Мельница Гергардта входит в состав Музея-заповедника «Сталинградская битва» и является одним из символов Волгограда. Здание было построено в 1900 году и восстановлено после пожара в 1908 году с применением новой для того времени технологии – железобетонного каркаса. Во время битвы за город в 1942-43 году мельница стала важным узлом обороны.
Изначально заложенная в конструкцию повышенная прочность и кирпичные стены метровой толщины помогли выдержать многочисленные обстрелы, попадания снарядов и авиабомб. После войны здание решили не восстанавливать – как напоминание о жестоких боях.
Сегодня памятник находится в аварийном состоянии. Весной этого года из-за сильного ветра обрушился фрагмент стены – стало очевидно, что зданию необходим срочный ремонт. Восстановительные работы начались в сентябре с уборки висящих балок и бетонных обломков и установки опалубочной системы. Опалубка будет поддерживать плиты перекрытия на протяжении всех реставрационных работ, что обеспечит безопасность рабочих и защитит пролеты здания от дальнейшего обрушения.
Подрядная организация, которая выполняет работы по реставрации, обратилась в компанию с техническим заданием – подобрать такую опалубочную систему, которая позволит временно передать часть нагрузки с аварийных железобетонных перекрытий и защитит от возможного падения обломков с большой высоты. При этом опалубка должна быть съемной, чтобы конструкцию можно было без проблем перемещать между участками здания.
Основные сложности в подборе подходящей системы заключались в том, что все работы проходят в стесненных условиях и при этом предусматривается возведение новых перекрытий внутри помещений. Систему нужно было спроектировать таким образом, чтобы временная опалубка под основным перекрытием не препятствовала возведению конструкций, предусмотренных проектом реставрации. На некоторых этажах перекрытие сохранилось, на других практически полностью разрушено. Перед инженерами стояла еще одна задача – правильно определить расстановку всех элементов системы, чтобы не возникло проблем с монтажом непосредственно на стройплощадке.
По проекту реконструкции инженеры собрали все нагрузки, действующие на опалубочную систему от аварийного железобетонного перекрытия, то есть вес существующих перекрытий, а также возможные динамические нагрузки, и на основе этих данных произвели расчеты основных несущих элементов системы: главные и второстепенные балки, стойки и палубы из фанеры. После определения нагрузок и расчета были подобраны необходимые конструктивные элементы. Завершающим этапом проектирования стали раскладка главных и второстепенных балок и расстановка стоек. Проект разработан на 6 этажей, включая подвальный.
Конструкция собрана из универсальных типовых элементов заводского изготовления под конкретную задачу. Это стоечно-балочная система. Она представляет собой вертикально установленные металлические стойки, у которых регулируется выдвижка по высоте для установки в проектное положение. В нижней части стойки укреплены треногами, чтобы они располагались строго вертикально и в то же время имели жесткость установки.
По этим стойкам с помощью специальных листовых головок и креплений уложены деревянные двутавровые балки. Первый уровень – это главные балки, они воспринимают основное давление на изгиб и поперечную силу от нагрузок, которые приложены к этой системе. От главных балок вторым уровнем идут второстепенные, уже с более частым шагом. Если главные уложены через полтора метра друг от друга, то второстепенные – через полметра. Второстепенные балки формируют основание для крепления ламинированной фанеры, которая образует ровную поверхность в требуемой проектной отметке. На нее как раз и передаются нагрузки от перекрытия посредством специальных приспособлений.
Такие системы в большинстве случаев применяются для бетонирования плит перекрытия при строительстве многоэтажных домов. Конструкция позволяет воспринимать довольно большие нагрузки от железобетонных плит, имеющих высокую массу. При этом у системы хорошая вариативность и собираемость, в том числе в стесненных условиях. Небольшой вес элементов позволяет переносить детали системы вручную и собирать без применения специальной техники. Это крайне важно в ситуации, когда работы ведутся внутри здания, где не может работать кран. При необходимости конструкция позволяет добавить нетиповые элементы, такие как деревянный брус определенных размеров, стальные профили или металлоконструкции, которые можно изготовить на месте.
В случае обрушения аварийного перекрытия, конструкция выдержит и эти нагрузки, поскольку расчеты велись исходя из геометрических размеров существующего перекрытия и возможного падения обломков. Помимо этого, опалубка проектировалась с запасом по своему пределу прочности, что также увеличивает процент надежности. Иными словами, система может воспринять больший процент нагрузки, чем требуется по проекту.
Пока опалубка установлена только на самых нижних этажах, ситуация с аварийным перекрытием не позволяет установить оборудование выше. В процессе восстановления здания дальнейшие комплекты будут собираться и на верхних этажах. Конструкции будут стоять для страховки весь производственный цикл работ, после чего их демонтируют. Поддержку по монтажу и эксплуатации системы оказывает технический специалист, который находится на объекте во время установки и в ситуациях, когда возникают сложности. Он знакомит сотрудников с системой, с инструкцией по работе с ней, дает рекомендации и уточняет правила сборки. Ранее такие системы применялись только как опалубочные конструкции, использовались как леса доступа, несущие леса. Опыт применения опалубки при восстановлении Мельницы Гергардта в Волгограде показывает, что с помощью подобных систем можно решать и нестандартные задачи.