ГЭСН 05-01-047-01: Бурение скальных пород 5 группы

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-047-01 является ключевым документом для определения ресурсных затрат при выполнении специфического вида строительных работ – бурения скальных пород 5 группы под основание свай-оболочек. Эта норма входит в Сборник ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и предназначена для точного расчета потребности в трудовых, материальных и машинных ресурсах при составлении сметной документации.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-01-047-01 применяется для нормирования затрат на бурение в особо прочных скальных породах, классифицируемых как 5 группа по буримости. Основное назначение этих работ – создание надежного основания для свай-оболочек, которые, как правило, используются в фундаментах крупных инженерных сооружений, таких как мосты, высотные здания, гидротехнические объекты, а также причалы и портовые сооружения. Сваи-оболочки представляют собой крупногабаритные пустотелые сваи, которые погружаются в грунт, а затем их полость разрабатывается и заполняется бетоном. Бурение под их основание обеспечивает надежное опирание сваи на прочный скальный грунт, что критически важно для несущей способности всего сооружения.

Основные характеристики

Единицей измерения для данной нормы является 1 кубический метр (м3) разбуренной породы. Это означает, что все ресурсные показатели в норме приведены на объем фактически разбуренного скального грунта. Норма учитывает полный комплекс операций, необходимых для выполнения бурения в сложных геологических условиях, включая использование специализированного оборудования и технологии эрлифта для эффективного удаления шлама.

Техническая информация

Понимание состава работ, необходимых ресурсов и трудозатрат, предусмотренных нормой, является основой для ее корректного применения.

Состав работ по норме

ГЭСН 05-01-047-01 включает в себя следующие технологические операции, обеспечивающие полный цикл бурения скальных пород под сваи-оболочки:

1. Установка бурового агрегата краном на подмости. Эта операция включает в себя все подготовительные работы по позиционированию и закреплению буровой установки на рабочей площадке, часто требующей устройства специальных подмостей для обеспечения устойчивости и доступа к месту бурения. Для этих целей в норме учтены козловые краны грузоподъемностью 65 т.
2. Монтаж и демонтаж эрлифта. Эрлифт – это специализированное оборудование для удаления разбуренной породы (шлама) из скважины. Его монтаж перед началом бурения и последующий демонтаж по завершении работ являются неотъемлемой частью технологического процесса.
3. Промывка оболочки от шлама. После бурения и в процессе его выполнения необходимо тщательно очищать полость сваи-оболочки от разбуренной породы и бурового раствора. Эта операция критически важна для обеспечения качества последующего бетонирования и надежного сцепления сваи с основанием.
4. Бурение с извлечением породы эрлифтом. Основная операция, включающая непосредственное разрушение скальной породы буровым инструментом и одновременное удаление шлама из скважины с помощью эрлифта. Технология эрлифта (или бурения с обратной промывкой) основана на использовании сжатого воздуха, который подается в трубу, создавая воздушно-водяную смесь меньшей плотности, что позволяет поднимать породу на поверхность. Это особенно эффективно при бурении скважин большого диаметра и на значительную глубину, а также при работе с твердыми включениями в породе.
5. Снятие бурового станка с подмостей. Завершающая операция, включающая демонтаж и перемещение бурового оборудования с рабочей позиции после окончания буровых работ.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-047-01 учитывает расход следующих основных материалов и эксплуатацию машин, необходимых для выполнения бурения скальных пород 5 группы:

• Машины и оборудование:

• Установки ударно-канатного бурения на автомобильном ходу, глубина бурения до 50 м, грузоподъемность 2,6 т: 14.8 маш.-ч на 1 м3. Эти установки являются основным буровым оборудованием, способным эффективно работать в скальных породах.

• Краны козловые, грузоподъемность 65 т, высота подъема крюка 24 м: 0.98 маш.-ч на 1 м3. Используются для установки и снятия бурового агрегата, а также для монтажа/демонтажа эрлифта.

• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: 0.55 маш.-ч на 1 м3. Необходимы для обеспечения работы эрлифта, подавая сжатый воздух для выноса шлама.

• Насосы центробежные многоступенчатые с электроприводом, подача 60 м3/ч, напор 165 м: 0.55 маш.-ч на 1 м3. Применяются для промывки оболочки от шлама и поддержания необходимого уровня воды в скважине.

• Материалы:

• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 16 мм: 0.01 м на 1 м3. Используется для подачи воды при промывке и других вспомогательных операциях.

• Прокат листовой горячекатаный (Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм и 1-8 мм): В норме указано количество 0 т, что означает, что данный материал не расходуется непосредственно в процессе бурения, а может быть учтен в других нормах или как временное сооружение.

• Долота: В норме указано количество 0 ч, что означает, что расход долот не нормируется в данной позиции, а может быть учтен в составе затрат на эксплуатацию буровых установок или как быстроизнашивающийся инструмент.

Трудозатраты и время выполнения

Трудозатраты в ГЭСН 05-01-047-01 рассчитаны на 1 м3 разбуренной скальной породы 5 группы. Согласно актуальным данным, они составляют:

• Затраты труда рабочих-строителей: 15.7 чел.-ч на 1 м3.
• Средний разряд работы: 3.9. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих, обладающих опытом работы со специализированным буровым оборудованием и знанием технологии бурения в сложных условиях.
• Затраты труда машинистов: 17.86 маш.-ч на 1 м3. Эти затраты включают время работы машинистов буровых установок, кранов, компрессоров и насосов.

Требования к квалификации

Учитывая средний разряд работы 3.9, для выполнения бурения скальных пород 5 группы требуются рабочие высокой квалификации. Они должны обладать глубокими знаниями в области буровых технологий, уметь работать со сложным оборудованием (ударно-канатные буровые установки, эрлифты, краны), а также понимать особенности работы с различными типами скальных пород. Машинисты должны иметь соответствующие допуски и опыт управления специализированной строительной техникой.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 05-01-047-01 требует понимания алгоритма расчета и учета специфических условий проекта.

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет сметной стоимости работ по ГЭСН 05-01-047-01 производится на основе объема разбуренной скальной породы (в м3) и включает следующие шаги:

1. Определение объема бурения: На основе проектной документации (глубина бурения, диаметр скважины под сваю-оболочку) рассчитывается общий объем скальной породы 5 группы, подлежащей бурению. Например, для скважины диаметром D и глубиной H, объем V = π * (D/2)^2 * H.
2. Применение нормы: Полученный объем умножается на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-047-01 для 1 м3:

• Количество человеко-часов рабочих-строителей.
• Количество машино-часов эксплуатации каждой единицы техники.
• Количество расходуемых материалов (например, рукава).

3. Пересчет в текущие цены: Полученные ресурсные показатели умножаются на текущие стоимостные показатели (стоимость человеко-часа, машино-часа, материалов) с учетом индексов пересчета в текущий уровень цен. Это позволяет получить сметную стоимость прямых затрат на бурение.
4. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями и нормативами.

Примеры использования

• Фундаменты мостов: При строительстве опор мостов, особенно через реки или в горной местности, часто требуется заглубление свай-оболочек в скальное основание для обеспечения устойчивости и долговечности конструкции. ГЭСН 05-01-047-01 применяется для расчета затрат на бурение этих скальных участков.
• Высотное строительство: В условиях плотной городской застройки или при возведении небоскребов, где грунты могут быть неоднородными и включать скальные прослойки, бурение под сваи-оболочки с использованием данной нормы позволяет точно оценить затраты на проходку особо прочных слоев.
• Гидротехнические сооружения: При строительстве плотин, причалов, волнорезов и других объектов, где фундаменты подвергаются значительным нагрузкам и воздействию воды, бурение в скальных породах 5 группы является стандартной практикой для создания надежного основания.

Особенности и ограничения

• Группа пород: Норма строго применима для скальных пород 5 группы по буримости. Определение группы пород должно быть подтверждено инженерно-геологическими изысканиями. При бурении в породах других групп следует применять соответствующие нормы, например, ГЭСН 05-01-046-01 для 4 группы или ГЭСН 05-01-048-01 для 6 группы.
• Технология эрлифта: Применение эрлифта является неотъемлемой частью данной нормы. Если проектом предусмотрен другой метод удаления шлама, то данная норма может быть неприменима или потребует корректировки по индивидуальному расчету.
• Сваи-оболочки: Норма предназначена именно для бурения под основание свай-оболочек. Для других типов свай (например, буронабивных без оболочек) или иных целей бурения скальных пород следует использовать другие ГЭСН, например, ГЭСН 05-01-049-01 для устройства буронабивных свай.
• Подмости: Учет установки бурового агрегата на подмости подразумевает, что работы выполняются с земли или специально подготовленной площадки. Если работы ведутся с плавучих средств или иных нестандартных условий, могут потребоваться дополнительные коэффициенты или индивидуальные расчеты.

Полезная информация

Для эффективного применения ГЭСН 05-01-047-01 важно учитывать практические аспекты и избегать распространенных ошибок.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неверное определение группы скальных пород.

• Ошибка: Применение нормы 05-01-047-01 для пород, не относящихся к 5 группе, или, наоборот, использование норм для менее прочных пород при фактическом наличии 5 группы. Это приводит к некорректному расчету затрат и может вызвать проблемы на этапе выполнения работ.
• Как избежать: Проведение тщательных инженерно-геологических изысканий с отбором керна и лабораторными испытаниями для точного определения физико-механических свойств скальных пород и их группы по буримости. Всегда сверяйтесь с официальными классификациями грунтов.

2. Неучет полного состава работ.

• Ошибка: Исключение из расчета или недооценка затрат на монтаж/демонтаж эрлифта, промывку оболочки или установку/снятие бурового агрегата. Эти операции являются обязательными и учтены в норме.
• Как избежать: Внимательно изучать "Состав работ" в описании нормы и не пытаться его сокращать или игнорировать отдельные пункты, если они фактически выполняются на объекте.

3. Неправильный расчет объема бурения.

• Ошибка: Ошибки в определении диаметра или глубины бурения, что приводит к некорректному объему разбуренной породы и, как следствие, к неверной сметной стоимости.
• Как избежать: Строго следовать проектной документации, использовать точные геометрические параметры скважин и перепроверять расчеты объема.

4. Игнорирование требований к квалификации персонала.

• Ошибка: Привлечение рабочих с недостаточным разрядом или отсутствием опыта работы с ударно-канатными установками и эрлифтом, что может привести к снижению производительности, поломкам оборудования и низкому качеству работ.
• Как избежать: Обеспечивать соответствие квалификации персонала требованиям нормы (средний разряд 3.9) и проектной документации. Проводить инструктажи и контроль за соблюдением технологии.

Практические советы

• Детальные изыскания: Инвестируйте в максимально подробные инженерно-геологические изыскания. Чем точнее будет информация о геологическом строении участка, тем меньше рисков возникновения непредвиденных затрат и проблем на этапе бурения.
• Выбор оборудования: Убедитесь, что используемое буровое оборудование (ударно-канатные установки, компрессоры, насосы) соответствует требованиям нормы и способно эффективно работать с породами 5 группы.
• Контроль качества шлама: Регулярно контролируйте процесс извлечения шлама эрлифтом. Чистота скважины – залог качественного бетонирования сваи-оболочки.
• Организация площадки: Тщательно планируйте и подготавливайте рабочую площадку, включая устройство подмостей и подъездных путей, для обеспечения безопасной и эффективной работы бурового агрегата и крана.
• Документирование: Ведите подробную документацию по всем этапам бурения, включая журналы буровых работ, акты на скрытые работы и результаты геологического контроля. Это поможет в случае возникновения спорных вопросов и для анализа эффективности работ.

Связанные нормы

При работе со свайными фундаментами и бурением скальных пород сметчикам часто приходится обращаться к другим нормам из Сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и других сборников:

• ГЭСН 05-01-046-01: Бурение скальных пород 4 группы под основание свай-оболочек – применяется, если бурение осуществляется в менее прочных скальных породах (4 группа).
• ГЭСН 05-01-048-01: Бурение скальных пород 6 группы под основание свай-оболочек – для бурения в более прочных скальных породах (6 группа).
• ГЭСН 05-01-049-01: Устройство буронабивных свай – общая норма для устройства буронабивных свай, которая может быть дополнена данной нормой для проходки скальных слоев.
• ГЭСН 05-01-001-01: Погружение забивных свай – для сравнения или в случае, если на объекте применяются также забивные сваи.
• ГЭСН 05-01-050-01: Бетонирование свай-оболочек – норма, которая будет применяться после завершения бурения и очистки полости сваи-оболочки.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия выполненных работ сметной документации, необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Геологический контроль: Постоянный контроль соответствия фактических геологических условий проектным данным. При обнаружении отклонений – своевременная корректировка проектных решений и сметной документации.
• Контроль глубины и диаметра бурения: Регулярные замеры глубины и диаметра пробуренных скважин для подтверждения соответствия проекту.
• Качество извлечения шлама: Визуальный контроль и, при необходимости, лабораторный анализ чистоты полости сваи-оболочки после промывки эрлифтом. Отсутствие шлама критически важно для адгезии бетона.
• Работоспособность оборудования: Регулярная проверка технического состояния буровых установок, компрессоров и насосов для предотвращения простоев и аварий.
• Соблюдение технологии: Контроль за строгим соблюдением последовательности и качества выполнения всех операций, предусмотренных составом работ нормы.

Применение ГЭСН 05-01-047-01 требует комплексного подхода, сочетающего глубокие знания нормативной базы с пониманием технологических процессов бурения в сложных геологических условиях. Тщательное планирование, контроль и внимание к деталям позволят сметчикам точно определить затраты и обеспечить успешную реализацию проектов по устройству свайных фундаментов.