К дню строителя.

7 сентября 1947 года в Москве одновременно заложили фундаменты восьми высотных зданий — подарок к 800-летию столицы. Через десять лет семь из них украсили московский небосклон, став символом послевоенного возрождения СССР. По оценке историка архитектуры Владимира Паперного, строительство высотных зданий стало началом грандиозного архитектурного проекта, цель которого состояла в том, чтобы застроить высотными зданиями всю Москву. Но как удалось построить 240-метровые небоскребы в стране, где до этого не строили ничего выше пяти этажей?
Главное из статьи:
Для возведения высоток пришлось освоить технологию монолитного железобетона и создать новые производства;
Грунт вокруг фундаментов замораживали рассолом при температуре -25°C на глубину до 27 метров;
Здание на Красных Воротах строили под наклоном, чтобы после оттайки грунта оно встало вертикально;
Специально для строительства изобрели самоподъемные краны;
Главное здание МГУ построили на коробчатом фундаменте — революционном решении инженера Николая Никитина.
Вызов эпохи: от пятиэтажек к небоскребам
В 1947 году СССР был страной малоэтажного строительства. Советское строительство в то время ориентировалось на кирпичные здания не более пяти этажей. Самыми высокими сооружениями считались сталинские дома в 7-9 этажей, но до американских небоскребов им было далеко.
Архитектура сталинских высоток по стилю перекликалась со зданиями муниципалитета на Манхэттене, Вулворт-билдинга и самого высокого на то время небоскреба Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке. Но если Манхэттен стоял на твердых скальных породах, то Москва располагалась на холмах и болотах. Если Манхеттен стоит на скалистой и твердой местности, то Москва стоит на холмах и болотах.
К строительству зданий привлекались лучшие специалисты того времени, но им предстояло решать задачи, с которыми никто в СССР прежде не сталкивался.
Революция в материалах и технологиях
Для возведения 136-метровой высотки было необходимо освоить технологию монолитного железобетона. Это требовало новых материалов и оборудования, для изготовления которых открывались целые производства.
Использовались прогрессивные технологии: сварной стальной каркас вместо несущих кирпичных стен, облегченные материалы стен — дырчатый кирпич, керамические и гипсовые пустотелые блоки. Это была революция в советском строительстве.
При строительстве гостиницы «Ленинградская» использовался мощный бетононасос, способный перекачивать раствор на высоту до 40 метров. Такого оборудования в СССР раньше не существовало.
Специально для их возведения даже были изобретены самоподъемные краны, что позволило соорудить высотки в невероятных темпах. Эти механизмы позволяли поднимать строительные материалы на высоту более 200 метров.
📷Фото с сайта: pegast.ru Заморозка грунта: технология из метростроя
Самой сложной задачей оказались слабые московские грунты. В случае строительства на неустойчивом грунте, так называемом «плавуне», его можно было бы заморозить — такая технология уже успешно применялась при строительстве метро.
Перед тем как рыть котлован, в течение девяти месяцев грунт по периметру будущей ямы искусственно замораживали на глубину 27 метров. Землю замораживали при помощи системы скважин и труб, в которых циркулировал рассол хлористого кальция температурой от -20°C до -26°C.
Вокруг фундаментов здания были забиты сотни труб, соединенных в единую систему, по которой «гоняли» специальный рассол, охлажденный до -25 градусов Цельсия. Эта технология создавала ледяную стену, не дающую котловану обрушиться.
Строительство под наклоном: уникальный эксперимент
При строительстве высотки на Красных Воротах для дополнительного укрепления фундамента было принято решение заморозить грунты вокруг котлована. А чтобы вспучивание грунта не привело к отклонению здания, высотку сразу стали строить под небольшим углом.
Инженеры знали, что при замораживании грунт будет расширяться и приподнимать один край фундамента. По расчетам максимальное отклонение составило бы 16 см. С таким наклоном и строили. После оттаивания грунта здание наклонилось в обратную сторону, но в пределах нормы.
Такой способ больше никогда и нигде не применялся из-за сложности расчетов. Расчеты проводил конструктор Виктор Абрамов, а само здание спроектировал Алексей Душкин — автор станций метро «Маяковская», «Кропоткинская», «Площадь Революции».
📷Фото с сайта: sd.suza.sk Коробчатый фундамент: изобретение Никитина
Фундамент и каркас главного здания МГУ разработал инженер Николай Никитин, позднее получивший известность как создатель Останкинской телебашни.
Никитин предложил строить здание МГУ на коробчатом фундаменте — герметичной железобетонной коробке небольшой высоты, но с плотными стенами. Фундамент сделали такого объема, чтобы масса вынутого грунта была равна массе будущего здания. Для этого пришлось вырыть 18-метровый котлован.
Инженер просчитал, что строить на ненадежных грунтах можно, если «смирить» их вспучиваемость. Для этого фундамент должен «плавать» в земле на полых внутри бетонных коробах. Соединенные электросваркой короба выровняют осадку сооружения и нейтрализуют реактивность грунтов.
Еще одно решение инженера — стальные колонны крестового сечения со свободным подвесом перекрытий. Это позволило построить высотку без температурных и осадочных швов.
Борьба с водой: иглофильтры и сваи
При строительстве гостиницы «Украина» дно котлована пришлось заглубить на 8 м ниже уровня грунтовых вод — и это всего в 70 м от реки. Чтобы котлован не превратился в бассейн, вокруг него устроили двойную стену иглофильтров.
При строительстве гостиницы «Ленинградская» грунтовые воды создавали особые проблемы. Чтобы здание не провалилось под землю, фундамент пришлось укреплять по сложной технологии.
Сначала в грунт забивали полые металлические трубы длиной до 10 метров. Затем внутрь вставляли арматуру и заливали ее пластичным бетоном. После затвердевания раствора трубы извлекали. Таким способом для усиления фундамента соорудили 1400 свай.
📷Фото с сайта: um.mos.ru Метро в небоскребе: инженерный подвиг
Высотка на Красных Воротах — единственная из семи, в которую встроен наземный вестибюль метро. Параллельное строительство небоскреба и создание дополнительного выхода из метро ставило перед инженерами непростую задачу, которую к тому же усугубляли водонасыщенные грунты.
Эскалатор в этом вестибюле прерывается промежуточной площадкой, а дальше располагается уже под другим углом. Сделать поворот пришлось из-за плавунов.
Обычно в таких случаях выполняют сначала подземные работы, а затем уже ведется строительство, но тогда пришлось бы отложить стройку дома на полтора года, а времени у рабочих не было.
Строительство «сверху вниз»
При возведении здания МИД были использованы передовые технологии того времени. Высотку строили «сверху вниз». Сначала был сооружен металлический каркас, после чего его поэтапно забетонировали, начиная с верхнего этажа.
Этот метод позволял ускорить строительство и обеспечить большую точность монтажа. Металлический каркас собирали как гигантский конструктор, а затем «одевали» в бетон и кирпич.
📷Фото с сайта: drive2.ru Новые системы жизнеобеспечения
Как и в других сталинских высотках, здесь работали едва ли не первые в стране системы кондиционирования и очистки воздуха. Это были экспериментальные установки, разработанные специально для высотных зданий.
Одна только звезда на шпиле высотки весит 12 тонн. Чтобы такое огромное здание с комфортом могли использовать люди, в МГУ установили 68 лифтов, в том числе и скоростные.
Во время возведения главного здания МГУ имел место конфликт пожарного надзора со строителями, которые категорически отказались взять в бетонные футляры все металлические элементы. В итоге строители победили, доказав прочность своих решений.
Цена эксперимента
Место строительства утверждал сам Сталин. Он же контролировал сроки грандиозной стройки, поэтому у архитекторов и инженеров не было времени на долгие колебания. В результате иногда приходилось идти на определенные риски и увеличение бюджета.
Архитекторам гостиницы «Ленинградская» Александру Борецкому и Леониду Полякову за проект сначала присудили сталинскую премию, но после смены власти чуть не отправили в тюрьму из-за критики — вычурность здания признали «излишней».
Одной из первых была достроена жилая высотка на Котельнической набережной. Возведение здания поручили Главному управлению лагерей промышленного строительства МВД, основной рабочей силой были заключенные и немецкие военнопленные.
Наследие инженерной мысли
Сталинские высотки стали полигоном для отработки технологий, которые позже использовались по всей стране. Строительство высотных зданий «растеклось за пределы России (Рига) и даже СССР (Варшава), чтобы поставить там точно такие же высотные здания, как в Москве.
Технологии заморозки грунта, коробчатые фундаменты, стальные каркасы — все это стало стандартом советского строительства. Опыт московских высоток помог построить Останкинскую телебашню, освоить строительство на вечной мерзлоте в Сибири.
До строительства «Триумф-Паласа» главное здание МГУ на Воробьевых горах более чем полувека было самым высоким зданием в Москве: высота 240 м, этажность центрального объема — 36.
📷Фото с сайта: fotokto.ru , Евгений Поляков
Семь сталинских высоток доказали, что советские инженеры могут решать задачи любой сложности. Без суперкомпьютеров и современных материалов, используя только логарифмические линейки и инженерную смекалку, они создали небоскребы, которые стоят уже почти 80 лет и остаются символами Москвы.