УДК 693.55

Запланированные ремонты-реставрации

Тринкер А.Б., д.т.н.

Технологический центр восстановления & Консультации в достижении нововведений

Аннотация:  На строительных объектах аварии и катастрофы происходили во все времена и в разных странах.  Опыт обследования аварийных сооружений показывает : техногенная катастрофа  это совокупность и результат ошибок на всех стадиях строительства - проектирование, подготовка и организация, производство работ, эксплуатация.  Происхождение катастроф  это наслоение дефектов, нарушений и отклонений, а основным является так называемый „человеческий фактор“, но спасали уникальные сооружения тоже люди, уникальные специалисты и со смертельным риском для своей жизни.   Московский метромост и монумент Родина-Мать в Волгограде представляют самые дорогостоящие и самые длительные ремонты в истории строительства России. Ошибки в проектировании и строительстве требуют тщательного изучения и выводов, на основе которых необходимо учить студентов и инженеров в ХХ1 веке.

Ключевые слова:  проектирование бетона, долговечность бетона, мониторинг, лигносульфонаты, поверхностно-активные вещества, камнепад, ремонт.

The  planned  repairs  restorations

Trinker A.B., Dr.Sci.Tech.

Regeneration Technology Centre & Consultung Development Innovation

Abstract:  On construction objects of crash and accident occurred at all times and in the different countries. Experience of inspection of emergency constructions shows: technogenic catastrophe is a set and result of mistakes at all stages of construction - design, preparation and the organization, works, operation. The origin of accidents this stratification of defects, violations and deviations, and the basic is a so-called "human factor", but saved unique constructions people, unique experts and with deadly risk for the life too.  The Moscow metro bridge and monument the Motherland in Volgograd represent the most expensive and longest repairs in the history of construction in Russia.  Mistakes in design and construction demand careful studying and conclusions on the basis of which it is necessary to teach students and engineers in ХХ1 a century.

Keywords: concrete design, durability of concrete, monitoring, lignosulfonata, superficially active agents, rockfall, renovation.

Посвящается памяти к.т.н. Б.Д.Тринкера

Реставрация (лат. restauratio – восстановление) − комплекс мероприятий, направленный на предотвращение последующих разрушений и достижение оптимальных условий продолжительного сохранения памятников материальной культуры, однако не учтены причины и стоимость реставрации-ремонта.

 - Чтобы не повторять ошибок, необходимо изучать историю отечественного строительства. Первый вопрос при каждой аварии-катастрофе железобетонного сооружения: кто автор технологии бетона? Последний  вопрос: сколько стоит ремонт и кто его оплатит?

- Лужнецкий (Лужниковский) метромост в Москве - двухъярусный арочный мост из предварительно напряжённого железобетона через Москву-реку, соединяющий Лужники и Воробьёвы горы. Верхний ярус - автомобильный, нижний - станция Сокольнической линии Московского метрополитена «Воробьёвы горы» (фото 1).  Мост, открытый 12 января 1959 года (фото 2 и 3 – этапы строительства), быстро пришёл в негодность,  в 1998-2002 годах он был фактически выстроен заново.

Фото 1.  Московский метромост, 1959

Фото 2.  Этапы строительства

Фото 3.  Этапы строительства

В 1950-х годах для ускорения темпов строительства были применены методы, которые впоследствии привели к ослаблению несущих конструкций и аварии. Железобетонные конструкции моста строились в зимнее время, для приготовления бетонной смеси добавляли соли, которые не были исследованы в полном объёме, не были проверены долговечность и коррозионная стойкость железобетона с солями: хлориды-нитраты ННК, ННХК по рекомендациям  НИИЖБ Госстроя СССР д.т.н. Ф.М. Иванов и института МАДИ  д.т.н.В.Б. Ратинов.

Проверки, проведённые в первый сезон эксплуатации моста, выявили предаварийное состояние предварительно напряжённых балок автодорожного яруса. Соль (хлориды-нитраты), снижая температуру замерзания воды, дала возможность бетонировать при минусовой температуре, однако крайне пагубно действовала на бетон и стальную арматуру.  И последствия спешки и неграмотности сказались.

Весной 1959 года, 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 года в коридоре вестибюля с четырёхметровой 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 года подтвердило общее предаварийное состояние моста. Причины - 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 ещё сильнее. Дальнейшая эксплуатация моста становилась небезопасной.

Экспертная комиссия определила : «коррозии подвергнуты 60% железобетонных конструкций».

В 1983 году было принято решение о проведении капитальной реконструкции моста, и 23 октября 1983 года станция была закрыта. Решено было построить временные обходные пути для поездов, а основной мост полностью реконструировать.

-      В 1986 - 1987 годах для безостановочного движения поездов метро были построены боковые однопутные балочные пролёты (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 году.    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 года от моста остались только две огромные фермы главного пролёта. Автомобильный ярус и две боковые арки были полностью разобраны. Элементы моста резали на отдельные куски по  20 тонн и вывозили.

В 2000 году верхний автомобильный ярус был вновь открыт и началась реконструкция на нижнем (Фото 4).

Фото 4.   Мост с дублирующим обводным, то есть вторым метромостом

В июле-августе 2002 года были перенесены на новые опоры пролеты временных обходных мостов, и поезда пошли уже по постоянному пути (Фото 5).

Фото 5.   Отремонтированный метромост, рядом стоят как памятники – опоры обводного моста.

На время проведения этого, самого ответственного этапа работ, Сокольническая линия была укорочена до «Спортивной». В июле-августе 2002 движение поездов метро вернулось на основные пути главного моста (поезда движутся по стальным балкам 1987 года, передвинутым с временных опор на консоли главного пролёта). 14 декабря 2002 была открыта для пассажиров станция уже под новым названием «Воробьёвы горы».

Произошли существенные изменения и в конструкции станции. Ширина платформы увеличилась на три метра. Путевое полотно теперь является самостоятельным строением, и только платформенная часть станции лежит на старых опорах. В покрытии платформы используется гранит, причём не полированный, а термообработанный, он меньше скользит, что при высокой влажности весьма существенно.

В 1967 году был возведен самый высотный в мире монумент Родина-Мать в Волгограде  (в период боёв 1942-1943 город называли Сталинград).  Размеры монумента Родина-Мать, то есть его «парусность», и суровые климатические условия обязывали на стадии проектирования и строительства : предъявления повышенных требований [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 выровы и трещины в бетоне сооружения,  а прочность бетона была недостаточной, создалась угроза разрушения.   Лаборатория коррозии НИИЖБа Госстроя СССР   (д.т.н. Ф.М. Иванов, к.т.н. В.Г. Батраков) посоветовали применить гидрофобизацию ГКЖ, однако их состав был смыт первым дождём!  Кроме того, дефектен весь монолит бетона огромного монумента, содержащего агрессивные заполнители реагирующие с цементом, следовательно «косметическими» ремонтами и наружным покрытием проблему сооружения не решить!

-         к.т.н. Б.Д. Тринкер ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР  произвёл первое обследование по всей (!) высоте поверхности монумента, разработал специальную «Инструкцию по ремонту и восстановлению несущей способности монумента» и применил свою технологию методом нагнетания полимерных составов в трещины, раковины и каверны, меч был заменён (Фото 6, 7).

Фото 6.   Заведующий центральной лабораторий высотных и специальных сооружений ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР к.т.н. Б.Д. Тринкер первым провёл полное обследование состояния аварийного сооружения монумента в Волгограде, 1969 год, фото из отчёта центральной лаборатории № 10.

Фото 7.   Первый полный ремонт монумента, под руководством к.т.н. Б.Д. Тринкера, фото из отчёта центральной лаборатории высотных и специальных сооружений (№ 10)  ВНИПИ Теплопроект, 1969 год.

В результате Учёный Б.Д. Тринкер спас монумент Родина-Мать от аварии, а Родину от мирового позора.  18 января 1971 года директор памятника  генерал-майор в отставке и участник Сталинградской битвы (командир дивизии в Сталинграде-1942  года) подарил  Б.Д. Тринкеру книгу-альбом «Героям Сталинградской битвы» (книга изготовлена в ГДР, 30.10.1968) с надписью:  «С глубоким уважением Борису Давыдовичу Тринкеру !  Участнику строительства памятника-ансамбля Героям Сталинградской битвы, подпись, дата».

 -    Однако это была только самая первая стадия  непрерывного  50-летнего непрерывного ремонта, ведь бетон монумента был первоначально запланирован  дефектной структуры!

-    Надо напомнить: возведённая также в 1967 году Останкинская телебашня успешно выдержала пожар на высотах 300-420 метров с температурой 1000 градусов, но не разрушилась и ремонта железобетонного ствола не потребовалось, хотя в пожаре оборвались 120 из 149 (!!!) преднапряжённых канатов, а ведь вся конструкция Останкинской башни была рассчитана на преднапряжение. 

Отметим: монумент Родина-Мать в Волгограде никогда не подвергался никаким пожарам, ни стихийным бедствиям, подобным, как на Останкинской телебашне в 2000 году.  То есть в 2000 году Останкинская башня стояла наперекор всем расчётам проектировщиков БЕЗ преднапряжения, на одном бетоне : на Вечном Бетоне Тринкера!

РЕМОНТ ЗА РЕМОНТОМ:

„В октябре 2010 года опять были продолжены работы по обеспечению безопастности статуи“ (Стацкий  Григорий,  «Родина-Мать» ушла на «больничный»,  Сайт v1.ru  15.10.2010.). Однако, и после очередного капитального ремонта монумента в 2010 году, потребовался следующий ремонт

В январе 2017 года СМИ сообщили : «- Капитальный ремонт монумента "Родина-мать зовет" 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 квадратных метров) от непогоды и времени.

-         Капитальный ремонт Родины-матери, главной статуи мемориального комплекса на Мамаевом кургане Волгограда, начался весной. На полтора года статуя закрыта строительными лесами и увидеть ее можно только на видеоинсталляции. Как рассказала V1.ru начальник отдела капитального ремонта и реставрации музея-заповедника «Сталинградская битва» Ольга Марценюк, капитальный ремонт Родины-матери стал жизненной необходимостью для гигантской статуи.

Фото 8.  Смертельно опасно стоять рядом с монументом: камнепад!

Фото 9.   Непрерывный полувековой ремонт монумента продолжается, декабрь 2018.

– С лицевой стороны статуи есть трещины (однако за предыдущие 50 лет трещины были заделаны, но они – трещины и выровы 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 двух миллиардов 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.

Фото 10. Все 99 канатов обеспечивающих устойчивость монумента заменят на новые и заново натянут.

-  В общей сложности на монументе предстоит отреставрировать более шести тысяч квадратных метров бетонных поверхностей. Предстоит заделать все вновь-образовавшиеся трещины, раковины и выровы. Обновлена будет и гранитная облицовка постамента.

– На время проведения реставрационных работ Родина-мать огорожена вокруг специальными лесами – это почти 31 тысяча кубометров, причём леса специальной конфигурации, повторяющие рельеф скульптуры с учетом всех выступов монумента. Поверх на весь период реставрации скульптура накрыта защитной сеткой.

-   последняя информация из Волгограда, декабрь 2018 : «Ремонтные работы на Мамаевом Кургане продолжаются, причем события приняли скверный оборот.   "Тендер" на замену внутренних тросов "выиграли" китайцы (планировались эти работы для  сталепроволочно-канатного завода в Волгограде, который их ранее изготавливал). На этапе испытаний на прочность тросы начали рваться,  в итоге, с большим трудом, контракт расторгли. Но это стоило здоровья и жизни директору мемориала  А. Васину, сердце его не выдержало в сентябре этого года.  По поводу замены бетона пока ничего не говорят.  Скоро начнут устанавливать леса с внешней стороны для продолжения работ».

Выводы:

Останкинская телебашня, возведённая в 1963-1967 годах, при практическом участии главного специалиста по технологии бетонов в СССР  к.т.н. Б.Д. Тринкера, и поныне успешно эксплуатируется, не смотря на: землетрясения, 2000-градусный непредвиденный пожар в течение 2 суток, воздействия градиента температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия и динамические разрушительные нагрузки на бетон башни. Московский метромост (строительство 1957-1959 годы) и главный монумент в Волгограде (строительство 1963-1967 годы) не отличаются такой надёжностью и долговечностью конструкций, результат: многолетние и сверхдорогие ремонты, оплачиваемые государством.

Изучение истории всемирного строительства показывает: техногенные катастрофы это результат безграмотности учёных, проектировщиков, инженеров, самые актуальные примеры:

1).   11 сентября 2001 года в результате террористического акта в Нью-Йорке в двух небоскрёбах высотой 415 метров возник пожар и небоскрёбы примерно через один час рухнули, жертвами оказались несколько тысяч человек,  катастрофа была результатом инженерных ошибок в проектировании зданий, которые не имели достаточного запаса по прочности, надёжности и не были надёжно защищены от пожара.

Известно, что Останкинская телебашня в 2000 году успешно выдержала 1000-градусный пожар на высотах 320-400 метров в течении ДВУХ суток, хотя был применён нежаростойкий рядовой портландский цемент! Причём, из 149 преднапряжённых канатов, которые обеспечивали устойчивость,  120 канатов при пожаре оборвались, и в течении всего периода изготовления и монтажа новых преднапряжённых канатов, Останкинская башня устойчиво стояла на одном бетоне Тринкера, хотя давно известно : бетон на изгиб  НЕ работает,  а ветры на космической высоте были штормовые!

2).   14 августа 2018 года в Итальянской Генуе рухнул мост и погибли более 40 человек, в результате инженерных ошибок в проектировании моста (отсутствие запаса по прочности и надёжности) и отсутствия ППР – планово-предупредительного ремонта с обследованием моста. Естественный итог инженерных ошибок: коррозия бетона и арматуры вызвали техногенную катастрофу с человеческими жертвами. Причём произошло это в очень тёплом и стабильном климате Италии без низких отрицательных температур и без штормовых ветров и пожара как  на Останкинской телебашне в 2000 году на космической высоте!

11.01.2018 - До Останкинской башни все высотные сооружения строили только из металлоконструкций: башня Эйфеля, башня Шухова, ...

Школа Б.Д. Тринкера

После Останкинской телебашни, в Канаде, Америке, Китае, ОАЭ и др. странах мира были построены из железобетона небоскрёбы выше 540 метров, но в тёплых и жарких климатах, на тысячи километров южнее, без катастрофических низких температур и без ежедневных (!) переходов через 0 градусов Цельсия (то есть без тысячных циклов влажного замораживани-размораживания-высушивания!) и штормовых ветров. Останкинкая Царь-Башня самый Северный Гигант на всей Земле!   Все остальные небоскрёбы повторы Останкинского Вечного Бетона.

Литература

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 стр.

2.  Тринкер Б. Д. Руководство по проектированию и подбору состава гидротехнического и обычного бетона, Министерство строительства РСФСР, НИИС, Москва, 1957, 52 стр.

3.  Локшин В.Г., Тринкер Б.Д. "Строительство зданий методом "выдвижения" этажей", журнал  "Жилищное строительство", 1993, стр.3-7.

4.  Тринкер А.Б. Проверена временем, «Строительная газета» № 44, от 10 ноября 2017, стр. 11.

5.  500 советских ученых отказались проектировать бетон... Родина - №118 (1). (https://rg.ru/2018/01/11/rodina-trinker-ostankino.html)

11.01.2019