Строительная энциклопедия

Гидроизоляция подземной части сооружений НСК «Олимпийский» с использованием современных материалом и технологий.

Участие Украины в проведении Евро 2012 предполагает, в первую очередь, наличие так называемой «футбольной» инфраструктуры. Это значит, что основные и вспомогательные арены должны полностью соответствовать всем достаточно жестким требованиям УЕФА. Если строительство  «Донбасс­-Арены» и реконструкция Харьковского «Металлиста» уже закончены, то строительство стадиона в Львове и реконструкция главного стадиона страны НСК «Олимпийский» в Киеве –  в полном разгаре.

Поэтому хотелось бы подробнее остановиться на некоторых аспектах проектирования и строительства подземной части киевского стадиона, а именно – гидроизоляции его заглубленных частей.

Гидрогеологические условия в районе строительства крайне неблагоприятные: водонасыщенные грунты, постоянный водоприток и достаточно высокое давление воды (по некоторым оценкам – до 10 м). При реконструкции сооружений стадиона запроектировано большое количество подземных помещений, в которых должно быть сухо, даже тогда, когда все сооружение стоит на обводненных грунтах. Проникновение воды в эксплуатируемые подземные помещения может привести к катастрофическим последствиям, поскольку полностью нарушает режим их работы. Кроме того, в случае нарушения гидроизоляции, доступа к ней  не будет. Поэтому проектирование сооружения, выбор заказчиком системы гидроизоляции и, соответственно, технологии ее изготовления –  сложная многокритериальная задача, где на первом месте находится надежность и долговечность.

Решить такую задачу возможно только в случае полного взаимодействия, кооперации и сотрудничества всех участников проекта гидроизоляции: Инвестора или Заказчика, Проектировщика, Подрядчика и Поставщика самой системы гидроизоляции со всеми расходными материалами.

При выборе гидроизоляции необходимо ориентироваться на системный подход, то есть предусмотреть совокупность элементов, направленных на защиту сооружения от воздействия воды. Выбор грунта засыпки, подбор дренирующего слоя, теплоизоляционных, гидроизоляционных и конструкционных материалов – все эти составляющие, а также их сочетаемость, важны для создания надежной системы гидроизоляции. Само название «гидроизоляционная система» показывает, что важнейшим ее элементом является гидроизоляционный материал.

Одним из лидеров рынка строительных материалов для гидроизоляции вот уже 100 лет является концерн Sika, который был основан в начале ХХ века в Швейцарии. Тогда активно шли работы по электрификации железных дорог, Швейцария – горная страна, уже тогда имела значительное количество тоннелей, а протекающий тоннель и электричество – вещи несовместимые. Тогда, в 1910 г. основатель компании Каспар Винклер разработал и предложил добавку Sika®­1, которая значительно повышала водонепроницаемость бетонов и строительных растворов. Шли годы, добавки усовершенствовались, разрабатывались новые материалы на основе достижений современной строительной химии.

Компания Sika участвовала и участвует в самых больших и известных проектах гидроизоляции: тоннель под Ла­Маншем, тоннель «Готхард» в Швейцарии – самый длинный (57 км) двухпутный железнодорожный тоннель, многочисленные мосты, путепроводы и другие инженерные, а также гражданские сооружения по всему миру. В научно­исследовательских центрах концерна Sika постоянно проводятся исследования, испытания и разрабатываются новые технологии для удовлетворения самых жестких требований заказчиков. Компания участвовала в разработке проектов и строительстве десятков спортивных арен и стадионов в ЮАР, Китае, в различных городах Европы, таких как Дюссельдорф, Гельзенкирхен, Франкфурт на Майне, Базель, Женева, Цюрих, Берн, Вена и других.

В Украине материалы Sika® также применялись  при строительстве стадионов «Славутич­Арена» в Запорожье, «Донбасс­Арена» в Донецке, «Днепр­Арена» в Днепропетровске и других.

Особенностями проекта гидроизоляции поземной части сооружений НСК «Олимпийский» являются: значительная глубина заложения, наличие подпорок, требования по полной водонепроницаемости, наличие свайного поля, сложные гидрогеологические условия, разная высота фундаментов, возможность подвижек фундаментов относительно друг друга, длительные сроки эксплуатации и гарантии.  После анализа сложившейся ситуации было принято решение рассмотреть вариант гидроизоляции, которая с успехом уже много лет применяется при строительстве тоннелей, все узлы и сопряжения которой разработаны на восприятие гидростатического давления воды.

Это есть мембранная гидроизоляционная система, позволяющая проводить контроль и ремонт возможных протечек на любом этапе строительства или во время эксплуатации сооружения . Гидроизоляцию разбивают на секции площадью не более 150 м2 при помощи внешних гидрошпонок Sika®Fugenband. Шпонки изготавливаются из мягкого поливинилхлорида в виде лент шириной 200 и 250 мм с продольными выступами (анкерами), которые потом замоноличиваются в бетоне плиты и стен . Шпонка непрерывно приваривается к мембране, в результате чего образуются независимые участки железобетонных конструкций, изолированные друг от друга.

При локальном нарушении гидроизоляции вода попадает за мембрану, но не распространяется за пределы секции, ограниченной со всех сторон шпонками. Внутри каждой секции гидроизоляции устанавливается по 5 контрольно­инъекционных штуцеров. Концы трубок выводятся на поверхность изготавливаемой конструкции, таким образом, чтобы за ними можно было наблюдать в процессе эксплуатации сооружения.


Если в процессе эксплуатации герметичность гидроизоляции будет нарушена, можно быть уверенным, что повреждение расположено именно на той секции, из штуцеров которой протекла вода . В этом случае для восстановления герметичности через те же штуцеры закачивают специальный инъекционный состав, который распределяется в пространстве между мембраной и бетоном, полимеризуется и преграждает доступ воде, восстанавливая герметичность в пределах секции, ограниченной гидроизоляционными шпонками . Для подобных инъекций используют полимерный материал Sika® Injeсtion­305, который нагнетается по трубкам с помощью двухкомпонентной насосной станции Sika® Injection Pump PN­2C.

Благодаря такой системе легко определяются и устраняются местоположения повреждений гидроизоляции без проведения вскрышных работ, обеспечивая ее надежность и простоту эксплуатации.
Таким образом, появляется возможность восстановить целостность и непроницаемость гидроизоляции путем инъектирования жидкими полимерными смолами, которые будут подавать по тем же контрольно­-инъекционным трубкам и штуцерам. После полимеризации непроницаемость гидроизоляции восстановится именно в том блоке, где произошла протечка.

Подобная система гидроизоляции запроектирована и изготовлена впервые на территории Украины.

Основным гидроизоляционным материалом данной системы является  полимерная мембрана на основе ПВХ – Sikaplan® WP1100­20HL –  неармированная, с желтым сигнальным слоем, для гидроизоляции от грунтовых вод для всех типов зданий и сооружений, толщиной 2,0 мм и относительным удлинением при разрыве 380%. .Преимуществами данного материала являются полное отсутствие водопоглощения и обеспечение полной герметичности при однослойной укладке. Мембрана – дышащий материал.

Отдельные полотнища мембраны соединяются между собой внахлест при помощи термической сварки и образуют гомогенный (монолитный) изоляционный чехол требуемой конфигурации, причем прочность сварных швов, имеющих почти двойную толщину, превосходит прочность материала мембраны. В результате стык полотнищ, самое ненадежное место других материалов, становится наиболее надежным при использовании материала Sikaplan®.

Мембрана укладывается по всей площади фундамента здания в сочетании с использованием ПВХ­гидрошпонок и контрольно­инъекционных штуцеров с целью создания так называемого «чулка», позволяющего создать полную герметизацию подземной части сооружения.

Сложным для проектирования и изготовления узлом является место сопряжения свай с ростверками фундаментов, потому что, в результате образуются  швы  по контакту оголовка сваи и фундамента, плюс вода может фильтроваться через бетон самой сваи. Эти проблемы решаются путем установки по периметру оголовка сваи ПВХ-­гидрошпонки, сваренной в стык, замоноличивания оголовка сваи гидротехническим бетоном и устройства сверху оголовка полностью водонепроницаемого слоя из материала Sikadur®­42 .

Это водонепроницаемый, самовыравнивающийся полимербетонный материал на основе эпоксидной смолы и  высококачественных заполнителей, имеющий превосходную адгезию к бетону, арматуре и гибкому ПВХ. После чего гидроизоляционная мембрана раскраивается и укладывается так, что она приваривается к вертикальной гидрошпонке, образуя полностью водонепроницаемый узел сопряжения сваи и конструкций фундамента.     
При проведении всего спектра гидроизоляционных работ: подготовке и монтаже, разделении ее на секции гидрошпонкой, монтаже контрольно-­инъекционных штуцеров, устройстве защитных слоев из геотекстиля и цементно­-песчаного раствора, монтаже контрольных коробок очень важна тщательность и аккуратность, строгое соблюдение заложенных проектных решений.

Все использованные в системе материалы являются водонепроницаемыми, поэтому грамотное их соединение в гидроизоляционную систему является сложной и ответственной задачей, которую в состоянии выполнить организация, прошедшая соответствующее обучение, имеющая необходимое оборудование, обученный и дисциплинированный  персонал, а также соответствующую систему контроля качества выполнения работ и т.д. Такой организацией в данном проекте выступила компания «Гискон», ее специалисты с самого начала участвовали в разработке проекта гидроизоляции и непосредственной  его реализации, до сдачи гидроизоляции под арматурные, опалубочные и бетонные работы  следующим подрядчикам.

Таким образом, использование передовых материалов, технологий и мирового опыта уже сегодня позволяет качественно, достаточно быстро и недорого запроектировать, изготовить надежные гидроизоляционные системы, обеспечить их долгосрочную эксплуатацию для  самых сложных инженерных и гражданских сооружений. Следует отметить, что их использование требует обоснованных проектных решений, грамотного применения и обязательного контроля над выполнением всех параметров технологии.

Анатолий Синякин,
кандидат технических наук, доцент, начальник технического отдела «Сика Украина».