Пожарный вопрос
Интересный факт - во время возведения Главного здания МГУ имел место конфликт пожарного надзора со строителями, которые категорически отказались взять в бетонные футляры все металлические элементы. Проект такой металлоконструкции был даже составлен, причем естественно, что бетон не учитывался в статических расчетах армокаркаса и существенно утяжелял здание. В итоге все же победили строители.
Заморозили фундамент
Одна из самых спорных технологий была применена при строительстве самой первой сталинской высотки – на улице Садовая-Спасская. Высотный дом у «Красных Ворот» возводился с 1947 по 1953 год одновременно с северным вестибюлем одноименной станции метро. Поскольку вестибюль копали прямо под домом, стены его основания пришлось укреплять. Вообще, замысел архитектора Алексея Душкина, соединить вместе станцию метро и огромный небоскреб – невероятно амбициозная идея, требующая беспрецедентных технических решений. И они были разработаны совместно с архитектором Борисом Мезенцевым, главным конструктором Виктором Абрамовым и инженером Яковом Дорманом.
Этот самый уникальный способ устройства основания высотного здания по технической смелости и инженерному искусству является одним из величайших достижений строителей того времени. В водонасыщенных грунтах был сделан 30-метровый прокол, а под южной частью правого крыла здания устроены два эскалаторных хода, которые обеспечили второй выход из уже действующей станции метрополитена. Дальше в грунт по периметру будущего котлована глубиной 24 метра, вокруг фундаментов здания были забиты сотни труб, соединенных в единую систему, по которой «гоняли» специальный рассол, охлаждённый до – 25 градусов Цельсия. Трубы замораживали грунт, и можно было строить, не боясь обрушения. В то же время монтаж каркаса здания 137-метровой башни велся с отклонением от вертикали. Когда строительство было закончено, и грунты оттаяли (примерно к 1962 г.) высотка встала на место. Правда, все же, с небольшим отклонением. Стоит отметить, что именно такой способ из-за сложности расчётов больше никогда и нигде не применялся.
Половина промежуточного поворотного вестибюля располагалась на 16 метров ниже подошвы фундамента здания, его окружала толща водонасыщенных плывунных грунтов. Было принято решение заключить вестибюль в жесткий шестигранный "стакан", который одновременно будет играть роль фундамента правого крыла административной части здания. Проблема заключалась еще и в том, что «стакан» и лежащую на нем крышку с двумя консольными выступами под эскалаторные ходы необходимо было возводить, не задерживая хода работ на высотной части здания. Учитывая жесткие сроки, а также невозможность перекрыть движение транспорта по Каланчевской улице, было принято решение отказаться от раскрытия котлована с обычными для слабых грунтов откосами. Как мы уже упоминали, инженеры решили обратиться к нестандартному способу проходки глубоких котлованов с искусственным замораживанием плывунных грунтов, таким образом использовать замороженный грунт в качестве материала, способного воспринять давление окружающего грунта, а также гидростатическое давление грунтовых вод. Были привлечены ученые геологи, металлурги и даже нефтяники.
Сложная конфигурация «стакана» определила внутренний диаметр замороженного массива в виде цилиндра со стенками толщиной 5,6 м. Для его создания были заложены 230 скважин средней длиной около 27 м. При этом 110 скважин потребовались для замораживания грунта вокруг эскалаторных тоннелей, а 33 скважины оказались необходимы в качестве наблюдательных. Опущенные в скважины замораживающие колонки замкнули в два контура, оба контура были подключены к замораживающей станции с двумя аммиачными компрессорами. В трубах циркулировал рассол хлористого кальция, его температура колебалась от -20° С до -26° С.
Конструкция "высотки на Лермонтовской" намеренно возводились с наклоном. Причина оказалась в том, что в результате пученья замороженного грунта, край фундамента со стороны вестибюля должен был подниматься, в то время как другой его край под возрастающим давлением стальных и бетонных конструкций должен был давать осадку. Сложнейшие расчеты показали, что максимальное значение подъема фундамента высотной части составит 50 мм, а общий перекос с учетом последующих осадок по диагонали длинной в 51,2 м составит 70 мм. Если бы железобетонный каркас возводился строго вертикально, то после оттаивания он занял бы положение с отклонением от вертикали примерно на 0,16 м.
В итоге было принято беспрецедентное в практике строительства уникальных сооружений решение - вести монтаж колонн центральной части здания с заданным контр-креном. Графиком производства работ активное замораживание было предусмотрено вести до 15 марта 1950 г. К указанной дате максимальный подъем одного из углов фундамента действительно не превышал расчетного и составлял 48,7 мм. Но из-за отставания работ от графика, как это почти всегда случается у строителей, режим замораживания пришлось поддерживать до 20 мая (а температуры в то время уже оказались "летними"), что привело к подъему угла на 62 мм. Таким образом, фактический перекос фундамента по диагонали составил 83 мм. Контрольные расчеты показали, что к перенапряжениям фундамента и элементов каркаса это не привело.
С наступлением осени процесс естественного оттаивания грунтов стал идти со скоростью меньше расчетной. Было принято решение усилить его интенсивность подачей в скважины рассола, подогретого до +70 градусов. Это позволило управлять процессом посадки фундамента в течение всего октября. В дальнейшем процесс оттаивания решили вести без участия специалистов, а естественным путем. Следуя за осадкой фундамента, каркас хоть и избавился от первоначального крена, получил наклон в противоположную сторону, впрочем, не выходящий за пределы допустимого.