ГЭСН 05-01-040-12: Устройство буронабивных свай в неустойчивых грунтах

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-040-12

Государственная элементная сметная норма ГЭСН 05-01-040-12 регламентирует устройство железобетонных буронабивных свай, выполняемых вращательным (роторным) способом бурения скважин с подачей глинистого раствора. Эта норма применяется для свай диаметром до 800/1600 мм, возводимых в неустойчивых грунтах группы 3.

Буронабивные сваи – это один из наиболее распространенных типов фундаментов, используемых в современном строительстве, особенно при возведении зданий и сооружений на слабых, обводненных или неоднородных грунтах. Их преимущество заключается в возможности создания опор непосредственно на строительной площадке, что минимизирует вибрационные и шумовые воздействия, критичные в условиях плотной городской застройки или вблизи существующих зданий.

Роторный способ бурения – это высокопроизводительная технология, позволяющая создавать скважины большого диаметра и глубины. Применение глинистого раствора (часто бентонитового) является ключевым элементом этой технологии в неустойчивых грунтах. Раствор создает избыточное давление на стенки скважины, предотвращая их обрушение и проникновение грунтовых вод в процессе бурения и бетонирования.

Норма ГЭСН 05-01-040-12 является частью Сборника ГЭСН-2001-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и предназначена для определения потребности в ресурсах (трудозатратах, машинах, материалах) при выполнении указанных работ. Единицей измерения в данной норме является 1 м3 конструктивного объема сваи.

Техническая информация: Состав работ, материалы и ресурсы, трудозатраты

Понимание полного состава работ и необходимых ресурсов, учтенных в норме ГЭСН 05-01-040-12, критически важно для точного сметного расчета. Норма охватывает весь комплекс операций, необходимых для устройства буронабивной сваи данным методом.

Состав работ по норме

В состав работ, учтенных в ГЭСН 05-01-040-12, входят следующие технологические операции :

1. Перемещение буровой установки от скважины к скважине. Эта операция включает позиционирование тяжелой буровой техники на новой точке бурения, что требует точности и соблюдения технологических карт. Эффективность этого этапа напрямую влияет на общую производительность работ.
2. Установка и снятие направляющего кондуктора. Направляющий кондуктор – это короткая обсадная труба, устанавливаемая в начале бурения для точного позиционирования скважины и предотвращения обрушения верхних слоев грунта. Его установка обеспечивает вертикальность сваи, а снятие производится после стабилизации устья скважины или завершения бурения.
3. Бурение скважины и уширение основания. Это основной этап, включающий создание скважины требуемого диаметра и глубины с помощью роторного бурового инструмента. Для норм с 05-01-040-07 по 05-01-040-12, включая рассматриваемую, предусмотрено уширение основания сваи. Уширение нижней части скважины позволяет значительно увеличить площадь опирания сваи на грунт, тем самым повышая ее несущую способность и устойчивость фундамента в целом.
4. Удаление выбуренного грунта. В процессе бурения из скважины извлекается грунт, который необходимо своевременно удалять с рабочей площадки. Это может включать подъем грунта шнеком или бадьей и его транспортировку на специально отведенные места.
5. Приготовление и подача глинистого раствора. Глинистый (бентонитовый) раствор готовится на площадке или доставляется готовым. Его подача в скважину осуществляется непрерывно в процессе бурения для стабилизации стенок, предотвращения их обрушения и вытеснения грунтовых вод.
6. Установка арматурных каркасов. После завершения бурения и очистки скважины в нее опускается заранее изготовленный арматурный каркас. Каркас обеспечивает прочностные характеристики железобетонной сваи и ее способность воспринимать изгибающие и сжимающие нагрузки.
7. Монтаж и демонтаж бетонолитных труб и бункера. Бетонолитные трубы используются для подачи бетонной смеси на дно скважины методом ВПТ (вертикально перемещающейся трубы), что предотвращает расслоение бетона и обеспечивает его однородность. Бункер служит для приема и временного хранения бетонной смеси перед подачей в трубы. После бетонирования трубы и бункер демонтируются.
8. Бетонирование сваи. Процесс заполнения скважины бетонной смесью, при этом глинистый раствор постепенно вытесняется на поверхность. Важно обеспечить непрерывность и равномерность подачи бетона для исключения пустот и дефектов в теле сваи.
9. Бетонирование голов сваи. Завершающий этап, включающий формирование верхней части сваи (оголовка), которая будет служить для опирания ростверка или других элементов фундаментной конструкции.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-040-12 учитывает расход следующих основных материалов и ресурсов на 1 м3 конструктивного объема сваи:

• Вода: 1.45 м3. Используется для приготовления глинистого раствора, а также для технологических нужд и очистки оборудования.
• Грунт глинистый (глина): 0 м3. Важно отметить, что расход самой глины для приготовления раствора в данной норме не учтен. Это означает, что глина либо предполагается к получению на месте производства работ, либо должна быть учтена дополнительно по отдельным расценкам или по фактическому расходу, если она поставляется со стороны.
• Портландцемент общестроительного назначения бездобавочный М400 Д0 (ЦЕМ I 32,5Н): 0.14 т. Основной вяжущий компонент для приготовления бетонной смеси.
• Проволока горячекатаная в мотках, диаметр 6,3-6,5 мм: 0 т. Расход проволоки не учтен в данной норме. Вероятно, она входит в состав арматурных каркасов, которые поставляются готовыми, или ее расход настолько мал, что не нормируется в рамках данной единицы измерения.
• 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: 0.096 м3. Используется для вспомогательных конструкций, таких как направляющие, подмости или крепления.
• Трубы бесшовные обсадные из стали группы Д, с короткой треугольной резьбой, наружный диаметр 377 мм, толщина стенки 9-12 мм: 0.006 т. Эти трубы могут использоваться для направляющего кондуктора или как элементы временной обсадки в особо сложных условиях, хотя основная технология предполагает стабилизацию глинистым раствором. Малый расход указывает на их использование в качестве вспомогательного элемента, а не полноценной обсадной трубы на всю глубину сваи, которая обычно извлекается.

Машины и оборудование

Для выполнения работ по данной норме предусмотрена эксплуатация следующей строительной техники:

• Экскаваторы одноковшовые дизельные на гусеничном ходу, объем ковша 0,4 м3: 0.04 маш.-ч. Используются для вспомогательных земляных работ, таких как планировка площадки или удаление выбуренного грунта.
• Установка для устройства буронабивных свай на базе экскаватора с емкостью ковша 2,5 м3 для бурения скважин диаметром до 1,7 м: 1.23 маш.-ч. Это основная буровая установка, способная выполнять роторное бурение и уширение основания.
• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 25 т: 0.36 маш.-ч. Применяются для монтажа/демонтажа кондукторов, установки арматурных каркасов, подачи бетонолитных труб и других подъемно-транспортных операций.
• Вибраторы глубинные: 0.6 маш.-ч. Используются для уплотнения бетонной смеси в скважине, обеспечивая ее однородность и отсутствие пустот.
• Глиномешалки, емкость 4 м3: 1.58 маш.-ч. Оборудование для приготовления глинистого раствора необходимой консистенции.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.16 маш.-ч. Используются для транспортировки материалов и оборудования по строительной площадке.
• Насосы грязевые, производительность 23,4-65,3 м3/ч, давление нагнетания 15,7-5,88 МПа (160-60 кгс/см2): 1.4 маш.-ч. Применяются для подачи глинистого раствора в скважину.
• Насосы, производительность 50 м3/ч, напор 32 м, мощность 8 кВт: 1.48 маш.-ч. Могут использоваться для перекачки воды или глинистого раствора, а также для откачки вытесненного раствора.

Трудозатраты и требования к квалификации

Норма ГЭСН 05-01-040-12 предусматривает следующие трудозатраты:

• Затраты труда рабочих-строителей: 6.85 чел.-ч. на 1 м3 конструктивного объема сваи.
• Средний разряд работы: 3.8. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих, способных выполнять сложные технологические операции, связанные с бурением, приготовлением растворов, армированием и бетонированием в специфических условиях неустойчивых грунтов.

Важно отметить, что в разделе "Трудозатраты" входных данных также указаны позиции "Химреагенты: 0 ч", "Расход бурового инструмента: 0 ч", "Смеси бетонные тяжелого бетона: 1.26 ч", "Каркасы арматурные: 0 ч". Эти позиции, несмотря на указание единицы измерения "ч", фактически являются ресурсами, а не трудозатратами. Нулевое значение для химреагентов, расхода бурового инструмента и арматурных каркасов означает, что их стоимость не учтена в данной норме и должна быть добавлена дополнительно по проектным данным. Значение 1.26 ч для смесей тяжелого бетона, вероятно, является ошибочным указанием единицы измерения, так как бетон нормируется в м3, а его расход должен быть учтен по проектным данным, а не как трудозатраты.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-01-040-12 требует от сметчика глубокого понимания технологии работ и внимательности к деталям проектной документации.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общего конструктивного объема буронабивных свай, подлежащих устройству, в кубических метрах (м3). Этот объем рассчитывается на основе проектных данных по диаметру и длине каждой сваи. Например, для сваи диаметром 800 мм и длиной 10 м объем составит π * (0.8/2)^2 * 10 = 5.026 м3.
2. Применение нормы: Умножьте полученный объем на ресурсные показатели, приведенные в ГЭСН 05-01-040-12 (трудозатраты, машино-часы, расход материалов). Например, если общий объем свай составляет 100 м3, то трудозатраты рабочих составят 100 м3 * 6.85 чел.-ч/м3 = 685 чел.-ч.
3. Учет неучтенных ресурсов: Особое внимание уделите материалам, расход которых в норме указан как "0". Это относится к глинистому грунту (глине), проволоке горячекатаной и арматурным каркасам. Стоимость этих ресурсов должна быть добавлена в смету отдельными позициями на основании проектных данных (например, спецификаций на арматурные каркасы, расход глины для приготовления раствора). Также необходимо учесть стоимость бетонной смеси, которая не нормируется данной расценкой, но является основным материалом для сваи.
4. Применение индексов пересчета: ГЭСН-2001, включая 05-01-040-12, отражают затраты в ценах 2000 года. Для получения текущей сметной стоимости необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации.
5. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам, полученным на основе ГЭСН, необходимо добавить накладные расходы (НР) и сметную прибыль (СП) в соответствии с действующими методическими указаниями и нормативами.

Примеры использования

• Строительство высотных зданий на слабых грунтах: В условиях городской застройки, где грунты часто представлены насыпными, обводненными или слабыми глинистыми отложениями, буронабивные сваи с глинистым раствором являются оптимальным решением. ГЭСН 05-01-040-12 позволяет точно рассчитать затраты на устройство таких фундаментов, обеспечивая стабильность и долговечность конструкции.
• Возведение мостовых опор и гидротехнических сооружений: Для объектов, подверженных значительным нагрузкам и расположенных в условиях сложных гидрогеологических условий (например, в руслах рек или на поймах), буронабивные сваи с уширением основания обеспечивают необходимую несущую способность. Данная норма позволяет учесть специфику таких работ.
• Реконструкция и усиление фундаментов: При необходимости усиления существующих фундаментов или при строительстве в стесненных условиях, где невозможно применение забивных свай, роторное бурение с глинистым раствором становится незаменимым. Норма 05-01-040-12 позволяет оценить затраты на такие работы.

Особенности и ограничения

• Неустойчивые грунты группы 3: Норма специально разработана для работы в наиболее сложных, неустойчивых грунтах группы 3. Это могут быть сильно обводненные пески, текучие глины, илы, торфы, лессовые грунты в водонасыщенном состоянии. Важно точно определить группу грунтов на основании инженерно-геологических изысканий, так как применение нормы для других групп грунтов будет некорректным.
• Вращательный (роторный) способ бурения: Норма применима только для этого конкретного метода бурения. Если проектом предусмотрен другой способ (например, ударно-канатный, непрерывный полый шнек), необходимо использовать соответствующие ГЭСН.
• Подача глинистого раствора: Наличие глинистого раствора является обязательным условием применения данной нормы. Если стабилизация стенок скважины осуществляется иным способом (например, обсадными трубами без извлечения), то следует применять другие нормы.
• Диаметр свай до 800/1600 мм: Норма охватывает широкий диапазон диаметров, что позволяет применять ее для различных проектных решений. Уширение основания, учтенное в данной норме, характерно для свай большого диаметра и позволяет оптимизировать расход бетона и арматуры при достижении требуемой несущей способности.
• Уширение основания: Для норм с 05-01-040-07 по 05-01-040-12, включая рассматриваемую, учтено уширение основания. Это означает, что дополнительные затраты на эту операцию не требуются, если она предусмотрена проектом и соответствует параметрам нормы. Если уширение не предусмотрено, применение данной нормы может быть избыточным, и следует рассмотреть другие нормы таблицы 05-01-040, где уширение не учтено (например, 05-01-040-01 - 05-01-040-06).

Полезная информация: Типичные ошибки, советы и связанные нормы

Для сметчика важно не только знать содержание нормы, но и понимать нюансы ее применения, чтобы избежать распространенных ошибок и обеспечить точность расчетов.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунтов. Одна из наиболее частых ошибок – применение нормы 05-01-040-12 для грунтов, не относящихся к группе 3, или для устойчивых грунтов. Это приводит к завышению или занижению сметной стоимости, так как трудозатраты и расход ресурсов для разных групп грунтов существенно отличаются. Как избежать: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий и классификации грунтов, приведенной в общих положениях к Сборнику ГЭСН-2001-05 или в Сборнике ГЭСН-2001-04 "Скважины".
2. Игнорирование необходимости глинистого раствора или его неправильное приготовление/подача. Данная норма явно указывает на использование глинистого раствора. Если по проекту или технологии раствор не применяется (например, используются постоянные обсадные трубы), то эта норма не подходит. Как избежать: Убедитесь, что технология, описанная в проекте, полностью соответствует составу работ нормы, включая использование глинистого раствора для стабилизации скважины.
3. Неучет или дублирование работ по уширению основания. Норма 05-01-040-12 уже включает уширение основания. Если сметчик дополнительно включает расценки на уширение, это приводит к двойному учету. И наоборот, если уширение предусмотрено проектом, но выбрана норма без него (например, 05-01-040-01), это будет ошибкой. Как избежать: Внимательно сверяйте проектные решения по конструкции сваи (наличие уширения) с составом работ выбранной нормы.
4. Неучет неучтенных нормой ресурсов. Отсутствие расхода по некоторым материалам (глина, арматурные каркасы, бетон) в самой норме часто приводит к их пропуску в смете. Как избежать: Всегда проверяйте список неучтенных ресурсов и добавляйте их в смету отдельными позициями на основании проектных данных и текущих цен.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметного расчета тщательно изучите разделы проектной документации, касающиеся фундаментов: чертежи свай, пояснительную записку, результаты инженерно-геологических изысканий. Это позволит точно определить тип свай, их размеры, глубину заложения, наличие уширений и характеристики грунтов.
• Контроль качества глинистого раствора: Качество глинистого раствора напрямую влияет на стабильность скважины и, как следствие, на качество сваи. Убедитесь, что в проекте или технологической карте предусмотрен контроль параметров раствора (плотность, вязкость, водоотдача).
• Учет специфики объекта: При составлении сметы учитывайте особенности конкретного объекта: стесненность условий, удаленность от источников материалов, наличие коммуникаций. Эти факторы могут потребовать применения повышающих коэффициентов или дополнительных затрат, не учтенных в базовой норме.
• Использование актуальных баз: Всегда работайте с последними редакциями ГЭСН и актуальными индексами пересчета в текущие цены. Сметно-нормативные базы регулярно обновляются, и использование устаревших данных может привести к значительным ошибкам.

Связанные нормы

При составлении сметы на устройство буронабивных свай по ГЭСН 05-01-040-12 часто требуется применение других норм из различных сборников ГЭСН:

• Другие нормы таблицы 05-01-040: В той же таблице 05-01-040 содержатся нормы для устройства буронабивных свай того же типа, но с другими диаметрами (например, до 600 мм) и для других групп грунтов (группы 1 и 2), а также без уширения основания. Выбор конкретной нормы зависит от проектных данных.
• ГЭСН 05-01-041: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 500-600 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ. Может быть альтернативой или дополнением в зависимости от типа установки и группы грунтов.
• ГЭСН 05-01-050: Бурение ударно-канатным способом скважин. Применяется, если проектом предусмотрен иной метод бурения.
• ГЭСН 05-01-068: Устройство траншей под глинистым раствором. Может быть актуальна для сопутствующих работ, связанных с подготовкой или утилизацией раствора.
• ГЭСН 05-01-069: Укладка в траншею противофильтрационных материалов. Может применяться при необходимости создания противофильтрационных завес.
• Сборник ГЭСН-2001-01 "Земляные работы": Для учета затрат на подготовку строительной площадки, разработку котлованов, устройство временных дорог и другие земляные работы, не учтенные в основной норме.
• Сборник ГЭСН-2001-04 "Скважины": Для классификации грунтов, а также для учета затрат на установку и извлечение обсадных труб, если они не учтены в основной норме или используются как постоянные элементы.
• Сборники на бетонные и арматурные работы: Для учета стоимости и монтажа арматурных каркасов, а также стоимости бетонной смеси, которые не учтены в ГЭСН 05-01-040-12. Эти затраты определяются по проектным данным и соответствующим нормам.

Контрольные моменты

• Геологические изыскания: Качество и полнота инженерно-геологических изысканий являются основой для правильного выбора нормы и технологии.
• Технологический регламент: Строгое соблюдение технологического регламента устройства буронабивных свай, включая параметры глинистого раствора, последовательность операций и контроль качества бетонирования, критически важно для надежности конструкции.
• Приемка работ: Приемка выполненных работ должна осуществляться с учетом требований СНиП и проектной документации, включая контроль геометрических параметров свай, качества бетона и целостности конструкции.

Правильное применение ГЭСН 05-01-040-12, с учетом всех ее особенностей и связанных норм, позволяет сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, что является залогом успешной реализации проектов по устройству фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях.