ГЭСН 05-01-087-02: Устройство свай из трубного шпунта в сложных грунтах

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-087-02

ГЭСН 05-01-087-02 является одной из ключевых государственных элементных сметных норм, предназначенных для определения затрат на устройство свай из трубного шпунта. Эта норма применяется при выполнении работ по созданию ограждений котлованов, укреплению береговых линий, возведению противофильтрационных завес и других конструкций, требующих надежного удержания грунта или предотвращения проникновения воды.

Основной особенностью данной нормы является ее применение для грунтов 9-й группы и использование установки ударно-вращательного бурения для свай диаметром 720 мм. Грунты 9-й группы по буримости относятся к категории особо сложных для разработки. Это могут быть очень твердые, абразивные, сильнотрещиноватые или монолитно-сливные породы, такие как плотный кварц, твердые кварциты, плотные магнетитовые и мартитовые руды, сильно окварцованные и ороговикованные порфириты, а также валунно-галечные отложения изверженных и метаморфизованных пород.

Ударно-вращательное бурение – это метод, сочетающий ударное воздействие на породу с ее вращением, что обеспечивает эффективное разрушение даже самых прочных и трещиноватых грунтов. Это делает норму 05-01-087-02 незаменимой для проектов, реализуемых в сложных инженерно-геологических условиях, где традиционные методы погружения шпунта (например, забивка или вибропогружение) могут быть неэффективны или невозможны из-за высокой плотности и прочности грунта.

Единицей измерения в данной норме является 1 метр устройства сваи, что позволяет сметчикам легко масштабировать расчеты в зависимости от проектной длины шпунтового ограждения. Обоснование нормы базируется на официальных документах: НР: Пр/812-005.1 и СП: Пр/774-005.1.

Техническая информация: Состав работ, материалы и ресурсы

Состав работ по норме ГЭСН 05-01-087-02

Норма ГЭСН 05-01-087-02 охватывает полный комплекс операций, необходимых для устройства свай из трубного шпунта методом ударно-вращательного бурения. Состав работ включает следующие этапы:

1. Укрупнительная сборка трубного шпунта. На этом этапе происходит подготовка отдельных секций трубчатого шпунта к погружению. Трубчатый шпунт представляет собой металлические трубы, к которым привариваются специальные замки для соединения элементов в единую конструкцию.
2. Заготовка доборного участка шпунтовой сваи и изготовление опорного кольца. Доборные участки могут потребоваться для достижения проектной глубины или для формирования необходимой конфигурации ограждения. Опорное кольцо обеспечивает стабильность и правильное позиционирование сваи в процессе бурения.
3. Сборка шпунтовой сваи в вертикальном кондукторе. Кондуктор – это направляющее устройство, обеспечивающее точность и вертикальность погружения шпунта, что критически важно для формирования герметичного и прочного ограждения.
4. Бурение с наращиванием бурового снаряда. Основной этап, в ходе которого установка ударно-вращательного бурения проникает в грунт. По мере заглубления происходит наращивание бурового снаряда (колонны бурильных труб) для достижения проектной глубины.
5. Продувка скважин сжатым воздухом. После бурения скважина продувается сжатым воздухом для удаления разрушенной породы и очистки забоя, что обеспечивает оптимальные условия для дальнейших работ.
6. Демонтаж бурового снаряда и доборного участка шпунтовой сваи. Завершающий этап, включающий извлечение бурового оборудования и, при необходимости, демонтаж временных доборных элементов.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-01-087-02 предусмотрен следующий перечень материалов и ресурсов. Важно отметить, что основной трубчатый шпунт (103-9000) является неучтенным ресурсом в данной норме . Это означает, что его стоимость и количество (в тоннах или метрах) должны быть определены и учтены в смете отдельно, исходя из проектных решений и условий оборачиваемости. Норма 05-01-087-02 учитывает лишь работы по его установке на 1 метр длины.

Машины и оборудование:

• Установки ударно-вращательного бурения на раздвижной гусеничной базе с крутящим моментом до 240 кНм при работе на гидроэнергетическом строительстве: 1.08 маш.-ч
• Краны на специальном шасси автомобильного типа, грузоподъемность 50 т: 0.71 маш.-ч
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 10 т, с краном-манипулятором, грузоподъемность 3,7 т: 0.69 маш.-ч
• Автомобили-самосвалы, грузоподъемность до 10 т: 0.13 маш.-ч
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.11 маш.-ч
• Аппараты сварочные для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 350 А: 2.05 маш.-ч
• Станции компрессорные, давление 981 кПа (10 ат), производительность 20 м3/мин: 3.76 маш.-ч

Материалы:

• Кислород газообразный технический: 0.91 м3
• Пропан-бутан смесь техническая: 0.15 кг
• Электроэнергия: 0.126 кВт-ч
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей Э55, диаметр 4 мм: 0.001 т
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм: 0 т (используется для изготовления опорного кольца и доборных элементов)
• Прокат стальной горячекатаный полосовой, марки стали Ст3сп, Ст3пс, размеры 50х5 мм: 0.001 т (для изготовления замков или усилений)
• Уголок стальной горячекатаный равнополочный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина полок 35-56 мм, толщина полки 3-5 мм: 0 т (для изготовления опорного кольца и доборных элементов)
• Швеллеры стальные горячекатаные, марки стали Ст3пс, Ст3сп, № 12У-24У, № 12П-24П: 0.001 т (для изготовления опорного кольца и доборных элементов)
• Композиция полиуретановая на основе лака: 0.051 кг
• Грунтовка на основе полиуретанового лака и высокодисперсного порошка цинка, отверждаемая влагой воздуха: 0.08 кг
• Растворитель Р-4: 0 т
• Трубы электросварные из коррозионностойкой стали 08Х18Н10, наружный диаметр 25 мм, толщина стенки 2,5 мм: 0.7 10 м (для вспомогательных конструкций или обвязки)
• Трубы стальные электросварные прямошовные и спиральношовные, класс прочности К38, наружный диаметр 720 мм, толщина стенки 12 мм: 0.004 м (для доборных участков или опорных колец, не для основного тела шпунтовой сваи)

Трудозатраты:

• Средний разряд работы 4,5: 8.92 чел.-ч на 1 метр устройства сваи.
• Расход бурового инструмента: 0 ч (учитывается как ресурс, а не трудозатраты)
• Шпунт трубчатый: 1 ч (ошибка в исходных данных, должен быть неучтенным материалом)

Требования к квалификации

Учитывая средний разряд работы 4,5, выполнение данных работ требует высокой квалификации персонала. Рабочие должны обладать навыками работы со сложным буровым оборудованием, сварочными аппаратами, а также иметь опыт в сборке и монтаже крупногабаритных металлоконструкций. Особое внимание уделяется операторам буровых установок и кранов, а также сварщикам, обеспечивающим надежность соединений трубного шпунта.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-01-087-02 в сметной документации необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Исходя из проектной документации, определите общую длину (в метрах) трубчатого шпунта, подлежащего устройству. Это будет основной объем для применения нормы.
2. Применение нормы: Умножьте количество метров шпунта на нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты, машино-часы, расход материалов), указанные в ГЭСН 05-01-087-02.
3. Учет неучтенных ресурсов: Самый важный шаг. Поскольку трубчатый шпунт (103-9000) является неучтенным ресурсом, его стоимость должна быть добавлена в смету отдельно.

• Оборачиваемость шпунта: Если проектом предусмотрено извлечение и повторное использование шпунта, его расход (в тоннах на тонну погружаемого шпунта) будет меньше 1.01. Например, при 2-х оборотах – 0,65 т; при 3-х оборотах – 0,40 т; при 4-5 оборотах – 0,25 т; при более 5 оборотах – 0,22 т. Если шпунт не извлекается, расход принимается 1,01 т на 1 тонну погружаемых свай. Это значительно влияет на стоимость материалов.
• Стоимость шпунта: Определите текущую рыночную стоимость трубчатого шпунта соответствующего диаметра (720 мм) и толщины стенки (12 мм), а также его вес на погонный метр.

4. Применение текущих цен и индексов: Полученные ресурсные показатели (чел.-ч, маш.-ч, количество материалов) умножаются на текущие сметные цены ресурсов и соответствующие индексы пересчета в текущий уровень цен, утверждаемые региональными органами ценообразования.
5. Добавление накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (оплата труда, эксплуатация машин, стоимость материалов) добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями.

Примеры использования

• Ограждение котлованов: При строительстве подземных сооружений, паркингов или заглубленных частей зданий, особенно в условиях плотной городской застройки или при высоком уровне грунтовых вод, трубчатый шпунт диаметром 720 мм, установленный ударно-вращательным бурением, создает надежную и герметичную стенку, предотвращающую обрушение грунта и приток воды.
• Укрепление береговых линий: На гидротехнических объектах, таких как причалы, набережные или дамбы, данная технология позволяет формировать прочные и устойчивые ограждения, способные выдерживать значительные нагрузки от воды и грунта.
• Фундаменты в сложных грунтах: В случаях, когда геологические изыскания показывают наличие скальных, валунно-галечных или сильно уплотненных грунтов 9-й группы, трубчатый шпунт может использоваться как элемент свайного фундамента, обеспечивая высокую несущую способность.

Особенности и ограничения

• Группа грунта 9: Норма строго привязана к 9-й группе грунтов по буримости. Некорректное определение группы грунта может привести к существенным ошибкам в смете и проблемам при выполнении работ.
• Специфика ударно-вращательного бурения: Метод эффективен для очень твердых и трещиноватых пород, но может быть избыточным или неэкономичным для более мягких грунтов.
• Диаметр шпунта: Норма рассчитана на диаметр 720 мм. Для других диаметров (например, 1020 мм, для которых существует ГЭСН 05-01-088-01) следует применять соответствующие нормы.
• Шум и вибрации: Хотя ударно-вращательное бурение может быть менее разрушительным для окружающих конструкций, чем забивка, оно все равно является динамическим процессом и требует оценки воздействия на близлежащие здания и сооружения, особенно в условиях плотной застройки.

Полезная информация для сметчиков

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Это одна из наиболее частых и дорогостоящих ошибок. Обязательно основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий. Если в пределах глубины погружения шпунта встречаются слои грунтов разных групп, следует руководствоваться Технической частью Сборника ГЭСН 05. В общем случае, если одна группа составляет не менее 80% от общей глубины, нормы принимаются по этой группе. При другом соотношении нормы определяются суммарно для общей толщины слоев.
2. Неучет или некорректный учет оборачиваемости шпунта: Если проектом предусмотрено извлечение и повторное использование трубчатого шпунта, необходимо правильно применить коэффициенты оборачиваемости. Игнорирование этого фактора приведет к завышению или занижению стоимости материалов.
3. Игнорирование неучтенных ресурсов: Забыть включить в смету стоимость самого трубчатого шпунта (как неучтенного ресурса) – критическая ошибка, которая приведет к значительному недоучету затрат.
4. Недооценка вспомогательных работ: Хотя норма 05-01-087-02 включает основной комплекс работ, могут потребоваться дополнительные подготовительные или сопутствующие работы (например, устройство временных дорог, водоотлив, утилизация бурового шлама), которые должны быть учтены по другим соответствующим ГЭСН.
5. Применение устаревших нормативов: Всегда используйте актуальную редакцию ГЭСН (например, ГЭСН-2022 или последнюю действующую в вашем регионе), а также актуальные индексы пересчета.

Практические советы

• Детальные геологические изыскания: Качественные и подробные инженерно-геологические изыскания являются фундаментом для правильного применения данной нормы. Они позволяют точно определить группу грунта и выбрать оптимальную технологию бурения.
• Внимательное изучение проектной документации: Убедитесь, что вы понимаете все проектные решения, касающиеся глубины погружения, типа шпунта, необходимости его извлечения и повторного использования.
• Контроль качества сварных швов: При укрупнительной сборке трубного шпунта и изготовлении доборных участков критически важен контроль качества сварных соединений, так как от них зависит прочность и герметичность всей конструкции.
• Учет логистики: Планируйте доставку крупногабаритного оборудования и трубчатого шпунта на объект, учитывая его вес и размеры. Это может потребовать использования специализированного транспорта и кранов.
• Консультации со специалистами: В случае сомнений по определению группы грунта или специфике применения ударно-вращательного бурения, не стесняйтесь обращаться к инженерам-геологам или специалистам по буровым работам.

Связанные нормы

При работе с ГЭСН 05-01-087-02 могут быть полезны следующие связанные нормы:

• ГЭСН 05-01-088-01: Устройство свай из трубного шпунта диаметром 1020 мм установкой ударно-вращательного бурения, группа грунта: 7. Эта норма аналогична, но для другого диаметра шпунта и другой группы грунта.
• Сборник ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов": Содержит общие указания и другие нормы, касающиеся свайных работ, которые могут быть применимы для вспомогательных операций.
• Сборник ГЭСН 04 "Скважины": Используется для классификации грунтов при бурении скважин, что напрямую относится к определению группы грунта для ударно-вращательного бурения.
• Сборник ГЭСН 01 "Земляные работы": Может быть актуален для учета работ по подготовке площадки, разработке котлованов или утилизации грунта.

Контрольные моменты

При приемке работ, выполненных по ГЭСН 05-01-087-02, следует обратить внимание на следующие аспекты:

• Соответствие проектной глубине: Проверка фактической глубины погружения каждой шпунтовой сваи.
• Вертикальность и плановость: Контроль отклонений свай от проектного положения.
• Качество сварных швов: Визуальный осмотр и, при необходимости, инструментальный контроль сварных соединений трубчатого шпунта.
• Герметичность ограждения: Для противофильтрационных завес – проверка на отсутствие протечек.
• Объем выполненных работ: Соответствие фактически установленной длины шпунта объему, указанному в актах выполненных работ.
• Наличие и правильность оформления исполнительной документации: Акты освидетельствования скрытых работ, журналы бурения, сертификаты на материалы и оборудование.