Как быстро и качественно строить из монолитного железобетона
Современный уровень строительства требует совершенно новых подходов и к самой технологии монолитного бетона, и особенно к опалубочной технике. Реальная тендерная практика строительства различных объектов Москвы, России и Беларуси показывает, что сроки строительства при безупречном качестве играют первостепенную роль. Новые технологии интенсивного строительства в нынешних условиях просто обязаны обеспечить качественный скачок в поднятии конкурентоспособности отечественной строительной продукции как на внутреннем, так и внешнем строительном рынке. Разработанные Михаилом Марковским, Сергеем Шпаком и Николаем Бурсовым технологии скоростного строительства различных объектов, в том числе и уникальных, и реализованные за последние годы в Москве, Подмосковье, в городах России и Беларуси, подтверждают тот факт, что можно строить быстро и качественно, приближаясь к зарубежным стандартам. При этом в полной мере используется монолитный бетон как долговечный конструктивный материал, обладающий архитектурной гибкостью и пластикой. Интенсивная технология укладки монолитного бетона в полной мере отвечает современным требованиям технологичности, определяет темпы строительства и качество возводимых конструкций.
Почти ни в какой другой области строительной техники в течение последних лет в Беларуси не появилось таких значительных новых разработок оборудования и методов строительства, как в технологии опалубочных работ. Произошел ощутимый поворот к новым интенсивным технологиям строительства. Понятие "опалубочная технология" стало обозначением не только промышленно изготавливаемого опалубочного оборудования, но и научно подтвержденной технологической проработки для всего спектра опалубочных работ.
Начало этому технологическому переходу положила разрабатываемая в "БелНИИС" опалубочная система МОДОСТР, насчитывающая более десятка различных конкурентоспособных опалубок, функциональные показатели которых не уступают зарубежным аналогам.
Ранее применяемые в России и Беларуси различные типы металлических опалубок (Монолит, Гражданстрой, Литовский вариант блочной опалубки) показали свою полную несостоятельность и неконкурентоспособность при появлении на строительном рынке иностранных компаний ("Peri", "Doka", "Meva", "Алюмо-Систем"). Причина такого провала кроется в высокой материалоемкости ранее применяемых опалубок, конструктивном их несовершенстве, отсутствии технологической гибкости. По сути дела, отсутствовала сама рациональная опалубочная технология. Не лучшими оказались и проектные решения с использованием монолитного бетона. Все вместе взятое приводило к низким темпам строительства, невысокому качеству монолитных конструкций и высокой стоимости строительной продукции, что и дискредитировало саму идею монолитного бетона на отечественных стройках, в то время как зарубежный опыт показывал прекрасные результаты: самые высокие темпы строительства и безупречное качество.
Разрабатываемая отечественная конкурентоспособная опалубочная система, естественно, аккумулирует передовой отечественный и зарубежный опыт, а также базируется на собственных научных разработках.
Упрощенная идея концепции опалубочной системы МОДОСТР заключается в создании специализированных базовых опалубок, конструктивно и технологически совместимых друг с другом. Девиз опалубочной технологии: "Строить быстро и качественно. Добиться успеха можно только совместно с заказчиками". Новое поколение строителей должно опираться на компьютерные технологии раскладки и планирования опалубки. Планирование строительства объекта вплоть до разработки опалубочных технологий, а также самой конструкции специальной опалубки, их рационализация, многовариантность и оперативность технологического решения невозможны без современных компьютерных программ.
Поскольку речь идет о работе на конечный результат, о быстром и качественном строительстве, хотелось бы остановиться на конкретных скоростных технологиях строительства, реализованных на тендерных объектах России и Беларуси с применением опалубочной технологии МОДОСТР. Основу интенсивной технологии строительства, естественно, составляют сами опалубки, а также разработанные авторами технологические основы и принципы возведения различных типов зданий, ранняя распалубка монолитных перекрытий, каскадная технология возведения зданий, бездефектная распалубка конструкций, компьютерные технологии раскладки опалубки, технологическая экспертиза проектных решений.
С технологической точки зрения, лидирующие позиции занимают монолитные каркасные системы с монолитными перекрытиями. Для этих типов зданий разработано несколько вариантов опалубочной технологии. Темпы и сроки строительства таких каркасных зданий определяются интенсивностью возведения монолитных перекрытий. Одним из первых зданий, возведенных по этой технологии, является многоэтажный гараж, который сооружен в Москве из монолитного каркаса с круглыми колоннами с капителями, где впервые успешно применена технология опалубки-стола для перекрытий и опалубки круглых колонн с капителями. Концепция опалубочной технологии МОДОСТР для этого типа здания заключается в том, что для всех перекрытий работа ведется при помощи передвижной опалубки-стола большого формата (до
16 м2) с одновременным бетонированием контурных ригелей. При изменении высоты перекрытия наращивается только опорная унифицированная система. Опалубка круглых колонн совместно с капителями выполняется разъемной, наращивание по высоте производится инвентарными вставками. Гараж возведен силами АСМТ-27 (Гомель) в летне-зимний период. И с конструктивной точки зрения достигнуты высокие технико-экономические показатели: расход арматуры на 1 м2 перекрытия составил 13,6 кг, бетона - 0,198м3.
Особый интерес среди практиков-строителей вызывают многоэтажные жилые здания из монолитного каркаса. Тенденция массового применения таких систем наблюдается в последние годы в Москве. Технологические возможности этой системы зданий можно проиллюстрировать на очередном тендерном объекте российской столицы. Элитный жилой комплекс в Кунцевском районе с подземными гаражами длиной около 100 м выполнен в классическом каркасном варианте: перекрытие - сплошная монолитная плита толщиной 220 - 250 мм, опирающаяся на прямоугольные колонны с шагом 7,5 м. Автор проекта - ООО ТПО "Резерв". В подземной части здания перекрытие выполнено с выступающими ригелями вдоль здания, высота этажа колеблется от 3 до 5 м. Диафрагмы жесткости расположены в каждой секции поперек здания. В плане жилой комплекс представляет собой катамаран с лестнично-лифтовыми блоками, вынесенными за пределы жилых блоков и расположенными между ними. Разработка опалубки и интенсивной технологии возведения этого комплекса легла на плечи технологов опалубки МОДОСТР. Тендер предусматривал одновременное строительство одного крыла здания югославской фирмой, второго - белорусской фирмой "Белросстрой" совместно с ЗАО "Спецмонтажремонт" (Москва). Для этого объекта была разработана необычная концепция опалубочной технологии МОДОСТР. За основу приняты опорные башни из телескопических стоек для перекрытия, позволяющие легко наращивать опорную систему по высоте от 3 до 5 м в подвальной части, устраивать ригельные балки подвала и обеспечивать статическую устойчивость и безопасность опалубки.
Монолитные колонны прямоугольного сечения выполнялись в опалубке МОДОСТР-КОМБИ с системой подкосов и дополнительного крепежа. В качестве палубы перекрытия была применена водостойкая фанера Чудовского комбината толщиной 21 мм, укладываемая по системе деревянных несущих и распределительных балок. Применение бортовых упоров со стойками ограждения обеспечивает качественное возведение контура перекрытия и безопасность работ на высоте. Строительство каркаса осуществлялось по поточной и каскадной схемам. Несмотря на то, что белорусские строители впервые осваивали опалубочные технологии МОДОСТР, были достигнуты впечатляющие результаты: после 2 месяцев работы удалось достичь темпов строительства 3 этажа в месяц. Качество бетонных конструкций безупречно и полностью удовлетворяет требованиям действующих нормативных документов. В итоге конкурентное соревнование с югославской фирмой выиграла технология МОДОСТР. Весь элитный жилой комплекс построен в рекордные сроки - с февраля (рытье котлована под фундамент) по декабрь (сдача объекта) 1999 г. То есть всего лишь 11 месяцев. В дальнейшем аналогичная технология МОДОСТР, но по значительно упрощенной схеме, применена на строительстве монолитного каркаса жилого дома по ул. Я. Коласа в Минске. В результате были обеспечены темпы возведения, составившие около 2 этажей в месяц, что тоже является неплохим результатом.
Успехи МОДОСТР не остались незамеченными на московском строительном рынке. Очередной тендерный объект разрабатывался уже для московской строительной фирмы ЗАО "Спецмонтажстрой". Многоэтажный жилой дом в Красногорске выполнен в монолитном варианте: монолитное перекрытие, монолитные поперечные и внутренние несущие стены. Конструкции лестнично-лифтового блока выполнены также из монолитного бетона. Для этого типа зданий применены новые типы опалубок. Для устройства стен использовалась каркасная опалубка несущей способностью 60 кПа, объединенная в крупноформатные панели площадью до 20 м2. Опалубка перекрытия - балочно-стоечный тип; опалубка лифтов - блочная разъемная. Применена интенсивная поточная опалубочная технология возведения стен, перекрытий и лифтов зданий.
Опалубка МОДОСТР обеспечивает высокое качество лицевых поверхностей стен и перекрытий и не требует дополнительной отделки, за исключением шпатлевки недоуплотненных участков бетонных поверхностей и контурных следов каркаса щитов опалубки. В соответствии с тендерными требованиями опалубочная технология обеспечила выход на темпы 2 этажа в месяц, как в зимних, так и летних условиях строительства.
Следует отметить, что "БелНИИС" комплексно решает все технологические вопросы, включая аспекты энергосберегающей интенсивной технологии бетонирования монолитных конструкций как в летних, так и в зимних условиях строительства с применением модифицированных бетонных смесей, разрабатываемых д. т. н. профессором Николаем Блещиком. Многие тендерные объекты Москвы выполнялись в комплексе - решались и вопросы опалубочных технологий, и вопросы технологии всепогодного бетонирования.
Далее необходимо остановиться на технологии возведения сборно-монолитных каркасных зданий, разработанных "БелНИИС", и роли опалубочной технологии МОДОСТР во внедрении этих систем зданий в реальную практику строительства.
Новые конструктивные системы зданий требуют совершенно новых технологий строительства, а также смелых, но реалистических подходов к их реализации. Ошибочные технологические подходы, неквалифицированное решение опалубочных вопросов могут привести только к дискредитации прекрасной идеи, потенциально заложенной в каркасной системе зданий.
Так, проект первого разработанного "БелНИИС" экспериментального дома со сборно-монолитным каркасом, построенного в минском микрорайоне Малиновка, предусматривал ошибочную технологию возведения каркаса с применением громоздких опорных ферм, навешиваемых на колонны. На эти фермы укладывались плиты диска перекрытий и осуществлялось бетонирование. В итоге металлоемкость опорной оснастки достигла внушительных показателей. Расход металла на 1 м2 захватки перекрытия составил 105 кг/м2.
Для сравнения следует привести такие показатели: удельный расход металла при бетонировании перекрытия с помощью опалубки-стола даже с металлической палубой, даже при стопроцентном опалубливании монолитного перекрытия составляет 60-70 кг/м2, в случае же облегченных типов опалубок перекрытия - и того меньше (20-30 кг/м2).
Из-за неудачного подхода у строителей, в первую очередь минских, ввиду громоздкости, нетехнологичности и высокой стоимости оснастки возник определенный психологический барьер, возникло недоверие к данной технологии.
Преодолевать этот барьер пришлось гомельскому АСМТ-27, с которым связано начало промышленного внедрения каркасной системы и который принял за основу опалубочную технологию МОДОСТР, принципиально отличающуюся от технологии опорных ферм.
Концепция опалубочной технологии включает совершенно новые подходы. К таковым относятся применение опорных башен из телескопических стоек с повышенной несущей способностью, устанавливаемых дискретно под несущие и связевые ригели и опираемых на нижележащий диск перекрытия, применение технологии ранней распалубки со страховочными стойками, использование наружных стен в качестве опалубки связевых ригелей, система выносных консолей балконов и рабочих площадок.
Технология отличается высокой технологической гибкостью, универсальностью и надежностью. Материалоемкость опалубки МОДОСТР для сборно-монолитного каркаса составляет лишь 15-25 кг на 1 м2 захватки перекрытия, что в 4-6 раз ниже ранее предлагаемого. Соответственно и по стоимостным показателям предлагаемая опалубка значительно ниже и таким образом становится доступной строительным организациям.
После успешного возведения по опалубочной технологии "БелНИИС" силами АСМТ-27 тендерного объекта в Москве (многоэтажный сборно-монолитный гараж с офисом) данная технология была не менее успешно реализована при возведении сборно-монолитного жилого дома в Нижнем Новгороде силами того же треста. При строительстве офисного здания РАО "Газпром" по Севастопольскому проспекту в Москве, осуществляемом АСМТ-27, было применено несколько типов современных опалубочных технологий.
Прежде всего, пристраиваемая малоэтажная часть на основе сборно-монолитного каркаса впервые возводилась с применением опорных башен МОДОСТР с наращиванием их по высоте, что обеспечило возведение перекрытий при высотах этажа от 3,6 до 4,2 м. Эта же опалубка одновременно обеспечивала возведение монолитных участков перекрытий и балконов, а также монолитных нестандартных лестниц, тем самым полностью подтверждая свою технологическую гибкость.
В высотной части 24-этажного здания была применена новая система опалубки для устройства блока монолитных лифтовых шахт, обеспечивающая ограничение отклонения шахт от вертикали при их высоте, равной 90 м, всего лишь на 20 мм и достижение темпов возведения, составляющих 10 м в высоту в неделю.
Далее опалубочная технология возведения сборно-монолитных жилых зданий начала свое успешное шествие по Беларуси опять же с участием АСМТ-27 непосредственно в Гомеле. При этом достигнутые темпы строительства (2 этажа в месяц) дали возможность убедиться в реальности реализации новых систем зданий многим специалистам непосредственно на строящемся гомельском объекте. Приемлемое качество строительства, а также итоги выездного заседания коллегии Минстройархитектуры РБ, проведенного на этом объекте, способствовали частичному преодолению практиками-строителями вышеупомянутого психологического барьера. Свидетельством этого являются освоение технологии, о которой идет речь, объединением "Гомельпромстрой", светлогорским стройтрестом №20, минским стройтрестом №7 совместно с "Рациональным домом", а также смоленскими строителями.
Технология возведения жилых зданий из сборно-монолитного каркаса все время совершенствуется, поэтому характеризуется минимальной трудоемкостью и материалоемкостью. Все эти преимущества опалубочной технологии "БелНИИС" были еще раз подтверждены в ходе своеобразного соревнования при возведении нескольких типов жилых домов по программе "Рациональный дом". На одном из этих объектов имела место попытка реанимировать технологию с уже модернизированными опорными фермами. И что же? Вновь материалоемкость опорных ферм составила 105 кг/м2, в то время как система МОДОСТР - менее 20 кг/м2 захватки перекрытия.
Опалубочная технология не терпит дилетантских подходов. Так, например, попытки "существенно удешевить" затраты на опалубку привели одну из смоленских строительных фирм к применению в качестве опорной системы опалубливания сборно-монолитных перекрытий простого подтоварника и обычных досок. Помимо дискредитации собственно конструктивной системы результатом подобной технической политики явилось безобразное качество. Следует сказать, что попытки применения стоек кустарного изготовления чреваты потерей статической устойчивости оснастки.
Поскольку мы ведем речь о темпах строительства и о возможностях их достижения, остановимся еще на новых технологиях. В текущем году для ПК "Минстрой" разрабатывается и апробируется опалубочная технология возведения высотных зданий с внутренними монолитными несущими стенами и сборными перекрытиями с шагом несущих стен до 7,2 м. Первый такой дом - 18-этажный жилой дом со встроенным магазином возводится по нашей технологии трестом №4 по ул. Филимонова - Багратиона в г. Минске. Идея концепции интенсивной опалубочной технологии - применение крупноформатных панелей из каркасной опалубки МОДОСТР, рационализация технологии опалубочных работ, использование консольных и навесных обслуживающих площадок и т.п. (рис. 11, 12). Опыт возведения этого объекта подтверждает возможность получения в нашей опалубке качественных лицевых бетонных поверхностей, готовых под оклейку обоями. Шпатлевке подлежат разрозненные участки недоуплотненного в опалубке бетона, пор и контурных следов от каркаса щитов опалубки. Время обучения рабочих до приобретения стабильных навыков и производительности, как правило, составляет 1,5-2 месяца от начала эксплуатации опалубки.
Опалубочная технология МОДОСТР обеспечивает переход на совершенно новый уровень качества конструкций. В настоящее время стройтрест №4 выходит на темпы строительства, составляющие 2-2,5 этажа в месяц. Практически можно выйти и на 1 этаж в неделю (опыт имеется), что равносильно 4 этажам в месяц. При этом идет параллельное возведение перегородок и наружных стен из газосиликатных блоков "Забудова".
Следует констатировать, что выявлены небезынтересные факторы: во-первых, темпы строительства сдерживает поставка наиболее массовых изделий из сборного железобетона - пустотных плит перекрытия; во-вторых, качество сборных железобетонных плит перекрытия (геометрические параметры по толщине и длине изделия, пропеллерность нижней плоскости плиты, отклонения от исходного предварительного выгиба плиты) сегодня уже не соответствует современному качеству монолитных бетонных конструкций.
Особенно наглядно это проявляется в качестве собственно сборно-монолитного перекрытия (и в меньшей степени при возведении зданий с монолитными внутренними стенами и сборными перекрытиями).
Имеет место технологическая нестыковка сборного и монолитного железобетона, и устранить ее без повышения качества сборных изделий весьма проблематично.
Таким образом, опалубочная система МОДОСТР открывает широкие возможности в реализации новых конструктивных систем и новых технологических подходов, обеспечивая как качественный скачок в темпах строительства, который могли бы сделать отечественные подрядчики, так конкурентоспособность отечественной строительной продукции на внутреннем и внешнем строительном рынке.Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ,
фото БелНИИС
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 24 за 2001 год в рубрике бетон
