Без потери качества
В Москве прошла III Международная научно-практическая конференция «Современные технологии проектирования и строительства гидротехнических сооружений». На ней был представлен ряд новых материалов и технологий, которые могут заинтересовать не только гидростроителей, но и компании, занимающиеся другими видами строительства. Объединяет эти технические решения не только использование новых материалов и технологий, но и экономичность.
Все об опалубке
Участники конференции смогли познакомиться с новой стальной несъемной опалубкой, применяемой в берегоукреплении и противооползневых конструкциях. Она представляет собой ячеистую панель, которую изготавливают путем прокатки стального оцинкованного листа с просечкой и вытяжением ячеистых участков. В отличие от обычной сетки, которую применяют в рабочих швах, ребро жесткости такой панели воспринимает нагрузку от давления бетонной смеси и позволяет сохранять геометрию конструкций. При этом происходит адгезия вытекающего из ячеек цементного молочка с металлом, и после схватывания бетона опалубка включается в работу конструкции. Это позволяет уменьшить сечение арматуры и бетона и сэкономить на материалах. Также, благодаря ячейкам, через которые выходит воздух, сокращается время и интенсивность вибрации смеси в опалубке. Поскольку демонтаж панелей не требуется, значительно снижаются трудозатраты в сравнении с щитовой опалубкой. Сравнительно небольшой вес ячеистых панелей позволяет использовать при строительстве подъемные краны и автомобили меньшей грузоподъемности.
В то же время отмечался и недостаток новой технологии — необходимость дополнительного выравнивания в проектах, где предъявляются повышенные требования к качеству поверхности бетона.
Совершенствуются и традиционные виды опалубки, что особенно заметно при строительстве гидроэлектростанций, требующем больших объемов бетонирования. В таких случаях снизить расходы помогает широкое применение консолей и шахтных подмостей. На конференции приводился пример, когда в качестве опалубки стен использовалась балочно-ригельная опалубка со свободной планировкой и установкой анкерной системы, позволяющей быстро переставлять опалубку.
Габионы превращаются в бастионы
Большие возможности открываются и при использовании в гидротехническом строительстве габионов — объемных изделий из стальной сетки, заполненных крупными камнями. Как известно, они широко применяются для укрепления грунтов, склонов, устройства подпорных стенок. Гибкие, обладающие высокой несущей способностью они часто применяются для защиты населенных пунктов от дождевых паводков.
На конференции в Москве рассматривались варианты использования габионов в качестве низконапорных плотин. Для этого они укладываются на основание, в котором предусмотрены обратный фильтр из геотекстиля и защитный слой из щебня.
Другая актуальная сейчас тема — устройство городских набережных. Здесь тоже можно использовать габионные конструкции: они гасят энергию набегающих волн и защищают прилегающую территорию от залива. Однако при этом сами габионы нуждаются в защите, потому что традиционно используемое цинковое или цинк-алюминиевое покрытие не может полностью защитить стальную проволоку от коррозии. На конференции были представлены полимерные покрытия, которые могут значительно снизить химическое и механическое воздействие на нее. Такие покрытия значительно увеличивают срок службы габионных конструкций и позволяют сэкономить средства на их обслуживании. Благодаря полимерному покрытию габионы можно шире использовать в гидротехническом и дорожном строительстве.
Рекордсмены реконструкции
На конференции были продемонстрированы и буроинъекционные технологии с использованием новых гидроизоляционных материалов, применяемые при реконструкции гидротехнических сооружений. Такие материалы способны проникать в разные типы грунтов и закреплять их, создавая своего рода барьер. Они усиливают грунты, не утяжеляя существующие конструкции. Другой материал, состоящий из бентонитовых глин с наполнителями и полимерными добавками, применяется для устройства щелевых траншей в качестве бурового раствора и затем остается в них как противофильтрационный экран.
Находкой для строителей, которые занимаются реконструкцией гидротехнических и иных объектов, являются и новые инструменты на базе синтетических алмазов. С их помощью можно удалять пришедшие в негодность слои бетона, сохраняя при этом без изменений армокаркас.
А расположенные под водой элементы реконструируемых сооружений можно теперь обследовать с помощью телеуправляемых подводных аппаратов, оснащенных гидролокаторами, осветительными приборами и источниками света. Такое оборудование позволяет выполнять съемку объектов даже при пониженной видимости.
Композиция из композитов
Новые материалы используются и при создании важнейшего конструктивного элемента гидротехнических сооружений — затворов и задвижек. Традиционно подвижная часть плоских затворов гидроэлектростанций состоит из стальной обшивки, которая находится обычно с напорной стороны затвора и принимает на себя давление воды. Однако эксплуатация затворов из традиционных материалов требует больших затрат на ремонт и очистку от ржавчины и льда. Разрабатываемые сейчас российскими учеными затворы из полимерных композитных материалов способны обеспечить эксплуатацию в течение пятидесяти лет без покраски и борьбы с коррозией. На них не намерзает лед, они не подвержены воздействию растворенных в воде химических веществ. Такие затворы выполняются в виде многослойной панели, внешние листы которой изготовлены из стеклотекстолита, за которым расположен стеклопластиковый двутавр. Центральный лист — стеклотекстолитовый. Пустоты между элементами конструкции заполняются вспененной композицией и бетоном. Как утверждают специалисты, спроектировавшие такую конструкцию, она превышает по прочности металлический аналог, а по показателям жесткости находится на одном уровне с ним.
В перспективе гидротехнические сооружения будут также оснащены ветроэнергетическими установками. Сейчас прорабатываются два варианта их монтажа — с суши и с воды. Однако второй вариант строительства представляется пока проблематичным из-за отсутствия в России специализированной техники для монтажных работ с воды.
Справочно:
Организатором конференции «Современные технологии проектирования и строительства гидротехнических сооружений» выступает Международная ассоциация фундаментостроителей.