Московский метромост и монумент «Родина-мать» в Волгограде потребовали самых длительных и дорогостоящих ремонтов в истории отечественного строительства. Ошибки в проектировании и строительстве требуют тщательного изучения и выводов, на основе которых необходимо учить студентов и инженеров в ХХI веке.
А.Б. ТРИНКЕР, доктор техн. наук
Ключевые слова: проектирование бетона, долговечность бетона, мониторинг, лигносульфонаты, поверхностно-активные вещества
Keywords: concrete design, durability of concrete, monitoring, lignosulfonates, superficially active agents
Чтобы не повторять ошибок, необходимо изучать историю отечественного строительства. Первый вопрос, который возникает при аварии железобетонного сооружения: кто автор технологии бетона, а последний вопрос формулируется следующим образом: сколько стоит ремонт и кто его оплатит?
Лужнецкий (Лужниковский) метромост в Москве – это двухъярусный арочный мост из предварительно напряженного железобетона через Москву-реку, соединяющий «Лужники» и «Воробьевы горы». Верхний ярус – автомобильный, нижний – станция Сокольнической линии Московского метрополитена «Ленинские горы» (фото 1). Мост, открытый 12 января 1959 г. (фото 2 и 3 – этапы строительства), быстро пришел в негодность, в 1998-2002 гг. он был фактически выстроен заново.
Метромост стал первым в Москве двухъярусным мостом, в нижнем ярусе которого расположилась станция метрополитена «Ленинские горы» – самая длинная в московском метро (272 м). Ось моста пересекает русло реки Москвы под углом 52°30’. Три пролета (45+108+45 м) несли собственно станционный зал и верхний, автодорожный уровень шириной 25,8 м из сборного железобетона.
В 1950-х гг. для ускорения темпов строительства были применены методы, которые впоследствии привели к ослаблению несущих конструкций, а затем и к аварии. Железобетонные конструкции моста строились в зимнее время, для приготовления бетонной смеси добавляли соли, которые не были исследованы в полном объеме (хлориды-нитраты ННК, ННХК по рекомендациям НИИЖБ Госстроя СССР и МАДИ).
Проверки, проведенные в первый сезон эксплуатации моста, выявили предаварийное состояние предварительно напряженных балок автодорожного яруса. Соли (хлориды-нитраты), снижая температуру замерзания воды, дали возможность бетонировать при минусовой температуре, однако крайне пагубно действовали на бетон и стальную арматуру. И последствия спешки не замедлили сказаться.
Весной 1959 г., едва началось таяние снега, вода из-за плохой гидроизоляции хлынула на станцию. Нормальной эксплуатации постоянно мешала дождливая погода. Дождевая вода вперемешку с песком стала заливать мутными потоками проходящие поезда.
Вскоре начали рушиться потолочные покрытия. В июне 1960 г. в коридоре вестибюля с четырехметровой высоты упали дюралевые листы карниза. По счастью, никто не пострадал. Однако самые большие неприятности начались позднее. Соль, добавленная в бетонные конструкции, способствовала интенсивной коррозии элементов арматуры и постепенно превращала бетон в слоеный пирог. (Соль при кристаллизации увеличивается в объеме в 8 раз.)
Обследование 1963 г. подтвердило общее предаварийное состояние моста. Причины были названы: сочетание проектных ошибок, дефектов гидроизоляции и использование соли при бетонных работах.
В бетонных конструкциях стали появляться продольные трещины. Защитный слой железобетона начал отваливаться, арматура оголилась и ржавела еще сильнее. Дальнейшая эксплуатация моста становилась небезопасной. Экспертная комиссия определила: «коррозии подвергнуты 60% железобетонных конструкций».
В 1983 г. было принято решение о проведении капитальной реконструкции моста, и 23 октября 1983 г. станция была закрыта. Решено было построить временные обходные пути для поездов, а основной мост полностью реконструировать. В 1986-1987 гг. для безостановочного движения поездов метро были построены боковые однопутные балочные пролеты (практически возвели второй мост!), расположенные в 29 м от оси главного моста. Это дало возможность вести работы по ремонту дефектных мест с разборкой полностью негодных бетонных конструкций, которые были начаты только в 1998 г. Реконструкция протекала вяло, средства почти не выделялись. Станция, на долгие годы ставшая «призраком», разрушалась.
Реальная реконструкция началась вместе со строительством Третьего транспортного кольца. После открытия Бережковского моста появилась возможность закрыть для движения верхний автомобильный ярус. Работы шли ударными темпами. Вначале были усилены внутренние плоскости несущих арок с заменой железобетонных балок на стальные.
К весне 1999 г. от моста остались только две огромные фермы главного пролета. Автомобильный ярус и две боковые арки были полностью разобраны. Элементы моста резали на отдельные куски по 20 тонн и вывозили.
В 2000 г. верхний автомобильный ярус был вновь открыт, и началась реконструкция на нижнем (фото 4).
В июле-августе 2002 г. пролеты временных обходных мостов были перенесены на новые опоры, и поезда пошли уже по постоянному пути (фото 5).
На время проведения этого самого ответственного этапа работ Сокольническая линия была укорочена до «Спортивной». В июле-августе 2002 г. движение поездов метро вернулось на основные пути главного моста (поезда движутся по стальным балкам 1987 г., передвинутым с временных опор на консоли главного пролета). 14 декабря 2002 г. была открыта для пассажиров станция уже под новым названием «Воробьевы горы».
Произошли существенные изменения и в конструкции станции. Ширина платформы увеличилась на 3 метра. Путевое полотно теперь является самостоятельным строением, и только платформенная часть станции лежит на старых опорах. В покрытии платформы используется гранит, причем не полированный, а термообработанный, он меньше скользит, что при высокой влажности весьма существенно.
В 1967 г. был возведен самый высотный в мире монумент «Родина-мать» в Волгограде (ранее Сталинград). Размеры монумента, его «парусность» и суровые климатические условия уже на стадии проектирования и строительства предъявляли повышенные требования [1-5] к качеству бетона (прочности, морозостойкости, водонепроницаемости) и непрерывному контролю качества (мониторингу), однако этого не было сделано. Вскоре после окончания строительства памятник начал разрушаться. В заполнителе были обнаружены реакционные включения, вызвавшие вырывы и трещины в бетоне сооружения, а прочность бетона была недостаточной, создалась угроза разрушения. Специалисты лаборатории коррозии НИИЖБ Госстроя СССР посоветовали применить гидрофобизацию ГКЖ. Но их состав был смыт первым же дождем!
Впоследствии силами ВНИПИ «Теплопроект» было произведено обследование всей (!) поверхности памятника. Специалисты института разработали специальную «Инструкцию по ремонту и восстановлению несущей способности монумента». Была применена технология нагнетания полимерных составов в трещины, раковины и каверны, разработанная канд. техн. наук Б.Д. Тринкером. Однако это была только самая первая стадия ставшего 50-летним ремонта. Дело в том, что бетон монумента изначально оказался дефектной структуры.
Вспомним заголовки и статьи недавних лет.
«В октябре 2010 года опять были продолжены работы по обеспечению безопасности статуи» (Григорий Стацкий, «Родина-мать» ушла на «больничный», сайт v1.ru, 15.10.2010).
Однако и после очередного капитального ремонта монумента в 2010 г. потребовался следующий ремонт. В январе 2017 г. СМИ сообщили: «Капитальный ремонт монумента на Мамаевом кургане (Волгоград) начнется в 2017 году. Затраты на работы составят 2 млрд рублей, сообщила ТАСС начальник отдела капремонта и реставрации музея-заповедника «Сталинградская битва» Ольга Марценюк», «Родину-мать» на Мамаевом кургане оденут на полтора года в строительные леса»;
20.09.2017. «Монумент начали реставрировать. Автор серии видео «Волгоград сверху» Александр Блинков отмечает, что «показывать изъяны символа Победы не принято, но будем считать это ходом реставрации».
21.09.2017. «Большой ремонт предстоит одной из самых высоких статуй в мире – у нее, кстати, тоже скоро полувековой юбилей. В Волгограде началась грандиозная реставрация символа города – монумента «Родина-мать». Бетонное полотно (а это 6000 кв. м) от непогоды и времени…»
Капитальный ремонт главной статуи мемориального комплекса на Мамаевом кургане Волгограда начался весной. Уже полтора года она закрыта строительными лесами, увидеть ее можно только на видеоинсталляции. Как рассказала v1.ru Ольга Марценюк, капитальный ремонт «Родины-матери» стал жизненной необходимостью для гигантской статуи.
С лицевой стороны статуи есть трещины (однако за предыдущие 50 лет часть из них были заделаны, но они – трещины и вырывы – постоянно появляются в других местах монумента), происходит отслоение бетона, а при падении с высоты в несколько десятков метров камни представляют реальную опасность для жизни людей.
Проект реставрации главного монумента согласован Министерством культуры России, которое заявило о целевом выделении 2 млрд рублей.
Канаты находятся на разных ярусах, и можно сказать, что их установка – самая сложная по техническому исполнению процедура. Изготавливать канаты будут по спецзаказу, а работы по монтажу придется проводить в крайне стесненных условиях.
В общей сложности на монументе предстоит отреставрировать более 6 тыс. кв. метров бетонных поверхностей. Надо будет заделать все вновь образовавшиеся трещины, раковины и вырывы. Кроме того, будет обновлена и гранитная облицовка постамента.
На время проведения реставрационных работ «Родина-мать» будет огорожена специальными лесами – это почти 31 тысяча кубометров. Потребуются леса специальной конфигурации, повторяющие рельеф скульптуры с учетом всех выступов монумента. Кроме того, на весь период реставрации скульптуру накроют защитной сеткой.
Библиографический список
1. Тринкер Б.Д., Стольников В.В. Инструкция по изготовлению бетона с применением пластифицированного цемента или обычного цемента с добавкой на месте работ концентратов сульфитно-спиртовой барды, ИМ-202-51, под редакцией Б.Г. Скрамтаева, Госстрой СССР, – Москва, Госстройиздат, 1951, – 16 с.
2. Москвин В.М. Коррозия бетона, – Москва: Госстройиздат, 1952, – 170 с.
3. Тринкер Б.Д. Руководство по проектированию и подбору состава гидротехнического и обычного бетона, Министерство строительства РСФСР, НИИС, – Москва, 1957, – 52 с.
4. Тринкер А.Б. Самовозводимые сооружения // Строительные материалы, оборудование, технологии ХXI века», №11-12, 2016, с. 20-23.
P.S.
14 августа 2018 года в Генуе рухнул мост. Погибли люди… Причины случившегося: инженерные ошибки в проектировании моста и отсутствие ППР – планово-предупредительного ремонта с обследованием моста, а также коррозия бетона и арматуры. Пресловутый человеческий фактор!
