Креативные конструкции для парящего купола

Для реконструкции Национальной библиотеки Страсбурга с высокими затратами нужна особая строительная техника

Нет никаких сомнений, что среди всех европейских городов Страсбург пользуется особой популярностью. Здесь находятся Европейский парламент, Европейский совет, Суд европейских сообществ по вопросам, касающимся прав человека, и многие другие немаловажные организации. История поселения началась за несколько веков до нашей эры. На него оказали немалое влияние галлы, римляне и германцы, после них франки и швабы, и совсем незадолго до нашего времени французы и немцы. Здесь была напечатана библия Гутенберга, здесь учился Гёте.

В каждом городе Франции есть Республиканская площадь, на которой расположены самые важные памятники архитектуры. В Страсбурге эта площадь очень большая и имеет форму круга. Вокруг нее расположились префектура департамента, министерство культуры и связи, министерство финансов, а также — наряду с другими важными зданиями — Национальная университетская библиотека.

Во время франко-прусской войны (1870-1871 гг.) Страсбургская Доминиканская Церковь была разрушена огнем прусской артиллерии. С ней были разрушены боковое крыло городской библиотеки и городской архив; было потеряно много незаменимых исторических документов. На этом месте была построена новая церковь (Temple Neuf). А на бывшей Императорской площади было начато строительство новой библиотеке. Она была сооружена по проектам архитекторов Скьельда Некельманна и Августа Гартеля в период с 1889 по 1894 год в историческом стиле. У нее было одновременно две задачи: стать национальной и университетской библиотекой. Со временем она стала второй по величине во всей Франции.

Материалу, из которого построено здание, считающееся памятником архитектуры, уже более 100 лет. И он все хуже справляется с современными требованиями к статике, пожарной охране и т.д.. Поэтому ректор Страсбургского университета и директор правления департамента приняли решение о полной реконструкции, в ходе которой должны были остаться внешний фасад, крыша и многочисленные внутренние структуры — задача была очень сложной. Затраты легли в основном на министерство образования и исследований (Ministère de l’Einseignement Supérieure et de la Recherche); проект также финансировали регион Эльзас, департамент Нижнего Рейна (Bas-Rhin) и город Страсбург. Смета по строительным работам составила 61 миллион евро.

Cтройка в старом здании

Здание, точнее комплекс здания, нужно большей частью удалить  . При этом нельзя повредить фасады. Это означает, что для машин, людей и подвоза материала следует использовать существующие пути доступа, которые на это совершенно не рассчитаны. Эту задачу взяли на себя организации  ArGe из Urban BTP (Иллькирх) и Demathieu & Bard (филиал в Дуппигхайме). Оба предприятия были созданы в XIX веке и принадлежат к крупнейшим строительным компаниям Франции; Urban входит в группу Vinci, в которой насчитывается свыше 160 000 сотрудников.

Тесно не только внутри здания. Мало места и снаружи, так как  на   отведенной территории которая чуть больше чем сама стройка очень заграмождена.. Свободную площадь большей частью занимают контейнеры, отъезжающие и прибывающие автомобили, которые доставляют и вывозят материал. При этом нельзя блокировать окрестные улицы и нарушать движение транспорта. Для этого нужна очень тщательно спланированная логистика. Поставки должны осуществляться именно тогда, когда они нужны. Большой кран, который может доставлять тяжелые грузы в удаленные места, непрерывно используется для подачи материалов.

Парящий купол

Самая тяжелая часть реконструкции состоит в удалении и подпорки центральной конструкции, наверху которой находится видимый издалека четырехугольный купол. Доступ сверху здесь также невозможен. Купол должен освещать внутреннее пространство вплоть до пола первого этажа дневным светом. Без достаточной статической поддержки купол мог обвалиться внутрь здания!

Все работы выполняются в очень тяжелых условиях, из-за которых привычные методы работы применять практически невозможно:

• Места настолько мало, что обычные строительные леса под опалубку не подходят.
  Тем не менее, французские законы принуждают строить по правилам соблюдения техники безопасности с оборудованием, требования к которому намного выше, чем в Германии.
• Использовать кран для подачи материалов через купол нет возможности. Тем не менее, необходимо выполнить тяжелые работы по бетонированию на высоте до 24 метров.

Как же действовать, чтобы обеспечить максимальную эффективность?

1. Компоненты здания, не влияющие на статику, были удалены. Были сооружены кружала высотой около 24 м из четырех башен, которые и удерживают купол. Так удалось освободить немного места.
   
2. По четырем углам центральной конструкции на максимальной высоте, то есть под опорной конструкцией купола (не в самом идеальном месте) было установлено по одному подъемному крану с поворотной стрелой. Максимальная нагрузка составляет 1,5 тонны.
   
3. На лесах сверху был залит четырехугольный прогон из монолитного бетона, на который опирается купол. В общей сложности эта конструкция весит более 600 тонн. Для полного затвердения и достижения максимальной нагрузочной способности бетону потребуется  2 недели.
   
4. В свободных углах растут L-образные бетонные колонны с 32-миллиметровой арматурой. В конечном итоге они должны принять на себя всю нагрузку. Расстояние между колоннами и несущими стенами составляет всего 1,5 метра.
   (К моменту написания этой статьи в начале сентября 2011 года эта стадия была достигнута.)
   
5. Как только удастся выполнить статичное примыкание конструкции к прогону, несущие каркасы будут разобраны. После этого можно начинать внутреннюю отделку.

Опалубка и бетонирование

Выполнение работ по бетонированию в этих обстоятельствах оказалось чрезвычайно сложным. На этапе планирования и выбора исполнителя отошли все, кто считал проект в требуемой форме технически и финансово невыполнимым. В конце оказалось, что только компания PASCHAL может предложить подходящий концепт.

1. Ширина прогона — 0,80 м, высота — 1,10 м. по всей длине (14,58 м) он имеет квадратную форму. При этом углы с продольных сторон на 1,45 метра длиннее, чем углы с поперечных сторон, из-за чего конструкция выглядит, как грубо начерченная буква H. Для опалубки используются элементы системы LOGO.alu в горизонтвльном  положении длиной до 2,70 м — они очень легкие, с ними легко управляться, а это важное условие в тесноте под куполом. Элементы LOGO.alu можно адаптировать под требуемую длину с шагом в 1 мм, поэтому необходимость в компенсации остаточных размеров здесь отпала. Для подпорки использовалась опалубка для перекрытий PASCHAL.
   
2. Для L-образных опор размером 3,80 x 3,00 метра (0,60 метра в толщину) была выбрана система опалубки LOGO.3. Система LOGO.3 благодаря профилированной раме из полосовой стали выдерживает давление свежего бетона 70 кН/м² согласно стандарту DIN 18218. Ее рама оптимально подходит для стесненных условий. Высота возведения на каждом этапе составляла 2,94 метра; таких этапов семь, а на восьмом, заключительном этапе, снова запланировано использование LOGO.alu. Начиная с четвертого этапа площадь доступного пространства составляет всего лишь 3,00 x 3,00 метра, что сильно отразилось на проекте, эту площадь необходимо учитывать при подготовке стяжек, элементов и строительных лесов.. Система LOGO.3 использовалась в качестве подъемно-переставной опалубки с переставными лесами. Каждый этап работы занимал два дня. В общей сложности использовалось два комплекта опалубки. Они были установлены у диагонально противоположных опор.
   
3. Строительных лесов серийного производства для опалубки, которые можно было втиснуть между узкими стенами, соблюдая высочайшие требования к безопасности, не существует. Поэтому конструкторский отдел компании PASCHAL разработал две совершенно новые подъемно-переставные системы (по одной для передней и для задней стороны), ширина консолей которых составляет всего 1,05 метра. При этом в них встроены жестко смонтированные лестницы. В итоге результатами работы были восхищены не только представители стройнадзора. Для внешней стороны удалось скомбинировать связку опалубки, строительных лесов, подъемно-переставной системы и переставных лесов с краном, и хотя кран отличается скромной производительностью, это повысило эффективность работ.

Завершение детективного романа с опалубкой

Консультант-специалист компании PASCHAL, Кристьян Бордье, был восхищен результатом в такой же мере, как и все остальные. Он считает, что стройплощадка с такими требованиями и с таким сжатым сроком — не то, что детский день рождения. Во время выполнения проекта были изменения, приходилось согласовывать детали, возникали непредвиденные обстоятельства и даже небольшие неудачи. Это нормально, что люди испытывают трудности  когда хотят создать что-то новое или сложное. «Без труда не вытянешь и рыбку из пруда»! «Так мало опалубки, а так много нужно учесть. Это хорошая работа для мозгов!», — констатирует он. И результат, который он называет «искусством», стал возможным только за счет идеального взаимодействия всех участников проекта.

Ссылки

Нац. библиотека: www.bnu.fr
Arge:                     www.demathieu-bard.fr 
                              www.vinci.com/