Два робота-гидросносчика завершили удаление бетона с опор арены за 30 дней, тогда как при использовании традиционного метода на это, по оценкам, потребуется 8 месяцев.
Представьте, что вы проезжаете по центру города, не замечая многомиллионных расширений зданий поблизости — никакого перенаправления движения и никакого разрушительного сноса окружающих зданий. Такая ситуация практически неслыхана для крупнейших городов США, поскольку они постоянно развиваются и меняются, особенно в случае проектов такого масштаба. Однако именно этот едва заметный, тихий переход происходит в центре Сиэтла, поскольку застройщики используют другой метод строительства: расширение вниз.
Одно из самых известных зданий Сиэтла, арена Climate Commitment Arena, проходит масштабную реконструкцию, и её площадь увеличится более чем вдвое. Изначально арена называлась Key Arena, а её полное обновление и открытие запланированы на конец 2021 года. Этот амбициозный проект официально стартовал осенью 2019 года и с тех пор стал площадкой для применения уникальных инженерных и сносных технологий. Подрядчик Redi Services сыграл ключевую роль в процессе реконструкции, установив на площадке инновационное оборудование.
Расширение здания вниз позволяет избежать хаоса, вызванного традиционным горизонтальным расширением — перепланировкой городской структуры и сносом окружающих зданий. Но этот уникальный подход, на самом деле, не продиктован этими проблемами. Напротив, вдохновение исходит из желания и миссии защитить крышу здания.
Спроектированная архитектором Полем Тири для Всемирной выставки 1962 года, эта легко узнаваемая покатая крыша приобрела статус исторического памятника, поскольку изначально использовалась для проведения историко-культурных мероприятий. Статус памятника архитектуры требует, чтобы любые изменения здания сохраняли элементы исторической конструкции.
Поскольку процесс реконструкции проводится под микроскопом, каждый его этап подвергся дополнительному планированию и проверке. Расширение вниз — увеличение площади с 368 000 квадратных футов до примерно 800 000 квадратных футов — сопряжено с рядом логистических сложностей. Команда выкопала ещё 15 футов (4,5 м) под нынешним полом арены и примерно 60 футов (18 м) под дорогой. Несмотря на это, осталась небольшая проблема: как удержать кровлю весом 44 миллиона фунтов (20,7 млн кг).
Инженеры и подрядчики, включая MA Mortenson Co. и субподрядчика Rhine Demolition, разработали сложный план. Они демонтируют существующие колонны и контрфорсы, одновременно установив опорную систему для поддержки миллионов фунтов кровли, а затем будут опираться на неё в течение нескольких месяцев, чтобы установить новую опорную систему. Это может показаться сложным, но благодаря продуманному подходу и поэтапному выполнению им это удалось.
Руководитель проекта решил установить временную опорную систему для поддержки легендарной крыши арены стоимостью в несколько миллионов фунтов стерлингов, удалив при этом существующие колонны и контрфорсы. Эти опоры используются в течение нескольких месяцев для установки новых постоянных опорных систем. Сначала Aquajet выкапывает и удаляет около 600 000 кубических метров грунта. Специалисты пробурили скважину для установки новой опоры фундамента. Эта система из 56 колонн создала надстройку, которая временно поддерживала крышу, позволяя подрядчику копать до необходимого уровня. Следующий этап включает демонтаж старого бетонного фундамента.
Для проекта сноса такого масштаба и конфигурации традиционный метод с использованием зубила и отбойного молотка кажется нелогичным. На ручное разрушение каждой колонны ушло несколько дней, а на снос всех 28 колонн, включая 4 V-образные колонны и один контрфорс, ушло 8 месяцев.
Помимо традиционного сноса, занимающего много времени, этот метод имеет ещё один потенциальный недостаток. Демонтаж конструкции требует чрезвычайно высокой точности. Поскольку фундамент старой конструкции будет использован в качестве фундамента для новых опор, инженерам необходимо сохранить определённое количество конструкционных материалов (включая сталь и бетон), чтобы они остались целыми. Бетонодробилка может повредить стальные арматурные стержни и создать риск микротрещин в бетонной колонне.
Точность и высокие требования, предъявляемые к этой реконструкции, несовместимы с традиционными методами сноса. Однако существует другой вариант, требующий процесса, с которым многие не знакомы.
Субподрядчик, компания Rheinland Demolition Company, воспользовался услугами хьюстонского эксперта по распылению воды Jetstream, чтобы найти точное, эффективное и действенное решение для сноса. Jetstream порекомендовала Redi Services — компанию по промышленной поддержке, расположенную в Лаймане, штат Вайоминг.
Компания Redi Services, основанная в 2005 году, насчитывает 500 сотрудников и имеет офисы и магазины в Колорадо, Неваде, Юте, Айдахо и Техасе. Компания предоставляет услуги по управлению и автоматизации, пожаротушению, гидравлической выемке грунта и откачке жидкостей, гидравлической взрывной очистке, поддержке и координации сдачи-приёмки объектов, утилизации отходов, грузоперевозкам, обслуживанию предохранительных клапанов и т. д. Компания также предоставляет услуги по механическому и гражданскому строительству для повышения эффективности непрерывного технического обслуживания.
Компания Redi Services подтвердила эту эффективность и внедрила робот Aquajet Hydrodemolition на объекте Climate Commitment Arena. Для обеспечения точности и эффективности подрядчик использовал два робота Aqua Cutter 710V. Благодаря 3D-позиционированию головки оператора, он может работать в горизонтальной, вертикальной и верхней зонах.
«Мы впервые работаем под такой тяжёлой конструкцией», — сказал Коди Остин, региональный менеджер Redi Services. «Благодаря нашему предыдущему проекту с использованием робота Aquajet, мы считаем, что он идеально подходит для этого сноса».
Чтобы обеспечить точность и эффективность, подрядчик использовал два робота Aquajet Aqua Cutter 710V для сноса около 28 столбов, четырёх V-образных опор и одного контрфорса за 30 дней. Задача сложная, но не невыполнимая. Помимо пугающей конструкции, нависающей над головой, самой большой проблемой для всех подрядчиков на объекте является нехватка времени.
«График очень жёсткий, — сказал Остин. — Это очень динамичный проект, и нам нужно приступить к работе, снести бетон и дать другим завершить свою работу, чтобы реконструкция прошла по плану».
Поскольку все работают в одной области и пытаются завершить часть своего проекта, для обеспечения бесперебойной работы и предотвращения несчастных случаев необходимы тщательное планирование и чёткая координация. Известный подрядчик MA Mortenson Co. готов принять этот вызов.
На этапе проекта, в котором участвовала компания Redi Services, на площадке одновременно находилось до 175 подрядчиков и субподрядчиков. В связи с большим количеством работающих бригад, при планировании логистики важно учитывать безопасность всего персонала. Подрядчик обозначил зону ограниченного доступа красной лентой и флагами, чтобы люди на площадке находились на безопасном расстоянии от струи воды под высоким давлением и мусора, образующегося при удалении бетона.
Робот Hydrodemolition использует воду вместо песка или традиционных отбойных молотков, обеспечивая более быстрое и точное удаление бетона. Система управления позволяет оператору контролировать глубину и точность реза, что важно для таких точных работ. Уникальная конструкция и отсутствие вибрации ножей Aqua позволяют подрядчику тщательно очищать стальные арматурные стержни, не оставляя микротрещин.
Помимо самого робота, Redi Services также использовала дополнительную секцию башни для обеспечения высоты колонны. Также установлены два высоконапорных водяных насоса Hydroblast, обеспечивающих давление воды 20 000 фунтов на квадратный дюйм (20 000 фунтов на квадратный дюйм) со скоростью 45 галлонов в минуту (45 галлонов в минуту). Насос расположен на расстоянии 15 метров (50 футов) от рабочего участка (30 метров). Соедините их шлангами.
В общей сложности компания Redi Services снесла 250 кубических метров конструкции. Код. Материал, сохранив при этом стальные прутья толщиной 1 1/2 дюйма (3,7 см). Стальные прутья установлены в несколько рядов, что создает дополнительные препятствия для демонтажа.
«Из-за нескольких слоёв арматуры нам пришлось резать каждую колонну со всех четырёх сторон», — отметил Остин. «Именно поэтому робот Aquajet — идеальный выбор. Он может резать до 60 см толщиной за один проход, что означает, что мы можем обработать от 2 до 9,5 метров. В час, в зависимости от расположения арматуры».
Традиционные методы сноса приводят к образованию мусора, требующего утилизации. При гидросносе работы по очистке включают очистку воды и меньшую физическую очистку материалов. Струя воды, образующаяся при взрыве, должна быть очищена перед сбросом или рециркуляцией через насос высокого давления. Компания Redi Services решила использовать два больших вакуумных передвижных автомобиля с системами фильтрации для сбора и фильтрации воды. Отфильтрованная вода безопасно сливается в водосточную трубу наверху строительной площадки.
Старый контейнер был переоборудован в трёхсторонний щит, который был разобран для сдерживания взрывоопасной воды и повышения безопасности на оживлённой строительной площадке. Их собственная система фильтрации использует ряд резервуаров для воды и контроль pH.
«Мы разработали собственную систему фильтрации, потому что уже применяли её на других объектах и знакомы с этим процессом», — отмечает Остин. «Когда оба робота работали, мы перерабатывали 40 000 галлонов воды за смену. У нас есть независимая организация, которая контролирует экологические аспекты сточных вод, включая проверку pH для обеспечения безопасной утилизации».
Компания Redi Services столкнулась с небольшим количеством препятствий и проблем в ходе проекта. Каждый день в команде работает восемь человек: один оператор на каждого робота, один оператор на каждый насос, один оператор на каждый вакуумный автомобиль, а также руководитель и техник, обслуживающие две «команды» роботов.
Демонтаж каждой колонны занимает около трёх дней. Рабочие устанавливают оборудование, тратят 16–20 часов на демонтаж каждой конструкции, а затем переносят оборудование на следующую колонну.
«Компания Rhine Demolition предоставила старый контейнер, который был повторно использован и разрезан на трёхсторонние щиты, которые затем были разобраны», — сказал Остин. «С помощью экскаватора с большим пальцем снимаем защитное покрытие, а затем переходим к следующей колонне. Каждое движение занимает около часа, включая перемещение защитного покрытия, работу робота, установку вакуумной установки, предотвращение разлива пластика и перемещение шлангов».
Реконструкция стадиона привлекла множество любопытных. Однако гидравлический снос здания привлёк внимание не только прохожих, но и других рабочих на стройке.
Одна из причин выбора гидроструйной очистки — диаметр стержней 1,5 дюйма (3,7 см). Стальные арматурные стержни устанавливаются в несколько рядов. Этот метод позволяет Redi Services тщательно очищать арматуру, не создавая микротрещин в бетоне. Aquajet: «Многие были впечатлены, особенно в первый день», — сказал Остин. «К нам приехало около десятка инженеров и инспекторов, чтобы посмотреть, что получилось. Все они были потрясены способностью [робота Aquajet] удалять стальные арматурные стержни и глубиной проникновения воды в бетон. В общем, все были впечатлены, и мы тоже… Это идеальная работа».
Гидравлический снос — лишь один из аспектов этого масштабного проекта расширения. Арена «Климатическое обещание» остаётся площадкой для применения творческих, инновационных и эффективных методов и оборудования. После демонтажа первоначальных опорных столбов специалисты заново соединили крышу с постоянными опорными колоннами. Они использовали стальные и бетонные каркасы для создания внутренней зоны отдыха и продолжают добавлять детали, указывающие на завершение проекта.
29 января 2021 года после покраски и подписания строителями, Climate Promise Arena и членами Seattle Krakens последняя стальная балка была поднята на место в ходе традиционной церемонии укладки кровли.
Ариэль Виндхэм — писательница, пишущая о строительстве и сносе зданий. Фотография предоставлена Aquajet.
Время публикации: 06 сентября 2021 г.