Инновационный опыт Института «Стройпроект»

Слова «Эстетика надежности», уже давно ставшие официальным слоганом Института «Стройпроект», отражают не только некий философский взгляд на профессию, но и конкретную профессиональную идею. Эта позиция, это отношение к проектированию нашло реальное воплощение в проектах Института, начиная с его первых самостоятельных шагов.

Скупой строит мост дважды

В определенном роде нам сильно повезло, что одним из наших первых заказчиков было СПб ГУП «Мостотрест», то есть – организация, занимающаяся повседневной эксплуатацией мостов. Возглавлявший тогда «Мостотрест» Ю.А. Петров, великий знаток и «патриот» мостов Северной столицы, требовал от нас прежде всего надежности их в эксплуатации, причем надежности долговременной. И в то же время, он всегда обращал наше внимание на то, что мы живем и работаем в Петербурге, а значит, не имеем права делать некрасивые мосты, проектировать «проходные» объекты. Заданный им вектор развития «Стройпроекта» вполне совпал с нашими представлениями и предпочтениями. Однако ситуация в российской дорожной отрасли 90-х годов к этому отнюдь не располагала! Наш СНиП (который в настоящее время обновляется) уходил корнями в эпоху 60-х – начала 70-х годов, когда строительная идеология сводилась в первую очередь к экономии материала. Экономичность была главным критерием оценки проекта, и до сих пор многие российские проектировщики ориентируются именно на этот критерий. А мы, как уже говорилось, хотели, помимо разумного расхода бетона или стали, добиваться еще и долговечности сооружений.

Наглядный пример различия этих подходов дают, в том числе, петербургские мосты. Из мостов через Неву, проекты реконструкции которых выполнил наш Институт, Троицкий и Дворцовый простояли без существенного ремонта почти по сто лет. Причем многие их конструкции сохранились в довольно приличном состоянии, они требовали не замены, а только ремонта. А, скажем, мост Лейтенанта Шмидта (Благовещенский), также реконструированный по нашему проекту, имел иную судьбу. После реконструкции 1936–1939 годов, проведенной по проекту акад. Г.П. Передерия, этот мост про-держался чуть более шестидесяти лет. Еще меньше простоял без реконструкции открытый в 1936 году мост Володарского, который также проектировал Передерий: в 1986 – 1993 годах мост был перестроен.

В свое время нас учили именно на примере Передерия, который, как апологет конструктивизма, полагал, что красиво то, что рационально. Причем этот принцип в поздне-советский период применялся настолько ревностно, что теперь арки Передерия на мосту Володарского образца 1936 года смотрятся уже куда интереснее, чем современный фасад того же моста. Но, как оказалось, принцип надежности и долговечности мостов законам красоты вовсе не противоречит! А 60-е – 70-е годы, из которых мы все вышли, настолько утопили в погоне за экономией эстетическую составляющую, что об архитектуре мостов словно забыли. Когда в 2010 году отмечался 20-летний юбилей «Стройпроекта», было очень приятно услышать от одного из гостей, что мы открыли новый подход к мостовому проектированию, поскольку каждый наш мост имеет свое «лицо». На самом же деле, это был не новый, а некогда общепринятый, но забытый подход. Мы должны помнить, что обывателю, для которого строятся мосты и другие дорожные сооружения, не все равно, как они выглядят. Не будучи специалистом, человек не может оценить, насколько рационально запроектирован мост, но он всегда отметит для себя, красиво это или нет. И мы сознательно еще на раннем этапе развития «Стройпроекта» создали в Институте архитектурную группу.

Сталежелезобетонный спор

Итак, на первых своих самостоятельных проектах – отчасти в связи с пожеланиями «Мостотреста», отчасти по своему внутреннему убеждению – мы уже стремились пересмотреть господствующие подходы. Первым нашим объектом, на котором мы выполняли функции генерального проектировщика, был маленький мост через р. Славянку на км 676 автодороги М-10 «Москва – Санкт-Петербург» (в 1995–1996 годах). Нами была предложена новая концепция сталежелезобетонных пролетных строений для малых мостов – с монолитной плитой и гибкими упорами из арматурной стали. К сожалению, на этом мосту все задуманное реализовать не удалось, однако в 1997–1998 годах наша концепция нашла полноценное воплощение при ремонте моста через Сайменский канал в Выборге.

Массовое мостостроение в России с советских времен зиждилось на повальном применении сборных железобетонных балок для малых пролетов. Уязвимое место построенных по этому методу сооружений – стыки по плите проезжей части. Когда «Стройпроект» во второй половине 90-х годов занимался обследованием, проектированием и надзором за ремонтом российских мостов по программе Международного банка реконструкции и развития, у нас была возможность воочию убедиться, в каком ужасающем состоянии находился мостовой парк России. За каких-то 30 лет эксплуатации мосты из сборных железобетонных балок пришли в полную негодность! Еще раз подчеркну, что это была наиболее массовая конструкция. И мы стали ради обеспечения долговечности сооружений искать альтернативу сборным железобетонным балкам.

Тогда в России в определенную моду входил монолитный железобетон, который за рубежом уже давно был очень широко распространен. Эта технология, в том числе, активно применялась в Москве на строительстве МКАД. Но одно дело – тогдашнее правительство Москвы, с его возможностями, а другое – остальная Россия. Для российских подрядчиков в целом монолитный железобетон оказался непривычным, неудобным, требовал затрат на новое оборудование, на переподготовку персонала, а значит, в итоге строительство выходило более дорогим. Ведь годами наши мостостроители приучались к сборным конструкциям, которые делаются на заводе и монтируются на объекте. Мы поняли, что монолитный железобетон массового распространения в России не получит. Мы нашли альтернативу, которая, на самом деле, лежала на поверхности. В том числе, в работах Н.С. Стрелецкого, В.А. Быстрова и др.

Мы стали применять на малых пролетах сталежелезобетон. В советское время об этом нельзя было и мечтать: сталь была дефицитным, стратегическим материалом, который выделялся по строгим лимитам. В мостостроении сталь использовалась лишь на пролетах длиной более 60 м. В 90-е годы это ограничение было снято, и мы начали пробовать – сначала на Славянке, затем на Сайменском канале.

Желая отказаться от сборной плиты и перейти на монолитную, мы рассматривали в качестве аналогов финские проекты. Необходимо было решить проблему упоров. Советские жесткие упоры ломали плиту, делая ее недолговечной (как и балки). Сегодня массово используются гибкие упоры Нельсона. А на мосту через Сайменский канал нам удалось внедрить интересное изобретение сотрудника НИИ бетона и железобетона О.Г. Бахурина. Он предложил собственный аппарат для сварки арматуры периодического профиля. При помощи этого аппарата арматуру можно было приваривать на месте, причем это было в разы дешевле. К сожалению, аппарат Бахурина («Гефест») так и не дошел до промышленного выпуска, и сегодня подрядчики закупают упоры Нельсона зарубежного производства, и, соответственно, зарубежные аппараты для их приварки. Помимо гибких упоров из арматурной стали в оставляемой опалубке, на мосту через Сайменский канал был применен высокопрочный бетон. Этот сравнительно скромный объект стал для «Стройпроекта» отправной точкой в дальнейшем профессиональном развитии, в формировании собственных методов проектирования.

Несмотря на то, что мы с выбором определились, идеологический спор о том, уместно ли использование сталежелезобетона на малых пролетах, продолжался еще довольно долго.

Когда в 1999 году Институт проектировал транспортную развязку Кольцевой автодороги Санкт-Петербурга на пересечении с Приморским шоссе в районе железнодорожной станции «Горская», мы применили сталежелезобетон не только на основном путепроводе, но и на криволинейных съездах с радиусом 60 м. Это также было новшеством – считалось, что криволинейные балки будет трудно изготовить. Однако наше решение было успешно реализовано, и мы потом еще не раз пользовались им при проектировании КАД… Тогда строительство Кольцевой автодороги, которой так долго ждал город, только начиналось, и мы постарались придать Горской развязке узнаваемый архитектурный облик. От нас этого не требовали, мы сделали это по собственной инициативе. Белые А-образные (или трапециевидные) пилоны, имитирующие въездные ворота, придали массивному сооружению визуальную легкость и стилистическую завершенность. Открытая в 2001 году развязка стала символом нового этапа в транспортном развитии Северной столицы, начавшегося со строительством КАД.

Также от нас никто не требовал возвратить исторический облик мосту Лейтенанта Шмидта. КГИОП лишь поставил условие сохранить павильоны и памятные доски на разводном пролете. Но мы считали возвращение мосту того вида, который он имел по замыслу автора – С.В. Кербедза, своим профессиональным долгом. Да и долгом просто как петербуржцев. Мы это сделали, и когда реконструкция уже завершалась, городской администрации стало ясно, что это уже мост не Лейтенанта Шмидта, а – Благовещенский. Так мосту было возвращено его первоначальное имя.

За реконструкцию Благовещенского моста Всемирный клуб петербуржцев наградил Институт «Стройпроект» Знаком соответствия. Такую же награду получили Мостоотряд-19 и КГИОП. Заслуги КГИОП в данном случае, однако, не совсем очевидны. По требованию этого комитета на мосту сохранились памятные доски, сообщающие, что мост назван в честь героя революции 1905 года лейтенанта Шмидта, и реконструкция его выполнена в 1930-х годах по проекту акад. Передерия. Мы обращались в КГИОП с письмом, в котором указывали, что эти надписи дезинформируют горожан и гостей нашего города, и что необходимо установить дополнительные доски, упоминающие о реконструкции 2006–2007 годов. На это обращение нам ответили отказом – надеемся, справедливость когда-нибудь все же восторжествует.

Несмотря на то, что образ Благовещенского моста возвращает нас в середину XIX века, это современное сооружение, в котором реализованы интереснейшие технические решения. Мост стал шире в полтора раза (с 24 до 36 м) и пересчитан на современные нагрузки, однако при этом нам удалось сохранить исторические фундаменты на деревянных сваях. Это стало возможным благодаря снижению собственного веса пролетных строений, а также впервые примененной конструкции, в которой разводной пролет опирается не на опоры, а на стационарные пролетные строения. Такая конструкция позволила обеспечить центральное опирание на разводные опоры и избежать эксцентриситета.

На Благовещенском мосту был уложен литой асфальт, к этому моменту уже отлично зарекомендовавший себя на разводном пролете моста Александра Невского, на Троицком мосту и КАД. Технология литого асфальта была привнесена нами в практику отечественного мостостроения с подачи АБЗ-1, который первый в стране освоил эту немецкую технологию. Появление литого асфальта на мостах полностью решило многолетнюю проблему мостового полотна на разводных пролетах и ортотропной плите.

Европа опереженная

Вернемся, однако, к нашей любимой теме – сталежелезобетону, за активное применение которого нас неоднократно критиковали.

Обычно получается так, что российское мостостроение (да и не только мостостроение, конечно) идет в хвосте мировых тенденций. Передовые достижения внедряются у нас лет через десять – пятнадцать. Однако с широким применением сталежелезобетона все получилось наоборот. Когда мы начали его использовать, на Западе еще вовсю был в ходу монолитный железобетон, который лишь на рубеже веков стал вытесняться сталежелезобетоном. Абсолютным подтверждением нашей правоты для нас стал опыт проектирования Западного скоростного диаметра.

Подряд на строительство наиболее сложного – центрального участка ЗСД ведет турецко-итальянский консорциум Astaldi – IC Içtaş. И едва ли не первое, о чем нас попросили иностранные подрядчики, это было отказаться от монолитного железобетона в пользу сталежелезобетона. По утверждению представителей известной французской компании Setec (консультант наших турецко-итальянских коллег), монолитный железобетон в Европе – уже вчерашний день, и применяется европейскими компаниями в основном в странах Третьего мира, где нет квалифицированных изготовителей металлоконструкций.

Так мы убедились в том, кто был прав в том давнем «идеологическом» споре. То, что мы внедряли на свой страх и риск почти 20 лет назад, получило затем распространение и в Европе: сталежелезобетон оказался удобнее, дешевле, долговечнее.

Что касается железобетонных балок, то в российских регионах они, к сожалению, по-прежнему применяются. Мы предложили ГК «Росавтодор» модернизировать типовой проект железобетонных балок. Институт нашел простое и технологичное решение, которое позволит избежать недостатков существующих проектов балок, не меняя оснастки заводов-изготовителей. Эта идея была воспринята положительно, и я надеюсь, что новый типовой проект будет разработан и принят.

Что касается ЗСД, то этот проект стал квинтэссенцией нашего профессионального опыта. ЗСД в целом – явление инновационное в самых разных отношениях. Это первая скоростная магистраль, соединяющая южную и северную окраины Петербурга с его центральными районами. Это первая платная автодорога Северной столицы. Наконец, в составе трассы ЗСД есть, по крайней мере, несколько проектных решений, заслуживающих того, чтобы на них остановиться подобнее. Во-первых, это – уникальные для России мостовые сооружения центрального участка ЗСД, которые станут неотъемлемой частью морского фасада Санкт-Петербурга:

• двухъярусный мост на пересечении с главным судоходным фарватером города – Морским каналом (длина моста 734 м, длина центрального пролета 168 м, подмостовой габарит по высоте 52 м);
• вантовый мост над Корабельным фарватером (длина моста 620 м, длина центрального пролета 320 м, подмостовой габарит по высоте 35 м);
• мост экстрадозной системы над Петровским фарватером (длина моста 580 м, длина центрального пролета 220 м, подмостовой габарит по высоте 25 м).

Значительная часть трассы ЗСД проходит по узкому коридору в условиях плотной промышленной застройки. На участке II очереди между пр. Стачек и р. Екатерингофкой дефицит свободной площади ощущался особенно остро. В этой связи проектировщиками на данном участке, а также на части IV очереди были применены двухъярусные фермы, обеспечивающие движение в одном направлении понизу, а в другом – поверху (по 4 полосы в каждом направлении). Фермы расположены на кривой в плане, причем переменного радиуса, с виражами и переходными участками, что крайне редко встречается в практике двухъярусных пролетных строений. Максимальная длина пролета – 144 м.

Есть в проекте ЗСД и другие, менее масштабные, но интересные решения. В качестве примера можно упомянуть пункт сбора платы на съезде на Автомобильную улицу (а составе I очереди), построенный в два яруса из-за крайне стесненных условий.

С точки зрения эстетики, трасса ЗСД решена в едином – узнаваемом и динамичном – ключе: дугообразные опоры освещения совмещены с криволинейным шумозащитным ограждением. Поэтому ЗСД на всем своем протяжении воспринимается не просто как магистраль, а как цельный инженерно-архитектурный комплекс.

«Философия» в действии

В рамках одной статьи, конечно, невозможно дать хотя бы самый общий обзор инно-ваций или просто интересных объектов Института «Стройпроект». Но мне бы хотелось все-таки назвать несколько проектов, в которых профессиональная философия Института проявилась особенно ярко.

В 2003 году были разработаны проект и рабочая документация по реконструкции моста через Волгу в г. Кимрах Тверской области. На этом объекте впервые в России было выполнено усиление существующего коробчатого преднапряженного железобетонного пролетного строения с помощью вантовой системы. Для выравнивания проезжей части был применен легкий наномодернизированный бетон с объемным весом 1,6 т/кв. м, в котором щебень заменили ферро-пластиковые шарики. В результате грузоподъемность пролетного строения была доведена до нормативной, а профиль проезда значительно выправлен.

Главной отличительной особенностью Лазаревского моста через Малую Невку, проект реконструкции которого разрабатывался (с перерывами) в 2000–2009 годах, стал оригинальный, выразительный дизайн. В ходе реконструкции, по сути, вместо прежнего балочного многопролетного моста, был построен новый современный вантовый мост, имеющий динамичные и в то же время изящные контуры. По-своему закономерно, что сразу же после открытия новый Лазаревский мост был несколько раз использован в качестве натуры при съемке фильмов.

Один из наиболее заметных текущих проектов Института – строительство нового моста через Обь в Новосибирске (в створе Оловозаводской ул.). Мост имеет русловой арочный пролет (арка с затяжкой с наклонными подвесками – т.н. «сетчатая арка») длиной 380 м, что является рекордным показателем не только для России, но и Европы. Визуально арка, высота которой достигает 70 м, напоминает гигантский красный лук, что имеет определенный символический смысл: красный лук – один из элементов герба Новосибирска.

Важной вехой для Института стало участие в реконструкции федеральной автодороги М-4 («Дон»). По одному из ее участков, который будет эксплуатироваться на платной основе (км 933 – км 1024), при разработке проектной документации в 2010–2011 годах проводился сравнительный анализ норм, действующих на территории России и Германии. Эта работа выполнялась по инициативе и при поддержке заказчика – Министерства транспорта и ГК «Автодор», совместно с немецкой компанией ВЕВ. Проектирование велось параллельно по российским и германским нормам. Это также позволило выбрать оптимальные проектные решения по объекту. Результаты, полученные в ходе данного эксперимента, оказались востребованы как возможная основа для разработки дополнений и уточнений к российским нормам дорожного проектирования, в том числе, путем гармонизации их с европейскими нормативами.

На реконструируемом участке автодороги М-1 («Беларусь») км 33 – км 84 (который также предполагается эксплуатироваться на платной основе) были реализованы интересные решения по организации платного проезда и обеспечению подъезда к населенным пунктам, а также применены пролетные строения пешеходных мостов из полимерных материалов.

Бесспорно инновационными стали транспортные сооружения в Сочи, запроектированные Институтом к зимней Олимпиаде 2014 года. Все они проектировались с учетом повышенных сейсмических рисков, горного рельефа, жестких требований по охране окружающей среды, а также в сжатые сроки. Транспортные объекты олимпийского Сочи представляют современные сооружения мирового уровня. Это и Дублер Курортного проспекта, почти вся трасса которого проходит по эстакадам и тоннелям (самый длинный из которых достигает почти 1,5 км), и автодорожный Обход Сочи (на данном объекте «Стройпроект» проектировал 2-й и 3-й пусковые комплексы I очереди и III очередь), и мост через р. Сочи, и ряд крупных транспортных развязок.