Рекорды бетона, металла и стекла

Лахта Центр сдан в эксплуатацию

«…покажем нашим друзьям и недругам, что мы, «полуазиаты», мы, на которых до сих пор продолжают смотреть сверху вниз, способны украшать грешную землю такими памятниками, которые нашим врагам и не снились.»

 Покажем!

Строительство величайшего здания мира – всегда останется недостижимой мечтой. Вернее, достижимой временно, ведь рано или поздно появятся еще более великие, и недавние лидеры останутся далеко внизу. Гонка сооружений продолжает устремлять в небо инженерную мысль и государственные амбиции.  

Каждому новому небоскребу надо быть самым-самым хоть в чем-то. Странам важно меряться силами не только военными, но и всеми прочими, и с этой точки зрения, меряться небоскребами – это давнее соревнование.

В общем, наши думали и наконец придумали, что мы можем показать всему миру не только кузькину мать, вернее, башни «Москва-сити», но и еще более крутой небоскреб. После долгого обсуждения, где именно в Петербурге будет стоять новый небоскреб, в 2012 начали строительство, а в 2018 завершили – и вот штаб-квартира Газпрома в 462 метра высотой теперь известна на весь мир как новая мощная достопримечательность Санкт-Петербурга.

Обойдем вопрос, почему «Лахта Центр» получился самым дорогим, хоть и не самым высоким в мире. По крайней мере, «Лахта» будет самым высоким северным небоскребом и самым высоким небоскребом в Европе, и довольно.

В данном обзоре посмотрим, какие особенности при использовании вполне обычных стройматериалов – бетона, стали, алюминия и стекла – позволили реализовать проект грандиозного «небореза», на зависть или на гордость, - тут уж кому, как больше нравится.

Фундамент

Если для фундамента самого высокого небоскреба в мире – дубайского Бурдж-Халифа – понадобилось разработать особенную формулу бетона, который выдерживает температуру +50, то при строительстве Лахты, проблема была совсем в другом. Даже опыт, полученный при строительстве Москва-Сити не подошел для Санкт-Петербурга. Хотели взять тот же СУБ (самоуплотняющийся бетон), но он не сыграл, как надо, и пришлось изобретать новый:

«Вся рецептура известна, практика применения есть, специалисты и технологи были заинтересованы применить последние наработки, но ни один из вариантов смеси не получил успешного применения в Лахте. Провели огромное количество испытаний по самоуплотняющимся смесям на основе московского опыта, но результат не дал нужных параметров. Пришлось создать уникальный рецепт, который позволил решить конкретные задачи конкретного проекта с фундаментами и несущими конструкциями башни на берегу Финского залива» - рассказывает Сергей Никифоров, главный инженер проекта.

Известно, что минеральную добавку к бетону поставлял «Мечел». Добавку сделали из молотого шлака, который образуется при производстве чугуна, благодаря ей стабилизируется структура бетона, увеличивает его прочность, антикоррозийность, долговечность, устойчивость к морозам, и водонепроницаемость.

Задача усложнялась тем, что весь бетон, а это почти 20 000 кубометров смеси, должен был быть абсолютно одинаковым. 

«13 бетонных заводов-поставщиков тренировались в изготовлении бетонной смеси по уникальной рецептуре, пока не достигли ее полной идентичности», - сообщают РИА-новости.

Итоговые характеристики бетона Лахты:

• Высокий класс прочности <68,4 Мпа
• Водонепроницаемость В60
• Морозостойкость F150

Чтобы не образовывался шов между залитым подсохшим слоем и новым, бетон лили непрерывно – 49 часов. Толщина верхней плиты 3,6 метра, а подземная стена так вообще высотой с 10-этажное здание. Сплошные рекорды.

С арматурой с одной стороны чуть проще – сталь и сталь. Да, конечно, высокого класса – 355 и 465, но вот объемы и здесь фантастические:

- Отмотайте мне стали, пожалуйста.

- Сколько?

- От Питера до Москвы.

Сделали 264 сваи. Для каждой сваи варили армокаркас, который погружали на глубину до 82 метров, скважины бурили специально до суперпрочных вендовых глин, вопреки мнению, что земля Питера – это только болото. Далее в каркас заливался бетон. Армокаркас нижней плиты весит 9 600 тонн, примерно столько же ушло на строительство целой Эйфелевой башни.

Ядро, аутригеры и колонны 

Железобетонное ядро строилось после завершения нулевого цикла. По замыслу архитекторов ядро дает необходимую устойчивость башни, а также решает вопрос, где должны быть расположены 

технические помещения, коммуникации, 34 лифта и зоны безопасности. Конструкция имеет внутренний диаметр, равный 24,5 м.

Аутригерные этажи, покрытые сверхпрочным бетоном, также нужны для стабилизации здания. Всего их 4 пары, через каждые 70 м.

Колонны каркаса здания состоят из стального стержня с железобетонной оболочкой. Благодаря такому решению стоимость колонн значительно снижается, а срок возведения сокращается на 40%.

Перекрытия 

Перекрытия небоскреба Лахта состоят из соединения металла и бетона.

«Интересно, что в России такая технология широко используется только в мостостроении. А вот за рубежом ее активно применяют и при возведении высотных зданий. Эта уникальная технология дает возможность соединить металлическую балку с плитой при помощи анкеров, которые привариваются к балке. Получается, что балка изгибается вместе с плитой. Количество металла при этом уменьшается, эффективность сечения – увеличивается, уменьшается высота этажа - внутрь здания проникает больше дневного света», - рассказывает Сергей Никифоров, главный инженер проекта в официальном видео

Фасад

Для фасадов применяли особенные стеклопакеты в алюминиевой раме. Стеклянная оболочка фасада постепенно и равномерно скручивается на всю высоту. 

Немецкая компания «Йозеф Гартнер» специально открыла завод в Санкт-Петербурге, чтобы выполнить заказ для «Лахта Центра», есть данные, что ежедневно на заводе производилось по 23 модуля.

«…собирали то, что привозилось на грузовиках из Гундельфингена», - сообщает Иносми.

Стеклопакеты в виде параллелограммов, по 740 кг каждый, изготавливались по холодногнутой технологии (помещенное в алюминиевую раму заданной формы, стекло гнулось в соответствии с ней без дополнительного нагрева). Способ не новый, изобретен еще в 1955 году в США, в России впервые применен в башне «Эволюция» (Москва-сити).

«Стекла были изготовлены по многослойной формуле: стекло 8мм + 1,5 мм пленка + 8мм стекло + 16мм аргона + 8 мм стекло, итого — 4,15 см толщины. Внутренний слой стекла — каленый, из-за чего стекло не дает крупных и острых осколков в случае повреждения», - пишет в репортаже блоггер Аслан (блог «Как это сделано»).

Какие испытания на прочность выдерживает это стекло можно посмотреть в видео-презентации. Тут и бита, и брус, и топор, и молоток, и даже автомобиль пытаются нарушить целостность стекла – и все безуспешно.

Всего было смонтировано более полумиллиона квадратных метров стекла, более 16 000 стеклопакетов, причем стекло применено не только в качестве светопрозрачной оболочки навесных витражей, но и как несущий структурный материал: рекордной высоты цельностеклянные стойки-импосты (более 17 м без единого шва). 

На башне был реализован интеллектуальный двухниточный фасад, позволяющий автоматически вентилировать буферные зоны между двух ниток фасада — летом он будет препятствовать нагреву помещений при открытых вентклапанах, а зимой наоборот — накапливать солнечную энергию за счет «парникового эффекта», уменьшая энергозатраты на отопление при закрытых вентклапанах. Так изящно решили проблему отсутствия форточек в небоскребе. 

В шпиле башни стекло пришлось заменить на облицовку из нержавеющей стали с системой обогрева в холодное время года, и стальную сетку, позволяющую контролировать образование опасной наледи и сосулек на оболочке верхней части небоскреба.

Никуда без BIM

Многомерная модель ведения проекта BIM при строительстве небоскреба - это единственно возможный вариант избежать ошибок. Ведь за процессом возведения следит весь мир. Каждый фрагмент,каждая деталь имела свой штрихкод, который при считывании четко показывал, где ее место на общей модели. Каждый специалист на стройплощадке мог сразу через планшет увидеть, куда эту деталь «пазла» необходимо поставить. Именно благодаря BIM строительство завершено в срок, о финансовой стороне и экономии судить сложно, но по предварительным оценкам – это 20-30%, как обычно заявляется при использовании BIM-технологий.

«Решение сложнейших проектных задач стало возможным только благодаря использованию новейших BIM-технологий и параметрического проектирования», - отметил в одном из интервью Сергей Никифоров.

Заключение

Как и любой грандиозный новый проект, Лахту воспринимают неоднозначно. В данном обзоре мы сосредоточились на строительном процессе, который, прямо скажем, очень увлекательный и стоит того, чтобы о нем рассказывали и читали.

Было бы интересно узнать, какие технологии и материалы используются сейчас для внутренней отделки Лахта центра, пока работы еще ведутся. Как в случае со строительством стадионов для ЧМ, было ли отдано предпочтение российским производителям, или зарубежные бренды в буквальном смысле взяли верх. На данный момент Ведомости сообщает, что поставщиком краски стала датская компания Hempel. Следим за новостями!