ГЭСН 05-01-038-03: Устройство буронабивных свай с уширением

Введение

Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН) являются основой для определения потребности в ресурсах при выполнении строительных работ и составления сметных расчетов. Норма ГЭСН 05-01-038-03 занимает важное место в сборнике ГЭСН-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов", регламентируя один из наиболее сложных и ответственных видов фундаментных работ – устройство железобетонных буронабивных свай с уширением. ,

Данная норма применяется для свай, обладающих следующими ключевыми характеристиками:

• Диаметр ствола: 700-800 мм.
• Диаметр уширения (пяты): до 1800 мм.
• Тип грунтов: Устойчивые грунты 2 группы.
• Оборудование: Установка свайно-бурового оборудования (СБУ).
• Длина свай: Более 25 метров.

Устройство свай с уширением (или уширенной пятой) – это технологическое решение, направленное на значительное увеличение несущей способности сваи за счет создания расширенной опорной части в основании. , Это позволяет эффективно распределять нагрузку на грунт, сокращать количество свай в фундаменте и, как следствие, экономить материалы и время строительства.

Для сметчиков точное понимание и правильное применение ГЭСН 05-01-038-03 критически важны. Ошибки в расчетах могут привести к существенным финансовым потерям, задержкам в проекте или, что еще хуже, к снижению надежности возводимого сооружения. Эта статья призвана стать исчерпывающим руководством по применению данной нормы, отвечая на наиболее частые вопросы и освещая практические аспекты.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 05-01-038-03 охватывает полный комплекс операций, необходимых для устройства буронабивных свай с уширением. Согласно техническому описанию, в состав работ включены следующие этапы:

1. Установка, снятие и перестановка свайно-бурового оборудования. Начальный этап, включающий доставку свайно-буровой установки (СБУ) на строительную площадку, ее позиционирование над местом бурения первой скважины, приведение в рабочее положение, а также последующие перемещения между точками бурения и демонтаж по завершении работ. СБУ – это специализированные буровые установки, часто на гусеничном ходу, которые отличаются высокой маневренностью и производительностью, позволяя выполнять бурение скважин большого диаметра. ,

2. Бурение скважин с уширением. Основной технологический процесс, предусматривающий создание вертикальной скважины заданного диаметра (700-800 мм) и глубины (более 25 м), а также формирование уширения (пяты) в ее нижней части до диаметра 1800 мм. Уширение создается с помощью специального механического уширителя или ножа-плуга, который раздвигает грунт, формируя расширенную полость. , Этот процесс выполняется в устойчивых грунтах 2 группы, что является ключевым условием для применения данной нормы. Устойчивые грунты 2 группы включают плотные пески, гравий, твердые супеси, полутвердые и твердые суглинки и глины, лесс отвердевший, а также грунты 1-й группы с содержанием гравия и щебня от 10 до 30%. ,

3. Установка армокаркасов. После бурения скважины в нее опускается заранее изготовленный арматурный каркас. Армокаркас придает свае необходимую прочность и жесткость, воспринимая растягивающие и сжимающие нагрузки. Изготовление каркасов обычно включает резку, гнутье и сварку арматурных стержней. Важно обеспечить правильное центрирование каркаса в скважине для равномерного распределения бетона и эффективной работы сваи. ,

4. Укладка бетона и уход за ним. Завершающий этап устройства сваи, включающий подачу бетонной смеси в скважину. Для свай большой глубины и диаметра, как правило, используется метод вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) или бетонолитные трубы, что позволяет укладывать бетон снизу вверх, минимизируя расслоение смеси и предотвращая попадание грунта или воды. , После укладки бетона осуществляется уход за ним, что включает защиту от быстрого высыхания, перепадов температур и механических воздействий для обеспечения оптимальных условий твердения и набора проектной прочности.

Материалы и ресурсы

ГЭСН 05-01-038-03 учитывает расход следующих основных материалов и ресурсов на 1 м3 конструктивного объема свай:

• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 0.1 кг. Используются для изготовления и наращивания арматурных каркасов, а также для других сварочных работ, связанных с монтажом оборудования или вспомогательных конструкций.
• Кондуктор инвентарный металлический: 0.003 шт. Кондуктор – это направляющее устройство, используемое для точного позиционирования бурового инструмента и обеспечения вертикальности скважины, особенно на начальных этапах бурения.
• Трубы бесшовные обсадные из стали группы Д, с короткой треугольной резьбой, наружный диаметр 377 мм, толщина стенки 9-12 мм: 0.008 т. Обсадные трубы могут использоваться для временного крепления стенок скважины в неустойчивых прослойках грунта или для предотвращения обрушения стенок до момента бетонирования. В данной норме их расход учтен, что указывает на возможность их применения, хотя основная технология буронабивных свай в устойчивых грунтах может не всегда требовать полного обсаживания.

Важное примечание для сметчиков: В данной норме, согласно входным данным, расход таких ключевых конструктивных материалов, как смеси бетонные тяжелого бетона и каркасы арматурные, указан как 1.14 (без единицы измерения, но подразумевается м3 на м3 сваи) и 0 соответственно. Расход бурового инструмента также указан как 0. Это означает, что сама норма ГЭСН 05-01-038-03 не учитывает прямую стоимость этих материалов в своем составе, предполагая, что их количество определяется проектной документацией и оплачивается отдельно или учитывается в других разделах сметы. Для смесей бетонных тяжелого бетона значение 1.14, вероятно, означает 1.14 м3 бетона на 1 м3 конструктивного объема сваи, что учитывает потери и уплотнение. Нулевой расход арматурных каркасов и бурового инструмента в данной норме означает, что их стоимость не включена в прямые затраты по этой расценке и должна быть добавлена сметчиком отдельно, исходя из проектных объемов и фактических цен.

Трудозатраты и время выполнения

Для выполнения работ по устройству 1 м3 железобетонных буронабивных свай по норме ГЭСН 05-01-038-03 предусмотрены следующие трудозатраты:

• Затраты труда рабочих-строителей: 10.65 чел.-ч. ,
• Средний разряд работы: 4.6. ,

Средний разряд 4.6 указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных выполнять сложные технологические операции, такие как управление свайно-буровым оборудованием, контроль за процессом бурения с уширением, точная установка арматурных каркасов и качественная укладка бетона. Это включает в себя машинистов свайно-буровых установок, бетонщиков, арматурщиков и вспомогательный персонал.

Машины и оборудование

Для выполнения работ по данной норме используются следующие основные машины и механизмы:

• Установки свайно-буровые на базе крана на гусеничном ходу, грузоподъемностью 25 т, диаметр бурения до 1000 мм: 2.74 маш.-ч. Это основное оборудование для бурения скважин и формирования уширения. Гусеничная база обеспечивает высокую проходимость и маневренность на строительной площадке.
• Вибраторы глубинные: 0.97 маш.-ч. Применяются для уплотнения бетонной смеси в свае, удаления воздушных пузырей и обеспечения однородности бетона, что критически важно для прочности конструкции.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.16 маш.-ч. Используются для транспортировки материалов, инструментов и вспомогательного оборудования по строительной площадке.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.23 маш.-ч. Необходимы для сборки и наращивания арматурных каркасов, а также для других сварочных работ на объекте.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет сметной стоимости работ по ГЭСН 05-01-038-03 производится на 1 м3 конструктивного объема свай. Для корректного применения нормы сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема одной сваи: Объем буронабивной сваи с уширением состоит из объема цилиндрической части ствола и объема уширения (пяты). Форма уширения может быть различной (например, полусфера), и ее точные размеры должны быть указаны в проектной документации. ,

• Объем цилиндрической части (V_ц): V_ц = π * (D_ст / 2)^2 * L_ст, где D_ст – диаметр ствола сваи (0.7-0.8 м), L_ст – длина цилиндрической части сваи.
• Объем уширения (V_уш): Зависит от формы. Для полусферического уширения V_уш = (2/3) * π * (D_уш / 2)^3, где D_уш – диаметр уширения (до 1.8 м). ,
• Общий конструктивный объем одной сваи (V_сваи): V_сваи = V_ц + V_уш.

2. Определение общего объема свай по проекту: Умножить объем одной сваи на общее количество свай, предусмотренных проектом. Убедиться, что все сваи соответствуют параметрам нормы (диаметр, уширение, длина более 25 м) и типу грунта (устойчивые грунты 2 группы).

3. Применение нормы: Полученный общий объем свай в м3 умножается на нормативные показатели, приведенные в ГЭСН 05-01-038-03, для определения потребности в трудовых затратах, машино-часах и расходе материалов. Например, для трудозатрат: Общий объем свай (м3) * 10.65 чел.-ч/м3.

4. Учет неучтенных ресурсов: Как было отмечено, данная норма не учитывает прямые затраты на бетонные смеси, арматурные каркасы и буровой инструмент (их расход указан как 1.14 м3/м3 и 0 соответственно). Сметчик должен отдельно рассчитать потребность в этих материалах на основе проектных данных и добавить их стоимость в смету. Расход бетона обычно принимается с коэффициентом, учитывающим потери (например, 1.14 м3 бетона на 1 м3 конструктивного объема сваи).

Примеры использования

ГЭСН 05-01-038-03 применяется в проектах, где требуется устройство глубоких фундаментов на буронабивных сваях с повышенной несущей способностью в стабильных грунтовых условиях. Типичные сценарии включают:

• Строительство высотных зданий: В условиях плотной городской застройки, где вибрации от забивных свай недопустимы, буронабивные сваи являются оптимальным решением. Уширение позволяет достичь необходимой несущей способности при меньшем количестве свай.
• Возведение мостов и эстакад: Опоры мостов часто требуют глубокого заложения и высокой несущей способности, особенно в условиях устойчивых грунтов.
• Промышленные объекты с тяжелым оборудованием: Фундаменты под тяжелое промышленное оборудование требуют значительной несущей способности, которую обеспечивают сваи с уширением.
• Объекты на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, но при этом устойчивых: Технология буронабивных свай с обсадными трубами (хотя в данной норме их расход минимален, они могут использоваться для защиты скважины) или под глинистым раствором позволяет работать в таких условиях.

Особенности и ограничения

• Грунтовые условия: Норма строго привязана к устойчивым грунтам 2 группы. При работе в других типах грунтов (например, слабых, водонасыщенных, пучинистых) необходимо применять другие нормы или использовать повышающие коэффициенты, если это предусмотрено методическими указаниями. ,
• Длина свай: Применение нормы ограничено сваями длиной более 25 метров. Для свай меньшей длины (до 12 м или от 12 до 25 м) следует использовать другие поднормы из той же группы, например, ГЭСН 05-01-038-01 или ГЭСН 05-01-038-02.
• Диаметр уширения: Максимальный диаметр уширения до 1800 мм. Это важно учитывать при проектировании и расчете объема.
• Оборудование: Норма предполагает использование свайно-буровых установок (СБУ). Применение другого типа оборудования может потребовать корректировки расценок или использования индивидуальных норм.
• Контроль качества: Технология устройства буронабивных свай требует строгого контроля на всех этапах, от бурения до бетонирования, чтобы избежать дефектов, таких как пустоты, неоднородность бетона или включения грунта.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 05-01-038-03, как и любой другой сложной нормы, сопряжено с риском ошибок, которые могут привести к серьезным последствиям:

1. Неверный расчет объема сваи, особенно уширения.

• Ошибка: Игнорирование точной геометрии уширения или округление размеров, что приводит к некорректному объему бетона и арматуры. ,
• Как избежать: Всегда используйте точные проектные данные для расчета объема ствола и уширения. Применяйте формулы, учитывающие геометрию уширения (например, полусферическую). ,

2. Неправильная оценка грунтовых условий.

• Ошибка: Применение нормы к грунтам, не соответствующим 2 группе устойчивости (например, к слабым, водонасыщенным или пучинистым грунтам), без соответствующих корректировок. Это может привести к обрушению скважины, потере несущей способности сваи или перерасходу материалов. ,
• Как избежать: Обязательно проводите детальные инженерно-геологические изыскания на участке строительства. Полученные данные должны быть основой для выбора типа свай и соответствующей нормы. При выявлении неоднородных грунтов или прослоек, не относящихся ко 2 группе, необходимо применять другие нормы или коэффициенты, предусмотренные технической частью сборника ГЭСН-05.

3. Нарушение технологии укладки бетона и установки армокаркаса.

• Ошибка: Заливка бетона без использования бетонолитных труб, что может привести к расслоению смеси, образованию пустот, включению шлама или грунтовых вод в тело сваи. Неправильное центрирование армокаркаса или его повреждение при погружении. ,
• Как избежать: Строго соблюдайте технологические карты производства работ. Обеспечьте контроль за качеством бетонной смеси (подвижность, удобоукладываемость) и непрерывностью ее подачи. Используйте направляющие и фиксаторы для точной установки армокаркаса. Применяйте глубинные вибраторы для уплотнения бетона.

4. Неучет или неправильный учет неучтенных нормой ресурсов.

• Ошибка: Забыть включить в смету стоимость бетона, арматуры или бурового инструмента, которые, как указано в данной норме, не входят в ее прямые затраты.
• Как избежать: Внимательно изучайте состав ресурсов, учтенных в ГЭСН. Всегда проверяйте, какие материалы и оборудование включены, а какие должны быть добавлены отдельно по проектным данным и текущим ценам.

Практические советы

• Тщательные геологические изыскания: Это основа успешного и экономически обоснованного проекта. Только точные данные о грунтах позволят правильно выбрать тип фундамента и применить соответствующую норму ГЭСН.
• Детальное проектирование: Убедитесь, что проектная документация содержит все необходимые данные: точные диаметры ствола и уширения, глубину заложения, марку бетона, схему армирования. Это позволит избежать разночтений и ошибок при расчете объемов.
• Контроль качества на всех этапах: От входного контроля материалов (бетон, арматура) до контроля процесса бурения, установки каркасов и бетонирования. Применяйте современные методы неразрушающего контроля сплошности свай, такие как ультразвуковая дефектоскопия, для выявления возможных дефектов.
• Использование специализированного ПО: Сметные программы значительно упрощают расчеты и минимизируют риск ошибок, связанных с ручным вводом данных и применением коэффициентов. Они также помогают отслеживать изменения в нормативной базе.
• Обучение и повышение квалификации: Регулярно обновляйте знания в области сметного нормирования и новых строительных технологий. Это позволит быть в курсе актуальных требований и избегать устаревших подходов.

Связанные нормы

Для полного понимания контекста и выбора наиболее подходящей нормы, сметчику полезно знать о связанных ГЭСН:

• ГЭСН 05-01-038-01: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 700-800 мм с уширением до 1800 мм в устойчивых грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: до 12 м. Эта норма применяется для свай меньшей длины в аналогичных грунтовых условиях и с тем же оборудованием.
• ГЭСН 05-01-038-02: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 700-800 мм с уширением до 1800 мм в устойчивых грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: от 12 до 25 м. Применяется для свай средней длины. ,
• ГЭСН 05-01-075: Устройство буронабивных свай. Это более общая норма, которая может быть использована в случаях, когда специфика (диаметр, уширение, грунты) не подпадает под более детализированные нормы группы 05-01-038.
• ГЭСН 05-01-077: Устройство буронабивных свай диаметром 1200 мм под защитой обсадной трубы буровыми установками с крутящим моментом 250-350 кНм. Применяется для свай значительно большего диаметра и часто с использованием обсадных труб, что указывает на возможность работы в более сложных грунтовых условиях. ,

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия проекту при устройстве буронабивных свай по ГЭСН 05-01-038-03 необходимо уделять внимание следующим контрольным точкам:

• Геометрия скважины: Проверка фактического диаметра и глубины бурения, а также размеров и формы уширения. Отклонения могут существенно повлиять на несущую способность сваи.
• Положение арматурного каркаса: Контроль центрирования каркаса в скважине и его целостности до и после бетонирования.
• Качество бетонной смеси: Проверка соответствия марки бетона проектной, его подвижности и однородности. Контроль температуры смеси и окружающей среды.
• Процесс бетонирования: Обеспечение непрерывности подачи бетона, контроль уровня заполнения скважины, предотвращение попадания грунта или воды в свежеуложенный бетон.
• Уход за бетоном: Соблюдение режима ухода за бетоном (увлажнение, защита от перепадов температур) для обеспечения оптимального набора прочности.
• Контроль сплошности сваи: После твердения бетона рекомендуется проводить неразрушающий контроль сплошности тела сваи (например, ультразвуковой метод) для выявления возможных дефектов и пустот.

Соблюдение этих контрольных моментов позволит обеспечить высокое качество выполненных работ и долговечность фундаментной конструкции, а также избежать дополнительных затрат на устранение дефектов.