ГЭСН 05-01-021-09: Погружение свай-колонн гусеничными копрами

Введение

ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы) являются фундаментальным инструментом в системе ценообразования и сметного нормирования в строительстве Российской Федерации. Они представляют собой сборники норм расхода ресурсов (трудозатрат, машино-часов, материалов), необходимых для выполнения отдельных видов строительных и специальных строительных работ. Основная цель ГЭСН — обеспечить прозрачность, точность и единообразие в определении сметной стоимости объектов капитального строительства, особенно тех, что финансируются с привлечением бюджетных средств.

Назначение и область применения нормы

Норма ГЭСН 05-01-021-09 специально разработана для учета затрат на погружение железобетонных свай-колонн. Это одна из наиболее распространенных технологий устройства фундаментов, особенно в условиях слабых или неоднородных грунтов, где необходимо передать нагрузку от сооружения на более плотные слои, расположенные на значительной глубине.

Данная норма строго регламентирует условия применения:

• Тип свай: Железобетонные сваи-колонны.
• Тип оборудования: Гусеничные копры. Гусеничные копры отличаются высокой проходимостью и маневренностью на строительной площадке, что делает их универсальным выбором для большинства объектов.
• Длина свай: До 12 метров.
• Глубина погружения: До 8 метров.
• Группа грунта: Грунты 1-й группы. К ним относятся пески рыхлые, супеси пластичные, суглинки и глины мягко- и тугопластичные, ил, растительный грунт, торф, лесс мягкопластичный, а также перечисленные грунты. Понимание группы грунта критически важно для корректного применения данной нормы.

Единица измерения: Объем свай-колонн в кубических метрах (м3). Это означает, что все нормативы расхода ресурсов приведены на 1 м3 погружаемых свай.

Важность для сметчиков: Правильное применение ГЭСН 05-01-021-09 позволяет сметчикам точно определить прямые затраты на выполнение свайных работ, избежать ошибок в расчетах и обеспечить достоверность сметной документации. Неверный выбор нормы или некорректный расчет может привести к завышению или занижению стоимости строительства, что чревато финансовыми потерями или проблемами с приемкой работ.

Техническая информация

Состав работ по норме

Технологический процесс погружения железобетонных свай-колонн гусеничными копрами, учтенный в ГЭСН 05-01-021-09, включает в себя следующие последовательные операции:

1. Разметка свай-колонн по длине. Этот этап включает в себя нанесение отметок на сваи, которые будут служить ориентиром для контроля глубины погружения и определения проектного отказа. Точность разметки критически важна для соблюдения проектных отметок фундамента.
2. Подача свай-колонн к месту погружения. Сваи, доставленные на строительную площадку, подтягиваются и перемещаются к месту установки копровой установкой или вспомогательными кранами. Важно обеспечить безопасное перемещение тяжелых железобетонных конструкций, исключая их повреждение.
3. Перестановка кондуктора с пригрузкой. Кондуктор — это специальное направляющее устройство, которое обеспечивает точное позиционирование сваи в проектной точке и ее вертикальное погружение. Он может быть выполнен в виде металлического или деревянного каркаса, закрепляемого в грунте. Пригрузка кондуктора необходима для его устойчивости в процессе работы. Перестановка кондуктора осуществляется по мере перемещения копра по свайному полю.
4. Погружение свай-колонн с выверкой и выправкой положения. Это основной этап, в ходе которого свая забивается в грунт с помощью дизель-молота, установленного на гусеничном копре.

• Дизель-молот: Является свободно-поршневым дизельным двигателем. Принцип его работы основан на воспламенении дизельного топлива в цилиндре, что приводит к отбрасыванию ударной части (бабы) вверх. Затем баба падает под действием собственного веса, нанося удар по наголовнику сваи. Дизель-молоты отличаются автономностью, простотой эксплуатации и высокой производительностью.
• Процесс забивки: Свая устанавливается вертикально в кондуктор, ее оголовок заводится в наголовник молота. Забивка происходит серией ударов до достижения проектной глубины или так называемого "проектного отказа" — момента, когда дальнейшее погружение становится неэффективным. В процессе погружения постоянно контролируется вертикальность сваи и ее положение. При необходимости производится выверка и выправка.

5. Смена наголовников и вкладышей. Наголовники и вкладыши — это расходные элементы, которые устанавливаются на верхнюю часть сваи для защиты ее от разрушения при ударах молота и для передачи ударной энергии. Их смена производится по мере износа или при переходе к сваям другого типа/размера.
6. Перемещение сваебойного агрегата к очередной свае. После погружения одной сваи копер перемещается к следующей точке погружения. Гусеничное шасси обеспечивает мобильность и возможность работы на различных типах грунтов.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-021-09 учитывает расход следующих ресурсов на 1 м3 объема железобетонных свай-колонн:

Трудозатраты:

• Затраты труда рабочих (средний разряд 3,9): 2.93 чел.-ч. Этот показатель отражает время, необходимое квалифицированным рабочим для выполнения всех операций, входящих в состав работ.

Машины и механизмы:

• Копры гусеничные для свай длиной до 12 м: 1.02 маш.-ч.
• Дизель-молоты, вес ударной части 2,5 т: 1.02 маш.-ч.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.01 маш.-ч.
• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 25 т: 0.21 маш.-ч.
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 35 т: 0.8 маш.-ч. (Примечание: наличие трубоукладчиков в норме для свайных работ может быть связано с их использованием для перемещения или позиционирования тяжелых элементов, хотя их основное назначение - укладка труб.)
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 12 т: 0.03 маш.-ч.
• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0.03 маш.-ч.

Материалы:

• Гвозди строительные: 0.004 т.
• Металлоконструкции вспомогательного назначения с преобладанием толстолистовой стали или профильного проката, с отверстиями и без: 0 т. (Примечание: указание "0 т" может означать, что расход незначителен или учтен в других позициях, либо это вспомогательные элементы, которые не расходуются в объеме, а используются многократно.)
• Лесоматериалы круглые хвойных пород неокоренные, длина 3-6,5 м, диаметр 14-24 см, сорт II-III: 0.02 м3.
• Бруски обрезные хвойных пород (ель, сосна), естественной влажности, длина 2-6,5 м, ширина 20-90 мм, толщина 20-90 мм, сорт II: 0.005 м3.
• 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: 0.05 м3.
• Доска обрезная дубовая, длина 2-4 м, ширина 100-300 мм, толщина 30 мм, сорт II: 0.002 м3.
• Краска масляная МА-0115, мумия, сурик железный: 0.01 кг.
• Сваи-колонны железобетонные: 1.01 м3. (Это основной конструктивный элемент, объем которого является измерителем нормы.)

Требования к квалификации

Выполнение работ по погружению свай-колонн требует высокой квалификации персонала. Средний разряд рабочих, предусмотренный нормой, составляет 3,9. Это означает, что в составе бригады должны быть опытные машинисты копров и дизель-молотов, а также квалифицированные стропальщики и монтажники, способные выполнять работы с тяжелыми конструкциями и сложным оборудованием, соблюдая при этом требования по точности и безопасности.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного включения работ по погружению свай-колонн в смету с использованием ГЭСН 05-01-021-09, сметчику следует придерживаться следующего алгоритма:

1. Изучение проектной документации: Внимательно ознакомьтесь с разделом проекта, касающимся фундаментов. Определите тип, размеры (сечение и длина), количество железобетонных свай-колонн, а также проектную глубину их погружения. Уточните характеристики грунтов на участке строительства, полученные по результатам инженерно-геологических изысканий, и убедитесь, что они относятся к 1-й группе.
2. Расчет общего объема свай-колонн: Вычислите объем одной сваи (например, для квадратной сваи: сечение * сечение * длина). Затем умножьте полученный объем на общее количество свай, чтобы получить суммарный объем в м3. Этот показатель будет являться измерителем для применения нормы.
3. Проверка соответствия условиям нормы: Убедитесь, что все ключевые параметры проекта (длина свай до 12 м, глубина погружения до 8 м, грунты 1-й группы) строго соответствуют условиям применения ГЭСН 05-01-021-09. Если хотя бы один из параметров выходит за указанные пределы, необходимо рассмотреть применение других, более подходящих норм из того же сборника ГЭСН 05-01-021 (например, для грунтов группы 2 или большей глубины погружения).
4. Применение нормативных показателей: Умножьте рассчитанный общий объем свай-колонн на соответствующие нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-021-09, для каждой позиции (трудозатраты рабочих, машино-часы по каждому виду машин, расход материалов).

• Пример: Если общий объем свай составляет 100 м3, то затраты труда рабочих составят 100 м3 * 2.93 чел.-ч/м3 = 293 чел.-ч. Аналогично для машин и материалов.

5. Учет дополнительных затрат (при необходимости): Хотя ГЭСН 05-01-021-09 включает полный комплекс основных работ, в проекте могут быть предусмотрены дополнительные мероприятия, не учтенные данной нормой. Например, работы по устройству лидерных скважин в особо плотных слоях грунта, мероприятия по снижению вибрации, или работы по водопонижению. Эти затраты должны быть учтены отдельно по соответствующим нормам.
6. Формирование сметной строки: Включите полученные данные в локальную смету, используя структуру, принятую в сметном деле, с указанием шифра нормы, наименования работы, единицы измерения, объема и рассчитанных ресурсных показателей.

Примеры использования

Сценарий 1: Фундамент под малоэтажное здание

• Задача: Погрузить 20 железобетонных свай-колонн сечением 0.3х0.3 м и длиной 8 м на глубину 7 м в суглинок мягкопластичный (грунт 1-й группы).
• Расчет объема одной сваи: 0.3 м * 0.3 м * 8 м = 0.72 м3.
• Общий объем свай: 20 свай * 0.72 м3/свая = 14.4 м3.
• Применение нормы: Поскольку длина свай (8 м < 12 м), глубина погружения (7 м < 8 м) и группа грунта (1-я группа) соответствуют условиям ГЭСН 05-01-021-09, данная норма может быть применена.
• Затраты труда рабочих: 14.4 м3 * 2.93 чел.-ч/м3 = 42.2 чел.-ч.
• Копры гусеничные: 14.4 м3 * 1.02 маш.-ч/м3 = 14.69 маш.-ч.
• И т.д. для всех остальных ресурсов.

Сценарий 2: Сравнение с альтернативной нормой Предположим, те же сваи необходимо погрузить в суглинок плотный (грунт 2-й группы) на ту же глубину. В этом случае ГЭСН 05-01-021-09 не применима. Необходимо использовать ГЭСН 05-01-021-10, которая учитывает более высокие затраты ресурсов для работы в грунтах 2-й группы. Это демонстрирует важность точного определения группы грунта.

Особенности и ограничения

• Грунты 1-й группы: Применимость нормы строго ограничена грунтами 1-й группы. Это легкие для разработки грунты, такие как пески рыхлые, супеси пластичные, суглинки и глины мягко- и тугопластичные, ил, растительный грунт, торф, лесс мягкопластичный. Для определения группы грунта необходимо руководствоваться данными инженерно-геологических изысканий и соответствующими нормативными документами (например, ГОСТ 25100-2020 "Грунты. Классификация").
• Длина и глубина погружения: Максимальная длина свай, учтенная данной нормой, составляет 12 м, а глубина погружения — 8 м. Если проект предусматривает сваи большей длины или глубины, необходимо использовать другие нормы из той же группы (например, ГЭСН 05-01-021-11 для глубины до 10 м).
• Тип сваебойного оборудования: Норма разработана специально для гусеничных копров. Использование других типов сваебойных установок (например, рельсовых копров или сваевдавливающих установок) требует применения иных норм, так как они имеют свои особенности в расходе ресурсов и технологии работ.
• Влияние на окружающую застройку: Ударный метод погружения свай, используемый дизель-молотами, создает значительные динамические нагрузки и вибрации, которые могут негативно влиять на близлежащие здания и сооружения. В условиях плотной городской застройки или при наличии ветхих строений необходимо проводить дополнительные расчеты и, возможно, применять методы, снижающие вибрацию (например, лидерное бурение или статическое вдавливание), которые не учтены данной нормой.
• Роль кондуктора: Перестановка кондуктора с пригрузкой является неотъемлемой частью состава работ. Кондуктор обеспечивает точность и вертикальность погружения сваи, что критически важно для надежности фундамента. Несоблюдение этого требования может привести к отклонению свай от проектного положения.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неверное определение группы грунта: Это одна из самых распространенных и дорогостоящих ошибок. Если грунт на самом деле относится к группе 2 (более плотный), а сметчик применил норму для группы 1, то смета будет занижена, и фактические затраты на погружение окажутся выше. Как избежать: Всегда основывайтесь на официальных результатах инженерно-геологических изысканий. При наличии слоев грунта разных групп, нормы расхода ресурсов определяются суммарно для общей толщины слоев 1-й и 2-й групп, или по основной группе, если она составляет не менее 80% от общей глубины погружения.
2. Игнорирование ограничений по длине и глубине: Применение нормы 05-01-021-09 для свай длиной 15 м или глубиной погружения 10 м является грубой ошибкой. Это приведет к некорректному расчету ресурсов, так как для больших длин и глубин требуются иные затраты. Как избежать: Внимательно сверяйте проектные данные с наименованием и описанием нормы. Используйте соответствующие нормы из той же группы 05-01-021, которые учитывают эти параметры (например, ГЭСН 05-01-021-11 или ГЭСН 05-01-021-12).
3. Неучет вспомогательных и сопутствующих работ: Хотя ГЭСН 05-01-021-09 включает основные операции, могут потребоваться дополнительные работы, такие как:

• Лидерное бурение: При наличии в грунте плотных прослоек или крупных включений, а также при работе вблизи существующих зданий для снижения вибрации, может быть выполнено лидерное бурение (предварительное бурение скважин). Затраты на лидерное бурение учитываются по нормам сборника ГЭСН 04 "Скважины".
• Водопонижение: При высоком уровне грунтовых вод может потребоваться водопонижение, которое также нормируется отдельно.
• Как избежать: Внимательно читайте техническую часть сборника ГЭСН 05 и проектную документацию, чтобы выявить все необходимые дополнительные работы.

4. Неправильная интерпретация расхода материалов с "0 т": Указание "0 т" для металлоконструкций вспомогательного назначения не означает их отсутствие на объекте, а лишь то, что их расход не нормируется в тоннах, возможно, они являются инвентарными или их стоимость учтена в других позициях. Как избежать: Не исключайте такие позиции из сметы без обоснования, а при необходимости уточняйте их статус в проектной документации или у заказчика.

Практические советы

• Комплексный подход к изысканиям: Всегда требуйте полные и актуальные инженерно-геологические изыскания. Качественные данные о грунтах — это фундамент точной сметы.
• Взаимодействие с проектировщиками: Поддерживайте тесный контакт с проектной организацией. Уточняйте любые неясности в проектных решениях, особенно касающиеся типа и параметров свай, а также характеристик грунтов.
• Использование специализированного ПО: Применение сметных программ значительно упрощает процесс расчета, минимизирует ошибки и позволяет оперативно вносить изменения.
• Мониторинг изменений в нормативах: Сметные нормы периодически обновляются. Регулярно отслеживайте изменения и дополнения к ГЭСН, чтобы всегда использовать актуальные данные.
• Учет условий производства работ: Зимние условия, стесненность площадки, наличие подземных коммуникаций могут потребовать применения повышающих коэффициентов, которые не учтены в базовой норме. Эти коэффициенты приводятся в общих положениях к сборникам ГЭСН.

Связанные нормы

Для различных условий погружения железобетонных свай-колонн в сборнике ГЭСН 05-01-021 предусмотрены следующие нормы, которые являются альтернативой или дополнением к 05-01-021-09:

• ГЭСН 05-01-021-10: Погружение копрами гусеничными железобетонных свай-колонн длиной до 12 м на глубину до 8 м в грунты группы 2. Эта норма применяется, когда работы ведутся в более плотных грунтах (группа 2), которые включают песок плотный, гравий, супеси твердые, суглинки и глины полутвердые и твердые, лесс отвердевший, песок пылеватый насыщенный водой, а также перечисленные грунты с содержанием до 30% гравия и щебня.
• ГЭСН 05-01-021-11: Погружение копрами гусеничными железобетонных свай-колонн длиной до 12 м на глубину до 10 м в грунты группы 1. Применяется, если глубина погружения превышает 8 м, но не более 10 м, при сохранении тех же характеристик грунта (группа 1).
• ГЭСН 05-01-021-12: Погружение копрами гусеничными железобетонных свай-колонн длиной до 12 м на глубину до 10 м в грунты группы 2. Эта норма используется для наиболее сложных условий в данной подгруппе: большая глубина погружения (до 10 м) и более плотные грунты (группа 2).
• ГЭСН 05-01-004-XX: Если проект предусматривает использование рельсовых копров вместо гусеничных, следует обращаться к нормам из группы 05-01-004, которые регламентируют погружение свай рельсовым копром.

Контрольные моменты

• Контроль проектного отказа: Забивка сваи считается завершенной, когда достигнут проектный отказ — величина погружения сваи от одного удара или серии ударов (залога), которая не превышает расчетного значения. Измерение отказов должно производиться с высокой точностью (до 1 мм).
• Геодезический контроль: Постоянный геодезический контроль положения и вертикальности свай в процессе погружения. Отклонения от проектного положения более чем на 1% требуют немедленного вмешательства: выравнивания сваи или ее извлечения и повторной забивки.
• Ведение исполнительной документации: Обязательное ведение журнала погружения свай, в котором фиксируются данные о каждой свае: номер, дата погружения, тип и размеры сваи, глубина погружения, количество ударов, величина отказа, тип молота, а также любые отклонения и принятые меры. Это является важным документом для контроля качества и приемки работ.
• Качество материалов: Использование железобетонных свай-колонн, соответствующих проектным требованиям по марке бетона, армированию и геометрическим параметрам.