Строительство и архитектура/3.

Современные технологии строительства, реконструкции и реставрации.

Спиридонов Э.С., Бояринов Д.А.

ФГБОУ ВО «Российский университет транспорта (МИИТ)», Россия

Методы постройки и формирование жизненного цикла сооружений водоснабжения.

Транспортное строительство имеет своим назначением формирование и развитие транспортной системы страны. Это железные и автомобильные дороги, речные и морские пути, воздушный и трубопроводный транспорт, все виды городского транспорта.

Объектами транспортного строительства являются пути сообщения и необходимые для их обслуживания объекты промышленно-гражданского строительства (ПГС) в составе транспортного комплекса. В экономически освоенных районах основной объём строительства приходится на такие объекты, как речные, морские и авиационные порты, транспортные узлы и объекты, обеспечивающие требования логистики — эффективного «входа» коммуникации в действующую социально-экономическую и транспортную структуру региона, города, промышленного комплекса. В районах нового освоения могут преобладать работы по созданию «транспортных коридоров» для одновременного обеспечения материальных, информационных и энергетических потоков, которые составляют необходимое условие хозяйственной деятельности и социального развития общества. При этом по одной трассе строят, например. автомобильную дорогу, ЛЭП и линии связи.

Водоснабжение и канализация устраиваются обычно в пунктах расположения пристанционных посёлков. Если вблизи либо на одной площадке располагается временный посёлок строителей, то для него устраивается временное водоснабжение.

В состав комплекса водоснабжения входят: водозабор открытый или скважинный, здания насосных станций первого и второго подъёмов; водоочистные сооружения; водонапорная башня или напорный резервуар; трубопроводы. Производятся строительные и монтажные работы. Строительные работы обычно выполняет подразделение генподрядной организации, а монтажные — специализированные субподрядные подразделения. Они укладывают трубы, сооружают колодцы, устанавливают водоразборные колонки, оборудуют насосные станции и водонапорные здания, монтируют водоумягчители, устраивают внутреннее водоснабжение. Наиболее трудоёмким является сооружение трубопроводных сетей.

Канализация включает сооружения для приёма, отведения и очистки сточных атмосферных, производственных и бытовых вод. Очистку производят механическим, химическим и биологическим способами. Канализационные сети устраивают безнапорные (самотёчные) и напорные. Трубы применяют керамические и чугунные, а также железобетонные и асбобетонные. Укладываются они на грунт либо на искусственное основание, вручную либо кранами. Все работы: строительные и монтажные - выполняют специализированные поезда.

Строительство насосных станций и водонапорных башен ведётся аналогично постройке обычных зданий. Работы выполняются в такой последовательности: строительные работы — монтажные работы — установка контрольно-измерительной аппаратуры — опробование системы. На сооружение комплекса водопроводно-канализационных сооружений разрабатывают план производства работ (ППР). Работы в нём делят на две-три группы: строительство трубопроводов; постройка зданий различного назначения; монтажные работы. Здания и наружные трубопроводы сооружают одновременно, а монтажные работы — несколько позже. При сооружении трубопровода выполняют разбивку, рытьё и крепление траншей, устройство колодцев, укладку труб, присыпку и засыпку траншей, испытание. Ведущей работой является укладка труб. Она лимитирует общий темп устройства трубопровода. Со сроком устройства трубопровода увязывают также сроки постройки зданий насосных станций, очистных сооружений и водонапорной башни. Окончание строительных и монтажных работ по ним планируют одновременно с окончанием устройства водопровода.

Работы по устройству водоснабжения выполняют очередями, чтобы приблизить срок начальной подачи воды (рисунок 1). В первую очередь бурят скважины, сооружают насосную станцию и прокладывают по одной нити напорного и разводящего трубопроводов. Воду начинают подавать без водонапорной башни. Во вторую очередь сооружают водонапорную башню, вторую нить напорного и разводящего трубопровода и часть поселкового трубопровода. Последней сооружают поселковую водопроводную сеть. Может быть обосновано и иное деление на очереди. ППР сопровождается календарными графиками производства работ: общим и по объектам. Обычно планируют поточное строительство сооружений. Продукцией каждого объектного потока является законченное сооружение: насосная станция, трубопровод и т.п. Объектный поток складывается из специализированных потоков. Продукцией последнего является конструктивный элемент сооружения: траншея, уложенные трубы и т.д.

По результатам технико-экономического обоснования может устраиваться и временное водоснабжение — для обслуживания строительных организаций и удовлетворения нужд временной эксплуатации дороги. Проектирование временного водоснабжения ведут в такой

очерёдности: рассчитывают потребность в воде; обосновывают необходимость временного водоснабжения; выбирают источники водоснабжения, разрабатывают принципиальную схему; рассчитывают диаметр трубопровода.

Потребность в воде рассчитывают исходя из действующих норм потребления для производственных, хозяйственно-питьевых целей, пожаротушения и технических нужд временной эксплуатации дороги. Источниками водоснабжения могут быть действующий водопровод, природный открытый бассейн, подземные источники и резервуары, регулярно заполняемые привозной водой. Для уменьшения либо устранения «бросовых» работ и затрат желательно временные нужды максимально удовлетворять за счёт первой очереди мощностей постоянного водоснабжения.

Особенности организации работ в районах вечной мерзлоты связаны с мероприятиями, не допускающими промерзания трубопроводов и обеспечивающими минимальное тепловое воздействие на окружающий массив, чтобы не допустить деградации мерзлоты (при строительстве по первому принципу), разжижения и просадок грунтов. В зависимости от мерзлотногрунтовых условий водопроводные линии укладывают по поверхности земли, в земляных насыпях или ниже поверхности земли. Решение выбирается сравнением вариантов.

Рисунок 1 Календарный график строительства водоснабжения станции и поселка (по [2]): 1 — рытье траншеи; 2 — крепление стен траншеи; 3 — укладка труб в траншею; 4 — заделка стыков; 5 — присыпка труб

Рассматривая проектирование и строительство отдельных видов работ по возведению железной дороги, необходимо учитывать жизненный цикл инвестиции проекта. Проблема определения жизненного цикла строительства ж.д. магистралей показана ниже.

Реальное производственное и экономическое наполнение понятия «инвестиционный процесс» воплощается в действия по созданию и использованию конкретного объекта. Проиллюстрируем это на примере железной дороги — жизненном и инвестиционном циклах проекта её создания и использования.

Жизненный цикл — это период времени и действий от научных поисков и обоснований по созданию железной дороги до полной выработки ресурса, полной амортизации фондов, после чего линия либо ликвидируется, либо проводится её реконструкция (техническое перевооружение), открывающая новый жизненный цикл эволюции транспортного объекта (А. А. Цернант).

Жизненный цикл проекта можно разделить на ряд этапов создания и эволюции транспортного объекта, характеризующих конкретные свойства динамичности системы (СП). Это периоды (рисунок 2):

1. научного проектирования (прогнозы, оценки, концепция разработки и оптимизации сценариев и управления СП);

2. технического проектирования (ТЭО, техническое проектирование, авторский надзор, экспертиза проекта на соответствие международным стандартам);

3. строительства (подготовка технической и ресурсной базы, строительно-монтажные и пуско-наладочные работы, контроль качества и сертификация, страхование, ввод в эксплуатацию);

4. коммерческой эксплуатации (временная и постоянная);

5. реконструкции.

В продолжении коммерческой эксплуатации на линии может неоднократно проводиться капитальный ремонт различных сооружений, устройств и хозяйств. В отличие от реконструкции (технического перевооружения, усиления) капитальный ремонт предназначается не для воспроизводства основных фондов дороги, а лишь для возмещения частичного их износа и достижения прежнего (нормативного) уровня надёжности без увеличения существующих провозо-пропускных способностей линии (например, капитальный ремонт ВСП, инженерных сооружений и т.д.).

Инвестиционный цикл является составной частью жизненного цикла транспортного объекта и, по своей сути, не должен превышать продолжительность жизненного цикла. Это время, в продолжение которого инвестируется проект и полностью возмещаются все затраты на создание транспортного объекта прибылью (доходами) в результате его эксплуатации и

(либо другими народнохозяйственными результатами (экологическими, оборонными, социальными, политическими).

Рисунок 2. Этапы и параметры жизненного и инвестиционного циклов эволюции транспортного объекта (железной дороги, автодороги и др.): Т_н — начало инвестирования проекта; t_жц — продолжительность жизненного цикла; t_иц(н) — нормативная продолжительность ' инвестиционного цикла; Т_нс — момент начала строительства объекта; t_ис — продолжительность инвестирования СП (строительной программы, проекта); t_с — продолжительность периода непосредственного строительства объекта (производственного цикла); t_ди — продолжительность периода допостроечного инвестирования (допостроечный период СП); t_но — нормативная продолжительность окупаемости инвестиций

Содержание и динамика действий в продолжение названных циклов составляют жизненный (физический) и инвестиционный (стоимостной, финансовый) процессы создания и функционирования объекта. Смысл учёта жизненного цикла состоит в планировании эффективного взаимодействия и обеспечения преемственности решения задач по этапам создания и использования линии. Инвестиционный цикл связан с оценкой эффективности проекта, а также последовательной и направленной его оптимизацией на различных этапах разработки и осуществления СП.

В настоящее время важным элементом организации работ является учет рисковых ситуаций. Виды рисков различны, но ни один процесс не может быть оценен правильно, если исключен учет потерь от рисков.

К рискам проектирования, строительным и эксплуатационным рискам, а также рискам территории строительства Проекта можно отнести риски, связанные с превышением фактических расходов над планируемыми, задержками в строительстве, строительный брак, иные риски, проявление которых может привести к задержке ввода дороги в эксплуатацию, а значит, и недополучению своевременных доходов.

Риски проектирования предполагают наличие ошибок в проектной документации, риски, связанные с экологическими последствиями строительства дороги (необходимостью получения соответствующей разрешительной документации), риски оптимальности спроектированного профиля трассы и т.п. Подобные риски ведут к появлению дополнительных работ и к увеличению срока работ по проекту. Опасность подобных рисков в том, что их проявление возможно на более поздних стадиях жизни Проекта - на этапах строительства и эксплуатации.

Риски, связанные с территорией строительства, как правило, являются рисками ошибок различного рола экспертиз территории строительства (археологическая экспертиза, геологическая экспертиза и др.), задержки в получении необходимых разрешительных документов, наличии сложных коммуникаций на территории строительства, требующих переноса, задержки при выкупе земли под строительство и т.д.

Строительные риски, это риски, связанные с действиями подрядчиков, скрытыми дефектами построенного объекта и т.п. Данные риски ведут к росту объёма строительных работ и увеличению сроков строительства.

Эксплуатационные риски, это риски того, что на процесс оказания услуг, оговоренных концессионным соглашением, или на отдельные элементы этого процесса будет оказываться какое-либо влияние, препятствующее оказанию услуг в соответствии с утвержденной спецификацией и/или в пределах предполагаемой стоимости.

Последствия эксплуатационных рисков заключаются в том, что стоимость эксплуатации и содержания может превысить проектную, следовательно, уменьшит предполагаемые доходы или приведет к несоответствию услуг установленным стандартам.

При разработке Проекта Концедент, при реализации большинства моделей ГЧП, может предлагать перекладывание рисков проектирования и строительных рисков на частный сектор. Как правило, это делается путем фиксирования стоимости работ, включая риски качества материалов и выполненных работ, в договоре с СПК на проектирование и строительство. Однако в этом случае, в данном договоре, должны быть определены, например,

точные технические требования к дороге, сроки строительства, жесткий порядок устранения выявленных дефектов и прочие процедуры. Чёткое описание в договоре требований и процедур позволит эффективно снизить риски, связанные со строительством дороги, для Концедента. При этом оставшуюся часть рисков смогут взять на себя частные инвесторы.

Такой подход к данной группе рисков в целом будет приемлем для частных компаний - потенциальных участников Проекта, при условии, что возможность Концедента вмешиваться в процесс проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию будет существенно ограничена. Если Правительство РФ возложит на частные компании четкие обязательства по проектированию, строительству и вводу в эксплуатацию дороги, то оставшийся уровень рисков может быть передан частным инвесторам. Это станет возможно, поскольку при наличии ясности в отношении ролей, обязанностей и зон ответственности заинтересованных сторон и участников Проекта, частные инвесторы будут в состоянии вырабатывать и реализовывать оптимальные способы управления данными группами рисков.

Следует хорошо понимать, что использование описанных принципов оптимального распределения рисков может привести и к тому, что Правительству РФ придется нести расходы в случае вмешательства и внесения по своей инициативе изменений в Проект, например, в порядок проектирования и строительства.

Приведение условий договоров на оказание услуг по созданию магистрали, в соответствие с основными показателями эффективности, а также учет в договорах приемлемого механизма государственной поддержки, (например, гарантирование определенного уровня доходности), позволит и Концеденту, и частным инвесторам получить оптимальные условия для достижения своих целей. В свою очередь неверные формулировки и нечеткое разграничение сфер ответственности умножат проектные риски, приведут к повышению затрат, а, следовательно, к увеличению необходимых объемов субсидирования.

Чтобы снизить для Концессионера риски задержки ввода в эксплуатацию объекта по вине Концедента, возможно включение в комиссию, проводящую приёмные испытания объекта, независимой проверяющей стороны.

Давая Концессионеру большую свободу внедрения в реализацию Проекта инновационных решений, Концедент может выиграть от возможного снижения стоимости строительства и эксплуатации, что, в свою очередь, уменьшит объемы необходимого субсидирования Проекта.

Более того, если в базовом варианте Проекта будут четко оговорены требования к дороге, сроки строительства, порядок устранения дефектов, порядок ввода в эксплуатацию и эксплуатационные показатели, Концедент будет иметь возможность не оплачивать неэффективную работу частного сектора.

Ответственность за риски, связанные с территорией строительства, как правило, распределяется следующим образом - до подписания концессионного соглашения ответственность несёт Концедент, а после - Концессионер. Для минимизации данной группы рисков для Концессионера решения в части ответственности по рискам должна принимать совместная комиссия с привлечением независимой проверяющей стороны.

Эксплуатационные риски также являются одними из основных рисков, возлагаемых на частных инвесторов. Могут потребоваться гарантии спонсоров или материнских компаний (если это не одни и те же лица), или соответствующие облигации, покрывающие все обязательства по эксплуатации на стадии выполнения договора. Это необходимо для того, чтобы гарантировать Концеденту невозможность возникновения ситуации, в которой оговоренные услуги не будут оказываться.

Для снижения эксплуатационных рисков очень важно, чтобы стандарты оценки деятельности в рамках реализации Проекта были четко прописаны, и установлены меры воздействия в случае их несоблюдения. Ответственность частного сектора за соблюдение стандартов работы входит в понятие оправданного расходования средств.

В тех случаях, когда стандарты работ допускают двусмысленное толкование или непригодны для достижения целей Концедента, уровень оказания услуг может быть недостаточно высоким в течение длительного периода времени. При этом, повышение уровня услуг будет достигнуто только в том случае, если с частным сектором будут достигнуты договоренности о внесении необходимых изменений в стандарты работ.

Литература:

1. Горшкова Н.Г. Основы проектирования автомобильных дорог. Белгород, изд. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2010. -316с.

2. Спиридонов Э.С., Беляев А.С., Гулак В.И. Методы оценки и управление рисками при строительстве и реконструкции железных дорог. изд. МИИТ, 2010. -138с.