Лахта Центр строится в Приморском районе Санкт-Петербурга, на берегу Финского залива. Более трети площадей займут концептуальные общественные пространства. Строительство будет завершено в 2018 году. Доминанта комплекса – 462-метровый небоскреб – станет самим высоким зданием Европы.»

Визуализация проекта

Технологии

Статус строительства

монтаж
шпиля

На апрель 2018:

  • Работы монтажа шпиля башни
  • Монтаж фасадов башни и МФЗ
  • Возведение входной арки

Видео этапов строительства

Камера OnLine



Рекордное основание петербургского небоскреба

Журнал "Подземные горизонты", Илья Безручко

25.07.2015

Для сооружения нижней плиты коробчатого фундамента потребовалось почти 20 тысяч кубометров бетонной смеси, которые были залиты в течение 49 часов. Рекорд устанавливался не из спортивного азарта -  просто башне высотой 462 м и массой 670 тыс. т необходим особый фундамент. К тому же ситуация осложняется тем, что комплекс «Лахта центр» находится на намывной территории, что предъявляет особые требования к основанию такого колоссального здания. Однако инженеры нашли выход, взяв на вооружение целый ряд уникальных технических решений. Среди них можно выделить беспрецедентные по объему, сложности и технологичности для Северо-Запада России работы по устройству пентагональной стены в грунте, мощного свайного основания и уникальной системы дисковых распоров. Корреспондент журнала «Подземные горизонты» побывал на строительной площадке грандиозного объекта и познакомился с технологиями, примененными на нулевом цикле.

Первым делом – эксперимент

Территория под строительство многофункционального комплекса была приобретена в 2011 году. В это же время, еще до начала работ по нулевому циклу, параллельно с проведением изысканий, строители выполнили четыре опытные буронабивные сваи, в теле которых были размещены по четыре домкрата, так называемые ячейки Остенберга. Когда бетон набрал прочность, специалисты выполнили исследования несущей способности этих конструкций: домкраты расширялись и создавали нагрузки, какие могут быть получены от уже построенного небоскреба. На сваях были установлены датчики, которые в реальном времени регистрировали все параметры изменений состояния свай и грунта. Как показал анализ полученных результатов, выбранный тип основания не просто отвечает расчетным параметрам, но имеет более чем двукратный запас по несущей способности.

Аналогичные предварительные исследования материалов и конструктивных элементов на строительной площадке проводятся постоянно. И в первую очередь, следует упомянуть про испытания бетонов, применяемых на объекте в огромном объеме. Все бетонные смеси исследовались на предмет удобоукладываемости  и технологичности. В частности, это касалось изменений физических свойств раствора после прокачки через бетонные насосы и бетонолитные трубы. А для определения возможности контроля качества технологических швов в бетоне (и, соответственно, исключения возможных сбоев при строительстве), инженеры построили опытный образец элемента коробчатого фундамента – радиальной диафрагмы жесткости.

Пять граней надежности 

Первым этапом строительных работ стало возведение пентагональной стены в грунте. Противофильтрационная завеса (длина каждой из сторон - около 60 м) опускается на глубину 31,5 м - до уровня вендских глин, создавая надежный гермозатвор строительного котлована. Толщина стенок впечатляет - 1,2 м.

Работы по возведению конструкции начались в конце 2012 года. Для ее строительства была сооружена временная монолитная железобетонная направляющая стенка – форшахта, которая обеспечивала проектное направление и необходимую точность, а также предотвращала обрушение грунта в верхней части траншеи. Для выемки грунта строители привлекли двухчелюстной гидравлический грейфер. Эта стадия забот заняла порядка четырех месяцев. Параллельно с этим, на восьми стапелях выполнялась сборка 105 металлических каркасов, которые по завершению монтажных работ с помощью кранов заняли свое место в траншее.

Для бетонирования стены в грунте потребовалось порядка 11 тысяч кубометров бетона. По окончании этой стадии работ форшахта была демонтирована, а на верхнюю часть конструкции установлена обвязочная балка, объединяющая все сегменты лахтинского пентагона в единый монолит. Когда строительная площадка была ограждена от попадания влаги, рабочие подготовили грунт к возведению свайного поля.

Стоит отметить, что при строительстве фундамента второго сооружения «Лахта центра» – многофункционального здания (МФЗ) - не стали сооружать стену в грунте, а поставили игловые  фильтры – насосы, которые откачивали воду из грунта. Это оборудование также использовали при разработке грунта в котловане фундамента башни.

Свайная история

Основную нагрузку высотного здания «Лахта центра» несут , опираясь на прочные грунты,  264 буронабивные сваи диаметром 2 м, уходящие на глубину 65 (в ядре) и 55 м (на остальной площади фундамента). Бурение свай выполнялось с помощью немецких установок BAUER BG40, причем первые 30 м - с применением обсадной трубы, которая защищала забой от осыпания грунта и проникновения воды.

Качество забоя исследовалось при помощи управляемой видеокамеры, после чего у рабочих было не более восьми часов для выполнения промежуточных работ - установки арматурного каркаса и бетонолитных труб. Для изготовления каркаса для свай использовалась арматура (d=32 мм) и закладные из стали. Основа решетки выполнялась в заводских условиях, а на площадке усиливалась дополнительной арматурой. По завершению подготовительных работ проводилось бетонирование методом вертикально перемещающейся трубы.

Применение буронабивных свай позволило выполнить работы без сильного шума, свойственного обычным сваебойным установкам. Бетонирование свай завершалось на отметке минус 17 м -  на этом уровне начиналась граница будущего котлована, необходимого для возведения коробчатого фундамента, поэтому верх скважины засыпали грунтом.

- Сложность сооружения свай заключалась в значительном объеме работ, связанных с большим диаметром конструкций и глубиной заложения, - отметил главный инженер АО «МФК «Лахта центр» Сергей Никифоров. – К тому же они проходят через разные по своей структуре слои грунтов. Выполнять такую работу, учитывая постоянное давление воды, соблюдая контроль качества, сроки производства работ и все проектные требования, было довольно сложно. Но мы успешно справились с поставленной задачей.

Всего на территории многофункционального комплекса обустроено 2080 свай различного диаметра и глубины погружения. Помимо основания башни, были выполнены 848 свай диаметром 1,2 м под МФЗ. На остальной территории с разным шагом были обустроены еще 968 свай диаметром 0,6 м. Последняя свая под фундамент была заложена 17 июня 2014 года.

Диски как лучшая альтернатива

Когда свайное основание в границах стены в грунте было готово, началось возведение фундамента башни. Первый этап – строительство котлована глубиной 17 метров – требовал дополнительных работ по укреплению стенок  противофильтрационной завесы. Изначально здесь предусматривалось устройство анкерной крепи, однако еще на стадии «П» от этой технологии решили отказаться в пользу распорной дисковой системы.

- Проект оптимизируется в результате координации и объединении всех ограничений, которые возникают в проекте, - комментирует Сергей Никифоров. – Когда был определен график строительства (сроки весьма сжатые), мы выявили значительные преимущества использования дисковой системы, по сравнению с анкерной крепью. Первоначальный вариант требовал долгосрочных испытаний, к тому же анкера выходили далеко за пределы рабочей площадки, что не позволяло одновременно строить оба здания. Сооружение дисковой крепи занимало гораздо меньше времени, и позволило нам  параллельно заниматься устройством свай под МФЗ. При этом такой вариант распорки котлована уже применяли специалисты  «Геоизола». Однако в нашем случае технология была несколько изменена: распорные диски были не круглыми, как у наших коллег, а повторяли границы пентагональной стены в грунте. Также мы отказались от сооружения бетонных поперечных стенок, заменив их двутавровыми металлическими стойками, что упростило процесс монтажа. Эти стойки были заранее установлены в качестве продолжения 50 опор по всему периметру площадки.

Разработка котлована с параллельным созданием удерживающей распорной системы началась в августе 2013 года. По мере выемки грунта сооружались диски с шагом 4-5 м. Для закрепления распорной конструкции к двутавровым балкам приваривали опорные столики. Перед бетонированием в арматуре устанавливались проходные гильзы диаметром 30 мм, необходимые для удобства демонтажа дисков. Также строители оставляли «окна» диаметром 400 мм для возможности подачи бетона на нижние диски и плиту фундамента. Чтобы не допустить образования пустот, рабочие выравнивали раствор глубинными вибраторами. Бетон набирал прочность в течение 48 часов, после чего работы можно было продолжать. Одновременно с устройством распорной дисковой системы устранялись технологические неровности стены в грунте.

Всего в котловане было сооружено четыре распорных пояса. Пятый мощностью 300 мм, или иначе, бетонная подготовка, заливался на дно котлована после демонтажа технологической переливки опорных свай. Когда бетон набрал прочность, котлован был готов к сооружению коробчатого каркаса.

Распределенные нагрузки и непрерывная заливка

Фундамент башни представляет собой коробчатую конструкцию. Сверху и снизу ее формируют две мощные плиты толщиной 2 и 3,6 м соответственно. Их соединяет ядро – круговая стена диаметром 26 м и толщиной 2,5 м, которая является одним из основных элементов устойчивости, - на нее будет приходиться до 70% нагрузки от здания. Совместную работу нижней и верхней плит коробчатого фундамента обеспечивают десять диафрагм жесткости толщиной 2,5 м, которые в радиальном направлении расходятся от ядра и позволяют эффективно распределить нагрузки. Стена в грунте также была усилена метровым слоем железобетона с внутренней стороны.

27 февраля 2015 года рабочие приступили к бетонированию нижней плиты фундамента башни. Этот весьма ответственный этап строительства требовал особой подготовки. Плиту площадью 5670 м2 и толщиной 3,6 м необходимо было залить за один раз, чтобы избежать возможных деформаций после завершения строительства небоскреба. Столь жестких требований не было при сооружении ростверка соседнего МФЗ, поэтому его заливка осуществлялась за 8 захваток и продолжалась практически три месяца. Бетонирование же нижней плиты фундамента башни проводилось непрерывно в течение 49 часов, для чего был разработан специальный регламент.

Перед началом бетонирования на дне котлована был собран 15-уровневый каркас из арматуры диаметром 32 мм, при вязке которой необходимо было добиться соосности, чтобы обеспечить доступ бетона по всему объему плиты и избежать возможных дефектов. Для этого в стыках, а также на концах арматуры рабочие использовали соединительные и концевые муфты. Общая масса металла арматуры составила 9, 6 тыс. т, что практически равняется весу Эйфелевой башни.

Над всем фронтом бетонирования конструкции был смонтирован защитный шатер. Здесь же были установлены регулируемые теплогенераторы, которые обеспечивали необходимый температурный режим. Для уменьшения экзотермии бетона класса В60 предусматривалось, что смесь  должна обладать низким энергетическим потенциалом. Температура подаваемой смеси должна находиться в пределах от +50 до +150С. Выдерживание бетона в конструкции осуществлялось в условиях, предотвращающих термическую усадку с обеспечением скорости остывания бетона  в ядре не более 2-30С в сутки. Температура затвердевания бетона контролировалась автоматизированной системой при помощи датчиков, которые располагались в разных зонах бетонируемой плиты.

Строители использовали самоуплотняющийся бетон, что позволило отказаться от принудительному вибровоздействию. Перед началом работ была проработана четкая логистическая схема, предполагающая различные сценарии. Непрерывная заливка 19 624 кубометров бетона потребовало работы 13 бетонных заводов, расположенных вдоль КАД, преимущественно на севере Санкт-Петербурга. Таким образом, необходимо было обеспечить более 2540 рейсов бетоновозов - в среднем на стройплощадку ежеминутно заезжал один миксер.  Каждый из них проходил входной контроль качества бетонной смеси, на одном из восьми пунктов, расположенных непосредственно на стройплощадке.

Бетонную смесь в конструкцию подавали 18 бетононасосов. На каждый из них было установлено по три бетонолитные трубы диаметром 125 мм. Максимальная высота свободного сбрасывания смеси не превышала одного метра, а при укладке верхних ярусов  - 1,3 м. Заливка шла равномерно со всех сторон. Система видеомониторинга помогала следить за текущей ситуацией и при необходимости регулировать интенсивность подачу смеси на участках.

Более двух суток непрерывной работы завершились успехом. Важный элемент конструкции был выполнен, и при этом установлен новый мировой рекорд.

В соответствии с теорией

Контроль качества, напряжения и деформации железобетонных конструкций во время дальнейшего строительства и эксплуатации здания инженеры комплекса будут осуществлять с помощью системы мониторинга. Для этих целей только в теле нижней плиты размещено 330 датчиков.

- Для оценки надежности системы «сооружение - основание», своевременного выявления дефектов, предотвращения аварийных ситуаций, оценки правильности прогнозов  и принятых методов расчета и проектных решений на строительной площадке развернута серьезная система мониторинга, - отметил  Сергей Никифоров. – При этом мы работаем в двух направлениях: контролируем как возводимые сооружения, так и окружающий их грунтовый массив.

Данные процессы включают в себя мониторинг строящихся сооружений и окружающего грунтового массива, а также стены в грунте и несущих конструкций подземной части башни, включая грунт основания и фундаменты.

Мониторинг стены в грунте заключается в геодезических измерениях перемещения верха ограждающей конструкции, а также в инклинометрических измерениях перемещения по высоте в специально оборудованных скважинах. Геотехнический мониторинг несущих конструкций башни подразумевает контроль состояния грунта, измерения осадок и кренов фундамента, усилий и деформаций, возникающих в стволах свай, ростверке и плите перекрытия коробчатого фундамента. Для примера: в десяти скважинах глубиной 100 м расположены датчики порового давления  и послойной деформации грунта.

Данные по мониторингу грунтов собираются и анализируются с самого начала работ для того, чтобы проследить, какие изменения претерпевает грунтовый массив при постепенном увеличении нагрузки. Анализ состояния железобетонных элементов начинается с момента, как бетон набирает прочность. Измерения усилий и напряжений  продолжатся в течение как минимум двух лет после окончания строительства сооружений комплекса. Мониторинг выполняется с применением автоматизированной системы. После завершения строительства система мониторинга, равно как и другие инженерные системы будут располагаться в помещениях на одном из двух технических этажей, расположенных в теле коробчатого фундамента.

Первые этажи

Полностью работы нулевого цикла завершатся в конце лета, но уже в июне строители приступили бетонированию первых этажей ядра башни. На площадке все находится в движении. То и дело звучит свисток, сигнализирующий о приближении стрелы крана, перемещающей на площадку очередную партию сегментов опалубки. Полных ходом идет обвязка арматуры радиальных диафрагм, ведется подготовка к бетонированию стенок, прилегающих к стене в грунте.

Подрядчики взяли высокий темп производства работ. Иначе нельзя - заказчик обозначил довольно жесткие сроки сдачи объекта – «Лахта центр», который суждено стать самым высоким зданием не только в России, но и в Европе, должен открыться в 2018 году. И в том, что это событие произойдет вовремя, сомневаться не приходится. Уж слишком серьезные структуры, дорожащие своей репутацией, участвуют в реализации этого уникального проекта.

 

 




К списку статей