ГЭСН 05-01-046-02: Устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах

Введение

Норма ГЭСН 05-01-046-02 является частью Государственных элементных сметных норм (ГЭСН) и регулирует затраты на устройство железобетонных буронабивных свай. Эта норма предназначена для определения потребности в ресурсах (трудозатратах рабочих, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, материальных ресурсах) при выполнении свайных работ. ,

Назначение и область применения нормы: ГЭСН 05-01-046-02 применяется для расчета стоимости устройства железобетонных буронабивных свай диаметром от 900 до 1000 мм и длиной до 25 метров. Ключевой особенностью данной нормы является ее применение в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы. Для обеспечения устойчивости стенок скважины в таких сложных условиях используется специальное свайно-буровое оборудование (СБУ) и технология с применением глинистого (бентонитового) раствора. ,

Буронабивные сваи – это монолитные железобетонные конструкции, создаваемые непосредственно на строительной площадке путем бурения скважин, установки в них арматурных каркасов и последующего заполнения бетоном. , Этот метод особенно востребован в условиях плотной городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений, где применение забивных свай может вызвать недопустимые вибрации и деформации. ,

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-046-02 включает в себя полный комплекс работ, необходимых для устройства буронабивных свай в указанных условиях. Состав работ охватывает все этапы, от подготовки до завершения бетонирования и очистки. ,

1. Устройство лотков пульпоотводной системы. Это необходимо для сбора и отвода глинистого раствора, вытесняемого при бетонировании скважины. ,
2. Установка, снятие и перестановка свайно-бурового оборудования. Включает монтаж, демонтаж и перемещение буровых установок (СБУ) по свайному полю. ,
3. Приготовление глинистого раствора. Подготовка бентонитового раствора требуемой плотности и вязкости для стабилизации стенок скважины. ,
4. Бурение скважин с уширением. Процесс создания скважины заданного диаметра и глубины, включая формирование уширения в нижней части для увеличения несущей способности сваи. ,
5. Установка армокаркасов. Погружение заранее изготовленных арматурных каркасов в пробуренные скважины. ,
6. Укладка бетона и уход за ним. Заполнение скважин бетонной смесью методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) и последующие мероприятия по уходу за бетоном для обеспечения его набора прочности. ,
7. Очистка циркуляционной системы. Очистка оборудования и систем, используемых для работы с глинистым раствором, включая его регенерацию для повторного использования. ,

Особенности технологии в водонасыщенных грунтах

При работе в неустойчивых водонасыщенных грунтах (например, песках, супесях, илистых породах с высоким уровнем грунтовых вод), применение глинистого (бентонитового) раствора является критически важным. , Бентонитовый раствор, обладая тиксотропными свойствами и удельным весом больше единицы, создает избыточное давление на стенки скважины, предотвращая их обрушение и проникновение грунтовых вод. , На поверхности стенок скважины образуется тонкая, но плотная фильтрационная корка, которая дополнительно стабилизирует выработку. , Раствор также способствует эффективному удалению выбуренного грунта (шлама) из скважины и охлаждению бурового инструмента. ,

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-046-02 учитывает расход следующих основных материалов и ресурсов на 1 м3 конструктивного объема сваи:

• Машины и оборудование:

• Экскаваторы одноковшовые дизельные на гусеничном ходу, объем ковша 0,4 м3: 0.02 маш.-ч

• Установки свайно-буровые на базе крана на гусеничном ходу, грузоподъемностью 25 т, диаметр бурения до 1000 мм: 3.18 маш.-ч

• Вибраторы глубинные: 0.85 маш.-ч

• Глиномешалки, емкость 4 м3: 3.18 маш.-ч

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.34 маш.-ч

• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.23 маш.-ч

• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: 3.18 маш.-ч

• Насосы грязевые, производительность 23,4-65,3 м3/ч, давление нагнетания 15,7-5,88 МПа (160-60 кгс/см2): 3.18 маш.-ч

• Материалы:

• Вода: 3 м3

• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 0.1 кг

• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 16 мм: 0.01 м

• Кондуктор инвентарный металлический: 0.003 шт

• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм: 0 т

• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 1-8 мм: 0 т

• 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: 0.11 м3

• Трубы бесшовные обсадные из стали группы Д, с короткой треугольной резьбой, наружный диаметр 377 мм, толщина стенки 9-12 мм: 0.007 т (учитывается как износ или минимальный расход, так как основной метод стабилизации – бентонитовый раствор)

• Порошки бентонитовые: 0.13 кг

• Расход бурового инструмента: 0 компл. (учитывается как износ или амортизация, не прямой расход)

• Смеси бетонные тяжелого бетона: 1.26 м3

• Каркасы арматурные: 0 т (учитывается как давальческий материал или по отдельной норме на изготовление/поставку арматуры)

Трудозатраты и время выполнения

Для выполнения работ по норме ГЭСН 05-01-046-02 предусмотрены трудозатраты рабочих-строителей в размере 13.22 чел.-ч на 1 м3 конструктивного объема сваи. , Средний разряд работы составляет 4,6. , Это отражает квалификационные требования к персоналу, выполняющему данный вид работ, включая операторов свайно-буровых установок, бетонщиков, арматурщиков и других специалистов.

Требования к квалификации

Высокий средний разряд работы (4,6) указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов. Рабочие должны обладать знаниями и опытом в области буровых работ, приготовления и контроля качества бентонитовых растворов, монтажа арматурных каркасов, а также укладки и ухода за бетоном в сложных гидрогеологических условиях. Особое внимание уделяется навыкам работы со свайно-буровым оборудованием и системами циркуляции глинистого раствора.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение нормы ГЭСН 05-01-046-02 в сметной документации осуществляется на основе объема конструктивного элемента – 1 м3 сваи. Алгоритм расчета включает следующие шаги:

1. Определение объема свай: На основе проектной документации рассчитывается объем каждой буронабивной сваи в кубических метрах, включая объем уширения (если предусмотрено проектом). , Затем суммируются объемы всех свай, подпадающих под данную норму.
2. Проверка условий применения: Убедитесь, что диаметр свай находится в диапазоне 900-1000 мм, длина – до 25 м, а грунты соответствуют неустойчивым водонасыщенным грунтам 2 группы. ,
3. Применение нормы: Полученный общий объем свай умножается на нормативы расхода ресурсов (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) из ГЭСН 05-01-046-02.
4. Учет неучтенных ресурсов: Обратите внимание на материалы, которые в норме указаны с нулевым расходом (например, арматурные каркасы, расход бурового инструмента). Эти ресурсы должны быть учтены в смете отдельно на основании проектных данных или других соответствующих норм (например, на изготовление арматурных каркасов). ,
5. Пересчет в текущие цены: Полученные ресурсные показатели переводятся в стоимостные с использованием текущих цен на ресурсы и индексов пересчета. ,

Примеры использования

Пример 1: Расчет затрат на устройство 10 буронабивных свай диаметром 1000 мм, длиной 20 м каждая, в водонасыщенных грунтах 2 группы.

• Объем одной сваи (без уширения): π * (0.5 м)^2 * 20 м ≈ 15.71 м3.
• Общий объем свай: 10 свай * 15.71 м3/свая = 157.1 м3.
• Трудозатраты рабочих: 157.1 м3 * 13.22 чел.-ч/м3 ≈ 2077.66 чел.-ч.
• Расход бетона: 157.1 м3 * 1.26 м3/м3 = 197.95 м3.
• Расход бентонитового порошка: 157.1 м3 * 0.13 кг/м3 = 20.423 кг.

Аналогично рассчитываются затраты на эксплуатацию машин и другие материалы.

Особенности и ограничения

• Грунтовые условия: Норма строго привязана к неустойчивым водонасыщенным грунтам 2 группы. Для других типов грунтов (например, сухих устойчивых) или других групп грунтов следует применять иные нормы. ,
• Длина свай: Данная норма применима для свай длиной до 25 м. Для свай другой длины (до 12 м или более 25 м) используются связанные нормы из той же таблицы.
• Диаметр свай: Норма охватывает диаметры 900-1000 мм. Для свай других диаметров также существуют отдельные нормы.
• Метод производства работ: Норма учитывает применение свайно-буровых установок (СБУ) и глинистого раствора. Использование других технологий (например, с обсадными трубами без глинистого раствора или по технологии непрерывного полого шнека) требует применения других норм. ,
• Уширение: Наличие уширения в нижней части скважины учтено в составе работ, и его объем должен быть включен в общий конструктивный объем сваи. ,

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Ошибка в определении группы грунта или его водонасыщенности может привести к некорректному применению нормы, занижению или завышению затрат. Решение: Обязательное проведение тщательных инженерно-геологических изысканий и строгое следование их результатам.
2. Игнорирование уширения: Забывают учесть объем уширения при расчете общего объема сваи, что приводит к занижению расхода бетона и других ресурсов. Решение: Внимательно изучать проектную документацию и включать объем уширения в расчетный объем сваи.
3. Неучет регенерации бентонитового раствора: Бентонитовый раствор после использования может быть регенерирован и использован повторно. Однако процесс регенерации требует затрат, а часть раствора теряется. Неправильный учет этих аспектов может исказить смету. Решение: Учитывать потери раствора и затраты на его регенерацию или утилизацию в соответствии с технологическими картами и проектными решениями.
4. Несоблюдение технологических сроков: Существуют ограничения по времени между окончанием бурения скважины и началом бетонирования (например, не более 8 часов для некоторых условий). Нарушение этих сроков может привести к обрушению скважины и дополнительным затратам. Решение: Строгий контроль за соблюдением технологического регламента на всех этапах работ.
5. Неправильное применение связанных норм: Использование данной нормы для свай другой длины или диаметра, или для других грунтовых условий. Решение: Всегда проверять соответствие проектных данных условиям применения конкретной нормы ГЭСН.

Практические советы

• Детальные изыскания: Качественные инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания являются основой для правильного выбора технологии и норм.
• Контроль качества раствора: Регулярный лабораторный контроль параметров бентонитового раствора (плотность, вязкость, водоотдача, содержание песка) критически важен для обеспечения устойчивости скважин.
• Организация площадки: Эффективная организация рабочей площадки, включая систему пульпоотведения и емкости для отработанного раствора, позволит минимизировать простои и дополнительные затраты.
• Координация работ: Тесная координация между буровыми работами, армированием и бетонированием необходима для соблюдения технологических сроков и предотвращения обрушений.
• Учет износа инструмента: Несмотря на нулевой расход бурового инструмента в норме, следует помнить о его износе и необходимости своевременной замены, что влияет на общие эксплуатационные расходы. ,

Связанные нормы

Для комплексного расчета свайных фундаментов сметчикам могут потребоваться следующие связанные нормы:

• ГЭСН 05-01-046-01: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 900-1000 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: до 12 м. Применяется для более коротких свай в аналогичных условиях. ,
• ГЭСН 05-01-046-03: Устройство железобетонных буронабивных свай диаметром 900-1000 мм в неустойчивых водонасыщенных грунтах 2 группы установкой СБУ, длина свай: более 25 м. Применяется для более длинных свай в аналогичных условиях. ,
• ГЭСН 05-01-028-03: Устройство буронабивных свай в сухих устойчивых грунтах 1-3 групп с бурением скважин вращательным (ковшевым) способом. Применяется для свай в сухих грунтах, где не требуется бентонитовый раствор. ,
• ГЭСН 05-01-076-05: Устройство буронабивных свай диаметром 1000 мм под защитой обсадной трубы буровыми установками с крутящим моментом 150-250 кНм. Применяется, когда для стабилизации скважины используются обсадные трубы вместо или в дополнение к бентонитовому раствору.
• ГЭСН 05-01-080-05: Устройство железобетонных буронабивных свай по технологии непрерывного полого шнека (НПШ). Применяется для свай, выполняемых по другой технологии.

Контрольные моменты

• Геометрия скважины: Строгий контроль диаметра, глубины и вертикальности скважины, а также размеров уширения. ,
• Качество армирования: Проверка соответствия арматурных каркасов проекту (диаметр, шаг, класс арматуры, наличие фиксаторов).
• Качество бетона: Контроль марки бетона, его подвижности (осадки конуса), температуры и времени схватывания.
• Технология бетонирования: Соблюдение технологии ВПТ, обеспечение непрерывности бетонирования и поддержание нижнего края бетонолитной трубы погруженным в бетон.
• Уход за бетоном: Обеспечение необходимых условий для набора прочности бетоном (температурно-влажностный режим).