Реконструкция зданий и сооружений

Карманова И. Реконструкция зданий и сооружений // Строительство и реконструкция . . 13 сентября 2001 (№ 9) . С. 32

Киевгипротранс, НИИСК

Историческая справка

Киевский вокзал был первым крупным вокзалом, построенным в СССР после революции. Расположен неподалеку от центра города, на возвышенности, за р.Лыбедь, и своим крупным объемом замыкает перспективу ул.Коминтерна.

Автор проекта ? арх. А.М.Вербицкий, инженеры-конструкторы ? К.Н.Ратушинский, А.П.Раковицан. В закрытом конкурсе на лучший проект вокзала участвовали известные украинские и русские зодчие П.Ф.Алешин, А.Н.Бекетов, А.М.Вербицкий, братья Веснины, Д.М.Дяченко, А.В.Кобелев, В.А.Щуко, А.В.Щусев и др. Проектные и строительные работы выполняла специально созданная организация "Вокзалстрой" Юго-Западной железной дороги. Закладка здания состоялась 7 ноября 1927 г. на месте старого вокзала, сооруженного в 1868-1870 гг. Первая очередь вступила в строй в феврале 1932 г.

Во время войны вокзал был частично разрушен, после войны ? восстановлен. В 1954-1955 гг. проложены пешеходные туннели от Вокзальной площади к платформам, в 1967-1969 гг. сооружен навес над первой платформой, а два первоначальных перехода на уровне второго этажа заменены большим залом ожидания с выходами на платформы.

Вокзал рассчитывался на 72 пары поездов и 40 тысяч пассажиров в сутки. Основной объем имеет общую симметричную композицию, в центре которой ? вестибюль отправления площадью более 1200 м2 и высотой 31,9 м. Общая высота центрального объема по фасаду ? 37 м.

Здание построено на основе каркасной конструктивной системы. Каркас?из монолитного железобетона, заполнение ? шлакобетонные блоки. Над первым этажом выполнены монолитные железобетонные безбалочные перекрытия. На фасад выходят крупные, полуэллиптической формы световые проемы вестибюля шириной около 20 м.

Считается, что в монументальном архитектурно-художественном облике вокзала органически сплелись модернизированные традиционные формы украинского барокко с элементами конструктивизма. Благодаря размещению и характеру общей композиции здание воспринимается и запоминается как своего рода огромная триумфальная арка при въезде в город.

Объекты реконструкции и нового строительства

Железобетон во время строительства вокзала был материалом малоизученным, технология его получения и возведения крупномасштабных сооружений была на стадии становления. Прочность бетона и арматуры были достаточно низкими по сравнению с используемыми в наше время. Предварительные обследования показали, что ряд ответственных несущих конструкций подвала и первого этажа находятся в неудовлетворительном состоянии. Эти факторы обусловили принятие решения о реконструкции вокзала Киев-Пассажирский. Одновременно было принято решение о проведении комплекса работ по совершенствованию структуры вокзала и строительству новых объектов.

В объекты реконструкции вошли:

? здание главного вокзала;

? комплекс пригородного парка, в том числе здание пригородного вокзала;

? развитие путейного хозяйства;

? западный и восточный пешеходные туннели;

? конкорс.

Объекты нового строительства:

? здание вокзала на 2500 пассажиров со стороны Соломенки, в том числе конкорс;

? багажное отделение и паркинг со стороны Соломенки;

? автоподъезд со стороны ул. Л.Толстого на привокзальную площадь главного вокзала с подземным паркингом;

? павильон пригородных касс с обеих сторон привокзальной площади с устройством контролированных проходов на Северные платформы;

? привокзальная церковь со стороны Соломенки.

Реконструкция центрального здания вокзала

По объемно-планировочным и конструктивным решениям здание разделяется на центральную и боковые части, пристройки, подземные сооружения.

Центральная часть представляет собой пространственное трехшарнирное арочное сооружение из монолитного железобетона пролетом 31,3 м, с шагом арок 9,5 м и высотой надземной части арки 31,9 м. Сечение арок ? прямоугольное шириной 1160 мм и высотой 1180-2000 мм. Перекрытие над подвалом ребристое монолитное железобетонное. Боковые части представляют собой 2-3-этажные рамные сооружения с подвалом.

Широкомасштабная реконструкция вокзала была начата в январе 2001 г. Генеральный проектировщик по реконструкции?институт Киевгипротранс. Работы по обследованию строительных конструкций, оценке их несущей способности и разработке технических решений по усилению выполнил НИИСК.

Основные мероприятия по реконструкции комплекса центрального вокзала:

? проведение детальных исследований и выполнение необходимого усиления несущих конструкций здания;

? перепланирование основных пассажирских и служебных помещений с целью четкого функционального разделения помещений на зоны назначения: распределение пассажиропотоков в середине вокзала (вестибюль), с вокзала к платформам перронного парка (конкорсу), операционную (кассы, камеры хранения и т.п.), залы ожидания; административно-служебную и бытовую;

? устройство эскалаторов из распределительного вестибюля вокзала на конкорс;

? замена и модернизация существующих технологических систем (связь, информатика, оповещение и др.);

? создание центра АСУ инженерным оборудованием вокзала;

? замена старых внутренних систем инженерного обеспечения и оборудования на современные;

? устройство навесов над платформами перронного парка.

Проектом предусмотрено инженерное обеспечение главного вокзала современными системами отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, канализации, электроснабжения, связи, автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения.

С целью снижения затрат энергоносителей, продления срока работы инженерного оборудования, повышения уровня его надежности и эффективности, создания современных условий для работы и техники безопасности обслуживающего персонала на всех объектах предусмотрена современная система диспетчеризации и автоматического управления инженерным обеспечением.

Обследование и усиление строительных конструкций

Анализ результатов обследований показал, что практически 90% колонн подвала, около 60% колонн первого этажа, треть площади перекрытия под центральным вестибюлем и 20% площади перекрытия над подвалом требуют усиления. Основные дефекты строительных конструкций ? отслоение и выколы защитного слоя бетона, пластинчатая коррозия рабочего армирования (продольного и поперечного) с уменьшением площади сечения стержней до 100%, наличие нормальных и наклонных трещин шириной раскрытия до 5 мм, прогибы до 15 см и потеря устойчивости стропильных элементов кровли и прогонов из рельс. В результате несущая способность конструкций в различных местах снижена от 10% до 30%. Ряд конструкций находился в аварийном состоянии.

Специалистами НИИСК для усиления конструкций был использован комплексный подход. По трехмерным компьютерным моделям определили усилия в элементах системы с учетом их перераспределения. Затем выполнили оценку несущей способности каждого элемента пространственной системы с учетом их фактического состояния, в случае, если усилия от внешних воздействий превышали 0,9 несущей способности, разрабатывали проектные решения по их усилению. Аварийные конструкции усиливали на полную расчетную нагрузку или заменяли на новые. Железобетонные конструкции подвала, не требующие усиления, защищали дополнительным (до 50 мм) слоем из мелкозернистого бетона класса В15, нанесенного по металлической сетке. Это позволит значительно снизить скорость коррозии арматуры.

Все эти мероприятия осуществляли из расчета того, что безопасная эксплуатация здания должна осуществляться в течение 50 лет.

Реставрация кирпичных стен с применением полимеров

Эффективные способы усиления каменных конструкций

В Харьковском государственном техническом университете строительства и архитектуры (ХГТУСА) разработан и внедрен способ локального усиления каменных конструкций предварительно напряженной проволокой внутри кладки с предшествующими инъектированием и зачеканкой трещин полимерными композициями.

Трещины в кладке расчищают, обеспыливают, после чего в них инъектируют полимерную композицию, а трещины значительной ширины раскрытия ? зачеканивают полимерным раствором. Для инъектирования может быть использован инъектор со сменной емкостью для полимерного состава, разработанный в ХГТУСА. В качестве емкости используют одноразовые бутыли из полистирола, полихлорвинила и др. После этого в поврежденном трещиной кирпиче или вертикальном шве осуществляется локальное внутреннее обжатие.

В случае прохождения вертикальной трещины по растворному шву на участке из двух смежных кирпичей (по обе стороны трещины) расчищают два горизонтальных и два вертикальных растворных шва на глубину 50 мм. Затем их обматывают 5-6 витками вязальной проволоки, после чего между витками проволоки и кирпичами вбивают клинья из обрезков стальной арматуры диаметром 6-8 мм. Благодаря указанной операции создается локальное предварительное обжатие. После выполнения операций инъектирования и обжатия трещина и разделанные швы зачеканиваются на небольшую глубину раствором, который выбирают с учетом требований его цветовой и фактурной идентичности с восстанавливаемой кладкой. Для лучшего сцепления этого раствора с полимером данную операцию выполняют в период желатинизации последнего. Локальное обжатие выполняют через каждые 2-3 ряда кладки вдоль трещины.

Для дополнительного усиления кладки после инъектирования и зачеканки к наружной стороне кирпичей, через которые прошла трещина, послойно приформовывается 2-3 полосы стеклоткани, пропитанной полимерной композицией. Стеклоткань не должна выходить за наружную поверхность кирпича. После затвердения поверхность стеклопластика может быть окрашена перхлорвиниловой краской под цвет кирпича. Стеклопластик играет роль армирования, воспринимающего растягивающие усилия. Стекложгут можно применять и вместо стального армирования. Во избежание возникновения растяжения стальную арматуру и стеклопластик по глубине следует располагать в ядре сечения усиливаемого камня.

Наилучшими по адгезии и технологичности основой полимерной композиции для инъектирования, а также получения стеклопластика и полимерраствора могут быть эпоксидные смолы ЭД-20 и ЭД-22. Для увеличения прочное? и приближения характеристик температурного расширения кладки и полимерного раствора в посланий вводят наполнитель ? цемент с песком и (или) обрезки стекловолокна.

Приведенную технологию успешно применяют в Харькове при реставрации, реконструкции, усилении кирпичных стен зданий и сооружений.



Эффективная система пропиток кирпичных стен и цементных полов .

В лаборатории технологии НИИСК в течение пяти последних лет ведут работы по применению различных полимерных дисперсий для придания новых свойств поверхностям различных строительных материалов. Для работы использовали различные полимерные дисперсии, производимые фирмами "Wackег", "Clariant", "Rhodia" и др. Использовали моно- и сополимеры стирола, акрила, бутадиена, винилацетата, винилхлорида, виниллаурита и этилена. Размер частиц этих дисперсий колеблется в пределах от 0,02 до 0,3 мкм. Использовали только водорастворимые дисперсии.

Путем сочетания различных полимеров разработаны и внедрены различные системы для обработки поверхностей стройматериалов. Разработаны системы пропитки наружных стен из силикатного и керамического кирпича, предотвращающие появление высолов, повышающие прочность, морозостойкость и долговечность кирпича и улучшающие эстетические качества кирпичной кладки. Кроме того, разработана методика ликвидации уже имеющихся высолов.

Аналогичные системы разработаны для обработки облицовок из искусственного и натурального (гранит, песчаник, сланец и др.) камня.

Полимерные композиции также используют для обработки цементных полов. В этом случае ликвидируется пылеобразование, существенно уменьшается истираемость и водопоглощение полов. Полимерные композиции используют как бесцветные, так и пигментированные.

Разработки НИИСК были применены на объектах, возводимых ДСК-1, при реконструкции здания для посольства Ватикана, при строительстве автостоянки концерна "Экран" и других объектах. Опыт эксплуатации в течение 3-4 лет подтвердил высокое качество полимерных пропиток.

Восстановление деформированных каменных стен с

применением полимерных материалов

Специалистами Запорожского отделения НИИСК было выполнено усиление стен здания заводоуправления ОАО "Днепроспецсталь", которое эксплуатировалось более 65 лет в условиях неблагоприятных для его конструкций. Стены здания были выполнены из разнородных материалов: силикатный и керамический кирпич (80%), отдельные участки стен из шлакоблоков или ракушечника (15%). В некоторых узких простенках первого этажа были вставки из железобетонных элементов (5%).

Применение ра&#