Хирургический корпус НИИ НДХиТ (клиники Л.М. Рошаля) на ул. Большая Полянка

В апреле 2005 г. по поручению Правительства Москвы нашему бюро была поручена разработка гидроизоляции подземной части нового хирургического корпуса, несущие конструкции которого и способ строительства разрабатывались другими проектными орга- низациями.

Это была очень непростая задача разработать схему и конструкцию гидроизоляции подзем- ной части корпуса, расположенного над эскалаторным тоннелем метрополитена, учитывая планировавшуюся виброзащиту 1-го подземного этажа, высокий уровень грунтовых вод и минимальное заглубление временных и постоянных буровых колонн в толщу Перхуровских сильнотрещиноватых извест- няков и мергелей по отношению ко дну котлована. По проекту это заглубление составляло всего 1 м, а по факту в отдельных случаях подошвы буровых колонн оказались выше отметки дна котлована.

К тому же выполненное ограждение котлована из буросекущихся свай требуемой водонепроницаемостью не обладало. Как выяснилось позже, в процессе разработки котлована площадью 2300 м² на 4-м подземном этаже водоприток составлял не менее 40 м³/сутки при уровне грунтовых вод, расположенном на 8 м выше верха фундаментной плиты.

Необходимость отделения несущего каркаса наземной части хирургического корпуса и 1-го подземного этажа от остальной подземной части и ограждающих стен из буросекущихся свай виброизолирующими зазорами, съемными заменяемыми виброизоляторами и виброизолирующими прокладками не позволяла использовать традиционную схему и конструкцию гидроизоляции с монолитными железобетонными прижимными стенами на 1-м подземном этаже. Особые требования по водонепроницаемости стен предъявляло расположение на этом этаже конференц-зала, операционной, служебных помещений хирургического корпуса и помещений медперсонала.

Таким образом, пришлось использовать самонесущую полиэтиленовую листовую гидроизоляцию GSE “StudLiner”, закрепляемую с помощью клипс на лицевой поверхности выравнивающего монолитного железобетонного слоя по стенам из буросекущихся свай. Выбор полиэтиленовой гидроизоляции в первую очередь был сделан с учетом высоких санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к материалам, используемым для сооружения хирургического корпуса.

Со 2-го по 4-й подземные этажи была принята широко используемая за рубежом конструкция гидроизоляции стен из геомембран в сочетании с посекционной системой последующего подавления потенциально возможных течей.

С учетом высокого уровня грунтовых вод и сложного производства работ по возведению фундаментной плиты малыми захватками, также в связи с наличием буровых колонн, пронизывающих гидроизоляцию фундаментной плиты во многих местах, гидроизоляция фундаментной плиты была предусмотрена с внутренним страховочным дренажным слоем. Страховочный дренажный слой был призван обеспечить отвод небольшого количества воды, просачивающегося через дефекты выполнения гидроизоляции, по разуклонке в водосборные приямки, совмещенные с приямками пожаротушения.

Для обеспечения совместности деформаций несущего каркаса хирургического корпуса со 2-го по 4-й подземные этажи, не подлежавших виброзащите, и ограждающих стен из буросекущихся свай было предусмотрено устройство опорных штраб в уровнях двух перекрытий и фундаментной плиты глубиной до 25 см (включая толщину выравнивающего монолитного железобетонного слоя). Дополнительно под фундаментной плитой была предусмотрена монолитная железобетонная опорная балка-консоль, жестко заделанная в ограждающих стенах из буросекущихся свай. Эти мероприятия призваны были обеспечить сохранность защемленной гидроизоляции подземной части корпуса при осадках во время строительства.

Однако, директивные сроки строительства вынудили генерального подрядчика вместо проектного способа строительства по схеме ”сверху-вниз” (“top-down”) строить здание корпуса одновременно и вверх и вниз или способом “top & down”, что было бы вполне приемлемо, если бы не наличие множественных временных буровых колонн вдоль ограждающих котлован стен.

Когда началась массовая вырезка временных буровых колонн вдоль стен из буросекущихся свай с последующим возведением захваток фундаментной плиты и пристенных несущих пилонов, уцелеть защемленной гидроизоляции стен на 3-м и 4-м подземных этажах не было никаких шансов. Как выяснилось позже, разность осадок несущего каркаса строящегося корпуса превышала по отдельным временным колоннам 5 см, что вызвало разрывы геомембраны на стенах.

Условия выполнения гидроизоляционных работ осложнялись чрезвычайно тем, что без устройства временного пластового дренажа даже бетонную подготовку под гидроизоляцию фундаментной плиты выполнить было невозможно — свежеуложенный бетон просто размывался фильтрующей водой. Попытки повышения водонепроницаемости ограждения котлована чеканкой стыков быстросхватывающимися цементными составами и нагнетанием за ограждение уплотняющих растворов, особого эффекта не дали.

Поскольку на участках выполненной бетонной подготовки ее разуклонка (с уклонами не менее 3%) не справлялась со сбросом фильтрующей воды, на поверхности подготовки пришлось проштрабить водоотводные канавки и прорубить дополнительные отверстия для сброса воды во временный пластовый дренаж и местного снятия гидростатического давления.

При существенном и постоянном водопритоке в котлован из-за неудовлетворительной водонепроницаемости ограждения из буросекущихся свай обнаружить проблемы с гидроизоляцией до ее замыкания под фундаментной плитой не представлялось возможным.

В процессе замыкания гидроизоляции фундаментной плиты в страховочном дренажном слое поверх гидроизоляции обнаружился водоприток до 30 м³/сутки. Такого не наблюдалось ни на одном ранее сооруженном по нашим проектам объекте. Именно поэтому по нашему требованию срочно были представлены данные мониторинга за деформациями строящегося корпуса. Когда сравнили данные по зонам наибольших осадок несущего каркаса и зонам наиболее интенсивных фильтраций на 4-м подземном этаже, сомнений в повреждении гидроизоляции стен больше не было. Эти зоны полностью совпали.

Оказалось, что осадки, оценивавшиеся производителем мониторинга как существенно ниже допустимых осадок и нормируемых по своим абсолютным величинам и разностям для оснований зданий и сооружений в целом, не являются допустимыми по своей разности для зданий, возводимых способом ”top & down” до подведения фундаментной плиты, и тем более, для конструкции гидроизоляции. В этой области в России существует ”нормативный вакуум”.

Когда полностью завершились работы по возведению монолитных железобетонных несущих конструкций подземной части хирургического корпуса, на поверхности фундаментной плиты и прижимных стен образовались многочисленные зоны фильтрации воды — протечки. Необходимость инъекционного посекционного подавления протечек стала очевидной. А нам вспомнилась замечательная интермедия Аркадия Райкина про пиджак и пуговицы…

Сарказма добавляло решение генерального проектировщика по полной отмене заранее предусмотренной виброзащиты корпуса, оказавшейся совершенно не нужной после замеров на дне котлована фактических уровней шума и вибрации и сопоставления их с допустимыми уровнями по санитарным нормам.

Так мы получили важный урок: нельзя проектировать гидроизоляцию подземных сооружений, не имея возможности принимать решения по их несущим конструкциям и полностью контролировать выполнение всех строительно-монтажных работ и деформационный мониторинг за строительством. С другой стороны до нашего прихода в проект намечалось использование рулонной битумной оклеечной гидроизоляции, в случае применения которой никакое инъекционное подавление протечек уже бы не помогло.

Несмотря на этот досадный урок, по поручению Правительства Москвы в мае 2006 г. нам заказали разработку гидроизоляции очень сложной эксплуатируемой кровли все того же хирургического корпуса с вертолетной площадкой на ней.

Предыдущим проектом предусматривалось выполнение традиционной рулонной битумной гидроизоляции кровли без специальной защиты, не соответствовавшей требованиям пожарной безопасности для эксплуатируемых кровель и не обладавшей коррозионной стойкостью по отношению к авиационному керосину и техническим маслам.

Для инъекционного посекционного подавления протечек через монолитные железобетонные прижимные стены гидроизоляции и через фундаментную плиту вокруг буровых колонн использовались низковязкие полимеризующиеся композиции на основе метилметакрилата, модифицированного полиуретаном, а при большом поглощении инъекционного раствора предварительно — полимерцементные композиции.

Инъекционное подавление протечек на стенах выполнялось путем нагнетания уплотняющих композиций между гидроизолирующей геомембраной и монолитными железобетонными прижимными стенами. Хотя заранее предусматривалась разбивка гидроизоляции на секции площадью не более 150 м² путем приварки к гидроизолирующей мембране специальных уплотнительных лент (“Waterstop”), из-за низкого качества бетонирования прижимных стен гидроизоляции, вода при подавлении протечек в одной секции перетекала в другую секцию и вызывала протечки уже там. Таким образом, пришлось производить тотальное инъекционное уплотнение всех секций на 4-м подземном этаже.

Поскольку под фундаментной плитой была предусмотрена гидроизоляция с внутренним страховочным дренажным слоем и с превентивным инъекционным уплотнением узлов сопряжения фундаментной плиты с постоянными буровыми колоннами, подавить протечки через фундаментную плиту (с качеством бетонирования которой особых проблем не было) удалось легко и достаточно быстро.

Инъекционное подавление протечек на 4-м подземном этаже на первом этапе выполнялось при действующем разгрузочном дренаже под фундаментной плитой. Затем по нашей рекомендации временно заглушили разгрузочный дренаж и после проявления протечек в новых местах на стенах 4-го подземного этажа, произвели дополнительное инъекционное их подавление. После ликвидации всех протечек на 4-м подземном этаже при заглушенном разгрузочном дренаже проявились протечки на 3-м подземном этаже, хотя и в значительно меньшем объеме. Очевидно, что необходимо было выполнить полномасштабное инъекционное подавление всех протечек и на 3-м этаже.

Накануне торжественного открытия хирургического корпуса в конце декабря 2006 г. из-за отсутствия времени на завершение инъекционных работ на совещании по строительству объекта было принято решение о переводе временного пластового дренажа на постоянный режим в качестве разгрузочного дренажа с оборудованием водосборного приямка необходимым насосом и прекращению работ по инъекционному подавлению протечек.

По истечении полутора лет водоприток в оставленный разгрузочный дренаж под фундаментной плитой сократился в 2 раза за счет заиливания временного пластового дренажа и протечки на стенах 3-го подземного этажа проявились вновь.

В декабре 2008 г. по нашей рекомендации начались работы по инъекционному подавлению протечек на 3-м подземном этаже, продолжавшиеся без перерыва эксплуатации корпуса практически 4 месяца. С тех пор проблем с протечками в подземной части хирургического корпуса больше не возникало.

Для строительства хирургического корпуса НИИ неотложной хирургии и детской травматологии нами разработаны:

– измененная проектная документация по гидроизоляции подземной части и эксплуатируемых кровель, прошедшая московскую государственную экспертизу и получившая положительное заключение;

– рабочая проектная документация по гидроизоляции подземной части и эксплуатируемых кровель, включая гидроизоляцию вертолетной площадки.

Нами также рассмотрен и (после устранения замечаний) согласован регламент по инъекционному подавлению протечек, разработанный специализированным строительным подрядчиком.