ГЭСН 05-01-007-04: Погружение свай-оболочек вибропогружателем

Введение

Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН) являются основополагающими документами в строительной отрасли Российской Федерации, предназначенными для определения потребности в ресурсах при выполнении строительных и специальных строительных работ. Они служат базой для разработки единичных расценок (ФЕР, ТЕР) и используются для составления сметных расчетов ресурсным и ресурсно-индексным методами.

Норма ГЭСН 05-01-007-04 входит в состав Сборника ГЭСН-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов". Она детально регламентирует процесс погружения железобетонных свай-оболочек с использованием вибропогружателя, что является одним из наиболее эффективных методов устройства глубоких фундаментов в определенных грунтовых условиях.

Назначение и область применения нормы

Основное назначение ГЭСН 05-01-007-04 – это нормирование затрат на погружение железобетонных свай-оболочек, которые характеризуются следующими параметрами:

• Длина свай: Свыше 12 метров. Это указывает на применение нормы для объектов, требующих глубокого заложения фундаментов, например, для крупных инженерных сооружений, мостов или высотных зданий.
• Диаметр свай: До 2 метров. Данный диапазон диаметров охватывает большинство типовых свай-оболочек, используемых в современном строительстве.
• Тип грунта: Связные грунты. К ним относятся суглинки и глины различной консистенции – от твердой до мягкопластичной. Важно отметить, что вибропогружение в связных грунтах имеет свои особенности, которые учтены в данной норме.
• Метод погружения: Вибропогружатель. Технология вибропогружения основана на снижении сил трения и сцепления в грунте под действием вибрации, что облегчает заглубление сваи.
• Обязательное условие: Извлечение грунта из полости сваи-оболочки. Это ключевая особенность, отличающая данную норму от других, где грунт может не извлекаться или сваи являются сплошными. Извлечение грунта позволяет снизить сопротивление погружению и обеспечить проектную несущую способность сваи.

Единица измерения

Единицей измерения для ГЭСН 05-01-007-04 является 1 кубический метр (м3) железобетона свай-оболочек. Это означает, что все ресурсные показатели, такие как трудозатраты рабочих, машино-часы работы строительной техники и расход материалов, приведены на каждый кубический метр объема железобетона, из которого состоит погружаемая свая-оболочка.

Техническая информация

Состав работ по норме ГЭСН 05-01-007-04

Норма ГЭСН 05-01-007-04 включает в себя полный комплекс технологических операций, необходимых для качественного и безопасного погружения железобетонных свай-оболочек с извлечением грунта. Детальный состав работ, учтенный в данной норме, выглядит следующим образом :

1. Контрольная сборка секций свай-оболочек. Перед началом погружения секции свай-оболочек проходят контрольную сборку. Этот этап критически важен для проверки точности изготовления, соответствия геометрических размеров и правильности стыковки элементов. Качественная сборка предотвращает деформации и обеспечивает надежность конструкции в процессе погружения и дальнейшей эксплуатации.
2. Установка и снятие устройства для подвешивания оболочки в направляющем каркасе. Для точного позиционирования и поддержания вертикальности сваи-оболочки в процессе погружения используется специальный направляющий каркас. Данная операция включает монтаж и демонтаж вспомогательных устройств, обеспечивающих надежное крепление и перемещение оболочки.
3. Установка свай-оболочек в направляющий каркас. После подготовки направляющего каркаса сваи-оболочки устанавливаются в него. Этот этап требует высокой точности и координации действий, так как от правильного начального позиционирования зависит точность заглубления сваи по проектным отметкам.
4. Наращивание свай-оболочек с приваркой фланцев, гаек и антикоррозийной изоляцией стыков. Поскольку норма применяется для свай длиной свыше 12 метров, часто возникает необходимость в наращивании секций свай-оболочек. Этот процесс включает сварку фланцев и гаек для надежного соединения секций, а также последующую антикоррозийную изоляцию стыков. В норме учтены затраты на электроды, болты, фланцы и битум, необходимые для одного наращивания. Качественная изоляция стыков обеспечивает долговечность и защиту конструкции от агрессивных воздействий окружающей среды.
5. Установка на сваю-оболочку и снятие с нее вибропогружателя. Вибропогружатель – это основное оборудование для выполнения работ по данной норме. Операция включает его точную установку на голову сваи-оболочки и последующий демонтаж после завершения погружения. Правильная установка вибропогружателя обеспечивает эффективную передачу вибрации на сваю и грунт.
6. Монтаж и демонтаж эрлифтов и высоконапорных труб. Извлечение грунта из полости сваи-оболочки является обязательным условием применения данной нормы. Для этого используются эрлифты – устройства, которые с помощью сжатого воздуха или воды поднимают разжиженный грунт изнутри оболочки. Данный пункт включает все операции по монтажу, подключению и последующему демонтажу системы эрлифтов и сопутствующих высоконапорных труб.
7. Погружение свай-оболочек с извлечением грунта из полости сваи-оболочки. Это основной технологический процесс. Под действием вибрации, создаваемой вибропогружателем, силы трения и сцепления между сваей и грунтом резко уменьшаются, что позволяет свае заглубляться под собственным весом и весом вибропогружателя. Одновременно с погружением происходит непрерывное извлечение грунта из внутренней полости сваи-оболочки с помощью эрлифтов, что предотвращает образование грунтовой пробки и обеспечивает требуемую несущую способность сваи.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-01-007-04 предусмотрен расход следующих машин, механизмов и материалов:

Машины и механизмы (в маш.-ч):

• Вибропогружатели низкочастотные электрические для погружения свай-оболочек, эксцентриковый момент 124,4 кгм, центробежная сила 604 кН: 2.78 маш.-ч. Эти мощные установки создают вибрацию, которая разжижает грунт вокруг сваи, значительно снижая сопротивление погружению. Низкочастотные вибропогружатели особенно подходят для массивных железобетонных оболочек и позволяют работать вблизи существующих сооружений благодаря сниженному уровню шума и вибрации.
• Краны козловые, грузоподъемность 65 т, высота подъема крюка 24 м: 10.71 маш.-ч. Используются для подъема и точной установки тяжелых секций свай-оболочек, а также для монтажа и демонтажа вибропогружателя и другого крупногабаритного оборудования.
• Котлы битумные передвижные электрические с центробежной мешалкой, объем загрузочной емкости 400 л: 0.21 маш.-ч. Применяются для разогрева и поддержания необходимой температуры битума, используемого для антикоррозийной изоляции стыков свай-оболочек.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.15 маш.-ч. Обеспечивают оперативную доставку необходимых материалов, инструментов и мелкого оборудования на строительную площадку и между участками работ.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 1.34 маш.-ч. Необходимы для выполнения сварочных работ при наращивании секций свай-оболочек, обеспечивая прочное и надежное соединение фланцев.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: 3.74 маш.-ч. Являются источником сжатого воздуха для работы эрлифтов, которые используются для эффективного извлечения грунта из полости свай-оболочек.
• Насосы центробежные многоступенчатые с электроприводом, подача 60 м3/ч, напор 165 м: 3.32 маш.-ч. Могут использоваться для подачи воды в систему эрлифтов, для промывки полости свай или для водоотлива при необходимости.

Материалы (на 1 м3 железобетона свай-оболочек):

• Битум нефтяной строительный БН-90/10: 0.001 т. Используется для создания защитного антикоррозийного слоя на стыках свай-оболочек после их сварки, предотвращая воздействие влаги и агрессивных сред.
• Вода: 96 м3. Необходима для различных технологических процессов, включая работу эрлифтов (для создания водогрунтовой смеси), промывку оборудования и другие вспомогательные нужды.
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 1.3 кг. Расходуются при выполнении сварочных работ по соединению секций свай-оболочек.
• Болты с гайками и шайбами строительные: 3.18 кг. Применяются для механического крепления фланцев и других элементов при наращивании свай.
• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 32 мм: 0.236 м. Используется для подачи воды под давлением к эрлифтам или для других гидравлических систем.
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм: 0.007 т. Может использоваться для изготовления вспомогательных элементов, усилений или временных конструкций на площадке.
• Уголок стальной горячекатаный равнополочный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина полок 35-56 мм, толщина полки 3-5 мм: 0.001 т. Аналогично листовому прокату, применяется для создания вспомогательных или крепежных элементов.
• Брус обрезной хвойных пород (ель, сосна), естественной влажности, длина 2-6,5 м, ширина 100 и более мм, толщина 100 и более мм, сорт III: 0.001 м3. Используется для устройства временных направляющих, подкладок или других деревянных элементов, необходимых в процессе монтажа и погружения.
• Трубы стальные бесшовные горячедеформированные со снятой фаской из стали марок 10, 20, 35, наружный диаметр 45 мм, толщина стенки 3,5 мм: 0.236 м.
• Трубы стальные бесшовные горячедеформированные со снятой фаской из стали марок 10, 20, 35, наружный диаметр 114 мм, толщина стенки 4,5 мм: 0.236 м. Эти трубы могут быть элементами системы эрлифтов, вспомогательных трубопроводов или временных обсадных конструкций.

Трудозатраты и требования к квалификации

Для выполнения работ по погружению железобетонных свай-оболочек согласно ГЭСН 05-01-007-04 предусмотрены следующие трудозатраты:

• Затраты труда рабочих-строителей: 23.73 чел.-ч на 1 м3 железобетона свай-оболочек.
• Средний разряд работы: 3.8. Это означает, что для выполнения данного комплекса работ требуется бригада рабочих со средним квалификационным разрядом не ниже 3.8. В состав бригады должны входить специалисты, способные выполнять монтажные, сварочные работы, управлять крановым оборудованием, вибропогружателем, компрессорами и насосами, а также осуществлять контроль за процессом погружения и извлечения грунта.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Правильное применение ГЭСН 05-01-007-04 в сметной документации требует строгого соблюдения алгоритма:

1. Изучение проектной документации: Начните с тщательного анализа разделов проекта, касающихся свайных фундаментов. Особое внимание уделите чертежам свай, их спецификациям (длина, диаметр, тип – свая-оболочка), а также данным инженерно-геологических изысканий, определяющим тип и характеристики грунтов на площадке. Убедитесь, что проектом предусмотрено извлечение грунта из полости свай-оболочек.
2. Определение объема работ: Рассчитайте общий объем железобетона свай-оболочек, подлежащих погружению, в кубических метрах (м3). Для полых железобетонных свай объем определяется за вычетом объема полости, если только это не полые сваи с закрытым нижним концом. Этот объем будет являться основным измерителем для применения нормы.
3. Проверка условий применимости нормы: Сверьте полученные данные с условиями применения ГЭСН 05-01-007-04:

• Длина свай-оболочек должна быть свыше 12 м.
• Диаметр свай-оболочек должен быть до 2 м.
• Погружение должно осуществляться вибропогружателем.
• Работы должны проводиться в связных грунтах.
• Обязательно должно быть предусмотрено извлечение грунта из полости сваи-оболочки. Если хотя бы одно из условий не выполняется, необходимо искать другую, более подходящую норму.

4. Учет наращивания свай: Если проектом предусмотрено наращивание свай-оболочек (что часто бывает при длине свыше 12 м), помните, что данная норма уже включает в себя расход материалов для одного наращивания на каждую сваю (электроды, болты, фланцы, битум). Если проектом предусмотрено большее количество наращиваний на одну сваю, или используются специфические технологии стыковки, возможно, потребуется дополнительный расчет или корректировка.
5. Расчет прямых затрат в базисных ценах: Умножьте нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты рабочих, машино-часы работы машин и механизмов, расход материалов) на определенный объем работ в м3. Полученные значения будут представлять собой прямые затраты в базисных ценах (например, 2000 года для ГЭСН-2001).
6. Приведение к текущим ценам: Для получения сметной стоимости в текущих ценах необходимо применить соответствующие индексы пересчета. Эти индексы разрабатываются и утверждаются региональными центрами ценообразования в строительстве и публикуются на официальных ресурсах.
7. Документальное подтверждение: Все расчеты и принятые решения по применению нормы должны быть обоснованы ссылками на проектную документацию, инженерно-геологические изыскания и действующие нормативные акты.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 05-01-007-04 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые сметчику необходимо учитывать:

• Тип грунта: Норма строго ориентирована на связные грунты. Вибропогружение в таких грунтах может быть эффективным, но имеет свои нюансы. В отличие от песчаных и водонасыщенных грунтов, где вибрация легко разжижает среду, в плотных глинах и суглинках может образовываться так называемая "глинистая подушка" под острием сваи. Это может снизить несущую способность сваи, и в таких случаях иногда требуется добивка сваи ударным методом на финальном этапе погружения для уплотнения грунта. Для несвязных грунтов (пески, супеси) следует применять другие нормы, например, ГЭСН 05-01-008-01.
• Метод погружения: Норма применима только для вибропогружения. Если проектом предусмотрен другой метод (например, забивка дизель-молотом), необходимо использовать соответствующие нормы, такие как ГЭСН 05-01-001.
• Извлечение грунта из полости: Это обязательное условие. Если сваи-оболочки погружаются без извлечения грунта из полости, или используются сплошные сваи, данная норма не подходит. Технология извлечения грунта с помощью эрлифтов или других средств является неотъемлемой частью процесса, учтенного в норме.
• Длина и диаметр: Четкие ограничения по длине (свыше 12 м) и диаметру (до 2 м) свай-оболочек. Отклонение от этих параметров требует поиска других норм в сборнике ГЭСН-05, которые учитывают иные габариты свай.
• Послойное залегание грунтов: В случае, если свая проходит через слои грунтов различных групп, и одна из групп составляет не менее 80% от общей глубины погружения, то для всей глубины погружения применяются нормы расхода ресурсов по этой основной группе грунта. Если же соотношение групп грунтов иное, нормы расхода ресурсов определяются суммарно для общей толщины слоев 1-й и 2-й групп.
• Неучтенные ресурсы: В некоторых случаях сметные расценки могут не учитывать все необходимые ресурсы или указывать расход "по проекту". Сметчику необходимо внимательно проверять такие моменты и включать дополнительные затраты на основании проектной документации.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 05-01-007-04, как и любой другой сметной нормы, сопряжено с риском совершения ошибок, которые могут привести к искажению сметной стоимости. Вот наиболее распространенные из них и способы их предотвращения:

1. Неправильный выбор нормы по типу грунта: Самая частая ошибка – применение данной нормы для несвязных грунтов (пески, супеси). ГЭСН 05-01-007-04 четко указывает на связные грунты. Как избежать: Всегда тщательно изучайте инженерно-геологические изыскания и выбирайте норму, которая строго соответствует фактическому типу грунта на строительной площадке. Для несвязных грунтов используйте, например, ГЭСН 05-01-008-01.
2. Игнорирование габаритов свай: Норма имеет строгие ограничения по длине (свыше 12 м) и диаметру (до 2 м). Использование ее для свай меньшей длины или большего диаметра приведет к некорректному расчету ресурсов. Как избежать: Внимательно сверяйте проектные размеры свай с условиями применения нормы. Если размеры отличаются, найдите соответствующую норму в сборнике ГЭСН-05.
3. Отсутствие извлечения грунта: Если проектом не предусмотрено извлечение грунта из полости сваи-оболочки, применение данной нормы является ошибочным. Как избежать: Убедитесь, что технология производства работ, описанная в проекте, включает извлечение грунта из полости сваи. Если нет, ищите нормы для погружения полых свай без извлечения грунта или для сплошных свай.
4. Неправильный учет наращивания: Норма уже включает затраты на одно наращивание. Если в проекте предусмотрено несколько наращиваний на одну сваю, или, наоборот, их полное отсутствие, это может привести к завышению или занижению сметной стоимости. Как избежать: Проверьте проект на количество наращиваний. При необходимости внесите корректировки или используйте дополнительные расценки для учета специфических условий.
5. Применение для сплошных свай: ГЭСН 05-01-007-04 предназначена исключительно для свай-оболочек, которые являются полыми внутри. Применение ее для сплошных железобетонных свай – грубая ошибка. Как избежать: Четко различайте типы свай по проектной документации. Для сплошных свай существуют отдельные нормы.
6. Неправильный учет объема работ: Объем полых свай-оболочек для расчета принимается за вычетом объема полости. Ошибка в этом расчете приведет к искажению всей сметы. Как избежать: Всегда используйте корректные формулы для расчета объема железобетона свай-оболочек, учитывая их полость, если это не закрытый нижний конец.

Практические советы

Для эффективной работы с ГЭСН 05-01-007-04 и составления точных сметных расчетов рекомендуются следующие практические советы:

• Глубокое погружение в проект: Не ограничивайтесь только кодом нормы. Внимательно изучите всю проектную документацию, особенно разделы, касающиеся геологических условий, конструктивных решений фундаментов, технологии производства работ (ППР). Это позволит понять контекст применения нормы и избежать ошибок.
• Использование Технической части сборника ГЭСН-05: Обязательно ознакомьтесь с Общими положениями и Технической частью Сборника ГЭСН-05. Там содержатся важные указания по применению норм, коэффициенты, правила исчисления объемов работ и классификация грунтов, которые могут существенно повлиять на расчет.
• Консультации с экспертами: При возникновении сложных или нестандартных ситуаций не стесняйтесь обращаться за консультацией к инженерам-геологам, проектировщикам или опытным специалистам по свайным работам. Их знания помогут правильно интерпретировать исходные данные и выбрать оптимальное решение.
• Актуализация нормативной базы: Регулярно проверяйте актуальность используемых сборников ГЭСН. Нормативы могут изменяться и дополняться, поэтому важно работать с последними редакциями (например, ГЭСН-2020 или более поздними).
• Внимание к неучтенным ресурсам: Некоторые нормы могут содержать ресурсы с расходом "по проекту" или не учитывать определенные затраты. Всегда проверяйте состав ресурсов и при необходимости включайте дополнительные позиции в смету на основании проектных данных и обоснований.
• Документирование решений: Всегда фиксируйте обоснования для выбора той или иной нормы, а также для применения коэффициентов или дополнительных затрат. Это поможет при проверках и согласовании сметной документации.

Связанные нормы

Для полного и корректного сметного расчета свайных работ, а также для учета подготовительных и сопутствующих операций, сметчику могут потребоваться нормы из других таблиц Сборника ГЭСН-05 или смежных сборников:

• Погружение вибропогружателем железобетонных свай-оболочек с извлечением грунта из полости сваи-оболочки диаметром до 3 м в грунты: несвязные: Эта норма применяется для аналогичных свай-оболочек с извлечением грунта, но в несвязных грунтах (пески, супеси) и для свай диаметром до 3 метров. Используется, когда геологические условия отличаются от тех, что предусмотрены ГЭСН 05-01-007-04.
• Бурение скальных пород 5 группы под основание свай-оболочек: Если проектом предусмотрено предварительное бурение в скальных или особо плотных грунтах для установки свай-оболочек, данная норма будет использоваться для учета затрат на буровые работы.
• Погружение дизель-молотом копровой установки на базе трактора железобетонных свай: Применяется для погружения железобетонных свай ударным методом (забивка), который является альтернативой вибропогружению и часто используется в более плотных грунтах.
• Погружение вибропогружателем железобетонных свай-оболочек длиной до 12 м с извлечением грунта из полости сваи-оболочки диаметром до 2 м в грунты несвязные: Схожая норма, но для свай меньшей длины (до 12 м) и в несвязных грунтах.
• Погружение вибропогружателем железобетонных свай-оболочек длиной свыше 12 м с извлечением грунта из полости сваи-оболочки диаметром до 2 м в грунты несвязные: Аналогична 05-01-007-04 по длине и диаметру, но применяется для несвязных грунтов.
• Земляные работы: Для учета объемов земляных работ, связанных с подготовкой строительной площадки, устройством котлованов или траншей для доступа к месту погружения свай.

Контрольные моменты

Для обеспечения точности и обоснованности сметных расчетов по ГЭСН 05-01-007-04 необходимо уделять внимание следующим контрольным точкам:

• Соответствие проектной документации: Всегда сверяйте данные, используемые в смете, с актуальной проектной документацией. Класс (марка) бетона, марка железобетонных изделий, тип стального шпунта, диаметр и толщина стальных обсадных труб – все эти параметры должны быть определены по проекту.
• Подтверждение геологических условий: Наличие официального отчета по инженерно-геологическим изысканиям является обязательным. Именно этот документ подтверждает тип и характеристики грунтов, что критически важно для выбора правильной нормы.
• Технологическая обоснованность: Убедитесь, что выбранная норма соответствует фактической технологии производства работ, которая будет применяться на объекте. Отклонения в технологии могут потребовать применения индивидуальных расценок или корректирующих коэффициентов.
• Проверка состава работ: Перед применением нормы убедитесь, что все операции, перечисленные в ее составе, будут фактически выполняться на объекте. Это поможет избежать необоснованных затрат или, наоборот, неучтенных работ.

Правильное и внимательное применение ГЭСН 05-01-007-04 позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, способствуя эффективному планированию и контролю затрат в строительстве.