобы не сорвать контракт, идти на нестандартные решения. Например, основным подрядчиком по устройству кровли был «Мостоотряд № 19». В марте прошлого года компания объявила себя банкротом и не смогла продолжать работу. Возникла угроза остановки стройки, поскольку связанные договорами с этой компанией субподрядчики и поставщики не хотели рисковать и намеревались свернуть свою деятельность. На принятие решения потребовалось два дня.
Мы как генподрядчики пообещали, что все обязательства по текущим работам выполним своими силами. Около 500 человек, сотрудников «Мостоотряда № 19», работающих на объекте, ввели в наш штат. За месяц был развернут участок № 2, куда влились еще и 12 субподрядных фирм. Пришлось провести расчеты, освидетельствовать объем незавершенки, перевести на «Инжтрансстрой» библиотеку исполнительной документации, выполнить процедуры, связанные с органами Ростехнадзора.
Теперь по факту получается, что «Инжтрансстрой», являясь генподрядчиком, своими силами ведет самые сложные и ответственные работы. Такая схема – большая редкость. К тому же по госконтракту наша компания является еще и проектировщиком и разработчиком рабочей документации.
– Наверняка нашим читателям будет интересно, как технически устроено выдвижное поле и зачем понадобилось такое решение?– В нашем климате (а наш стадион – самый северный стадион подобного класса) футбольный газон, к качеству которого сейчас предъявляются высокие требования, очень сложно сохранить. К тому же у арены высокие борта чаши, стационарная крыша, отчего инсоляция и освещенность поля минимальны. Чтобы ухаживать за газоном, поле нужно выдвигать.
Система выдвижного поля – это конструкция весом 7000 тонн, что сопоставимо с массой крупного грузового состава. Но при этом она должна двигаться быстро, плавно и безопасно. Главной задачей было минимизировать затраты на передвижение такой массивной конструкции. Последовательно предлагалось несколько инженерных решений. Сначала речь шла о шагающих гидравлических домкратах. Предпринималась и попытка выполнить задачу за счет системы лебедок. Даже поступало предложение сделать плавающее поле.
В ходе работ концепцию поменяли. Систему домкратов было решено поменять на систему электросервоприводов. Потом к ним добавили еще воздушную подушку. Мы герметизируем края поля, выполняем поддув, разгружающий массу поля через систему вентиляторов нагнетания воздуха. В результате нагрузка в 500 кг снижается до 100 кг на кв. м. На перемещение поля уходит около часа. Таким образом, обеспечивается возможность ухода за газоном, пирог которого, высотой в полметра, состоит из стабилизированного специальными волокнами грунта. Для этой же цели поле оснащено системами автоматического подогрева, аэрации, полива и дренажа.
Есть и другая причина внедрения сложной выдвижной системы – двойное назначение объекта. Известно, что стадион будет действовать не только как футбольная арена, но и как спортивно-концертный комплекс. А на футбольном газоне никакие другие мероприятия проводить нельзя
http://piterarena.com/news/2016/stadion-na-krestovskom-ostrove-neprostye-resheniya-stroiteley
Любовь Ежелева
«Строительство и городское хозяйство». № 164 апрель 2016
Потом подтянутся эксперты по экономике и авторитетно заявят, что такой объект городу не нужен и лучше бы на все эти деньги купили бабушкам сгущенки/тушенки.
Ну и в конце придут разные тролли и гномы и оставят крайне аргументированные комменты по срокам сдачи стадиона.