ГЭСН 05-01-095-07: Установка стальных свай в мерзлых грунтах

Введение: Специфика свайных работ в условиях вечной мерзлоты

Строительство в регионах с мерзлыми и вечномерзлыми грунтами предъявляет особые требования к проектированию и выполнению фундаментных работ. Вечная мерзлота, или многолетнемерзлые грунты, характеризуется уникальными физико-механическими свойствами, которые могут значительно меняться при изменении температурного режима. Именно поэтому выбор и правильное применение сметных норм для таких условий является критически важным для обеспечения долговечности и надежности возводимых сооружений.

ГЭСН 05-01-095-07 представляет собой государственную элементную сметную норму, разработанную для учета затрат на установку стальных свай в скважины, пробуренные в мерзлых и вечномерзлых грунтах. Эта норма применяется для стальных свай объемом свыше 0,2 до 0,35 м3, что является важным критерием для ее выбора. Она включена в Сборник 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" Государственных элементных сметных норм (ГЭСН), который является основополагающим документом для определения ресурсных потребностей в строительстве.

Актуальная редакция ГЭСН-2022 утверждена Приказом Минстроя России от 30 декабря 2021 года № 1046/пр и введена в действие с 28 февраля 2023 года. Важно отметить, что в сметной практике могут встречаться ссылки на предыдущие редакции, такие как ГЭСН-2020 (утвержденные приказами Минстроя России от 26 декабря 2019 г. № 871/пр и др.) или ГЭСН-2001, однако для текущих расчетов следует ориентироваться на наиболее актуальные версии.

Основное назначение ГЭСН 05-01-095-07 — это определение объективной потребности в трудовых ресурсах (рабочих и машинистов), времени эксплуатации строительных машин и механизмов, а также в материальных ресурсах, необходимых для выполнения полного комплекса работ по установке стальных свай в условиях вечной мерзлоты. Точное применение данной нормы позволяет сметчикам формировать достоверные сметные расчеты, что является залогом успешной реализации проектов в сложных климатических условиях.

Техническая информация: Детальный анализ состава работ и ресурсов

Понимание технологического процесса, заложенного в норму ГЭСН 05-01-095-07, является фундаментом для ее корректного применения. Норма учитывает полный комплекс операций, необходимых для установки стальных свай в скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах.

Состав работ по норме

Согласно официальным источникам, состав работ по ГЭСН 05-01-095-07 включает следующие технологические операции, выполняемые последовательно:

1. Подача свай к скважине. Этот этап включает в себя горизонтальное и вертикальное перемещение готовых стальных свай от места их складирования или изготовления до непосредственного места установки – устья пробуренной скважины. Для выполнения этой операции задействуются краны на автомобильном ходу и трубоукладчики, обеспечивающие точное позиционирование тяжелых и длинномерных конструкций.

2. Установка свай в скважину. После подачи свая опускается в предварительно пробуренную скважину. Важнейшим аспектом здесь является обеспечение проектного положения сваи – ее вертикальности или заданного наклона, а также точного заглубления. В условиях мерзлых грунтов, где скважина может быть нестабильной или иметь ледяные включения, этот процесс требует высокой точности и контроля. Глубинные вибраторы могут использоваться для обеспечения плотного контакта сваи со стенками скважины или для уплотнения засыпки.

3. Заливка скважин раствором. После установки сваи в проектное положение пространство между стенками скважины и телом сваи заполняется раствором. В условиях вечной мерзлоты, как правило, используется цементный раствор марки М200, который после твердения обеспечивает надежное смерзание сваи с окружающим мерзлым грунтом. Это смерзание является ключевым фактором, определяющим несущую способность сваи в таких грунтах. Раствор глинистый, указанный в ресурсах, может использоваться для бурения скважин или для других вспомогательных целей, не связанных напрямую с заполнением межсвайного пространства.

4. Изготовление свай. Данный этап подразумевает комплекс подготовительных работ по созданию стальных свай. Это может включать резку листового проката и труб, гибку, а также сварочные работы для сборки свай требуемой конфигурации и длины. Для этих целей используются сварочные агрегаты и аппараты для газовой сварки и резки, а также сварочные электроды.

5. Заполнение свай. Если устанавливаются полые стальные сваи, данная операция предусматривает заполнение их внутренней полости. Заполнение может производиться различными материалами в зависимости от проектных требований: бетоном (для увеличения несущей способности и жесткости), грунтом (для обеспечения теплового режима и предотвращения конвекции), или другими инертными материалами. Это способствует повышению устойчивости и долговечности фундаментной конструкции в условиях вечной мерзлоты.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-095-07 учитывает расход следующих основных ресурсов, необходимых для выполнения вышеперечисленных работ:

• Трудозатраты рабочих: 9.8 чел.-ч на 1 м3 объема свай при среднем разряде 3,7. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих, способных выполнять сложные монтажные, сварочные и бетонные работы.

• Трудозатраты машинистов: 2.01 чел.-ч на 1 м3 объема свай.

• Машины и оборудование:

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 1.16 маш.-ч. Используются для подачи и установки свай, а также для других подъемно-транспортных операций на площадке.

• Вибраторы глубинные: 0.52 маш.-ч. Применяются для уплотнения раствора в скважинах или для обеспечения лучшего контакта сваи с грунтом.

• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0.72 маш.-ч. Используются для перемещения и позиционирования свай, особенно длинномерных.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.13 маш.-ч. Предназначены для доставки мелких материалов, инструментов и персонала.

• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 1.74 маш.-ч. Необходимы для изготовления и сборки стальных свай на месте или для выполнения сварочных работ в процессе монтажа.

• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.39 маш.-ч. Используются для резки металла и других вспомогательных работ при изготовлении свай.

• Материальные ресурсы:

• Ацетилен газообразный технический: 0.06 м3. Используется для газовой сварки и резки.

• Кислород газообразный технический: 0.28 м3. Компонент для газовой сварки и резки.

• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 0.8 кг. Основной расходный материал для ручной дуговой сварки стальных конструкций.

• Раствор готовый кладочный, цементный, М200: 0.8 м3. Ключевой материал для заливки скважин, обеспечивающий смерзание сваи с мерзлым грунтом.

• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 14-24 мм: 0.025 т. Используется для изготовления элементов стальных свай.

• Трубы стальные электросварные прямошовные из стали марок Ст2, 10, наружный диаметр 40 мм, толщина стенки 3 мм: 0.34 м. Могут использоваться как элементы свай или для вспомогательных целей.

• Раствор глинистый: 0.58 м3. Вероятно, используется для бурения скважин или как компонент бурового раствора, хотя в исходных данных ошибочно указан как трудозатраты.

• Трубы стальные обсадные: 0 ед. В данной норме не предусмотрен прямой расход обсадных труб, что может означать их оборачиваемость или учет в других нормах, связанных с бурением скважин. Однако в некоторых технологиях установки свай в мерзлых грунтах обсадные трубы могут применяться для предотвращения обрушения стенок скважины.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 3,7 для рабочих-строителей указывает на необходимость наличия персонала с соответствующей квалификацией. Это обусловлено сложностью и ответственностью работ, включающих точное позиционирование тяжелых конструкций, выполнение сварочных работ, а также работу с растворами в специфических температурных условиях. Ошибки на любом из этих этапов могут привести к снижению несущей способности фундамента и, как следствие, к деформациям или разрушению сооружения.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-01-095-07 в сметной документации требует четкого понимания алгоритма расчета и учета специфических условий производства работ в мерзлых грунтах.

Пошаговый алгоритм расчета

Для определения сметной стоимости работ по установке стальных свай объемом свыше 0,2 до 0,35 м3 в мерзлых и вечномерзлых грунтах необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема свай: Первым и самым важным шагом является точное определение общего объема стальных свай, подлежащих установке, в кубических метрах (м3), согласно проектной документации. Этот объем является измерителем нормы.

2. Расчет прямых затрат: Умножить нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-095-07 (трудозатраты рабочих и машинистов, машино-часы эксплуатации строительных машин и механизмов, а также расход материальных ресурсов), на полученный общий объем свай. Полученные значения будут представлять собой прямые затраты в натуральном выражении.

3. Применение текущих цен: Полученные ресурсные показатели в натуральном выражении затем умножаются на текущие (базисные или прогнозные) цены на соответствующие ресурсы. Важно помнить, что ГЭСН содержит только нормы расхода ресурсов, а не их стоимость в рублях. Для пересчета в текущие цены используются индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.

4. Учет поправочных коэффициентов: Необходимо внимательно изучить проектную документацию и условия производства работ на объекте. Если работы выполняются в условиях, отличающихся от нормативных (например, в стесненных условиях, на косогорах, с подмывом, при иной глубине погружения), к полученным прямым затратам могут применяться соответствующие поправочные коэффициенты, предусмотренные общими положениями Сборника 05 ГЭСН.

Примеры использования

Норма ГЭСН 05-01-095-07 находит широкое применение при строительстве различных объектов в регионах с суровым климатом, где распространены мерзлые и вечномерзлые грунты. К таким объектам относятся:

• Фундаменты зданий и сооружений: Особенно актуально для жилых, промышленных и административных зданий на Крайнем Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке, где свайные фундаменты являются основным типом оснований.
• Опоры инженерных коммуникаций: Монтаж опор трубопроводов (нефте- и газопроводов), линий электропередач, мостов и эстакад, где требуется надежное и стабильное закрепление в грунте, устойчивое к морозному пучению и оттаиванию.
• Гидротехнические сооружения: Устройство свайных оснований для причалов, берегоукрепительных сооружений и других объектов, подверженных воздействию воды и низких температур.

Особенности и ограничения применения

Применение ГЭСН 05-01-095-07 имеет ряд специфических особенностей и ограничений, обусловленных характером работ и условиями мерзлых грунтов:

• Тип и объем свай: Норма строго привязана к установке стальных свай и к их объему — свыше 0,2 до 0,35 м3. Использование данной нормы для железобетонных, деревянных или деревометаллических свай, а также для свай другого объема, является ошибкой. Для таких случаев предусмотрены другие нормы в рамках того же Сборника 05.
• Условия грунта: Норма разработана специально для мерзлых и вечномерзлых грунтов. Это означает, что технология работ, заложенная в норму, учитывает необходимость сохранения мерзлого состояния грунта для обеспечения его несущей способности. Принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основания (по принципу I – сохранение мерзлого состояния, по принципу II – использование в оттаявшем состоянии) должен быть определен проектом.
• Способ установки: Норма предусматривает установку свай в скважины. Это отличает ее от норм, описывающих забивку свай или погружение с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами.
• Заливка скважин раствором: Эта операция является критически важной для обеспечения надежного смерзания сваи с окружающим грунтом. Качество раствора и соблюдение технологии заливки напрямую влияют на несущую способность фундамента. В полостях полых свай, не требующих по расчету бетонного заполнения, допускается заполнение грунтом, а в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания и выше — бетоном класса не ниже В15.
• Слой сезонного промерзания-оттаивания (деятельный слой): Этот верхний слой грунта, который оттаивает летом и замерзает зимой, подвержен морозному пучению. При проектировании и установке свай необходимо учитывать его глубину и характеристики, чтобы минимизировать негативное воздействие на фундамент.

Полезная информация: Ошибки, советы и связанные нормы

Для эффективной работы с ГЭСН 05-01-095-07 сметчикам важно знать не только ее содержание, но и типичные проблемы, возникающие при ее применении, а также иметь представление о связанных нормах и практических рекомендациях.

Типичные ошибки и как их избежать

Неправильное применение сметных норм может привести к существенным искажениям в сметной стоимости и, как следствие, к финансовым потерям или проблемам с качеством строительства. При работе с ГЭСН 05-01-095-07 наиболее частыми ошибками являются:

• Неверный выбор нормы по типу или объему свай: Одна из самых распространенных ошибок – применение данной нормы для железобетонных свай или стальных свай, объем которых выходит за пределы 0,2-0,35 м3. Это приводит к некорректному расчету ресурсов. Как избежать: Всегда тщательно проверяйте тип материала сваи (сталь) и ее объем, а также сверяйтесь с другими нормами в таблице 05-01-095 или смежных таблицах.

• Игнорирование специфики мерзлых грунтов: Попытка применить "летние" технологии или нормы, не учитывающие температурный режим и свойства мерзлых грунтов, может привести к оттаиванию грунта, потере его несущей способности и деформациям фундамента. Как избежать: Строго следуйте проектным решениям, разработанным с учетом мерзлотно-грунтовых условий, и применяйте нормы, специально предназначенные для таких условий. Обеспечьте контроль за температурным режимом грунта в процессе работ.

• Неучет дополнительных затрат на подготовительные работы: Норма 05-01-095-07 описывает установку свай в скважины. Если для бурения скважин требуются специфические операции (например, предварительное оттаивание грунта паровыми иглами, которое учтено в ГЭСН 05-01-097), эти затраты должны быть учтены по отдельным нормам. Как избежать: Внимательно изучайте полный комплекс работ, предусмотренный проектом, и включайте все необходимые нормы.

• Неправильная интерпретация состава работ: Например, неполное понимание операций "Изготовление свай" или "Заполнение свай" может привести к недоучету ресурсов. Как избежать: Детально изучите описание каждой операции в составе работ и убедитесь, что все необходимые ресурсы для их выполнения учтены.

• Отсутствие контроля качества заполнения скважин: Некачественная заливка скважин раствором или его неправильный состав могут привести к недостаточному смерзанию сваи с грунтом, что критически снижает несущую способность фундамента в условиях вечной мерзлоты. Как избежать: Обеспечьте строгий контроль за качеством материалов для раствора и соблюдением технологии его приготовления и заливки.

Практические советы для сметчиков

Для эффективной и безошибочной работы с ГЭСН 05-01-095-07 рекомендуются следующие практические подходы:

• Всегда начинайте с проектной документации: Именно проект является основным источником информации о типе, объеме, материале свай, а также о геологических и мерзлотно-грунтовых условиях. Без этих данных невозможно корректно выбрать и применить норму.

• Используйте актуальные редакции ГЭСН: Регулярно проверяйте обновления и изменения в нормативной базе Минстроя России, чтобы всегда использовать самые свежие данные.

• Учитывайте условия производства работ: Применяйте поправочные коэффициенты, предусмотренные общими положениями Сборника 05 ГЭСН, если работы ведутся в стесненных условиях, на косогорах, с подмывом или при других усложняющих факторах.

• Обращайте внимание на технологические карты: Изучение технологических карт на выполнение свайных работ в мерзлых грунтах поможет лучше понять состав операций, последовательность их выполнения и требования к ресурсам, что позволит более точно оценить затраты.

• Консультируйтесь с экспертами: В случае сомнений или при работе с нестандартными условиями не стесняйтесь обращаться за разъяснениями к специалистам по сметному делу или инженерам-геотехникам.

Связанные нормы

ГЭСН 05-01-095-07 является частью обширной системы сметных норм на свайные работы. Для комплексного понимания и корректного выбора нормы важно знать ее "соседей" по сборнику:

• ГЭСН 05-01-095-01: Установка железобетонных свай объемом до 0,4 м3 в скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах. Применяется, когда проектом предусмотрены железобетонные сваи.
• ГЭСН 05-01-095-06: Установка стальных свай объемом до 0,2 м3 в скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах. Используется для стальных свай меньшего объема.
• ГЭСН 05-01-095-08: Установка стальных свай объемом до 0,55 м3 в скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах. Применяется для стальных свай большего объема в той же категории грунтов.
• ГЭСН 05-01-096: Установка деревометаллических и деревянных свай в готовые скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах. Используется для свай из других материалов.
• ГЭСН 05-01-094: Погружение стальных шпунтовых свай методом вдавливания статической нагрузкой. Применяется для шпунтовых свай, которые используются для ограждения котлованов или создания противофильтрационных завес.
• ГЭСН 05-01-097: Погружение железобетонных и стальных свай с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами. Эта норма описывает альтернативную технологию установки свай в мерзлых грунтах, когда требуется предварительное оттаивание.

Контрольные моменты

Качество выполнения свайных работ в мерзлых грунтах имеет первостепенное значение для надежности всего сооружения. Сметчику важно понимать, какие аспекты работ подлежат особому контролю:

• Геодезический контроль: Точность разметки скважин и установки свай в проектное положение (плановое и высотное, а также вертикальность/наклон). Отклонения могут привести к перерасходу материалов или снижению несущей способности.
• Контроль бурения скважин: Соответствие диаметра и глубины скважин проектным данным. Важно, чтобы скважина была очищена от шлама и не содержала посторонних включений.
• Контроль качества свай: Проверка соответствия изготовленных стальных свай проектным размерам, марке стали, качеству сварных швов и антикоррозионной защиты.
• Контроль приготовления и заливки раствора: Проверка марки цемента, качества воды, пропорций компонентов, однородности раствора и соблюдения технологии заливки в скважины. Температура раствора также может быть критична в условиях низких температур.
• Контроль заполнения полостей свай: Если сваи полые, необходимо убедиться в полном и качественном заполнении их внутренней полости согласно проекту.
• Температурный контроль грунта: В условиях вечной мерзлоты крайне важно контролировать температуру грунта до, во время и после установки свай, чтобы предотвратить его оттаивание и последующее пучение или осадку.

Соблюдение этих контрольных моментов, а также тщательное применение ГЭСН 05-01-095-07, позволит обеспечить высокое качество и экономическую эффективность строительства на мерзлых и вечномерзлых грунтах.