Каких последствий удалось избежать при нарушении технологии монтажной сварки металлоконструкций на стадионе “Газпром Арена”?
Без преувеличения одним из самых уникальных стадионов в нашей стране является “Газпром Арена”, построенный в Санкт-Петербурге в 2016 году. Здесь проходили матчи чемпионата мира по футболу, чемпионата Европы, а сейчас проходят домашние матчи футбольной команды “Зенит”.
Сооружение возводили без малого 9 лет. За это время проект менялся 5 раз, а вместимость стадиона возросла на 30% и более чем на 60% - площадь самого строения. За годы стройки сменялись не только генподрядчики, но и губернаторы самого Петербурга. Стоимость строительства здания выросла в 6,5 раз: с 6,7 млрд до 43,8.
Почему Газпром Арена - уникальное сооружение?
Японский архитектор Кисё Курокава спроектировал поистине необычное сооружение. Многие находят сходство с летающей тарелкой, приземлившейся прямо в живописном Санкт-Петербурге. Стадион имеет вместимость 68 000 человек и выделяется несколькими необычными особенностями. Во-первых, у него есть две опции: поле может выезжать, а крыша открываться. Крыша, которая «парит» над чашей стадиона, поддерживается 40 вантами, натянутыми на восемь пилонов. Площадь крыши в три раза больше Красной площади и составляет 71 500 квадратных метров. Кроме того, если сложить все металлоконструкции, получится масса, достаточная для создания трех Эйфелевых башен.
Стационарная крыша стадиона имеет каркасную конструкцию в форме двояковыпуклой линзы, в центральной части которой расположен проем над футбольным полем. Металлическая конструкция состоит из кольцевых ферм, а вдоль длинных сторон проема установлены "ездовые" фермы для раздвижного покрытия. Покрытие подвешено на несущих вантах и вантах-оттяжках к восьми стальным наклонным пилонам высотой около 100 м.
Нарушение технологии монтажной сварки
По итогам исследования состояния “Газпром Арены” нашлось несоответствие монтажных сварных швов на конструкциях сжатого кольца технологическим требованиям нормативов. В лаборатории прочности проката и соединений ЦНИИСК им. Куриченко было установлено, что 98,5% монтажных сварных швов сжатого кольца имеют недопустимые дефекты - трещины. Стадион фактически находился в предаварийном состоянии.
“Конструкции, в которых обнаружены дефекты, были изготовлены из стали 10ХСНД класса прочности С390. Такую сталь с высокими прочностными характеристиками необходимо сваривать по определенной технологической схеме. Нарушение технологии привело к тому, что в сварных монтажных швах появились трещины” – пояснил С. Гуров - заведующий лаборатории.
Какое решение было принято
Чтобы не выводить стадион из эксплуатации, дефекты было принято устранить путем усиления конструкции “кольца” в зафиксированных местах, не затрагивая при этом треснувших швов. Для этого изготовили специальные накладки из толстолистового высокопрочного сжатого кольца в строго определенной последовательности. Это было необходимо, чтобы равномерно перераспределять нагрузку. Сварить все надо было с первого раза, достигнув высоких значений механических свойств швов, а именно ударной вязкости не ниже 150 Дж/кв см, при минимальных требованиях на такую сталь в 34–66 Дж/кв см. Трудоемкость выполнения работ оценили в более чем 45 тыс. человеко-часов. Длительность работ составила около полутора лет.
Хорошо, что вовремя проведенное исследование позволило принять необходимые меры и устранить допущенную ошибку при сварке монтажной конструкции стадиона “Газпром Арена”.
Эксперты ЗАВОДА АРМИКОН прекрасно знают, какую роль играет качество сварки. В собственной лаборатории нашего предприятия мы тщательно проверяем выпускаемую продукцию. Наша компания проводит испытания крестообразных, стыковых и тавровых сварных соединений с определением прочностных показателей на срез и растяжение. А также испытания арматурной стали с определением физико-механических характеристик, относительного удлинения и временного сопротивления.
*Источник: статья Николая Николаева, журнал “Металоснобжение и сбыт” (июль-август 2023).