ГЭСН 05-01-075-03: Устройство буронабивных свай в грунтах 4 группы

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-075-03 является одним из важнейших инструментов для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости устройства буронабивных свай. Эта норма детально регламентирует процесс выполнения работ по устройству буронабивных свай диаметром 620 мм под защитой обсадной трубы с применением буровых установок, имеющих крутящий момент от 150 до 250 кНм, в условиях грунтов 4 группы.

Применение буронабивных свай с обсадной трубой — это высокотехнологичный и надежный метод устройства фундаментов, особенно востребованный в сложных инженерно-геологических условиях, таких как водонасыщенные, неустойчивые или оползневые грунты. Обсадная труба обеспечивает стабильность стенок скважины, предотвращает обрушение грунта и попадание грунтовых вод, а также позволяет контролировать качество бетонирования.

Для сметчика точное понимание и правильное применение ГЭСН 05-01-075-03 критически важно, поскольку эта норма определяет основной объем ресурсов, необходимых для выполнения данного вида работ. Она служит основой для формирования прямых затрат в сметной документации, что в конечном итоге влияет на общую стоимость проекта.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-075-03 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для устройства буронабивной сваи. Детальный состав работ, предусмотренный данной нормой, выглядит следующим образом:

1. Навеска породоразрушающего инструмента на буровую установку. Этот этап включает подготовку и крепление соответствующего бурового инструмента (шнека, ковша или буровой коронки) к келли-штанге буровой установки, исходя из типа и характеристик грунта.
2. Установка обсадной трубы ножевой секции. Начальный этап погружения обсадной трубы, которая имеет специальную ножевую секцию для облегчения врезания в грунт и формирования начального участка скважины.
3. Наращивание обсадных труб. По мере углубления скважины, к первой секции обсадной трубы последовательно присоединяются дополнительные секции, формируя обсадную колонну необходимой длины.
4. Бурение с одновременным погружением обсадных труб, разработкой и извлечением грунта. Это основной процесс, при котором буровая установка одновременно вращает и вдавливает обсадную трубу, а буровой инструмент разрабатывает грунт внутри трубы, который затем извлекается на поверхность. Этот метод позволяет предотвратить обрушение стенок скважины, особенно в неустойчивых и водонасыщенных грунтах.
5. Снятие породоразрушающего инструмента с буровой установки. После достижения проектной глубины бурения, буровой инструмент отсоединяется от келли-штанги и извлекается из обсадной трубы.
6. Удаление отработанного грунта в отвал. Выбуренный грунт, извлеченный из скважины, перемещается на специально отведенное место для складирования или дальнейшей утилизации.
7. Установка секций арматурного каркаса. Арматурный каркас, предварительно изготовленный из отдельных секций, подготавливается к погружению.
8. Погружение готового арматурного каркаса в скважину. Собранный арматурный каркас опускается в пробуренную и обсаженную скважину.
9. Установка опорной рамы на обсадные трубы. Опорная рама монтируется на верхний торец обсадных труб для поддержки бетонолитных труб и приемного бункера.
10. Установка и наращивание бетонолитных труб. Бетонолитные трубы, через которые будет подаваться бетонная смесь, собираются и опускаются на дно скважины.
11. Установка и снятие приемного бункера бетонолитной трубы. Приемный бункер, служащий для подачи бетонной смеси в бетонолитные трубы, устанавливается перед бетонированием и снимается после его завершения.
12. Укладка бетонной смеси. Бетонная смесь подается в скважину методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), что обеспечивает непрерывность бетонирования снизу вверх и предотвращает расслоение бетона.
13. Извлечение бетонолитных труб. По мере заполнения скважины бетоном, бетонолитные трубы постепенно извлекаются, поддерживая их нижний конец погруженным в свежеуложенный бетон.
14. Извлечение обсадных труб, включая ножевую секцию. После завершения бетонирования и схватывания бетона, обсадные трубы аккуратно извлекаются из скважины. Этот процесс требует особого контроля, чтобы избежать нарушения целостности свежеуложенной сваи.
15. Снятие опорной рамы. Опорная рама демонтируется после извлечения обсадных труб.
16. Промывка обсадных, бетонолитных труб и приемного бункера. Оборудование очищается от остатков бетона и грунта для дальнейшего использования.
17. Перемещение буровой установки и крана к следующей точке бурения. Завершающий этап цикла работ на одной свае, включающий перемещение техники для начала бурения следующей скважины.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-075-03 учитывает расход следующих материалов и ресурсов на 1 м3 буронабивной сваи:

• Трудозатраты рабочих:

• Рабочий 2 разряда: 0.05 чел.-ч

• Рабочий 4 разряда: 6.08 чел.-ч

• Общие трудозатраты рабочих-строителей: 6.13 чел.-ч при среднем разряде 3.98.

• Машины и механизмы (эксплуатация):

• Установки буровые для бурения скважин на гусеничном ходу, диаметр при бурении с обсадными трубами до 1500 мм, глубина до 30 м, крутящий момент 150-250 кНм: 2.72 маш.-ч. Это ключевое оборудование, обеспечивающее бурение и погружение обсадных труб.

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.02 маш.-ч. Используются для вспомогательных операций, таких как подача арматурных каркасов, бетонолитных труб.

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 25 т: 2.73 маш.-ч. Более мощные краны для подъема и перемещения тяжелых элементов, таких как секции обсадных труб и арматурные каркасы.

• Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные, номинальная вместимость основного ковша 0,46 м3, грузоподъемность 1 т: 0.24 маш.-ч. Применяются для удаления выбуренного грунта.

• Автобетононасосы, производительность 65 м3/ч: 0.17 маш.-ч. Обеспечивают подачу бетонной смеси в скважину.

• Машины поливомоечные, вместимость цистерны 6 м3: 0.22 маш.-ч. Используются для промывки оборудования.

• Автобетоносмесители, объем барабана 6 м3: 0.11 маш.-ч. Доставка и поддержание однородности бетонной смеси.

• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 15 т: 0.02 маш.-ч.

• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0.02 маш.-ч. Используются для транспортировки оборудования и материалов.

• Материалы:

• Смазка солидол жировой Ж: 0.08 кг. Для смазки обсадных труб и оборудования.

• Вода: 0.125 м3. Для технологических нужд и промывки.

• Трубы стальные обсадные инвентарные, диаметр 620 мм, толщина стенки 40 мм, длина секции 6 м: 0.069 м.

• Трубы стальные обсадные инвентарные, диаметр 620 мм, толщина стенки 40 мм, длина ножевой секции 2 м: 0.039 м. Эти трубы являются инвентарными, то есть используются многократно, и их расход в норме отражает износ и потери.

• Ресурсы, определяемые по проекту (не учтены в норме напрямую):

• Инструмент породоразрушающий: Расход определяется проектом, исходя из характеристик грунта и износа инструмента.

• Смеси бетонные тяжелого бетона: Объем бетона определяется проектом исходя из геометрических размеров сваи и коэффициента уплотнения/потерь.

• Каркасы арматурные: Масса и тип арматурных каркасов определяются проектом в зависимости от несущей способности сваи и расчетных нагрузок.

• Трубы стальные бетонолитные инвентарные: 0.03 ч. Их расход также определяется проектом, учитывая их многократное использование и износ.

Требования к квалификации

Для выполнения работ, предусмотренных данной нормой, требуются рабочие 2-го и 4-го разрядов. Рабочий 4-го разряда, составляющий основную часть трудозатрат, выполняет более сложные и ответственные операции, связанные с управлением процессами бурения и бетонирования, тогда как рабочий 2-го разряда выполняет вспомогательные и подготовительные работы.

Особенности грунтов 4 группы

Норма 05-01-075-03 специально разработана для работ в грунтах 4 группы. К этой категории относятся сложные для разработки грунты, которые могут включать суглинки, ломовую глину, жирную глину, а также содержать строительный мусор, камни и гальку весом до 10 кг и размером до 90 мм. Также к 4 группе могут относиться твердые засоленные почвы, лёсс, меловые слои и слежавшийся мусор, смешанный с цементом. Техногенные грунты, измененные в результате деятельности человека, также часто классифицируются как 4 группа. Работа в таких грунтах требует применения мощного оборудования и специальных технологий, таких как бурение под защитой обсадной трубы, что и учтено в данной норме.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение ГЭСН 05-01-075-03 в сметном расчете осуществляется на основе объема устраиваемых свай в кубических метрах (м3). Единица измерения нормы — 1 м3 свай.

1. Определение объема свай: Первым шагом является расчет общего объема буронабивных свай, подлежащих устройству. Объем одной сваи определяется как произведение площади ее поперечного сечения на проектную длину (глубину). Для сваи диаметром 620 мм (0.62 м) площадь сечения составит S = π * (0.62/2)^2 ≈ 0.3019 м2. Таким образом, объем 1 погонного метра сваи равен 0.3019 м3. Общий объем свай рассчитывается умножением этой величины на суммарную проектную длину всех свай.
2. Применение нормы: После определения общего объема свай, к нему применяются ресурсные показатели, указанные в ГЭСН 05-01-075-03 на 1 м3. Это включает трудозатраты рабочих, машино-часы работы строительных машин и механизмов, а также расход инвентарных материалов (обсадные трубы, смазка, вода).
3. Учет неучтенных ресурсов: Важно помнить, что некоторые ключевые ресурсы, такие как бетонная смесь, арматурные каркасы и породоразрушающий инструмент, не учтены в данной норме напрямую и должны быть добавлены в смету отдельными позициями на основании проектной документации. Их расход определяется исходя из проектного объема бетона, массы арматуры и требуемого количества инструмента.
4. Применение индексов пересчета: Поскольку ГЭСН содержат базисные цены (как правило, 2000 или 2001 года с последующими редакциями), для получения текущей сметной стоимости необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации.

Примеры использования

• Фундаменты зданий и сооружений: Норма широко применяется при устройстве фундаментов многоэтажных зданий, промышленных объектов, мостов и других капитальных сооружений, особенно в условиях плотной городской застройки или на участках со сложными геологическими условиями, где требуется высокая несущая способность и надежность свай.
• Укрепление существующих фундаментов: В некоторых случаях норма может быть использована для расчета работ по усилению или реконструкции существующих фундаментов путем устройства дополнительных буронабивных свай.
• Работы вблизи существующих строений: Технология бурения с обсадной трубой минимизирует динамические воздействия на окружающие конструкции, что делает ее предпочтительной для использования вблизи существующих зданий и сооружений.

Особенности и ограничения

• Грунты 4 группы: Норма четко привязана к грунтам 4 группы, что подразумевает необходимость проведения тщательных инженерно-геологических изысканий для подтверждения категории грунта на строительной площадке. При работе в грунтах других групп следует применять соответствующие нормы, например, ГЭСН 05-01-075-04 для грунтов 5 группы или ГЭСН 05-01-075-02 для грунтов 3 группы (если речь идет о диаметре 620 мм). Стоит отметить, что в некоторых источниках ГЭСН 05-01-075-03 может упоминаться в контексте свай диаметром 750 мм в грунтах 3 группы, однако в данном руководстве мы опираемся на предоставленные входные данные, где указан диаметр 620 мм и грунты 4 группы.
• Крутящий момент буровой установки: Требование к крутящему моменту буровой установки (150-250 кНм) указывает на необходимость использования мощного и специализированного оборудования, способного эффективно работать в сложных грунтах.
• Извлекаемая обсадная труба: Норма предусматривает использование инвентарных (извлекаемых) обсадных труб. Если по проекту обсадная труба остается в грунте (например, как часть сваи-оболочки), это будет влиять на расход материалов и, возможно, потребует корректировки сметы или применения других норм.
• Стесненные условия: В случае выполнения работ в стесненных условиях (например, в котлованах со шпунтовым ограждением, с подмостей, на косогорах), к нормам могут применяться повышающие коэффициенты, предусмотренные методическими указаниями по применению ГЭСН.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

При применении ГЭСН 05-01-075-03 и в целом при устройстве буронабивных свай сметчики и строители часто сталкиваются с рядом ошибок, которые могут привести к перерасходу средств или снижению качества работ:

1. Неправильный расчет несущей способности и размеров свай. Одна из наиболее частых ошибок — отсутствие или неточность инженерных расчетов несущей способности фундамента, что может привести к выбору недостаточного или, наоборот, избыточного количества свай, их диаметра или глубины. Это влечет за собой либо недостаточную надежность конструкции, либо неоправданные затраты на материалы и работы.

• Как избежать: Всегда основывайтесь на детальных инженерно-геологических изысканиях и проектной документации, выполненной квалифицированными специалистами. Не пренебрегайте расчетом неравномерности нагрузки на фундамент.

2. Недостаточное или некорректное армирование. Экономия на арматуре или ошибки в ее укладке могут значительно снизить прочность сваи.

• Как избежать: Строго следуйте проектным решениям по армированию. Убедитесь, что арматурные каркасы изготовлены и установлены в соответствии с требованиями проекта и нормативных документов.

3. Неправильная интерпретация состава работ и неучтенных ресурсов. Некоторые сметчики могут ошибочно включать в норму ресурсы, которые должны быть учтены по проекту (например, объем бетона), или, наоборот, забывать о необходимости их отдельного расчета.

• Как избежать: Внимательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН 05 и примечания к нормам. Четко разделяйте ресурсы, учтенные в норме, и те, что определяются по проекту.

4. Неучет особенностей грунтов 4 группы. Недооценка сложности работы в грунтах 4 группы может привести к занижению трудозатрат и машино-часов, а также к непредвиденным сложностям в процессе бурения.

• Как избежать: Всегда учитывайте категорию грунта, подтвержденную геологическими изысканиями. При необходимости применяйте повышающие коэффициенты, если условия работы сложнее предусмотренных нормой.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Прежде чем приступать к составлению сметы, тщательно изучите проектную документацию, включая разделы по геологии, конструктивным решениям свай и технологии производства работ.
• Взаимодействие с инженерами: Поддерживайте тесный контакт с проектировщиками и инженерами-геологами для уточнения всех нюансов, касающихся типа грунтов, глубины заложения свай и требований к материалам.
• Контроль качества материалов: Убедитесь, что используемые материалы (бетон, арматура, обсадные трубы) соответствуют проектным требованиям и стандартам качества.
• Мониторинг процесса бурения и бетонирования: На строительной площадке важно осуществлять постоянный контроль за соблюдением технологии бурения, погружения обсадных труб, установки арматурных каркасов и бетонирования методом ВПТ. Это поможет предотвратить дефекты свай и обеспечить их несущую способность.
• Учет транспортных расходов: Не забывайте о затратах на транспортировку выбуренного грунта до места утилизации, а также доставку материалов и оборудования на объект. Эти расходы могут быть значительными и должны быть корректно учтены в смете.

Связанные нормы

ГЭСН 05-01-075-03 является частью обширной таблицы 05-01-075, которая включает нормы для устройства буронабивных свай с аналогичной технологией, но для различных групп грунтов. Это позволяет сметчикам выбрать наиболее подходящую норму в зависимости от конкретных условий объекта:

• ГЭСН 05-01-075-01: Устройство буронабивных свай диаметром 620 мм под защитой обсадной трубы... в грунтах 1 группы.
• ГЭСН 05-01-075-02: Устройство буронабивных свай диаметром 620 мм под защитой обсадной трубы... в грунтах 2 группы.
• ГЭСН 05-01-075-04: Устройство буронабивных свай диаметром 620 мм под защитой обсадной трубы... в грунтах 5 группы.
• ГЭСН 05-01-075-05: Устройство буронабивных свай диаметром 620 мм под защитой обсадной трубы... в грунтах 6 группы.
• ГЭСН 05-01-075-06: Устройство буронабивных свай диаметром 620 мм под защитой обсадной трубы... в грунтах 7 группы.

Также существуют нормы для буронабивных свай других диаметров, например, ГЭСН 05-01-076 для свай диаметром 1000 мм , или для других технологий, таких как ГЭСН 05-01-028 для бурения в сухих устойчивых грунтах вращательным (ковшовым) способом или ГЭСН 05-01-029 для шнекового бурения . Выбор конкретной нормы всегда должен основываться на проектных решениях и инженерно-геологических условиях.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и надежности буронабивных свай, а также корректного применения сметной нормы, необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Геологические изыскания: Наличие актуальных и полных данных инженерно-геологических изысканий, подтверждающих категорию грунта и его характеристики.
• Соответствие оборудования: Проверка соответствия используемых буровых установок и кранов требованиям нормы по крутящему моменту и грузоподъемности.
• Качество бетонирования: Контроль непрерывности и качества укладки бетонной смеси методом ВПТ, а также соответствие марки бетона проектным требованиям.
• Правильность извлечения обсадных труб: Аккуратное и своевременное извлечение обсадных труб с поддержанием уровня бетона в скважине, чтобы избежать образования "шеек" или пустот в теле сваи.
• Документирование: Ведение исполнительной документации, включая журналы бурения, бетонирования и погружения арматурных каркасов, для подтверждения объемов и качества выполненных работ.