ГЭСН 05-01-044-01: Устройство буронабивных свай с уширением

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-044-01

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-044-01 является фундаментальным документом для сметчиков и инженеров, занимающихся проектированием и строительством фундаментов на буронабивных сваях. Эта норма детально регламентирует процесс устройства железобетонных буронабивных свай, обладающих специфическими характеристиками и предназначенных для работы в особо сложных инженерно-геологических условиях.

Основное назначение ГЭСН 05-01-044-01 — это определение необходимого объема ресурсов (трудозатрат, времени работы машин и механизмов, расхода материалов) для выполнения комплекса работ по устройству буронабивных свай. Норма применяется для свай со следующими параметрами:

• Диаметр ствола сваи: 500-600 мм.
• Диаметр уширения (пяты): до 1400 мм. Уширение в основании сваи значительно увеличивает ее несущую способность, что особенно важно для фундаментов, воспринимающих высокие нагрузки, и позволяет сократить общее количество свай. ,
• Тип грунта: Неустойчивые водонасыщенные грунты 2 группы. Работа в таких грунтах требует особых технологических решений, таких как применение глинистого раствора для стабилизации стенок скважины. ,
• Оборудование: Установки свайно-буровые (СБУ).
• Длина свай: До 12 метров. Для свай большей длины предусмотрены другие нормы в рамках той же таблицы. ,

ГЭСН являются исходными нормативами для разработки единичных расценок и используются для определения прямых затрат при составлении сметной документации ресурсным и ресурсно-индексным методами. , Они отражают среднеотраслевой уровень строительного производства с учетом прогрессивных технологий и современного оборудования.

Техническая информация

Для корректного применения ГЭСН 05-01-044-01 сметчику необходимо четко понимать состав работ, а также перечень и расход учтенных в норме ресурсов.

Состав работ по норме

Норма 05-01-044-01 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для устройства буронабивных свай в указанных условиях. Согласно описанию, в состав работ входят следующие технологические процессы: ,

1. Устройство лотков пульпоотводной системы. Эта операция необходима для сбора и отвода бурового шлама и избыточного глинистого раствора, образующегося в процессе бурения скважин. Правильно организованная система предотвращает загрязнение строительной площадки и обеспечивает эффективную циркуляцию раствора.
2. Установка, снятие и перестановка свайно-бурового оборудования. Включает в себя все манипуляции с буровой установкой (СБУ) на строительной площадке: ее позиционирование над точкой бурения, закрепление, а после завершения работ на одной скважине — демонтаж и перемещение к следующей.
3. Приготовление глинистого раствора. Глинистый раствор, как правило, на основе бентонитовых глин, готовится непосредственно на месте производства работ. Его основная функция — стабилизация стенок скважины в неустойчивых и водонасыщенных грунтах, предотвращение их обрушения за счет создания избыточного гидростатического давления и образования фильтрационной корки. ,
4. Бурение скважин с уширением. Это ключевая операция, включающая непосредственно бурение ствола сваи и формирование уширения (пяты) в ее нижней части. Уширение создается с помощью специальных расширителей и значительно увеличивает несущую способность сваи. ,
5. Установка армокаркасов. После бурения и очистки скважины в нее опускается заранее изготовленный арматурный каркас, который придает свае необходимую прочность и жесткость. ,
6. Укладка бетона и уход за ним. Бетонирование скважины осуществляется методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), что позволяет вытеснить глинистый раствор и обеспечить непрерывную подачу бетона снизу вверх, минимизируя расслоение. После укладки бетона осуществляется уход за ним для набора проектной прочности, включая защиту от быстрого высыхания или замерзания. ,
7. Очистка циркуляционной системы. После завершения бетонирования производится очистка всего оборудования и системы циркуляции глинистого раствора от остатков шлама и бетона.

Материалы и ресурсы

В норме учтены следующие основные материалы и ресурсы, необходимые для выполнения работ (расход указан на 1 м3 конструктивного объема сваи):

• Вода: 3 м3. Используется для приготовления глинистого раствора, промывки оборудования и ухода за бетоном.
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 0.1 кг. Необходимы для сборки и наращивания арматурных каркасов.
• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 16 мм: 0.01 м. Используется в системах подачи воды и глинистого раствора.
• Кондуктор инвентарный металлический: 0.003 шт. Применяется для точного позиционирования бурового инструмента и армокаркаса, а также для формирования головы сваи.
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм: 0 т. (Учтен, но расход 0, что может указывать на его использование в качестве вспомогательного элемента или при определенных условиях, не учтенных в данном объеме).
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 1-8 мм: 0 т. (Аналогично предыдущему).
• 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: 0.048 м3. Может использоваться для устройства временных конструкций, опалубки или подкладок.
• Трубы бесшовные обсадные из стали группы Д, с короткой треугольной резьбой, наружный диаметр 219 мм, толщина стенки 7,7-14,2 мм: 0.001 т. Обсадные трубы могут применяться для временного крепления стенок скважины, особенно в особо неустойчивых грунтах, или для защиты от обрушения. ,
• Порошки бентонитовые: 0.13 (единица измерения в исходных данных указана как "ч", что является ошибкой; фактически это объем или масса материала, используемого для приготовления глинистого раствора). ,
• Расход бурового инструмента: 0 (единица измерения в исходных данных указана как "ч", что является ошибкой; фактически это расход комплектов или штук инструмента). Нулевой расход может означать, что инструмент учтен в составе оборудования или его износ незначителен для данного объема.
• Смеси бетонные тяжелого бетона: 1.26 (единица измерения в исходных данных указана как "ч", что является ошибкой; фактически это м3). Это объем готовой бетонной смеси, необходимой для заполнения скважины, включая уширение и возможные потери.
• Каркасы арматурные: 0 (единица измерения в исходных данных указана как "ч", что является ошибкой; фактически это тонны). Нулевой расход может означать, что арматурные каркасы поставляются готовыми и их стоимость учитывается отдельно, или их масса незначительна для данного объема.

Машины и оборудование

Для выполнения работ по данной норме предусмотрено использование следующей строительной техники и оборудования:

• Экскаваторы одноковшовые дизельные на гусеничном ходу, объем ковша 0,4 м3: 0.02 маш.-ч. Используются для земляных работ, подготовки площадки, устройства лотков.
• Установки свайно-буровые на базе крана на гусеничном ходу, грузоподъемностью 25 т, диаметр бурения до 1000 мм: 4.2 маш.-ч. Основное оборудование для бурения скважин и формирования уширений.
• Вибраторы глубинные: 0.71 маш.-ч. Применяются для уплотнения бетонной смеси в скважине, обеспечивая ее однородность и отсутствие пустот. ,
• Глиномешалки, емкость 4 м3: 4.2 маш.-ч. Используются для приготовления глинистого раствора требуемой консистенции.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.32 маш.-ч. Для транспортировки материалов и оборудования на строительной площадке.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.23 маш.-ч. Для сварочных работ, связанных с арматурными каркасами или обсадными трубами.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: 4.2 маш.-ч. Могут использоваться для пневматических систем, очистки или других вспомогательных работ.
• Насосы грязевые, производительность 23,4-65,3 м3/ч, давление нагнетания 15,7-5,88 МПа (160-60 кгс/см2): 4.2 маш.-ч. Необходимы для циркуляции глинистого раствора и удаления шлама из скважины.

Трудозатраты и требования к квалификации

Для выполнения комплекса работ по ГЭСН 05-01-044-01 предусмотрены трудозатраты рабочих в размере 14.9 человеко-часов (чел.-ч) на 1 м3 конструктивного объема сваи. Средний разряд работы, необходимый для выполнения данных операций, составляет 4.6. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных выполнять сложные и ответственные работы, связанные с бурением, бетонированием и контролем качества в условиях водонасыщенных грунтов.

Особенности применения в неустойчивых водонасыщенных грунтах

Применение буронабивных свай в неустойчивых водонасыщенных грунтах является сложной инженерной задачей, требующей строгого соблюдения технологии. Норма ГЭСН 05-01-044-01 специально разработана для таких условий, учитывая их специфику.

Роль глинистого раствора

В водонасыщенных и неустойчивых грунтах (например, песках, супесях, илах) стенки буровых скважин склонны к обрушению под воздействием грунтовых вод и собственного веса. Для предотвращения этого применяется глинистый раствор, чаще всего на основе бентонитовых глин. ,

• Стабилизация стенок: Глинистый раствор создает избыточное гидростатическое давление на стенки скважины, препятствуя их обрушению. ,
• Образование фильтрационной корки: Частицы глины проникают в поры грунта, образуя тонкую, но плотную корку на поверхности скважины, которая дополнительно укрепляет стенки и снижает водопроницаемость.
• Вынос шлама: Циркуляция глинистого раствора позволяет эффективно выносить разбуренный грунт (шлам) из скважины на поверхность, обеспечивая чистоту забоя перед бетонированием. ,

Состав глинистого раствора подбирается строительной лабораторией в зависимости от характеристик прорезаемых грунтов. Уровень глинистого раствора в скважине должен постоянно поддерживаться выше уровня грунтовых вод не менее чем на 1 метр для обеспечения необходимого гидростатического давления.

Технология бурения с уширением

Уширение (пята) в основании буронабивной сваи — это эффективный способ увеличения ее несущей способности. , В неустойчивых грунтах это позволяет перераспределить нагрузку на большую площадь, снижая давление на грунт и предотвращая осадку. Процесс создания уширения требует использования специализированных буровых инструментов (расширителей), которые раскрываются на проектной глубине, формируя полость необходимого диаметра.

Применение свайно-буровых установок (СБУ)

Свайно-буровые установки (СБУ) являются основным оборудованием для выполнения работ по данной норме. Они обеспечивают высокую точность бурения, возможность работы с глинистым раствором и формирование уширений. Компактность некоторых СБУ позволяет работать в стесненных условиях городской застройки, где применение других методов (например, забивки свай) невозможно из-за вибраций. ,

Практическое применение для сметчиков

Правильное применение ГЭСН 05-01-044-01 требует от сметчика не только знания состава нормы, но и понимания алгоритма ее расчета, а также учета специфических условий проекта.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Изучение проектной документации: Прежде всего, сметчик должен тщательно изучить проект производства работ (ППР) и рабочую документацию, чтобы определить:

• Общее количество и объем буронабивных свай, подпадающих под характеристики нормы 05-01-044-01 (диаметр 500-600 мм, уширение до 1400 мм, длина до 12 м).
• Характеристики грунтов на участке (подтверждение 2 группы неустойчивых водонасыщенных грунтов).
• Требования к армированию и марке бетона.

2. Определение объема работ: Расчет объема работ производится в кубических метрах (м3) конструктивного объема свай. Например, если проект предусматривает 100 свай длиной 10 м и средним диаметром ствола 0.55 м (с учетом уширения, которое увеличивает общий объем), необходимо рассчитать общий объем бетона в сваях.
3. Применение нормы: На каждый 1 м3 конструктивного объема свай применяются ресурсные показатели, указанные в ГЭСН 05-01-044-01. Это включает в себя:

• Трудозатраты рабочих: 14.9 чел.-ч на 1 м3.
• Время эксплуатации машин: Умножение указанных в норме машино-часов для каждой единицы техники на общий объем свай.
• Расход материалов: Умножение нормативного расхода каждого материала на общий объем свай. Особое внимание следует уделить расходу бетонной смеси (1.26 м3 на 1 м3 конструктивного объема сваи) и бентонитовых порошков.

4. Учет неучтенных ресурсов: В некоторых случаях, как видно из входных данных, отдельные ресурсы (например, арматурные каркасы или расход бурового инструмента) могут иметь нулевой расход в норме. Это не означает их отсутствие на объекте. Сметчик должен проверить проектную документацию и при необходимости добавить эти ресурсы отдельными позициями, основываясь на фактических данных проекта или других нормативных документах.
5. Применение текущих индексов пересчета: ГЭСНы разрабатываются в базисных ценах (например, 2000 или 2001 года). Для получения сметной стоимости в текущих ценах необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования. ,

Особенности и ограничения

• Длина свай: Норма 05-01-044-01 применима только для свай длиной до 12 м. Для свай большей длины (до 25 м и более 25 м) следует использовать соответственно ГЭСН 05-01-044-02 и 05-01-044-03. ,
• Грунтовые условия: Строгое соответствие грунтов 2 группе неустойчивых водонасыщенных. При других типах грунтов (например, сухих устойчивых) применяются другие нормы, такие как ГЭСН 05-01-028. ,
• Геологические изыскания: Наличие актуальных и достоверных данных инженерно-геологических изысканий является обязательным условием для правильного выбора и применения данной нормы. ,
• Контроль качества: Важно учитывать, что норма предполагает соблюдение всех технологических требований, включая контроль качества приготовления глинистого раствора, процесса бурения, установки армокаркасов и бетонирования. ,

Типичные ошибки и как их избежать

Неправильное применение ГЭСН 05-01-044-01 может привести к существенным ошибкам в смете, завышению или занижению стоимости, а также к проблемам на этапе строительства. Рассмотрим наиболее распространенные ошибки и способы их предотвращения.

1. Отсутствие грамотного расчета несущей способности и объемов

Ошибка: Игнорирование детальных расчетов несущей способности фундамента и объемов свай, а также перерасход материалов из-за "перестраховки" (например, слишком длинные или широкие сваи без необходимости).

Как избежать: Всегда основывайтесь на проектной документации, выполненной квалифицированными проектировщиками. Проверяйте соответствие диаметров, длин свай и наличия уширения проектным данным. Помните, что несущая способность сваи зависит от множества факторов, включая диаметр, глубину погружения, характеристики грунта, марку бетона и вид армирования. ,

2. Недостаточное или некорректное армирование

Ошибка: Неправильный расчет или установка арматурных каркасов, что может привести к снижению прочности сваи и ее разрушению под нагрузкой.

Как избежать: Убедитесь, что в смете учтены все необходимые арматурные элементы согласно проекту. Контролируйте качество изготовления и установки армокаркасов на площадке. Даже если в норме указан нулевой расход арматурных каркасов, это не означает их отсутствие в проекте – они могут быть учтены в других разделах сметы или поставляться как готовые изделия.

3. Отклонения от проектного положения свай

Ошибка: Несоблюдение проектных осей и вертикальности при бурении скважин. Допустимые отклонения строго регламентированы СНиП. ,

Как избежать: Обеспечьте точную разметку скважин на местности. Используйте современное свайно-буровое оборудование, оснащенное системами контроля вертикальности. Регулярно проводите геодезический контроль в процессе бурения и установки свай.

4. Неправильное приготовление или использование глинистого раствора

Ошибка: Несоответствие состава глинистого раствора характеристикам грунта, недостаточный уровень раствора в скважине или его загрязнение. Это может привести к обрушению стенок скважины, ухудшению качества бетона и снижению несущей способности сваи. ,

Как избежать: Приготовление глинистого раствора должно осуществляться строго по рецептуре, разработанной на основе лабораторных исследований грунтов. Контролируйте плотность, вязкость и другие параметры раствора. Поддерживайте постоянный уровень раствора в скважине выше уровня грунтовых вод.

5. Нарушение технологии бетонирования

Ошибка: Неправильное бетонирование методом ВПТ, например, отрыв бетонолитной трубы от уровня бетона, что приводит к расслоению смеси, попаданию глинистого раствора в бетон или образованию пустот.

Как избежать: Строго соблюдайте технологию бетонирования методом ВПТ, обеспечивая постоянное погружение нижнего конца бетонолитной трубы в свежеуложенный бетон (не менее чем на 1 метр). Используйте бетонную смесь требуемой подвижности (осадка конуса 16-20 см). Контролируйте объем уложенного бетона и вытесняемого глинистого раствора.

Полезная информация для сметчиков

Практические советы

• Детальные геологические изыскания: Всегда настаивайте на проведении полноценных инженерно-геологических изысканий. Точные данные о составе и свойствах грунтов — это основа для правильного выбора технологии и применения нормы. ,
• Внимательное чтение Технической части сборника ГЭСН: В Технической части сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" содержатся общие указания по применению норм, коэффициенты, учитывающие различные условия производства работ, и правила исчисления объемов работ. ,
• Учет специфики объекта: Даже при наличии типовой нормы, каждый объект уникален. Учитывайте стесненность условий, наличие существующих коммуникаций, необходимость водопонижения и другие факторы, которые могут повлиять на трудозатраты и расход ресурсов. ,
• Ведение исполнительной документации: Тщательное ведение журналов бурения, бетонирования, контроля качества глинистого раствора и армирования позволит подтвердить объемы и качество выполненных работ, а также обосновать сметные расчеты.
• Актуализация сметной базы: Регулярно обновляйте сметно-нормативную базу, так как Минстрой России периодически вносит изменения в ГЭСНы и методические указания по их применению. ,

Связанные нормы

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

• ГЭСН 05-01-044-02: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 500-600 мм с уширением до 1400 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: до 25 м. Применяется для свай большей длины, чем рассматриваемая норма. ,
• ГЭСН 05-01-044-03: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 500-600 мм с уширением до 1400 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: более 25 м. Для самых длинных свай в аналогичных условиях. ,
• ГЭСН 05-01-028: Устройство буронабивных свай в сухих устойчивых грунтах с бурением скважин вращательным (ковшовым) способом. Эта норма применяется, когда грунтовые условия не требуют использования глинистого раствора и являются устойчивыми. ,
• ГЭСН 05-01-076: Устройство буронабивных свай диаметром 1000 мм под защитой обсадной трубы буровыми установками с крутящим моментом 150-250 кНм. Применяется для свай большего диаметра и с использованием обсадных труб на постоянной основе.

Заключение

ГЭСН 05-01-044-01 является незаменимым инструментом для сметчиков, работающих с проектами по устройству буронабивных свай в сложных гидрогеологических условиях. Точное понимание состава работ, учтенных ресурсов и особенностей применения этой нормы позволяет не только корректно определить сметную стоимость, но и предвидеть потенциальные сложности на этапе строительства. Соблюдение всех требований, заложенных в норме, и учет практических рекомендаций гарантируют надежность и долговечность возводимых фундаментов, что является залогом успешной реализации любого строительного проекта.