Авторская группа и Сталинградпроект незамедлительно приступили к разработке рабочих чертежей, с тем, чтобы как можно быстрее начать строительство памятника-ансамбля.
Учитывая сложность и уникальность сооружения памятника, большие объемы работ и ограниченные сроки строительства, облисполком принял решение поручить эту работу Сталинградгидрострою — мощной строительной организации Министерства энергетики и электрификации СССР, которая строила гидроэлектростанцию им. XXII съезда КПСС и промышленные предприятия в городе Волжском. В Сталинградгидрострое были высококвалифицированные кадры ИТР и рабочего персонала, организация имела практический опыт по строительству сложных гидротехнических и промышленных объектов и располагала мощной строительной базой.
Приступив к строительству сооружений памятника, Сталинградгидрострой внес предложение о замене дорогостоящих, сложных в изготовлении и монтаже железобетонных каркасных конструкций, разработанных ранее Сталинградпроектом, на качественные насыпи. Предложение строителей было принято.
В 1959 году на площадке строительства комплекса развернулись работы. Возводились подпорные стены площади «Стоять насмерть», выполнялось строительство фундаментов главного монумента, началось вскрытие террас братских могил. Возводились конструкции железобетонной подпорной стены, ограничивающей площадь панорамы (Зал воинской славы).
Самым интересным и сложным сооружением комплекса является главный монумент. Первоначально он решался из двух фигур: Матери-Родины со знаменем Победы в правой руке и снопом колосьев, прижатым к корпусу фигуры левой рукой, и солдата с автоматом в руке, преклонившего колени и целующего колосья.
Из воспоминаний члена авторского коллектива заслуженного архитектора РСФСР Ф.М. Лысова:
По идейно-художественному замыслу эта группа олицетворяла собой наступившую мирную жизнь после победного окончания войны. Скульптурная композиция, венчавшая завершение комплекса, имела высоту примерно 25м, и постамент под ним «памятный зал» составлял высоту порядка 18м. Надо сказать, что по поводу главной скульптуры памятника, ее статичности и идейного содержания, были высказаны сомнения как при рассмотрении в Москве, так и в Сталинграде, да и все мы, причастные к этому памятнику, в том числе и сам автор Е. В. Вучетич, ощущали определенную неудовлетворенность. Причина в том, что защита Сталинграда еще не Победа. Действительно, Сталинградская битва знаменовала собой только середину Отечественной войны, и венчать памятник Героям Сталинградской битвы должна не статичная двухфигурная композиция, повествующая о начале мирной жизни, а, наоборот, призывающая к энергичным действиям, к дальнейшему наступательному ходу военных действий. Все это не могло нас успокоить, и особенно беспокоило нашего руководителя — скульптора Е. В. Вучетича. Мы посоветовали ему ехать в Москву, удалиться от обыденных забот о строительстве и полностью заняться творческими поисками решения столь ответственного и важного элемента памятника. Продолжительное время он отсутствовал в городе. Наконец настал день, когда Е. В. Вучетич возвратился в город, и мы все сразу заметили его возбужденную энергию, прилив бодрости, что всегда появлялось у него в период творческих успехов. Вечером он показал нам у себя на квартире гипсовую модель, размером около метра, где мы увидели совершенно новое предложение. Появилась динамичная, порывистая фигура женщины, Матери-Родины, с высоко поднятым мечом в правой руке, в стремительном порыве призывающей своих воинов к решительным схваткам для окончательного разгрома ненавистного врага. Суровое волевое лицо, гневно сдвинутые брови, кричащий широко открытый рот и развевающиеся на ветру волосы и шарфы — все это олицетворяло непреодолимую силу, экспрессию и страстный призыв к стремительному движению только вперед, к освобождению Отчизны! Новое предложение явилось логичным, высокоэмоциональным завершением того героического пафоса, которым насыщены все скульптурные композиции комплекса.
До начала разработки рабочих чертежей фундаментов главного монумента и других сооружений были проведены инженерно-геологические исследования и изучение грунтов. Рассмотрев конструкции и определив нагрузки от главного монумента, институт принял решение под сооружение применить «плавающие» фундаменты. Была запроектирована железобетонная плита в форме прямоугольника со сторонами по 24 м и толщиной 2 м. Для стабилизации влажного режима глин по периметру фундаментной плиты вдоль всего комплекса с двух сторон был запроектирован кольцевой дренаж.
Фундамент был уже готов, когда изменилось композиционное решение, вес фигуры увеличился более чем в 2 раза. Для гарантии устойчивости главного монумента была выполнена пригрузка холма в 150 тыс. т грунтом, который своим весом превосходил усилия, возникающие в сдвигающихся массах пород. Эта пригрузка повлекла за собой засыпку трех террас братских могил, вынудила частично вторгнуться на площадь Скорби с устройством двух подпорных стен вдоль первого и второго серпантинов главного монумента.
Расчет устойчивости был произведен инженерной группой под руководством доктора технических наук Н. В. Никитина.
Фигура свободно стоит на постаменте, не имея связи с фундаментом. При необходимости устранения крена в стилобате оставлены ниши и посредством домкратов можно фигуру выпрямить. Конструктивно главная скульптура состоит из внешней оболочки (тела) и соединяется внутренними вертикальными и горизонтальными диафрагмами, которые пересекаются между собой под углом 90 градусов и образуют пустые колодцы с сечением 3×3 м, горизонтальные диафрагмы располагаются по высоте на шести уровнях, имеют монолитное соединение с вертикальными диафрагмами и наружной оболочкой (телом). Толщина внешней оболочки фигуры от 25 до 60 см. Голова фигуры, шарфы, руки изготавливались отдельно на строительной площадке, затем монтировались при помощи башенного крана. В правой руке (кулаке) была замоноличена закладная деталь для крепления меча. Фигура главного монумента выполнена из бетона, по составу аналогичного тому, который применялся при строительстве Останкинской телебашни. Приготовление бетона производилось на себряковском цементе, а бетон готовился на железобетонных заводах управления «Волгоградгидрострой» в Волжском. На протяжении всего пути доставки бетона для главной фигуры на самосвалах были укреплены специальные флажки, что обеспечивало им зеленую улицу.
По заказу авторов меча Липкина и Булкина на металлургическом заводе «Красный Октябрь» были выполнены отливки и прокат титанового листа (первого меча). Но уже через 2 года после его монтажа потребовалась замена меча — при испытании модели титановая облицовка показала себя «хрупким материалом», меч несет ветровые нагрузки, как крыло самолета. При первом ремонте в 1972 году был изготовлен новый меч с обшивкой из нержавеющей стали СТ-3, установкой по двум диагоналям двух виброгасителей и устройством мембранных отверстий.
Леса для возведения фигуры главного монумента (более 1 тыс. т металла) монтировались полтора года; на площади была установлена модель фигуры в 1/10 величины, которая имела срезы через 5 см; затем методом полярных координат шло десятикратное увеличение конфигурации лекал на фанерных листах, которые строго маркировались, и по ним делалась наружная гипсовая опалубка для конфигурации тела, для проведения этих работ на заводе «Газоаппарат» был предоставлен новый цех.
Была установлена арматура тела фигуры, замыкавшаяся между внутренней и наружной опалубкой на высоте 50 см.
Бетонирование тела скульптуры производилось с внутреннего пространства на протяжении 3,5 месяца теплого периода в две смены, в третью смену очищалась площадка лесов от мусора.
Внутри фигуры предусмотрена лестница, позволяющая подняться по всей внутренней высоте скульптуры и подойти к любой части внутреннего объема, а также в голову, руки, полые шарфы, а в правой руке, держащей меч, предусмотрен лаз для прохода в полость меча.
В связи с тем, что фундаменты покоятся в толще мелеттовых глин, изменения влажного режима могут вызывать неравномерные осадки фундаментов, а вследствие этого — крен скульптуры и ее падение. Для исключения такого явления скульптуру поставили свободно на перекрытие фундаментов. Нижняя часть скульптуры (там, где находятся ноги) сделана в виде решетчатого железобетонного ящика с мощными (50 см) стенами. Этот ящик свободно уложен на перекрытие фундаментов, и по каждой стороне его предусмотрено по 4 ниши. Таким образом, при образовании критического наклона — крена фигуры в любую сторону от вертикальной оси, можно посредством гидравлических домкратов отрихтовать ее в нужное вертикальное положение, поскольку надземная часть скульптуры не связана жестко с фундаментом и прочно стоит за счет своего огромного веса и точного расчета центра тяжести.
Оболочка тела скульптуры и внутренние вертикальные и горизонтальные диафрагмы имеют двойное армирование, но в силу криволинейности оболочки скульптуры эта арматура не может сопротивляться растягивающим усилиям. Поэтому при любых воздействиях ветровых либо механических нагрузок все элементы железобетонного тела скульптуры находились постоянно под влиянием сжимающих усилий. Для обеспечения такого состояния конструкции скульптуры внутри ее тела — торсе, а также в руках установлена целая система стальных тросов диаметром 38 мм — открытая арматура, подобно струнам натянутая до расчетной нагрузки, обеспечивающей необходимое сжатие всех элементов скульптуры. Можно считать фантастикой, что главный монумент, подобно шахматной фигуре, стоит свободно и его можно снять и переставить на другое место.
Скульптуры «Стоять насмерть», «Скорбящая мать» значительно меньших размеров, чем «Родина-мать». Они также выполнялись посредством перевода рабочих моделей в натуральную величину. При помощи фанерных лекал были сделаны гипсовые формы, которые потом заполнялись бетоном. Шесть двухфигурных композиций, установленных на площади Героев, изготавливались в гипсовых формах, которые были сняты непосредственно с рабочих моделей, сделанных в натуральную величину. При создании «Стен-руин» применялся другой способ. Основной, несущий остов стен выполнен из красного кирпича на железобетонных фундаментах. По кирпичному остову был сооружен металлический каркас, на нем при бетонировании рельефа закреплялись деревянные щиты, по которым монтировались гипсовые слепки рельефов, снятых с развалин жилых зданий и мельницы. Аналогичным способом был сделан и монументальный рельеф на подпорной стене, ограничивающий площадь Зала воинской славы. Но в отличие от «Стен-руин» этот рельеф решен плоскостным способом, не имеет отдельных фигур и все изображение на нем четко очерчено по контурам.
«Стена-знамя» (с текстом В. Гроссмана) первоначально проектировалась как «Стена слез», где должны были быть размещены фамилии погибших в Сталинградской битве. По верху стены предусматривалась дренчерная система, которая имитировала бы льющиеся струи воды — слезы, но в окончательном варианте на стенах панорамы по кругу были расположены 34 знамен с фамилиями погибших. Решение устройства прямоугольного бассейна на площади Героев первоначально проектировалось зеленой площадкой.
Сооружение памятника-ансамбля началось в мае 1959 года и было завершено в октябре 1967 года. Заказчиками комплекса были Министерство культуры РСФСР (финансирование скульптурных работ) и Сталинградский исполком областного Совета народных депутатов, через Управление капитального строительства горисполкома (финансирование строительно-монтажных работ, осуществление технического надзора — начальники П.Ф. Панич, А. А. Макаров, главные инженеры — Р.М. Матяш, П.Н. Епишин, кураторы В.Г. Агафонов, М.В. Числов, В.Н. Клюшина).
Генеральным подрядчиком было ордена Ленина управление «Сталинградгидрострой» Министерства энергетики и электрификации СССР (начальник А. С. Мальченко — ответственный за ведение работ, гл. инженер управления Ю. С. Абрамов, инженерно-технические работники подразделений управления СГС, начальник технического отдела управления М. П. Калиниченко).
Основные работы вело УМСР ВГС (гл. инженер Г. Г. Ришутин, начальник ПТО С. А. Фролов, начальники участков А. А. Сумботян, И. Д. Букреев, Н. Д. Сапожников, ст. прораб М. Д. Засыпкин, прорабы А. Г. Носов, Л. А. Сорокалетова, Н. Долгов, ст. инженер участка Л. М. Юдина.
На сооружении подземных коммуникаций работу вело управление УСГР (начальник участка М. Г. Никулин, прораб В. А. Макаров).
Руководители субподрядных организаций: В. М. Михеев, Л. И. Солодовников, Н. И. Осадчий, И. М. Полтавский, В. С. Клямурис, Л. А. Новик, Э. С. Мартыненко, В. М. Михеев и др.
Скульптурные работы выполнялись скульптурно-производственным комбинатом Московского фонда Министерства культуры РСФСР (начальник участка А. Л. Мишкичев).
Натяжением канатной арматуры главного монумента занимался Волжский монтажный участок треста «Гидромонтаж» Министерства энергетики и электрификации СССР.
Спецработы выполняли:
- прокат металла для первого меча, титановая отливка и прокат листа из нержавеющей стали спокойной плавки СГЗ — волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь»;
- виброгасители для меча — волгоградский завод «Баррикады»;
- изготовление меча — Тушинский машиностроительный завод Министерства авиационной промышленности СССР;
- монтаж металлического каркаса главного монумента, монтаж нового меча — трест «Волгоградстальмонтаж»;
- гранитные и дорожные работы — Волгоградский трест дорожно-мостового строительства горкомхоза;
- электромонтажные работы — Волгоградское монтажное управление № 2 треста НВЭМ Минмонтажспецстроя СССР;
- вентиляционные работы — управление «Промвентиляция» Минмонтажспецстроя СССР;
- мозаичные работы Зала воинской славы — мастерские и лаборатории Академии художеств СССР Ленинграда;
- гальванические работы — Волгоградский завод медоборудования;
- благоустройство и озеленение комплекса площадью 250 га, в том числе памятник-ансамбль (26 га) — Волгоградский трест зеленого хозяйства — управляющий М. М. Иванов, начальник горкомхоза А. Ф. Шорин;
- вспомогательные работы по бетонированию — в/ч ПВО под командованием полковника Д. В. Болдина.
Оборудование и материалы поставили:
- прожекторы «Сайра» для художественной подсветки главного монумента — завод «Электромаш» города Гусева Калининградской области;
- магнитофоны для озвучания комплекса — завод «Радиотехника» города Мурома Владимирской области. Для Зала воинской славы авторами была избрана мелодия «Грезы» немецкого композитора Роберта Шумана (на вопрос, почему именно немецкий композитор, авторы отвечали, что советский народ боролся с фашизмом, а не с немецкой культурой);
- вентиляторы для ЗЦС — машиностроительный завод Оренбурга;
- мощные насосы для насосного полива зеленых насаждений комплекса — машиностроительный завод Уфы;
- гранит для лестниц и бордюра поставлялся из карьера Украины;
- художественное стекло для облицовки стен Зала воинской славы было изготовлено по спецзаказу на стекольном заводе Лисичанска УССР.
Даже этот неполный список заводов-поставщиков говорит о том, что в строительстве Памятника-ансамбля героям Сталинградской битвы на Мамаевом кургане принимала участие вся страна.
Уже в 1965 году НИИ «Гипроводстрой» начал наблюдения за вертикальными и горизонтальными смещениями подпорной стены, Зала воинской славы, главного монумента. С мая 1967 года за колебаниями меча и напряжений в канатной открытой арматуре главного монумента ведет наблюдение НИС Гидропроекта им. С. Я. Жука. Начиная с февраля 1968 года ежегодно производится наружный и внутренний осмотр главного монумента силами группы волгоградских альпинистов под руководством кандидатов технических наук Н. М. Зотова, С. М. Ширяева. В случае определения трещин, сквозных проточин они фиксируются на развернутой поверхности схем главного монумента, при необходимости проводится косметический ремонт.
Дирекция комплекса была назначена в 1966 году, за полтора года до сдачи сложного в эксплуатации объекта, имеющего километры связи и все надземные строения, обеспечивающие бесперебойное круглосуточное функционирование.
После принятия объекта Государственной приемочной комиссией 13–15 октября 1967 года строительные работы на комплексе не прекращались. Дирекция работала в тесной связи с членом авторской группы заслуженным архитектором РФ Ф. М. Лысовым. Все необходимые работы по реконструкции и ремонту велись на протяжении 35 лет.
За время эксплуатации с 1967 по 1972 год были выполнены следующие работы:
- пригрузка главного холма на 150 тыс. т;
- устройство дренажной системы от водопроводных баков, внутри баков выполнены металлические рубашки;
- замена титанового меча на меч из нержавеющей стали СТ-3 в 1972 году;
- ремонт главного монумента и гидрофобное покрытие;
- строительство здания Дирекции комплекса в 1968 году.
Все эти работы выполнялись управлением «Волгоградгидрострой», финансировались УКС горисполкома. С 1978 года все работы производились Дирекцией комплекса. Было выполнено следующее:
- замена мягкой кровли на медную;
- устройство проходного ливневого тоннеля у Зала воинской славы:
- дважды выполнялась замена трубопроводов теплотрассы от гормолзавода до Зала воинской славы;
- дополнительная врезка водовода;
- бетонные покрытия площадей, тротуаров площадью 16,5 тыс. м2 заменены на гранитные покрытия;
- реконструкция малой братской могилы и замена гипсовой скульптуры на медную (авторы Л. М. Майстренко и А. И. Томаров);
- реконструкция московского путепровода;
- большой ремонт бассейнов на площади «Стоять насмерть» и площади Героев;
- устройство тумб с землей городов-героев на Входной площади;
- замена электрооборудования освещения главного монумента;
- гидрофобное покрытие главного монумента в 1986 году силами альпинистов без устройства лесов.
Работы финансировались из республиканского бюджета через областной комитет по культуре, а также из местного бюджета областной и городской администрациями.
Дирекция считает, что имеется несправедливость в части того, что на памятной доске постамента главного монумента в списке участвующих в строительстве нет коллектива проектного института «Волгоградгражданпроект». Еще при жизни этот вопрос поднимал член авторского коллектива заслуженный архитектор Ф. М. Лысов, но его просьбы остались без решения. Проектный институт «Волгоградгражданпроект» был главным проектировщиком, и все рабочие чертежи комплекса (без скульптурных работ) выпущены им.
Многих участников строительства комплекса героям Сталинградской битвы на Мамаевом кургане нет в живых, но они оставили память о себе в сооружениях из камня и бетона.