Подъем колонн на барабан купола. Литография В. Адама по рисунку О. Монферрана. 1845 г.

Упоминание всемирно известных сооружений свидетельствует о большой работе, которая предшествовала возведению колонн Исаакиевского собора, об изучении Монферраном всех возможных аналогов этого рода в архитектуре Италии^[30].

О. Монферран. Проект Исаакиевского собора. Фасад, вариант. 1835 г.

О. Монферран. Выгрузка колонны для Исаакиевского собора на Адмиралтейской набережной. Акварель. 1830-е гг. Публикуется впервые.

Портик Исаакиевского собора

Выгрузка и перекатывание колонны на Адмиралтейской набережной. Тонированная литография А. Кювилье и В. Адама по рисунку О. Монферрана. 1845 г.

Кладка стен и пилонов Исаакиевского собора состоит из кирпича с прослойками камня. Она осуществлялась одновременно по всему периметру здания. Подведя кладку стен до уровня архитравов, Монферран изменил своему прежнему намерению перекрыть портик сводами из мрамора. Он сделал их металлическими, наиболее легкими, прочными и менее подверженными осадке, но архитравы создал по первоначальному проекту из монолитных гранитных блоков. Расчеты для этого произвел инженер Г. Ламе.

В 1835 г. архитектор внес существенные изменения в проект: заменил круглые в плане колокольни на квадратные с двумя монолитными колоннами по углам, а также восстановил ниши с дверьми в портиках. Для облегчения веса кладки над архитравами Монферран спроектировал кирпичные пологие своды-перемычки, и чтобы перемычки не давали распора, их пяты были заключены в чугунные «башмаки», закрепленные в стенах.

Изменения, внесенные Монферраном в проект, зафиксированы в третьем, уточненном, варианте проекта, утвержденном 14 февраля 1835 г. На чертеже, изображающем фасад, стоит подпись: «Быть посему. Николай. С.-Петербург». На этих чертежах Монферран окончательно установил размеры здания — они почти не отличаются от первоначальных. Общая высота сооружения, включая крест, становится 101,88 метра (прежде 71,85 метра). Наружный диаметр основания башенного круглого портика остался прежний — 33,72 и внутренний диаметр барабана — 21,83 метра.

Длина здания внутри не изменилась — 85,82 метра, а снаружи она увеличилась на ширину двух новых портиков и составила 102,24 метра. Высота больших портиков осталась без изменения — 17,04, как и круглого портика — 18,22 метра.

В течение 1836–1838 гг. были полностью закончены антаблементы вокруг всего здания и большая часть аттика. Внутри здания сооружены пилоны, несущие нагрузку весом в тридцать тысяч тонн, и возведены подкупольные арки с парусами.

Дальнейшие работы были связаны с установкой 24 колонн барабана купола. Выполнить это оказалось довольно сложно, так как для того, чтобы поднять колонны на большую высоту, необходимо было создать специальную конструкцию, поддерживавшую основание колоннады. Монферран разработал для этого случая систему наклонных арок — аркбутанов, которые, опираясь одним концом в основание колоннады, а другим на стены и пристенные пилоны, создавали необходимую прочность и устойчивость.

После сооружения этих конструкций приступили к установке 24 монолитных колонн из гранита, каждая массой 64 тонны. Затрата времени на все операции по установке каждой отдельной колонны составляла два часа.

Первая колонна была поставлена 5 ноября 1837 г., в течение двух месяцев подняты и все остальные. Началась разборка лесов и специальных приспособлений.

Прежде чем начать возведение купола Исаакиевского собора, Монферран изучил купола знаменитых соборов — Флорентийского (архит. Брунеллески), св. Петра в Риме (архит. Микеланджело), Пантеона в Париже (архит. Ж. Суфло и Ронделе), св. Павла в Лондоне (архит. К. Рен), Казанского собора в Петербурге (архит. А. Воронихин), а также другие купола и своды древних и современных зданий.

В основе конструктивного решения купола Исаакиевского собора лежит трехоболочная система. Нижний сферический купол является внутренним; второй, имеющий коническую форму, выдерживает значительную нагрузку светового фонаря. И первый и второй выполнены из чугунных сборно-разборных элементов. На коническую оболочку опирается, кроме фонаря, металлическая конструкция третьего, наружного, купола, покрытие которого состоит из листов золоченой меди. История техники до начала 1838 г. не знала столь широкого применения целиком сборных чугунных и железных элементов. Только в 1850–1851 гг. архитектор Дж. Пэкстон применил сборные металлические конструкции в лондонском Хрустальном дворце, построенном для первой Всемирной выставки 1851 г.

Установка колонн малых куполов собора. Литография Ф. Бенуа по рисунку О. Монферрана, 1845 г.

Барабан с куполом

Монферран использовал идею устройства купола лондонского собора св. Павла^[31]. Архитектор К. Рен заменил средний сферический купол, несущий тяжелый фонарь, завершающий здание, коническим — для уменьшения распора давления на стены. Монферран, анализируя статическую работу конструкции этого купола, и меры, принятые Реном для погашения распора, писал: «Что касается нас, мы решили построить купол св. Исаакия таким же прочным, как лондонский, но сделать его более легким. Мы добились этого, применив комбинацию чугуна, кованого железа и пустотелых керамических цилиндров — гончаров» [61].

Таким образом, опираясь на опыт предшественников, зодчий смело идет дальше. «Прискорбно видеть, — сообщает архитектор, — что все купола, составленные на парусных сводах по старой методе, не могут существовать долгое время, находятся под угрозой разрушения и в большинстве случаев уже не существовали бы, если бы не принимались меры для их спасения. Наш новый способ предлагает цельную, прочную конструкцию, которая внутри себя не может подвергнуться никаким расстройствам, которая не дает никакого распора и вес которой сводится к ¹/₁₀ того веса, который имел бы этот купол, если бы он был построен старым методом из камня» [61].

Монферран первым из архитекторов, работавших в Петербурге, разрешил вопрос о прочности купола, полностью созданного из металла. В этом Монферран не имел предшественников. В конструкции купола Казанского собора из металла сделана только наружная оболочка. К. И. Росси и инж. Кларк спроектировали железные арочные фермы большого пролета для Александрийского театра, что для того времени было техническим новшеством и вызывало сомнения даже у специалистов. Многие видные инженеры во главе с Н. П. Базеном усомнились в прочности конструкций и добились приостановления строительства. Оскорбленный Росси написал министру Двора письмо, где с горячностью заявил, что если в упомянутом здании от устройства металлической крыши произойдет какое-либо несчастье, то «в пример другим, пусть тотчас же меня повесят на одной из стропил».