ГЭСН 05-01-042-01: Устройство буронабивных свай

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-042-01 является одним из важнейших нормативов в сфере свайных работ, предназначенным для определения потребности в ресурсах при устройстве железобетонных буронабивных свай. Эта норма охватывает специфические и достаточно сложные условия выполнения работ, а именно: устройство свай диаметром от 700 до 800 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы, с использованием свайно-буровых установок (СБУ) и при длине свай до 12 метров.

Буронабивные сваи представляют собой железобетонные опорные конструкции, изготавливаемые непосредственно на строительной площадке путем бурения скважин, установки арматурных каркасов и последующего бетонирования. Их применение особенно актуально в условиях плотной городской застройки или вблизи существующих сооружений, поскольку технология исключает динамические воздействия (вибрации), характерные для забивных свай, минимизируя риск повреждения соседних объектов. В водонасыщенных грунтах, где стенки скважин склонны к обрушению, для их стабилизации активно применяется глинистый (бентонитовый) раствор или обсадные трубы.

Данная норма ГЭСН 05-01-042-01 является частью Сборника № 5 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и служит основой для формирования сметной стоимости работ, обеспечивая прозрачность и обоснованность расчетов.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-042-01 включает в себя полный комплекс технологических операций, необходимых для устройства буронабивных свай в указанных условиях. Состав работ, предусмотренный нормой, выглядит следующим образом:

1. Устройство лотков пульпоотводной системы. Эта операция необходима для сбора и отвода бурового шлама и отработанного глинистого раствора, обеспечивая чистоту рабочей зоны и возможность его последующей утилизации или регенерации.
2. Установка, снятие и перестановка свайно-бурового оборудования. Включает в себя все манипуляции с буровой установкой СБУ, необходимые для ее позиционирования на точке бурения, перехода к следующей скважине и демонтажа по завершении работ. Установки СБУ отличаются компактностью и маневренностью, что позволяет эффективно работать в стесненных условиях.
3. Приготовление глинистого раствора. Для стабилизации стенок скважин в неустойчивых водонасыщенных грунтах используется бентонитовый раствор. Эта операция включает смешивание бентонитовых порошков с водой в глиномешалках до получения раствора требуемой плотности и вязкости.
4. Бурение скважин. Основная операция, выполняемая свайно-буровым оборудованием. В условиях водонасыщенных грунтов бурение ведется под защитой глинистого раствора, который создает избыточное давление на стенки скважины, предотвращая их обрушение и фильтрацию воды.
5. Установка армокаркасов. После бурения и очистки скважины в нее опускается заранее изготовленный арматурный каркас. Согласно нормативным требованиям, армирование буронабивных свай с использованием современного оборудования должно выполняться сварными пространственными каркасами с соблюдением требований к защитному слою бетона. Арматурный прокат должен соответствовать ГОСТ 34028-2016.
6. Укладка бетона и уход за ним. Бетонирование скважин в водонасыщенных грунтах производится методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ), что исключает расслоение бетонной смеси и обеспечивает однородность ствола сваи. После укладки бетона осуществляется уход за ним для набора прочности.
7. Очистка циркуляционной системы. Завершающая операция, включающая очистку оборудования и систем, задействованных в приготовлении и циркуляции глинистого раствора, а также удаление бурового шлама.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по норме ГЭСН 05-01-042-01 требуются следующие основные материалы и ресурсы:

• Средний разряд работы 4,6: Указывает на квалификацию рабочих, задействованных в процессе. Высокий разряд свидетельствует о сложности и ответственности выполняемых операций.
• Экскаваторы одноковшовые дизельные на гусеничном ходу, объем ковша 0,4 м3: Используются для земляных работ, связанных с подготовкой площадки, устройством лотков и перемещением грунта.
• Установки свайно-буровые на базе крана на гусеничном ходу, грузоподъемностью 25 т, диаметр бурения до 1000 мм: Основное оборудование для бурения скважин. Установки СБУ обеспечивают высокую точность и производительность.
• Вибраторы глубинные: Применяются для уплотнения бетонной смеси в процессе укладки, обеспечивая ее однородность и отсутствие пустот.
• Глиномешалки, емкость 4 м3: Необходимы для приготовления бентонитового раствора.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: Используются для транспортировки материалов, оборудования и вывоза шлама.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: Применяются для сварки арматурных каркасов и других металлических конструкций на площадке.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: Могут использоваться для очистки скважин или других вспомогательных работ.
• Насосы грязевые, производительность 23,4-65,3 м3/ч, давление нагнетания 15,7-5,88 МПа (160-60 кгс/см2): Применяются для подачи глинистого раствора в скважину и откачки отработанной пульпы.
• Вода: Используется для приготовления глинистого раствора и бетонной смеси, а также для технологических нужд.
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: Расходные материалы для сварочных работ.
• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 16 мм: Используется для подачи воды и растворов.
• Кондуктор инвентарный металлический: Применяется для точного позиционирования бурового инструмента и предотвращения обрушения устья скважины на начальном этапе.
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм и 1-8 мм: Может использоваться для изготовления временных конструкций, опалубки или других нужд на площадке.
• 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: Применяется для устройства временных площадок, креплений, подкладок.
• Трубы бесшовные обсадные из стали группы Д, с короткой треугольной резьбой, наружный диаметр 377 мм, толщина стенки 9-12 мм: Могут использоваться для крепления стенок скважин, особенно в сложных грунтах. В зависимости от проекта, обсадные трубы могут быть извлекаемыми или оставаться в грунте.
• Порошки бентонитовые: Основной компонент для приготовления глинистого раствора, обеспечивающего стабильность скважины.
• Смеси бетонные тяжелого бетона: Основной материал для формирования тела сваи. Класс (марка) бетона определяется проектом.
• Каркасы арматурные: Заводского изготовления или собираемые на месте, обеспечивают несущую способность сваи.

Трудозатраты и время выполнения

Согласно норме ГЭСН 05-01-042-01, затраты труда рабочих-строителей со средним разрядом 4,6 составляют 11.9 чел.-ч на 1 м3 конструктивного объема свай. Эти трудозатраты учитывают выполнение всех операций, предусмотренных составом работ, включая подготовительные, основные и заключительные этапы. Время выполнения работ зависит от общего объема свай, сложности геологических условий, производительности оборудования и организации труда на строительной площадке.

Требования к квалификации

Выполнение работ по устройству буронабивных свай требует высокой квалификации персонала. Средний разряд рабочих 4,6 указывает на необходимость наличия у исполнителей глубоких знаний и практических навыков в области буровых и бетонных работ. Машинисты свайно-буровых установок должны обладать опытом работы с данным типом оборудования, а также пониманием особенностей бурения в неустойчивых и водонасыщенных грунтах. Контроль качества на всех этапах работ должен осуществляться квалифицированными инженерно-техническими специалистами.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-01-042-01 в сметной документации сметчику необходимо следовать определенному алгоритму:

1. Определение объема работ: Первым шагом является точное определение конструктивного объема железобетонных буронабивных свай в кубических метрах (м3) согласно проектной документации. Этот объем является измерителем нормы.
2. Проверка условий применения нормы: Убедитесь, что условия проекта соответствуют области применения ГЭСН 05-01-042-01: диаметр свай 700-800 мм, неустойчивые водонасыщенные грунты 2 группы, использование СБУ, длина свай до 12 м. Для других длин свай следует использовать ГЭСН 05-01-042-02 (до 25 м) или ГЭСН 05-01-042-03 (более 25 м).
3. Применение элементных норм: Умножьте объем работ на соответствующие показатели нормы ГЭСН 05-01-042-01 для каждого ресурса (трудозатраты рабочих, машино-часы, расход материалов). Например, если объем свай составляет 10 м3, то трудозатраты рабочих составят 10 м3 * 11.9 чел.-ч/м3 = 119 чел.-ч.
4. Пересчет в текущие цены: ГЭСН отражают ресурсные показатели в базисных ценах (например, 2000 года). Для получения сметной стоимости в текущих ценах необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.
5. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (стоимость материалов, эксплуатации машин, оплата труда) добавляются накладные расходы и сметная прибыль, которые рассчитываются в соответствии с действующими методическими указаниями и нормативами.
6. Составление локальной сметы: Все полученные данные сводятся в локальную смету, которая является первичным сметным документом.

Примеры использования

Пример 1: Расчет ресурсов для 10 м3 буронабивных свай

Предположим, по проекту необходимо выполнить устройство 10 м3 железобетонных буронабивных свай диаметром 700-800 мм, длиной до 12 м, в водонасыщенных грунтах 2 группы с использованием СБУ.

• Трудозатраты рабочих-строителей (средний разряд 4,6): 10 м3 * 11.9 чел.-ч/м3 = 119 чел.-ч.
• Эксплуатация свайно-буровых установок: 10 м3 * 3.33 маш.-ч/м3 = 33.3 маш.-ч.
• Расход бетона: 10 м3 * 1.26 м3/м3 = 12.6 м3.
• Расход бентонитовых порошков: 10 м3 * 0.13 ч/м3 (если это расход в часах работы глиномешалки, то нужно перевести в кг, если это вес, то это 1.3 кг/м3, исходя из типичного расхода бентонита) = 1.3 кг (если это вес). Примечание: В исходных данных "Порошки бентонитовые: 0.13 ч" выглядит как ошибка, так как бентонит – это материал, измеряемый в массе, а не в часах. Предполагается, что это 0.13 кг/м3 или аналогичная единица, либо это время работы оборудования для бентонита. Для корректного расчета сметчик должен уточнить единицу измерения и расход по официальным справочникам.

Далее эти ресурсные показатели умножаются на текущие стоимости ресурсов и добавляются накладные расходы и сметная прибыль.

Особенности и ограничения

• Грунтовые условия: Норма строго привязана к неустойчивым водонасыщенным грунтам 2 группы. Грунты 2 группы включают песок плотный, гравий, супеси твердые, суглинки и глины полутвердые и твердые, песок пылеватый насыщенный водой, а также перечисленные грунты с содержанием гравия и щебня до 30%. При работе в других типах грунтов (например, сухих устойчивых) или в грунтах 1 группы, следует применять другие нормы, такие как ГЭСН 05-01-028-02.
• Диаметр и длина свай: Норма применима только для свай диаметром 700-800 мм и длиной до 12 м. Отклонения по этим параметрам требуют применения других норм или корректирующих коэффициентов, если таковые предусмотрены.
• Оборудование: Использование свайно-буровых установок (СБУ) является обязательным условием применения данной нормы. При использовании другого типа оборудования (например, буровых установок с обсадными трубами большого диаметра) следует применять соответствующие нормы, например, ГЭСН 05-01-076-05.
• Бентонитовый раствор: В условиях водонасыщенных грунтов применение глинистого раствора является ключевым элементом технологии. Расход бентонита и воды, а также время работы глиномешалок, должны строго контролироваться.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

При работе с ГЭСН 05-01-042-01 сметчики могут столкнуться с рядом типичных ошибок, которые приводят к искажению сметной стоимости:

1. Несоответствие объемов работ проектной документации. Одна из наиболее частых ошибок – расхождение между объемами, указанными в смете, и фактическими или проектными объемами. Как избежать: Тщательная сверка с проектной документацией, рабочими чертежами и результатами геологических изысканий.
2. Неправильное применение коэффициентов. Использование устаревших или неактуальных поправочных коэффициентов (например, коэффициент 0.4, который ранее применялся для буронабивных свай, но может быть отменен в новых редакциях нормативной базы). Как избежать: Регулярное обновление нормативной базы и отслеживание официальных разъяснений Минстроя.
3. Использование расценок из разных нормативных баз. Смешивание норм из разных редакций ГЭСН или других сборников в одной смете. Как избежать: Строгое adherence к одной актуальной нормативной базе для всего объекта.
4. Неверная интерпретация состава работ и ресурсов. Непонимание полного перечня операций, учтенных нормой, или неправильный учет расхода материалов и машино-часов. Например, ошибочное толкование единиц измерения для бентонитовых порошков. Как избежать: Детальное изучение технической части сборника ГЭСН 05 и состава работ по каждой норме.
5. Неучет особенностей водонасыщенных грунтов. Недостаточный контроль за параметрами глинистого раствора (вязкость, плотность, водоотдача) может привести к обрушению скважин и перерасходу бетона. Как избежать: Включение в проект производства работ (ППР) раздела по контролю качества бурового раствора и его параметров.

Практические советы

• Предварительные изыскания: Всегда начинайте с детальных инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий. Точное знание типа грунтов и уровня грунтовых вод критически важно для выбора правильной технологии и нормы.
• Контроль глинистого раствора: В условиях водонасыщенных грунтов качество бентонитового раствора определяет успех бурения. Регулярно проверяйте его вязкость, плотность и фильтрационные свойства.
• Технология ВПТ: При бетонировании свай в обводненных скважинах строго соблюдайте технологию вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ) для предотвращения расслоения бетона и образования дефектов.
• Качество армирования: Уделяйте особое внимание изготовлению и установке арматурных каркасов. Использование фиксаторов защитного слоя бетона обязательно для обеспечения проектной несущей способности сваи.
• Ведение исполнительной документации: Тщательно ведите "Журнал изготовления буронабивных свай", фиксируя все параметры бурения, приготовления раствора, установки армокаркасов и бетонирования.

Связанные нормы

При работе с буронабивными сваями, особенно в сложных условиях, сметчику могут потребоваться знания и других норм ГЭСН, а также нормативных документов:

• ГЭСН 05-01-042-02: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 700-800 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: до 25 м.
• ГЭСН 05-01-042-03: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 700-800 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: более 25 м.
• ГЭСН 05-01-028-02: Устройство буронабивных свай в сухих устойчивых грунтах 1-3 групп с бурением скважин вращательным (ковшевым) способом.
• ГЭСН 05-01-076-05: Устройство буронабивных свай диаметром 1000 мм под защитой обсадной трубы буровыми установками с крутящим моментом 150-250 кНм: в грунтах 5 группы.
• ГЭСН 81-02-05-2001 (и последующие редакции): Сборник 5 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" в целом содержит множество норм, связанных с различными видами свайных работ.
• СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты": Основной нормативный документ, регламентирующий проектирование свайных фундаментов.
• СП 50-102-2003 "Проектирование и устройство свайных фундаментов": Развивает положения СНиП 2.02.03-85 и СНиП 3.02.01-87, устанавливая требования к проектированию и устройству различных типов свай.
• СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты": Содержит требования к производству работ по устройству буровых и буронабивных свай.

Контрольные моменты

Качество выполнения работ по устройству буронабивных свай напрямую влияет на надежность всего сооружения. Поэтому необходим строгий контроль на всех этапах:

• Геодезический контроль: Инструментальная проверка отметок спланированной поверхности и положения осей будущих свай перед началом бурения.
• Контроль качества материалов: Проверка соответствия бетона, арматуры, бентонитовых порошков и обсадных труб проектным требованиям и стандартам.
• Контроль процесса бурения: Мониторинг глубины, диаметра скважины, а также параметров бурового раствора (вязкость, плотность, водоотдача).
• Контроль установки армокаркасов: Проверка правильности сборки, целостности и положения армокаркаса в скважине, а также наличия и правильности установки фиксаторов защитного слоя.
• Контроль бетонирования: Мониторинг объема уложенного бетона, соблюдение технологии ВПТ, контроль качества бетонной смеси и ухода за ней.
• Испытания свай: После набора бетоном проектной прочности проводятся контрольные испытания свай (статические или динамические) для подтверждения их несущей способности.

Соблюдение всех этих контрольных требований, а также положений ГЭСН 05-01-042-01 и сопутствующих нормативных документов, является залогом качественного и безопасного устройства буронабивных свай.