Высотные здания Москвы

КОНСТРУКЦИИ, СКРЫТЫЕ ЗА ФАСАДОМ

Итак, каркас является скелетом, обеспечивающим зданию прочность, устойчивость и жесткость. Как и положено скелету, каркас несет на себе все «тело», все «внутренности» здания. Обратимся к этим «внутренностям», которые в повседневном производственном быту строители называют «начинкой» здания.

Первое, чем «начиняет» строитель здание, - это междуэтажные перекрытия, т. е. горизонтальные площадки, отделяющие один этаж от другого и служащие в помещениях нижних этажей потолком и одновременно в помещениях верхних этажей - полом.

В обычной строительной практике междуэтажные перекрытия испокон веков устраивались кустарными способами. Над перекрываемым помещением укладывались толстые деревянные прогоны и балки. Они опирались на кирпичные стены. В старину они укладывались большей частью без всякого расчета, а по выработанному навыками правилу: «на аршин пролета - вершок толщины балки». К балкам снизу с двух сторон прибивались гвоздями так называемые «черепные» бруски, на которых сплошняком укладывались доски «наката» (это название сохранилось с тех древних времен, когда перекрытие устраивалось накатыванием на него круглых бревен).

Полученное таким образом междуэтажное перекрытие обивалось снизу дранкой и оштукатуривалось, образуя потолок нижнего этажа, а сверху по нему укладывался сначала «черный» пол, а затем «чистый» - крашеный дощатый или, позднее, - паркет.

От таких перекрытий наши строители все больше и больше отходят, потому что они некапитальны, пожароопасны, в производстве работ кустарны и требуют затраты большого количества труда.

В новых наших домах междуэтажные перекрытия все чаще осуществляются из высокопрочного и огнестойкого материала - железобетона, да и сами методы возведения междуэтажных перекрытий стали иными. Сейчас на устройстве перекрытий уже не увидишь топора, который раньше был главным инструментом строителя-плотника, и сам плотник появляется лишь для того, чтобы установить опалубку, т. е. деревянную форму - коробку, в которую укладываются арматура и бетон. Но и эта опалубка не сколачивается на месте, а в виде готового сборно-разборного оборудования привозится на площадку и устанавливается краном.

Часто вместо формовки и отливки перекрытия на месте железобетонные перекрытия устраиваются сборными. По: конструктивному принципу они, в сущности, не отличаются от старинных деревянных перекрытий: в продольном направлении укладываются прогоны, на них - поперечные балки, а по образованной таким образом решетке настилаются плиты «наката». От старых перекрытий они отличаются главным образом тем, что все их элементы: прогоны, балки и «накат» - сделаны не из дерева, а из железобетона.

Из железобетона сделаны и междуэтажные перекрытия всех высотных зданий. Часть из них осуществлена способом формовки на месте (такой способ называется у строителей способом монолитного бетонирования), а часть - сборкой готовых железобетонных элементов. Но в том и в другом случае строители искали новых производственных путей, и в результате этих исканий каждая высотная стройка обогатила строительную технику интересными и оригинальными новшествами.

Мы опишем лишь несколько из этих новшеств, в первую очередь нашедших применение на строительстве высотных зданий на Комсомольской площади и на площади Восстания, где междуэтажные перекрытия устраивались способом монолитного бетонирования.

До сих пор монолитное бетонирование междуэтажных перекрытий всегда осуществлялось и сейчас часто осуществляется так: на деревянных столбах-стойках устанавливается опалубка, по своей форме соответствующая форме будущего перекрытия. Более глубокие короба предназначены для формовки прогонов, менее глубокие - для формовки балок и гладкая сплошная «палуба» - для самого перекрытия.

В опалубку закладывается металлическая арматура, т. е. отдельные металлические прутья, которые здесь же, в опалубке, рабочие-арматурщики при помощи ручного инструмента - кусачек связывают проволокой в сетчатый арматурный каркас. На подготовленную таким образом опалубку сверху укладываются деревянные мостки и катальные хода.

После этого снизу краном или специально устроенными шахтными подъемниками подается бетон - жидкая пластичная смесь цемента, песка и гравия или щебня. Тележками бетон по катальным ходам развозится по перекрытию, выгружается в опалубку и разравнивается.

Отформованное перекрытие остается в опалубке несколько дней, пока не затвердеет и не наберет необходимую прочность, после чего опалубка удаляется, или, как говорят строители, бетон распалубливается.

Нетрудно представить себе большую трудоемкость всех этих работ. В сущности говоря, все перекрытие сооружается вручную.

Огромные арматурные сетки готовыми доставлялись с заводов и кранами устанавливались на место.

В высотном домостроении все операции по возведению междуэтажных перекрытий были механизированы и значительно упрощены. Ни на одной высотной стройке не было опалубки, которая устанавливалась бы на стойках. Опалубка всех междуэтажных перекрытий подвешивалась к металлическим прогонам и балкам каркаса.

Такой крупнопанельной железобетонной плитой в один прием перекрывается комната.

Замена установки опалубки ее подвеской сильно упростила работы, сэкономила огромное количество древесины, освободила нижележащие этажи от леса стоек, а также позволила производить бетонирование перекрытий в несколько ярусов, одновременно на ряде этажей. При опалубке, устанавливаемой на стойках, подобное бетонирование вообще неосуществимо, так как стойки опалубки вышележащего этажа просто не на что поставить, ибо еще нет перекрытия нижележащего этажа. Деревянные щиты не сколачивались на месте: опалубка изготовлялась на деревообделочных заводах, привозилась на стройку, подавалась краном наверх и здесь подвешивалась к балкам.

Арматурные сетки также не вязались на месте вручную, а с заводов привозились на стройку в виде готовых, соединенных электросваркой сетчатых арматурных ковров, которые оставалось лишь подать краном наверх и уложить в опалубку.

Крупнопанельная плита укладывалась краном в междуэтажное перекрытие высотного здания.

Важнейшее новшество, которое было применено в монолитном бетонировании междуэтажных перекрытий зданий на площади Восстания и Комсомольской площади, состоит в том, что бетон подавался и укладывался не тачками, не тележками и не бадьями, а механизированным путем, без помощи человеческих рук.

Сущность этого механизированного способа заключалась в следующем. Бетон по лотку поступал в приемный бункер, откуда специальный насос нагнетал его в бетоноводную трубу и подавал в любую точку возводимого сооружения. Бетононасос способен перекачивать бетон на высоту до 40 метров. Когда же здание подымалось выше, на 40-метровой высоте устраивались дополнительные перекачечные насосные установки, перегонявшие бетон на следующий 40-метровый ярус, где он укладывался в опалубку, заполняя собой форму.

Опыт показал, что трудоемкость насосной подачи и укладки бетона по крайней мере в четыре раза меньше трудоемкости способов, ранее применявшихся в бетонировании. Отпала необходимость в устройстве катальных ходов и настилов для развозки бетона тележками и тачками. Больше того, действовавшие на стройках краны были вообще освобождены от необходимости подавать в бадьях тысячи кубометров такого тяжелого материала, каким является сырая бетонная масса.

Устранились обычные потери бетона и появились особые удобства в производстве бетонных работ в зимнее время.

Бетонирование с помощью бетононасосов является новым техническим этапом в области механизации монолитных бетонных работ. Кстати сказать, бетононасосы на высотных стройках применялись на устройстве не только междуэтажных перекрытий, но и фундаментов. Насосная подача бетона нашла широкое применение также на сооружении крупнейших электростанций, и нет сомнений в том, что этот, опыт будет все больше внедряться в наше строительство.

Однако строители ряда высотных зданий - Московского государственного университета, Дорогомиловской гостиницы и отчасти гостиницы на Комсомольской площади - решили отказаться от удобств и преимуществ механизированной подачи и укладки бетона. Они вообще отказались от монолитного бетонирования и, взамен этого «мокрого» способа, перешли к сборке междуэтажных перекрытий из готовых железобетонных элементов.

Чем был вызван такой отказ? Дело в том, что конструкции, изготовляемые монолитным бетонированием, становятся прочными лишь по прошествии определенного срока, когда бетон отвердеет. Строитель вынужден выжидать, пока бетон окрепнет и будет способен нести нагрузку, а это выжидание сильно задерживает темпы строительства. Кроме того, монолитное бетонирование, даже с применением механизированной подачи бетонной массы по трубам, все же остается «мокрым» процессом и поэтому менее удобно, чем установка готовых элементов.

Сборка железобетонных элементов междуэтажных перекрытий уже применяется в строительстве не один год. Но при возведении высотных зданий новшество заключалось в том, что вместо раздельных балок и плит настила, в один монтажный прием, укладывалась цельная крупная панель, сразу перекрывавшая целую комнату. Наличие мощных монтажных кранов позволило конструкторам довести размеры панели до 30 квадратных метров и весом до 5 тонн.

На стройку с заводов доставлялись пустотелые керамические камни, аккуратно завернутые в бумагу.

Решение этой задачи ознаменовало собой новый успех советской технической мысли и индустриализации строительства. Опыт устройства междуэтажных перекрытий из монтируемых крупных панелей - первый в мировой строительной практике. «Мокрые» процессы из работ по устройству междуэтажных перекрытий исключены полностью. На одном только строительстве Московского государственного университета в девяти-, двенадцати- и восемнадцатиэтажных корпусах сборными крупными панелями перекрыто 150 тысяч квадратных метров квартир для профессоров, аспирантов и студентов.

Изготовлялись панели на заводах, оборудованных самыми передовыми техническими средствами и совершенной механизацией. Применявшаяся технология обеспечивала такую высокую готовность междуэтажных панелей перекрытия, что после укладки на место панель, за исключением окраски, не требовала никакой дополнительной обработки.

С появлением крупных панелей перед строителями открываются новые огромные возможности индустриализации строительных работ. Вступили в строй два гигантских завода (в Москве и Люберцах), которые будут изготовлять комплекты строительных конструкций, в том числе и крупные панели междуэтажных перекрытий. Эти элементы обеспечат в год строительство 700 тысяч квадратных метров жилья - почти столько же, сколько было построено в Москве в 1952 году.

Обратимся теперь к наиболее массовым конструкциям зданий - стенам.

Мы уже знаем, что разделение несущих и теплозащитных функций привело строительную технику к применению каркаса, который выполняет только несущие функции. В новых условиях назначение стен также ограничено одним требованием, а именно - служить зданию только теплоограждением.

В высотных зданиях, в отличие от всех старых домов, стены, кроме самих себя, ничего не несут, они ничем не загружены и играют роль только «шубы».

Как известно, теплозащитную роль лучше всего способен выполнять воздух. Любое окно представляет собой часть стены, в которой кирпич заменен воздухом. Воздушной прослойки, огражденной двумя тонкими листами стекла, вполне достаточно для того, чтобы защитить внутренность помещения от непогоды не хуже, чем с этим справляется толстая кирпичная стена.

Техническая мысль строителей высотных зданий и была направлена на то, чтобы в стеновом материале было возможно больше воздуха. Так, в нашем строительстве появились многодырчатые кирпичи и специальные пустотелые керамические камни. Для их изготовления построены новые специальные заводы в Кучине и в Кудимове.

Пустотелые керамические камни являются новым эффективным стеновым материалом, по размерам превышающим кирпич в шесть - восемь раз, но благодаря наличию в камне крупных пустот вес стены, выложенной из пустотелых камней, примерно на 40% меньше веса кирпичной стены.

Монтаж каркаса звезды, венчающей высотное здание Московского государственного университета.

Таким образом, основными преимуществами применения пустотелых керамических камней являются, во-первых, их высокие теплозащитные свойства, во-вторых, их малый вес и, в-третьих, укрупненные размеры каждого камня. Малый вес играет весьма значительную роль при конструировании тех частей здания, которые несут на себе тяжесть стен. Например, на строительстве Московского университета пустотелая керамика позволила почти на 10% уменьшить расход металла для основного несущего каркаса. Что же касается влияния укрупненных размеров камня, то оно сказалось прежде всего на производстве кладочных работ. Уложить в один прием камень, по размерам заменяющий в стене шесть - восемь кирпичей, но чуть ли не вдвое легче их, рабочему, конечно, проще, чем уложить раздельно шесть - восемь кирпичей.

При разделении функций строительного материала новые, более простые требования предъявлены и к внутренним стенам. В старых зданиях значительная часть внутренних стен также выполняет несущую роль. В высотных же зданиях они выполняют роль только звукоизолирующих перегородок - из тех же пустотелых керамических камней, отличающихся несколько меньшей толщиной, либо из гипсовых плит. В последнем случае перегородки, в отличие от старых, «мокрых» способов (штукатурка), устраиваются сухими сборными способами.

Доставляемые на строительную площадку калиброванные гипсовые плиты, имеющие гладкую офактуренную поверхность, устанавливаются в единую перегородку, швы между ними заливаются гипсовым раствором, и вся перегородка становится монолитной. После незначительной шпаклевки ее ровная, гладкая поверхность полностью готова для окраски и окончательной отделки.

Об одном отличии перегородок, стен, а кстати, и междуэтажных перекрытий высотных зданий следует сказать особо. Техническое оснащение каждого высотного здания весьма богато и сложно. Коммуникационные артерии, густо насыщающие здание, вряд ли менее сложны, менее развиты и разнообразны, чем кровеносные, нервные, кишечные и прочие «коммуникации», имеющиеся в теле живого организма.

Возьмем, к примеру, первый из вступивших в эксплуатацию высотный дом - на Котельнической набережной. Общая длина санитарно-технических труб, проложенных в этом доме, составляет около 60 километров, длина электрокабелей и электропроводов - почти 200 километров, длина слаботочных проводок - телефона, радио - более 70 километров и т. д. Но жильцы дома нигде не видят этих коммуникаций - все они скрыты от глаз. Если бы мы могли каким-либо гигантским рентгеновским аппаратом просветить высотное здание, то увидели бы, что огромная, чрезвычайно разветвленная и сложная сеть коммуникационных артерий дома расположена в междуэтажных перекрытиях, перегородках и, главным образом, в стенах.

Размещение этих коммуникаций, конечно, не могло не усложнить работы по возведению стен и перегородок В некоторых случаях в них надо было оставлять сквозные каналы и шахты, в других - закладывать асбоцементные трубы, в третьих - специальные металлические трубки, в которые затем протягивались провода, и т. д.

Эти работы, особенно прокладка всевозможных артерий, должны были производиться с максимальной тщательностью: ведь будучи раз уложены, эти артерии последующей отделкой закрывались навечно, и любая неисправность требовала бы ломки капитально выложенных стен.

Эти трудности строителями успешно преодолены: коммуникации заселенных домов работают бесперебойно, и ни одному обитателю, пользующемуся замечательным благоустройством домов, не приходит в голову, какая сложная работа непрерывно протекает в стенах, отражающих его жилье.

Все конструкции, о которых мы до сих пор говорили и которые, по существу, являются собственно зданием, в готовом сооружении остаются скрытыми от глаз наблюдателя так же, как скрыты от него и коммуникационные сети.

Ни внутри, ни снаружи здания нельзя увидеть конструкций фундаментов, каркаса, перекрытия, стен и т. д. Являясь важнейшими рабочими органами сооружения, эти конструкции в то же время не могут, конечно, сами по себе служить требованиям архитектурной эстетики, и для того, чтобы придать зданию архитектурный наряд,, его надо «одеть».

Сегодня, любуясь исполинскими уступчатыми массивами высотных зданий, мы видим их богатейшее убранство, в котором все - от нежных светло-кремовых тонов облицовки до богатых лепных скульптурных украшений, от разнотонных полированных плоскостей мрамора до золота звезд и шпилей, венчающих здание, - все поставлено на службу эстетике, на радость глазу. Конструкций здания мы не видим. Они упрятаны.

Вот высоко в небо поднялся шпиль высотного здания Московского университета. Он виден издалека, со всех концов Москвы, и кажется совсем легким, воздушным. Поблескивающая на нем изящная звезда, кажется, может уместиться на ладони, а колосья венка, обрамляющего звезду, словно вырезаны тончайшим резцом ювелира. Таким мы видим шпиль МГУ, и вид его радует наш глаз.

Искусство художника, архитектора и строителя в том и заключалось, чтобы скрыть «анатомию» и подлинные масштабы шпиля, венчающего здание. А масштабы и «анатомия» его поистине необычны. Общая высота шпиля превосходит высоту 15-этажного дома. Она равна 60 метрам. Звезда весит 12 тонн. Длина каждого зерна колоса в обрамляющем венке - около 1,5 метра.

От наблюдателя скрыто внутреннее строение этого, кажущегося таким легким, сооружения. Он не видит основы шпиля - его каркаса, составленного из металлических труб диаметром в полметра, и не знает, что вну три его имеется большое пространство, в котором может свободно передвигаться человек. Там установлена подъемная лестница, по которой взбирается электромонтер, сменяющий мощные лампы. Мало кто знает, что блестки, которыми ночью переливаются грани звезд, - это свет сильных прожекторов, установленных в… колосьях венка.

Вся «анатомия» шпиля скрыта, все одето в богатый наряд. Скрыта и «анатомия» самого здания. И для того, чтобы осуществить это убранство, надо было выполнить сложнейшие работы, которые под скромным названием облицовочных являются завершающими, призванными явить глазу конечный продукт творческого труда высотников.

К облицовочному материалу строитель предъявляет высокие требования. Он должен быть прочным, невлагоемким, морозостойким, атмосфероустойчивым, долговечным и, конечно, красивым и нарядным. Прежде чем выбрать материал для облицовки высотных зданий, были тщательно изучены породы десятков месторождений различных областей Советского Союза. В результате ряд материалов - гранит, мрамор, известняки - получил «путевку» на высотное строительство.

Мы видим сейчас цоколи зданий, пилястры, отдельные обрамления, пояса, карнизы и т. д., выполненные из этих ценных естественных пород. А в здании у Красных ворот естественным известняком облицован фасад целого корпуса.

И все же не эта облицовка из естественного камня является тем, что определило собой нарядность наших высотных зданий. Белокаменное убранство, радующее глаз и придающее сооружениям, несмотря на их монументальность, изящество и легкость, создано не из естественных, а большей частью из искусственных материалов, в первую очередь - из блоков облицовочной керамики.

Металлический каркас башенных часов высотного здания Московского государственного университета.

Почему же строители, выбирая наиболее массовый материал для облицовки, отказались от естественного материала, который для них изготовила природа, и предпочли создавать искусственный облицовочный материал?

При всех положительных качествах естественных материалов они обладают одним очень серьезным недостатком: их обработка требует огромной затраты труда. Большие глыбы породы нужно долго окалывать, отесывать, шлифовать, полировать, а эти операции производятся обычно вручную. От всех таких трудоемких операций можно освободиться, изготовляя облицовочные материалы искусственным путем.

Что собой представляют керамические облицовочные блоки светло-кремового цвета, в которые одеты все наши высотные здания? Это особые, специально обработанные глины, отформованные прессовкой в камни нужных геометрических форм и обожженные в печах. Такие камни «приклеивались» к стенам здания и придавали ему нарядность. На каждом из высотных зданий видны формы и размеры этих искусственных керамических камней: они очерчены швами, и, как нетрудно усмотреть, размеры этих камней не очень велики (30 - 40 сантиметров).

Но уложить такой камень можно только вручную: вес его слишком мал для того, чтобы укладку можно было механизировать при помощи какого-либо крана. Для того чтобы облегчить труд облицовщика и перевести эти работы на рельсы механизации и индустриализации, высотники изыскали и впервые в мировой строительной практике применили новый способ так называемой сборной крупнопанельной облицовки.

Устанавливать стоймя отдельные облицовочные блоки и камни, где-то на высоте нескольких десятков метров, выверять положение каждого блока и плоскость всей облицованной поверхности значительно труднее, чем выкладывать из них плоскость плашмя на земле, на гладкой, специально подготовленной площадке. Эти соображения и положены в основу сборной крупнопанельной облицовки высотных зданий.

Внизу, на строительной площадке, строго горизонтально уложена с большой точностью изготовленная металлическая форма будущей панели. На гладкое днище этой формы лицевой поверхностью вниз укладываются керамические блоки, поверх которых накладывается арматурная сетка. Форма заливается бетоном. «Склеивая» уложенные блоки между собой, бетон в то же время создает для них как бы общую «подкладку» - основу. Если собранный, отформованный таким образом и отвердевший элемент извлечь из формы и поставить стоймя, то мы увидим перед собой большую монолитную панель, облицованную гладкой поверхностью идеально пригнанных один к другому блоков, разделенных или, вернее, соединенных лишь очень тонкими швами. С изнанки же панель имеет общий прочный железобетонный «подкладочный» слой.

Такие крупные панели весом в 5 тонн нашли применение в облицовочных работах на строительстве Московского университета и частично здания у Красных ворот. Задача механизации облицовочных работ получила полное и новое решение. Рабочим не приходилось где-то на высоте многих этажей брать в руки каждый от дельный блок и укладывать его, тщательно подгоняя к. плоскости ранее уложенных блоков. Когда внизу, на полигоне или на заводе, бетон облицовочной панели набирал необходимую прочность, панель доставляли под монтажный кран, который захватывал ее своим крюком и поднимал наверх. А наверху оставалось лишь «приставить» панель к стене, залить небольшое пространство между ними раствором и получить таким образом стену, монолитно связанную с облицовкой. Участок стены высотой в целый этаж оказывался в один монтажный прием полностью готовым, облицованным фасадными керамическими блоками.

Но и в этом, казалось бы, таком высокосовершенном индустриальном способе изготовления облицовочных панелей строители-новаторы нашли серьезный недостаток. Заключается он в том, что панель, будучи отформована, слишком долго твердеет, и строителям приходится выжидать, пока она наберет нужную прочность. Это не только замедляет темпы строительства, но и не позволяет быстро освободить и использовать металлические формы для изготовления других панелей.

Научные работники предложили способ так называемого вибровакуумирования, который позволил полностью и успешно решить и эту задачу.

В чем заключается сущность вибрирования?

Эту сущность знает любая домашняя хозяйка. Когда она насыпает в кулек крупу, сахарный песок и т. п. и убеждается в том, что вся крупа или весь песок в пакет не входит, она постукивает, похлопывает, трясет кулек и обнаруживает, что его вместимость на глазах становится большей. Почему это происходит? Да потому, что под влиянием этих похлопываний и потрясываний, или, как говорят в технике, под влиянием вибрирования, отдельные крупинки или песчинки приходят в движение и, сами выискивая себе свободное местечко, укладываются теснее, плотнее.

То же самое происходит и при вибрировании бетона. Как только специальные вибраторы начинают «потряхивать» бетонную массу (а это вызывает в ней несколько тысяч колебательных движений в минуту), то не только куски щебня и песчинки, но и малейшие частицы цемента приходят в частое колебательное движение. Они вытесняют из массы воду и воздух и укладываются, плотно прилегая одна к другой. Полученная таким образом уплотненная масса обладает большей прочностью, чем пластичная, непровибрированная.

А в чем сущность вакуумирования? [1]

[1 Вакуум - разреженное состояние газов, воздуха. Имея более низкое давление, чем окружающая атмосфера, вакуумированное пространство способно как бы всасывать в себя вещества из окружающей среды, находящейся под более высоким давлением.]

Как известно, бетонная масса состоит из цемента, щебня и песка, замешанных водой. Вода в бетонной массе выполняет двойную роль. Прежде всего, она необходима для химической реакции: вступая в химическую реакцию с цементом, вода превращает всю массу в окаменелый массив, где воды мы уже не найдем; она, как говорят, химически связана. При затворении бетонной массы такой воды надо сравнительно немного.

Значительно больше воды требуется для того, чтобы придать бетону пластичность, удобоукладываемость, чтобы до затвердения он разлился по форме, «послушно» заполнил ее и принял те очертания, которые нужны строителю. Ясно, что вода, вносимая в массу для обеспечения ее удобоукладываемости, выполняет свою роль очень недолго - только во время формовки, а в дальнейшем она становится не только ненужной, но даже вредной: она мешает бетону быстро твердеть и наращивать свою прочность, да и после высыхания она оставляет в теле бетона поры, уменьшающие его прочность.

Поскольку вибрирование заставляет даже жесткую бетонную массу, содержащую немного воды, «послушно» укладываться в формы, постольку потребность в воде, обеспечивающей удобоукладываемость бетона, казалось бы, отпадает. И действительно, применяя вибрирование бетона, строители вводят в него значительно меньше воды, чем в бетон, укладываемый без вибрирования. Но все же в бетонной массе еще остается немало воды, не нужной для химического процесса твердения. Ее-то и удаляет вакуумная обработка бетона.

Заключается она в том, что свежеотформованное бетонное изделие (в нашем случае - панель) накрывается щитом, к которому подведены соединенные с вакуум-насосом «сосуны». Включаются в работу вибраторы и вакуум-насосы. Масса бетона, испытывая одновременное действие вибрации и вакуумирования, не только быстро растекается по форме и уплотняется, но и отдает «сосунам» всю избыточную влагу. В результате отформованная панель приобретает столь большую прочность, что ее немедленно можно извлечь из формы, а сама форма может быть тотчас использована для изготовления других панелей.

Новый, передовой и технически совершенный способ вибровакуумной обработки бетона нашел себе применение не только в изготовлении крупных панелей на строительстве высотных зданий, - его все шире применяют во всем нашем строительстве, особенно при заводском изготовлении бетонных и железобетонных строительных деталей и элементов.

Большой интерес представляет освоенное строителями Московского государственного университета каменное литье, из которого изготовлены многие элементы архитектурного и скульптурного убранства здания.

Мы уже говорили, что главный недостаток естественных каменных пород заключается в том, что они чрезвычайно трудно поддаются обработке, что придание им не только фигурных форм, но и простых геометрически точных граней сопряжено с большой затратой ручного труда.

Известно, однако, что эти каменные породы когда-то, в давным-давно минувшие века, были огненно-жидкой расплавленной массой и что свою прочность они обрели по мере остывания и многовековой кристаллизации.

Этой особенностью камнеобразования природа как бы подсказала строителям мысль: нельзя ли бесформенные глыбы твердого естественного камня вновь расплавить в первобытное огненно-жидкое состояние, затем формовкой придать расплавленной массе нужные формы и опять заставить ее застыть, кристаллизоваться и вернуть себе первоначальную естественную прочность? Конечно, прочность эту нужно вернуть камню в течение не веков, а нескольких часов, найдя для этого особые технологические приемы.

Иначе говоря, речь шла о таком «втором рождении» камня, при котором он, сохранив физико-химические свойства естественного камня, приобрел бы в то же время нужные размеры и формы.

Подобное каменное литье было освоено в Советском

Союзе около двух десятков лет назад, но до последнего времени искусственные литые камни были только темных тонов и даже черными. Белых, светлых камней, которые можно было бы применить для облицовки зданий, получить не удавалось.

Впервые это сделали строители Московского университета. Для расплавления они составили шихту [1] из кварца, доломита и плавикового шпата и, разработав-особую технологию расплавления и остывания, получили литье светлых тонов. Новый искусственный материал) обладает всеми качествами первоклассного естественного камня. Это открыло широчайшие возможности для художественной и долговечной облицовки, отделки зданий. На строительстве МГУ из каменного литья изготовлены статуи, сложнейшие архитектурные детали, орнаменты, барельефы и т. д.

[1 Шихтой называется искусственно подбираемый состав материалов, главным образом естественных порол, для получения в результате совместного расплавления наилучшего конечного продукта.]

Кирпич не играл в нашем высотном домостроении ту главную роль, которая ему была отведена в строительстве на протяжении многих веков. За очень редкими исключениями, обычный кирпич в высотных зданиях почти не нашел применения. Стены высотных домов выкладывались из облегченного дырчатого кирпича и облицовывались керамическими блоками, имеющими с обычным кирпичом только то общее, что все эти стеновые материалы изготовляются из отформованной и обожженной глины.

Сколько же такого отформованного и обожженного стенового материала потребовалось строителям высотных зданий?

Для того чтобы по одному этому материалу дать читателю некоторое представление о количестве всех материалов, расходуемых в нашем высотном строительстве, скажем, что стеновых камней, доставленных на высотные стройки, хватило бы на то, чтобы по всему Бульварному кольцу Москвы выложить стену высотой в 10 метров и толщиной в 2 метра!

Кран-лифт на строительстве высотного здания на Дорогомиловской набережной. Башня этого крана наращивается по мере роста здания, и перемещающийся по ней подъемник-лифт подает материалы на любой этаж.

Но, как мы уже знаем, стеновой материал в высотном строительстве играет новую и отнюдь не главную роль. Одним из первых в Москве было закончено строительство высотного здания на Смоленской площади. Здание это весит более 200 тысяч тонн, из которых примерно, только 50 тысяч тонн приходится на уложенный в здание дырчатый кирпич. Это значит, что вес кирпича в высотном здании составляет только около одной четверти всего веса здания. Остальные три четверти общего веса приходятся на другие материалы.

В здание на Смоленской площади вложено 10 тысяч вагонов самых различных материалов. И все эти материалы - будь то стеновые камни или металлоконструкции, архитектурные элементы или арматурные каркасы, сантехническое оборудование или богатейший ассортимент деревянных изделий, называемых в строительном быту «столяркой», - все они доставлялись на площадку в готовом виде, изготовленными нашей новой мощной строительной индустрией.

Даже «мокрые» материалы - бетоны и растворы - изготовлялись на специальных бетонорастворных заводах, полностью механизированных и частично автоматизированных. Строители на Смоленской площади приняли 25 тысяч автомашин с бетоном, изготовленным на заводе, отстоявшем от площадки на 15 километров. Индустриальное изготовление этого «мокрого» материала потребовало пробега автомашин, измеряемого сотнями тысяч километров.

Как ни велики эти цифры, они все же значительно уступают цифрам, характеризующим строительство Московского государственного университета. Здесь одно только главное здание весит более 1,3 миллиона тонн. Суточный же поток материалов исчислялся в 3 тысячи тонн.

Для того чтобы обеспечить стройку на Ленинских горах различными материалами, строителям пришлось проложить более 30 километров автодорог, около 15 километров железных дорог. Автомобильный парк строительства состоял из 700 машин.

Единственным, пожалуй, материалом, с которым строителям высотных зданий пришлось иметь дело, обрабатывая его тут же на площадке, была земля. Но и земляные работы были механизированы настолько, что старого, классического землекопного инструмента - лопаты - на площадке не было вовсе. Впрочем, не было там и самих землекопов. Огромные котлованы на высотных стройках «копали» экскаваторы, земляные работы производились богатейшим парком землеройных машин - канавокопателей, скреперов, бульдозеров, грейдеров и т. д.

Все работы, которые раньше выполнялись с применением мускульной силы рабочего, на высотных стройках. производили механизмы, одни наименования которых исчисляются сотнями. Все эти механизмы приводились в движение силой электричества или сжатого воздуха. Поэтому первыми сооружениями, которыми оснащались площадки высотных строек, были электрические подстанции, трансформаторные и распределительные устройства, компрессорные и т. д.

Мощность механизмов, работавших на строительстве Московского государственного университета, составляет 12 тысяч киловатт. Если учесть, что производственная база строительства МГУ потребляла дополнительно мощность в 5 500 киловатт и что в приведенную нами цифру не вошла мощность автомобильного и железнодорожного транспорта, то станет ясным, что энергетическая основа высотного строительства не имеет себе равной в прошлом.

Грузопоток на строительстве высотного дома на Смоленской площади был меньше, чем на строительстве МГУ, но и он был значительным: здесь на площадку в отдельные дни поступало около тысячи тонн грузов. Это значит, что через каждые три - пять минут на стройку прибывала автомашина, груз которой надо было немедленно не только принять, но и без промежуточного складирования поднять на различные этажи и доставить к рабочим местам.

Поднять металлические конструкции каркаса весом почти в 6 тысяч тонн, уложить 6 200 тонн арматурного железа, 40 тысяч кубометров бетона, поднять и доставить раствор для оштукатуривания 300 тысяч квадратных метров стен, потолков и т. д. было очень сложным делом.

Для того чтобы переработать эти грандиозные потоки грузов, подавая их по вертикали наверх, строители применяли самые разнообразные подъемно-транспортные механизмы. Здесь были и гигантские краны «УБК», и большое количество меньших вспомогательных кранов. На ряде строек инженеры остроумно использовали лифтовые шахты для установки в них подъемников строительных материалов, главным образом контейнеров с штучными грузами либо ковшей с бетоном и раствором. Работа таких подъемников была полностью автоматизирована.

Все механизмы на площадке работали по четкому графику. Каждый материал подавался туда, где он должен быть уложен, и именно в ту минуту, когда его надо уложить. О сложности этой задачи можно судить хотя бы по опыту строительства высотного здания на Котельнической набережной.

Здесь наиболее четко и успешно был применен так называемый график совмещенных работ. Это значит, что на объекте одновременно велись самые разнообразные строительные работы. Если на каком-то этаже вверху еще только монтировались металлические конструкции, то двумя этажами ниже уже бетонировались междуэтажные перекрытия, еще ниже велась кладка стен одновременно с их облицовкой и еще ниже устанавливались перегородки, велись отделочные и специальные работы и т. д.

Так, например, в день, когда из 24 этажей здания металлоконструкции были возведены на высоту только 9 этажей, нижний этаж снаружи уже облицовывался гранитом, внутри велись штукатурные работы, убыстрявшиеся тем, что и отопительная система была уже смонтирована и пущена.

Какой же четкостью должна была отличаться вся организация строительных работ и в том числе подъемно-кранового хозяйства, чтобы подать наверх и металлическую колонну, и арматуру, и бетон, и раствор, и керамические камни, и многое другое, что в одно и то же время на различных этажах требовалось рабочим различных профессий!

Кран подает к месту кладки одновременно четыре контейнера с материалом.

Строительство высотного здания на Котельнической набережной: вверху монтируются металлоконструкции каркаса, ниже - они бетонируются, одновременно еще ниже идет кладка и облицовка стен.

Стальные конструкции высотного здания на Смоленской площади монтируются сразу на всю его высоту

Интересно отметить, что на строительстве высотного здания на Смоленской площади был применен принципиально иной метод организации строительных работ. Здесь вначале скоростными темпами на всю высоту здания был возведен металлический каркас, а затем уже были развернуты все остальные работы по «начинке» здания. Каркас при этом использовался как удобная. база для установки производственных и подъемных механизмов.

Соревнование сторонников этих двух принципиально различных систем организации работ проходило в условиях горячих дискуссий: какой способ лучше - «Котельнический» или «смоленский»? В настоящее время ведется большая научно-исследовательская работа по обобщению опыта высотного строительства, в результате которой будет получен ответ на этот вопрос. Но и сейчас можно сказать, что как «котельниковцы», так и «смоленцы» проявили немало творческой выдумки и инициативы, чтобы вести «свое» строительство на высоком производственно-техническом уровне.

К числу интересных новинок, примененных «смоленцами», относится, например, новая конструкция опалубки - не только подвесной, но и опускной. Эта опалубка позволила начать бетонирование междуэтажных перекрытий не снизу, как обычно, а сверху, с 26-го этажа.

Опускная опалубка представляла собой тщательно изготовленную на заводе большую деревянную опалубную панель, перекрывавшую в один прием целую ячейку. Краном панель поднималась на 26-й этаж, подвешивалась к металлоконструкциям каркаса, в нее укладывались арматура и бетон. После того как бетон приобретал необходимую прочность, опалубку с помощью лебедок опускали на 25-й этаж, где тем же порядком производилось бетонирование, затем - на 24-й этаж и т. д.

Строительное производство испокон веков было сезонным, да и сами строители часто назывались «сезонниками». Официальные технические законы запрещали вести в зимнее время какие бы то ни было работы, а в исключительных случаях требовалось, чтобы строящийся зимой объект был полностью закрыт «тепляком», т. е. огромной дощатой коробкой, в которой печурки создавали необходимую «летнюю» температуру.

Еще в годы первых пятилеток в Советском Союзе была разработана богатая и оригинальная технология строительных работ, производимых в зимнее время. Технология эта из года в год совершенствовалась и привела в конце концов к тому, что сейчас зимы для строительства не существует. В зимнее время стройка у нас не замирает, работы ведутся нормально, как летом.

На строительстве высотных зданий работы не прерывались даже в 35 - 40-градусные морозы, и небезинте-ресно поэтому рассказать, в чем заключается сущность той «зимней технологии», которая позволяет нашим строителям, единственным строителям в мире, не исключать зиму из строительного календаря.

«Клеем», которым соединяются наиболее многочисленные части любого здания, будь то кирпич или керамические блоки, является раствор, т. е. замешанная на воде смесь песка, извести и цемента. Раствор служит «постелью», на которую укладывается каждый камень, и швом, который скрепляет камни по вертикальным граням.

В обычных условиях теплой погоды в растворе происходит химический процесс, в результате которого раствор сравнительно быстро, как говорят строители, «схватывается», затвердевает и окаменевает, соединяясь с кладкой в прочный монолит. Но на морозе раствор замерзает еще до того, как химический процесс в нем закончится, до того, как он «схватится», - «склеивающие», цементирующие свойства раствора еще не вступают в силу, не оказывают своего действия на кладку. Такой замороженный раствор считался строителями испорченным, и именно поэтому кладка в зимнее время запрещалась в царской России и не производится сейчас в капиталистических странах.

Советская наука пересмотрела эти взгляды. Научными исследованиями было установлено, что замороженный раствор отнюдь не является испорченным, мертвым, что его живые силы морозом отнюдь не убиты, - холод лишь усыпляет их, - и насквозь оледенелый раствор находится как бы в состоянии анабиоза [1], своеобразной зимней спячки.

[1 Анабиозом называется процесс временного прекращения жизнедеятельности. В животном мире это наблюдается у лягушек и рыб, у засохших червей - коловраток.]

Если же такому раствору дать оттаять и в дальнейшем обеспечить ему условия так называемого нормального созревания, то заснувшие химические силы вновь пробудятся, активизируются, и «зимний» раствор затвердеет и окаменеет так же нормально, как и обычный «летний» раствор.

Эти исследования позволили советской науке впервые установить новую, зимнюю технологию кладочных работ. Названа она кладкой способом замораживания и заключается в следующем. Раствор подается к рабочему месту немного подогретым. Эта теплота нужна ему только для того, чтобы сохранить свою пластичность и не оледенеть до тех пор, пока на него не будет уложен стеновой камень. Но когда камень уже уложен, то никаких мер против замерзания раствора не применяется: раствору и всей кладке предоставляют полную возможность замерзнуть.

Замерзшая кладка сама по себе обладает значительной прочностью и монолитностью. Лед, как известно, является не только прочным, но и «цепким» материалом, способным склеить, приморозить уложенные камни один к другому. В зимнее время прочность замерзшей кладки не вызывает у строителей сомнений: пока на нее действует мороз, она гарантирована.

С наступлением весенних оттепелей раствор оттаивает, вновь превращается в полужидкое тесто, не обладающее никакой прочностью, и выложенная за зиму кладка, казалось бы, должна разрушиться, расползтись. Этого, однако, не происходит. В предвидении оттепелей отдельные участки кладки закреплены в толще стены небольшими металлическими скобами - анкерами, и этого достаточно для того, чтобы не дать расползтись размороженной, оттаявшей кладке.

В оттаявшем же и пробужденном растворе произойдет та активная химическая реакция, которая заставит его схватиться, затвердеть и окаменеть.

На строительстве зданий обычных конструкций и этажности способ замораживания успешно применяется уже несколько лет. Но на строительстве высотных зданий к ее внедрению подошли осторожно.

Дело в том, что наружные стены высотных зданий, выкладываемые из различных материалов - стенового и облицовочного, - должны в конечном счете составить монолит. Если зимняя кладка стен не представляет собой никаких затруднений, то зимняя облицовка плитами или специальными блоками оставляла ряд серьезных сомнений.

В стене один камень накладывается на другой, и кладка, будучи заморожена и потом разморожена, может дать лишь некоторую небольшую осадку. Иное дело с облицовкой. Облицовочные плиты и блоки не накладываются, а только прикладываются к стене, соединяясь с ней при помощи раствора. Ясно, что при оттаивании замороженного раствора облицовке грозит не только осадка, но и сдвиг, соскальзывание ее по стене.

Поэтому в наших технических условиях говорится, что наружные облицовочные работы в зимнее время, как правило, не допускаются. При крайней необходимости они должны выполняться в тепляках. Такая крайняя необходимость и была у строителей высотных зданий, и в первую зиму кладочные и облицовочные работы производились под прикрытием брезентовых или фанерных тепляков, в которые подавался теплый пар, создавая в них плюсовую температуру.

Но работа в тепляках не могла считаться прогрессивным способом, и поэтому строители искали методов, которые позволили бы отказаться от их применения. Такие способы были найдены, и в следующую зиму на строительстве на Смоленской площади в опытном порядке были выложены некоторые ряды, за которыми установили тщательное наблюдение.

Опытные облицовочные работы показали, что они, подобно кладке, могут производиться способом замораживания. Облицовочные блоки должны быть тщательно «зацеплены» за стеновую кладку анкерами. Этого достаточно для того, чтобы не опасаться серьезного отслаивания облицовки при весеннем оттаивании кладки. Весной же пробужденные силы оттаявшего раствора вступят в действие и быстро полностью упрочат монолитную связь облицовки и стен.

На основании этих наблюдений в зиму 1952/53 года на строительстве Дорогомиловской гостиницы вся кладка стен и облицовка впервые в мире выполнялась способом замораживания. Даже самые сильные морозы не остановили строительных работ, и общие темпы возведения высотного здания не были снижены.

По-новому было организовано также производство в зимнее время бетонных и железобетонных работ.

Добротность и надежность любой железобетонной конструкции, будь то балка, колонна или плита, определяются прежде всего тем, насколько прочно металл арматуры схватывается, «склеивается» с бетоном. Но при отрицательных температурах и особенно при больших морозах ни о каком схватывании не может быть и речи, так как, с одной стороны, все стержни арматуры покрываются ледяной коркой и эта наледь не дает бетону возможности плотно охватить арматуру, а, с другой стороны, сам бетон превращается в твердую, оледенелую массу еще до того, как его внутренние вяжущие силы превратят массу в окаменелый монолит.

Сеть электропрогрева монолитного железобетонного перекрытия.

Именно по этим причинам бетонные и железобетонные работы в зимнее время также были категорически запрещены старыми строительными правилами.

Разработанные у нас в годы пятилеток методы зимнего бетонирования обширны и разнообразны. Они давно уже применяются на стройках нашей страны. Но нигде до сих пор они не применялись так широко, так смело и на таком высоком техническом уровне, как на строительстве высотных зданий. В этом отношении очень показателен опыт строительства высотного дома на Смоленской площади.

По предложению инженеров здесь была применена оригинальная конструкция электровоздуходувки. Она представляет собой трубчатый змеевик, включенный в цепь электрического тока. Подведенный от компрессора сжатый воздух пропускается через змеевик и, нагретый в нем электричеством до 200 градусов, с большой силой выбрасывается наружу. Таким простым способом был «обдут» металл всей арматуры. Наледь на арматуре быстро оттаивала, и вода вместе со снегом, задутым в опалубку, удалялась прочь.

Бетон доставлялся на строительную площадку с заводов. В обычных условиях дальняя перевозка неминуемо должна понизить температуру бетона и заморозить его. Для того чтобы этого не случилось, бетон на заводах замешивался из подогретых материалов на теплой воде. В дальнейшем принимались меры, предохранявшие бетон от потери тепла. Он перевозился в утепленных автомашинах-самосвалах. В автомашинах, доставлявших бетон на строительство Дорогомиловской гостиницы, днища кузовов были устроены двойными, в полость между которыми на ходу непрерывно подавались теплые выхлопные газы мотора автомашины.

Доставленный на площадку бетон укладывался в опалубку теплым и в ней подвергался электропрогреву до тех пор, пока не схватывался и не приобретал необходимой прочности. Простая сущность электропрогрева - способа, также изобретенного и широко применяемого в Советском Союзе, - заключается в том, что в сырую бетонную массу вводятся стержни-электроды, либо бетон покрывается сверху щитами, к которым прикреплены стальные полоски, также служащие электродами. При включении электродов в электрическую цепь влажный бетон начинает выделять тепло, которое и ускоряет процесс твердения.

Таковы основы советской «зимней технологии» строительных работ. Но, разумеется, главное, что позволяет строителям высотных зданий строить зимой так же продуктивно, как и летом, заключается в том, что все работы смело переводятся на путь индустриализации.

Для индустриальной стройки, на которой здание не строится, а монтируется, зима не является помехой. Недалеко время, когда здания будут монтироваться целиком из элементов, изготовляемых на специальных заводах. Тогда отпадут и способы, о которых было рассказано выше и которые порождены тем, что строитель еще вынужден производить некоторые «мокрые» работы на морозе.