1. Евразийский патент - Способ и сырьевая смесь для приготовления неавтоклавного ячеистого бетона и способ возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона (2010 год, апрель).
2. Энергосберегающая технология приготовления неавтоклавного монолитного ячеистого бетона в построечных условиях (2007 год, октябрь).
3. Строительство зданий каркасной конструкции с плоскими перекрытиями (2005 год, май).
4. Строительство монолитных домов с применением тоннельной опалубки (2005 год, май).
5. Особенности возведения подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях (2003 год, сентябрь).

Особенности возведения подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях
(2003 год, сентябрь).

ОСОБЕННОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В СЛОЖНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

А.С.Чикилёв, генеральный директор

Н.И.Макаров, главный инженер

В.К.Кузменков, директор филиала УМ-11

ОАО "Гомельпромстрой", Гомель, Республика Беларусь

1. Визитная карточка

ОАО "Гомельпромстрой" является одной из ведущих и старейших строительных организаций Республики Беларусь. Организация создана в 1944 году для восстановления разрушенного войной народного хозяйства города Гомеля и области.

Имеет многолетний опыт качественного и быстрого возведения объектов различного назначения.

Структура ОАО"Гомельпромстрой", мобильность его филиалов, наличие производственной базы и имеющиеся деловые связи позволяют работать автономно на значительном отдалении от мест основной дислокации, применять различные современные строительные и отделочные материалы. Общество располагает проектно-конструкторской мастерской, комплектующими службами и филиалом, позволяющими брать подряд на строительство совместно с проектированием и поставкой оборудования, т.е. "под ключ".

В Обществе имеется парк машин, механизмов и оснастки для осуществления всего комплекса общестроительных и специальных работ, в том числе для возведения конструкций, зданий и сооружений из монолитного железобетона: автобетоновозы, бетононасосы, различные опалубки, в том числе объемно-переставная тоннельного типа. Обладая солидным производственно-техническим потенциалом, Общество в совершенстве овладело прогрессивными технологиями в области фундаментостроения, монолитного домостроения, устройстве полов, кровель, изготовлении строительных конструкций и изделий.

Общество укомплектовано грамотными инженерами и рабочими, которые, имея высокую квалификацию и владея современными технологиями, успешно справляются с объектами любой сложности, предлагаемыми инвесторами.

В последние годы ОАО "Гомельпромстрой" приобрело значительный опыт, работая с иностранными фирмами: АРГЕ ДСВ Германия, АРГЕ БЕНОМА Германия, ХАККА Финляндия, "ИНТЕГРАЛ" Югославия.

Наиболее значимые объекты в городе Гомеле недавно сданные в эксплуатацию или находящиеся в стадии строительства: Ледовый Дворец в микрорайоне №17, реконструкция улицы Хатаевича, реконструкция Центрального стадиона, строительство специализированного диспансера, внешние сети к специализированному диспансеру.

2. Историческая справка

С целью ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС Постановлением Совета Министров БССР было принято решение о переводе населения города Гомеля на снабжение питьевой водой из подземных источников. Была разработана и реализована программа строительства подземных артезианских скважин в зоне реки Сож и реки Ипуть с одновременным строительством станции обезжелезивания.

Существующие очистные сооружения города Добруша не обеспечивали надежность приема возросших объемов стоков, что создало напряженную экологическую ситуацию, так как неочищенные сточные воды могли попасть в реку Ипуть и далее в реку Сож.

В целях исключения возникновения аварийных ситуаций был проработан вариант сброса стоков со строительством собственных очистных сооружений в районе города Добруша. Однако, в процессе проработки выяснилось, что площадка под строительство собственных очистных сооружений попадает в охранную зону хозпитьевого водозабора г.Гомеля. В связи с этим было принято решение о направлении стоков города Добруша на очистные сооружения города Гомеля.

Строительство началось в 1991 году одновременно с проектированием. Проект выполнялся в УП "Белкоммунпроект" г.Минск.

Было принято решение о производстве работ на Добрушском и Гомельском участках одновременно. С 1991г. по 1993г. уложено 7,2 км трассы трубопроводов диаметром 600 мм на Добрушском участке и 9,4 км трассы диаметром 1020 мм на Гомельском участке из 36 км общей протяженности трассы.

В это же время, в целях осуществления неотложных мер по улучшению медицинского обслуживания населения, проживающего в района Республики Беларусь и других регионах Советского Союза, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС, Распоряжением Совета Министров СССР от 03.08.1990г. №1251р, Совета Министров БССР от 29.10.1990г. №497р было предусмотрено строительство специализированного диспансера в городе Гомеле в составе стационара на 450 коек, поликлинического отделения на 500 посещений в смену и пансионата на 60 мест на условиях "под ключ" с привлечением иностранных фирм. Строительство диспансера начато в 1993 году фирмой "СМЕЛТ-ИНТАГ". До 01.11.1994г. было освоено 16,7 млн.дол. США от общей сметной стоимости объекта - 78,6 млн.дол. США.

Отвод канализационных и ливневых стоков был привязан к проекту канализации Добруш-Гомель.

Однако, с 1994 по 2002 год строительство канализационных и ливневых сетей не финансировалось в связи с приостановкой строительства спецдиспансера.

Заказчиком по строительству инженерных сетей с 1992 года выступало УКП "УКС Гомельского горисполкома".

В соответствии с разработанной проектно-сметной документацией сметная стоимость строительства составила 80314,07 тысяч рублей в ценах 1991 года.

В состав проекта вошли: КНС "Южная", два напорных коллектора хозфекальной канализации от КНС "Южная" до очистных сооружений диаметром 1020 мм ( длина трубопроводов 31,8 км, уложено 18,7 км), напорный коллектор дождевой канализации от КНС "Южная" до очистных сооружений диаметром 1020 мм ( длина трубопровода 10,9 км, уложено 9,5 км), самотечные коллектора от камеры гашения до КНС "Южная" хозфекальной и ливневой канализации диаметром 1000-1400 мм (протяженность 4,9 км, уложено 2,9 км), четыре дюкера через реку Сож (уложено 3 дюкера).

По состоянию на 01.05.2002г. освоено 41200 тыс.руб. в ценах 1991г., остаток сметной стоимости составил 39114 тыс.руб. в ценах 1991г.

С целью удешевления строительства заказчиком совместно с проектировщиками и генподрядчиком по согласованию Главэкспертизы МСиА РБ разработаны и представлены предложения по снижению сметной стоимости.

Предлагалось перейти к полураздельной схеме подачи хозбытовых и загрязненной части дождевых стоков на КНС "Южная" и далее на очистные сооружения. Для этого предварительно исключается укладка самотечного коллектора на сумму 984,3 тысяч рублей, укладка одного дюкера через реку Сож - 1698,7 тысяч рублей, третьей нитки напорных водоводов - 4258,6 тысяч рублей, напорные водоводы - 5547,7 тысяч рублей, реконструкция подстанции "Гомель-Южная-2" - 135,5 тысяч рублей, сопутствующие работы (водопонижение, срезка и хранение растительного грунта, возмещение потерь сельскохозяйственного производства и т.п.) - 9076,4 тысяч рублей, всего - 22701,1 тысяч рублей в ценах 1991 года.

С целью реализации данных предложений УП "Белкоммунпроект" был дан заказ на пересмотр проектно-сметной документации и проведения повторной экспертизы.

Для окончания работ по строительству внешних инженерных сетей по состоянию на 01.05.2002г. с учетом вышеперечисленных предложений по снижению сметной стоимости необходимо было 16413 тысяч рублей в ценах 1991 года, что составило 12,0 млрд. рублей в действующих ценах.

Сдать внешние сети в эксплуатацию необходимо было в конце декабря 2002 года.

Основные оставшиеся объемы работ с учетом наличия документации и финансирования были выполнены на протяжении последних трех месяцев 2002 года. Численность работающих на строительстве достигало в это время до 400 человек из 34 строительных организаций.

3. Особенности возведения отдельных элементов внешних инженерных сетей

3.1. Самотечные коллектора

Глубина прокладки на отдельных участках трассы самотечного коллектора составляла более 5 метров. Поэтому траншеи разрабатывались в два этапа - пионерная и основная. Ширина пионерной траншеи по верху до 20 м, глубина - 2 метра, глубина основной траншеи - до 5 метров, ширина по дну - 2,5 метра. Грунт при разработке траншей вывозился во временный отвал.

Производство работ осложнялось наличием высокого уровня грунтовых вод. Для его понижения использовались иглофитровые установки, водопонизительные скважины. Для их подключения сооружались временные линии электропередач. Для отвода воды возводились отводящие коллектора из труб со сбросом воды в канавы, овраги, другие складки местности.

Для производства работ по укладке железобетонных труб по акватории водоема в районе объездной автодороги от микрорайона "Любенский" до автодороги Гомель-Чернигов генподрядчиком рассматривался вариант привлечения водолазных специалистов. Однако, окончательно было принято решение, которое реализовано по засыпке участка водоема вдоль трассы песчаным грунтом с отводом вытесненной воды по водоотводящим каналам за объездную дорогу. Производство работ на образовавшейся перемычке было аналогичным другим участкам трассы.

Самотечные коллектора решены с применением железобетонных труб диаметром 1000-1400 мм, герметизация их стыков - с применением резиновых колец с зачеканкой раствором.

Проектом предусматривалось устройство канализационных колодцев в монолитном исполнении. Генподрядчиком согласована их замена на сборные из двух элементов (днище, перекрытие), изготавливаемых на полигоне филиала УСК.

Проектом было предусмотрена защита наружных поверхностей железобетонных колодцев и труб горячей битумной мастикой, что является весьма трудоемкой и дорогостоящей операцией. По согласованию с заказчиком и проектной организацией был использован готовый продукт, выпускаемый НПО "АЛКИД" - мастика "АУТОКРИН".

Мастика "АУТОКРИН" - материал на битумно-каучуковой основе, содержащий модифицирующие добавки и растворитель. Покрытия на её основе обладают высокими эластичностью, прочностью сцепления с бетонными поверхностями, устойчивостью к воздействию влаги, агрессивных средств.

Нанесение мастики было организовано в филиале ОАО "Гомельпромстрой" - УСК, где был организован специальный пост, оборудованный краскораспылителями.

В наиболее напряженный период строительства производство работ велось одновременно в пяти-шести местах трассы. Работы выполнялись ОАО "Спецмонтажстрой №179" г.Могилев, ОАО "Спецмонтажстрой №180" г.Мозырь, ОАО "Стройтрест №12" г.Могилев, филиал УМ-11 ОАО "Гомельпромстрой".

Работы по строительному водопонижению выполнялись ОАО "Буровая компания ДЕЛЬТА".

3.2. Напорные водоводы

Напорные водоводы прокладывались по застроенной части города, лесу, полям сельхозпредприятий, пересекали реку Сож, её поймы, малые реки, ручьи и сточные канавы.

Были устроены временные дороги с отсыпкой насыпей по заболоченной местности, в необходимых случаях воды малых речек и сточных канав отводились.

Глубина заложения напорных трубопроводов 1,5-2 метра. Для их устройства применены стальные трубы диаметром 1020 мм, предварительно изолированные. Наружная изоляция выполнялась из состава: грунтовка химстойкой эмалью, которая покрывалась тремя слоями битумно-резиновой мастики марки МБР, армированной холстом марки ПВ-К с последующей оклейкой бумагой мешочной.

На участках с высоким уровнем грунтовых вод осуществлялось строительное водопонижение, водоотлив, сварка стыков плетей труб на поверхности.

Для работы водопонизительных установок были применены передвижные электростанции.

Работы по прокладке напорных водоводов от КНС "Южная" до очистных сооружений осуществлены ОАО "Спецмонтажстрой №177" г.Гомель.

Через реку Сож напорные водоводы проложены в траншеях по дну реки. Подводная часть траншей разрабатывалась гидромониторами. Траншеи разрабатывались для каждой нитки труб в отдельности. После протаскивания труб траншеи замывались гидромониторами.

Укладка дюкера производилась в период стояния меженых горизонтов воды без прекращения судоходства.

Для защиты подводной части дюкера выполнялась футеровка труб по всему периметру из просмоленных сосновых досок толщиной 40 мм с обвязкой металлическим бандажом.

Защитный слой грунта над дюкером - около 2 метров. Кроме того, была осуществлена защита траншеи щебнем толщиной 1 метр, который укладывался сбрасыванием с барж.

Береговые участки траншей разрабатывались экскаваторами с последующей засыпкой и берегоукреплением - засыпкой береговой части щебнем и укладкой бутового камня.

Дюкерный переход через реку Сож осуществлен Представительством АО "5-й экспедиционный отряд подводных и гидротехнических работ".

3.3. Переходы под автодорогами

При строительстве самотечной части коллектора выполнен переход двух ниток трассы под автодорогой Гомель-Чернигов в районе АЗС.

Работы выполнялись ЗАО "Тоннельстрой" путем продавливания футляра из стальной трубы диаметром 1600 мм с последующим протаскиванием в него рабочей трубы диаметром 1200 мм.

Для осуществления продавливания был выполнен сбоку от дороги рабочий приямок из сборных железобетонных плит, в котором был установлен гидравлический домкрат с рабочим усилием 270 тонн. Отрезки труб футляра с соединением на сварке отдельных звеньев вдавливались в грунт с последующей его выемкой через трубу футляра в рабочий приямок и поднятием наружу.

После протаскивания рабочих труб в футлярах в кольцевой промежуток между двумя трубами нагнетался цементный раствор.

Второй переход коллекторов хозфекальной и ливневой канализации выполнен под объездной автодорогой от микрорайона "Любенский" до автодороги Гомель-Чернигов. Его выполнила СК ООО "Спецподземстрой" г.Минск. Технология устройства аналогична первому переходу. Из-за большой протяженности перехода (70 метров) в средней части четырехполосной автодороги была выполнена вспомогательная скважина для закачки цементного раствора в межтрубное пространство. В обоих случаях для понижения уровня грунтовых вод в рабочих котлованах и забоях осуществлялось скважинное водопонижение на протяжении времени выполнения всех видов работ.

3.4. КНС "Южная"

Наиболее значимое и сложное сооружение в конструктивном и технологическом плане. Площадка КНС расположена в южной части города Гомеля, с восточной её стороны расположена дренажная канава.

В геологическом строении участка до изученой глубины (ГП "Геосервис") - 35 метров принимают участие: искусственные образования (насыпной грунт) мощностью 1,3 м, пески мелкозернистые, среднезернистые, крупнозернистые мощностью от 5,9 до 6,6 м, алевриты, пески тонкозернистые, мелкозернистые и крупнозернистые, максимально вскрытой мощностью 28,8 м.

В соответствии с геологическим строением и особенностями пород выделяются грунтовые воды и водоносный горизонт.

Грунтовые воды в верхней толщи грунтов. Мощность водовмещающих отложений 5,6-5,9 м. Горизонт безнапорный. Статические уровни устанавливаются на глубинах 0,51-2,05 м от поверхности земли. Нижним водоупором являются алевриты. Питание грунтовых вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков.

Водоносный горизонт вскрыт на глубине 17,7-22,9 м. Воды обладают напором 15-20 м. Мощность водовмещающих грунтов составляет от 2,1 до 6,8 м.

Строительное водопонижение при строительстве подземной части КНС "Южная", а также подходящих самотечных коллекторов глубокого заложения осуществлялось водопонизительными скважинами, устройство которых и эксплуатация в период строительства производилась ОАО "Буровая компания "Дельта". В отдельные периоды строительства колодца КНС количество водопонизительных скважин доходило до 18 единиц, расположенных вокруг с учетом направлений потоков подземных вод.

Подземная часть насосной станции представляет собой железобетонный монолитный стакан переменного сечения глубиной 12,6 м. Верхняя часть стакана диаметром 24 м с толщиной стен 1,5 м имеет глубину 6,45 м. Нижняя часть стакана диаметром 15 м с толщиной стен 1,2 м, выполненная с отметки -6,45 до отметки -12,6 м и используется в качестве приемного резервуара сточных вод, в котором установлены погружные насосы.

На границе двух диаметров колодца выполнена мощная железобетонная плита кольцевого сечения толщиной 0,6 м, жестко соединенная с верхним и нижним стаканом подземной части.

Стены колодца из бетона класса В15W6 возведены методом горной шахтной проходки сверху вниз. Например, нижний стакан возводился в пять ярусов. Каждый ярус был разделен на несколько захваток, в пределах которых по очереди отрывался котлован под участки стены стакана, устанавливались арматурные объемные блоки, арматура которых соединялась друг с другом сваркой. С наружной стороны опалубкой возводимой стены стакана являлась грунтовая стенка, с внутренней стороны - металлическая опалубка, которая раскреплялась консольно к вышерасположенному, выполненному ранее ярусу. Учитывая наличие большого количества горизонтальных (ярусы) и вертикальных (захватки) стыков стены, в них перед бетонированием устанавливались металлические трубы, в которые после завершения возведения всего стакана подземной части КНС подавался цементный раствор под давлением 20-40 атм., плотно заполнивший зазор между наружной поверхностью стакана и грунтом.

Днище стакана железобетонное, жестко соединенное со стенами, имеет толщину 1,2 м. Выполнено по дренирующему слою толщиной 0,8 м из щебня, бетонной подготовке, по гидроизоляции из трех слоев гидроизола на битумной мастике.

Внутри стакана выполнены стенки, рама, перекрытия, лотки, фундамен6ты под установку оборудования.

Общий объем уложенного в стакан бетона составила более 1,7 куб.метров. Укладка бетона осуществлялась в разные периоды строительства бетононасосом, бадьями, по металлическим наклонным лоткам и трубам.

Гидроизоляция стен железобетонного стакана проектом предусматривалась нанесением на их внутреннюю поверхность слоя цементного раствора, наносимого торкретированием. Однако, учитывая неблагоприятные погодные условия строительства (низкая температура, осадки), генподрядчик согласовал у заказчика и проектного института выполнение гидроизоляции проникающего действия из материала "Ксайпекс-концентрат". К работам было привлечено ЗАО "Ирмаст" г.Минск.

Примененный гидроизоляционный материал проникающего действия обеспечивает постоянную водонепроницаемость железобетона, повышает его морозостойкость, предотвращает коррозию арматуры, защищает конструкцию от воздействия агрессивных сред в течение всего срока эксплуатации сооружения.

Эффект водонепроницаемости обеспечивается за счет проходящей внутри структуры бетона реакции содержащихся в гидроизоляционных материалах различных химических компонентов. В результате химических реакций образуются кристаллы, которые заполняют капилляры и усадочные трещины. По своей природе химические компоненты примененной группы материалов становятся составной частью бетона, образуя единую прочную и долговечную структуру.

Стены надземной части КНС выполнены из керамического кирпича, фундаменты столбчатого типа из сборных бетонных блоков, покрытие из железобетонных плит, кровля рулонная плоская.

Для перекачки сточных вод установлены два насоса (из 5 штук) фирмы "FLYGT" типа СР3351. На перекрытии над приемным резервуаром установлены две (из 5 штук) решетки-дробилки РД-600, перед которыми устроены щитовые затворы.

Для эксплуатации оборудования над приемным резервуаром установлены кран-балка и передвижная электроталь.

Проектом на строительство предусматривалось отопление помещений надземной части КНС встроенной котельной на твердом топливе, что требовало специальных площадок для размещения запасов угля, а также механизация его подачи. По предложению генподрядчика котельная перепроектирована на газовое оборудование с забором газа из трубопровода низкого давления, проходящего вблизи от КНС "Южная".

Производительность КНС "Южная", выполненной в полном объеме составляет 34755 тыс.куб.м/год.

Совмещение потоков на возведение КНС "Южная" - это строительные и специальные работы, работы по монтажу, наладке энергетического и технологического оборудования, позволили предъявить объект Энергонадзору и эксплуатирующей организации с первого раза.

По своим параметрам КНС "Южная" и сети являются уникальными инженерными сооружениями в Республике Беларусь.

В процессе строительства внешних инженерных сетей генподрядчиком ОАО "Гомельпромстрой" разработано, согласовано и реализовано ряд мероприятий по совершенствованию проектных решений, направленных на снижение трудозатрат и стоимости работ, что позволило существенно снизить сроки строительства объекта.