Коммуникационное агентство СпортАкадемРеклама

Лужники: когда реконструкция неповторима!

Продолжая тему реконструкции главной арены страны (см. Sport Build №3, «БСА «Лужники»: реконструкция в деталях»), в сегодняшнем номере мы подробно расскажем о том, как производились работы по демонтажу устаревших элементов – сложнейшей задачи в условиях сохранения исторического фасада и внешних ограждающих конструкций стадиона.

Текст: Мухамед Нассер, коммерческий директор компании «Метрополис», к.т.н
Алексей Кущенко, Руководитель конструкторского отдела компании «Метрополис»
Владимир Муравский, Руководитель группы – главный специалист конструкторского отдела компании «Метрополис»

БСА «Лужники»: временные крестовые связи, обеспечивающие устойчивость крыши

 

Большая спортивная арена – очень интересное сооружение: у него три конструкции, которые являются условно самостоятельными. Это покрытие, которое стоит на колоннах и опирается на свайные ростверки, наружная кирпичная стена, которая опирается на свой фундамент и является самонесущей, а также железобетонный каркас трибун. Частично покрытие держится за каркас трибун вертикальными связями, только чтобы предотвратить скручивание. Таким образом, на стадионе соединились три эпохи: наружная стена 1950-х годов, крыша и колонны 1990-х, а железобетонный каркас – это уже новая история. В разработке проекта демонтажа принимали участие руководитель конструкторского отдела компании «Метрополис» Алексей Кущенко и руководитель группы – главный специалист конструкторского отдела Владимир Муравский. Работы по реконструкции были начаты в 2014 году и включали демонтаж существующих и сооружение новых конструкций трибун в соответствии с требованиями ФИФА.

Потребовалось также увеличение площади светопрозрачного покрытия за счет устройства козырька по внутреннему контуру крыши стадиона. Поскольку городом было принято решение сохранить исторические фасады стадиона и покрытие, предстояло решить уникальную задачу частичной сохранности сооружения при демонтаже всех несущих конструкций трибун внутри арены. Наружные фасадные стены высотой 25 метров, представляющие собой историческую ценность, являются элементом пространственной жесткости конструктивной схемы покрытия стадиона. Основная проблема, которую предстояло решить, заключалась в обеспечении устойчивости фасадных стен, которые на определенных этапах демонтажа старых трибун могли остаться без горизонтальных раскрепляющих элементов. Если говорить об этапах демонтажа, то на начальном этапе необходимо было отсоединить сохраняемые конструкции крыши от основной части стадиона. Демонтировать трибуны без отсоединения покрытия не представлялось возможным, поскольку они обеспечивали устойчивость самой крыши. При этом крыша была как бы «пристегнута» к конструкциям стадиона за счет периметральных связей. Чтобы «отстегнуть» крышу от каркаса стадиона без потери устойчивости, были установлены временные крестовые связи между колоннами, на которые опирается покрытие. В дальнейшем крышу «пристегнули» к железобетонному каркасу новых трибун. Также к новому каркасу произвели и крепление фасадной стены при помощи гибких горизонтальных связей.

Следующая и не менее важная задача заключалась в обеспечении устойчивости конструкции сохраняемой фасадной стены на период демонтажа несущего каркаса существующих трибун стадиона. Прорабатывался вариант устройства пространственной конструкции снаружи стадиона, которая бы обеспечивала незыблемость исторических стен. Однако по определенным причинам от этого варианта пришлось отказаться. Для обеспечения устойчивости наружных стен было принято решение использовать конструкции существующих трибун, расположенных внутри стадиона. Несущие конструкции старых трибун были выполнены из металлического каркаса с облицовкой кирпичом. Оголив этот металл, появилась возможность устройства системы дополнительных временных связей, через которые ветровая нагрузка на фасадные стены передавалась на стальной каркас. Были проведены расчеты необходимого количества пролетов трибун, примыкающих к наружной стене. В результате был сделан вывод о том, что для обеспечения прочности и устойчивости фасадной стены достаточно будет всего одного пролета с установкой временных связей. Таким образом, вдоль фасадной стены с отступом 6 метров шли стальные колонны старого каркаса, которые при помощи балок существующих перекрытий и временных вертикальных крестовых связей обеспечивали пространственную работу конструкций внутри стадиона. На следующем этапе были демонтированы фундаменты, трибуны и конструкции подтрибунного пространства, за исключением конструкций, удерживающих фасадную стену. Затем был возведен новый железобетонный каркас трибун – он при помощи металлических балок и гибких горизонтальных связей стал удерживать фасадную стену. Появилась возможность демонтировать оставшиеся стальные колонны и связи, примыкающие к исторической стене. Таким образом, сложилась парадоксальная ситуация, когда возможность демонтажа была реализована при помощи демонтируемых конструкций. И в этом большую роль сыграло правильное определение порядка этапов демонтажа и возведения новых конструкций стадиона. Хочется отметить, что многие решения по переопиранию старых конструкций на новые приходилось принимать уже в процессе демонтажа, т.е. имеющихся данных было достаточно только для принятия именно концептуальных решений. Но для разработки узлов требовались точные исходные данные о фактическом положении, габаритах существующих элементов и их поперечных сечениях. В процессе демонтажа конструкций и разборки отдельных элементов оголялся весь металл и уточнялись новые данные. В итоге, процесс разработки узлов крепления временных связей постоянно находился в движении.

Появление новых данных приводило к корректировке уже принятых и, казалось бы, проработанных проектных решений. О других сложных задачах реконструкции мы расскажем в следующих выпусках журнала.