ГЭСН 05-01-098-05: Погружение деревометаллических свай в мерзлоте

Введение: ГЭСН 05-01-098-05 – Основа для свайных работ в мерзлоте

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-098-05 является важнейшим инструментом для сметчиков, специализирующихся на строительстве в условиях мерзлых и вечномерзлых грунтов. Эта норма регламентирует процесс погружения деревометаллических свай объемом свыше 0,6 до 1 м³ с использованием метода предварительного оттаивания грунта паровыми иглами. Применение данной технологии обусловлено уникальными свойствами мерзлых грунтов, которые в естественном состоянии обладают высокой несущей способностью, но требуют особого подхода при устройстве фундаментов.

Основное назначение нормы – унификация и стандартизация ресурсных затрат (труда, материалов, машин) на выполнение данного вида работ, что позволяет формировать точные и обоснованные сметы. Понимание всех аспектов ГЭСН 05-01-098-05 критически важно для предотвращения ошибок в расчетах и обеспечения экономической эффективности проектов в регионах с суровым климатом.

Техническая информация: Детальный анализ нормы

Состав работ по норме 05-01-098-05

Норма ГЭСН 05-01-098-05 охватывает полный комплекс операций, необходимых для погружения деревометаллических свай в мерзлые грунты с использованием парооттаивания. В состав работ включены следующие этапы:

1. Монтаж и демонтаж паропровода. Этот этап включает установку и последующую разборку системы трубопроводов, по которым подается пар для оттаивания грунта. Корректный монтаж обеспечивает эффективную и безопасную подачу пара.
2. Изготовление свай. Данный пункт подразумевает подготовку деревометаллических свай на строительной площадке, включая возможную сборку, подгонку или обработку, необходимую перед погружением. Деревометаллические сваи – это композитные конструкции, сочетающие деревянный сердечник с металлической оболочкой или наконечником, что обеспечивает оптимальные характеристики для работы в мерзлоте.
3. Подача свай к месту погружения. Включает транспортировку подготовленных свай от места изготовления или складирования непосредственно к точке их установки.
4. Парооттаивание с погружением и извлечением паровых игл. Это ключевой этап технологии. Паровые иглы, перфорированные в нижней части, погружаются в мерзлый грунт, и под давлением (0,6±0,2 МПа) подается горячий пар, разжижающий замерзшую породу до текучей консистенции. Скорость оттаивания зависит от структуры грунта, диаметра полости и требуемой глубины, занимая от 3 до 8 часов. После создания оттаявшей зоны иглы извлекаются.
5. Погружение сваи. После оттаивания грунта в образовавшуюся полость погружается свая. Важно обеспечить, чтобы разжиженная зона превышала сечение сваи в 2-3 раза для корректного погружения.
6. Заполнение сваи. Этот этап, как правило, включает заполнение внутренней полости сваи (если она полая) или пространства вокруг сваи (если это предусмотрено проектом) раствором, что способствует быстрому смерзанию сваи с грунтом и восстановлению его несущей способности.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-01-098-05 предусмотрен следующий перечень материалов и ресурсов:

• Ацетилен газообразный технический: 0.06 м³
• Кислород газообразный технический: 1.2 м³
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 0.57 кг
• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см²), внутренний диаметр 16 мм: 6.5 м
• Раствор готовый кладочный, цементный, М200: 0.21 м³
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 14-24 мм: 0.019 т

Машины и оборудование

Для выполнения работ по данной норме требуются следующие основные машины и механизмы:

• Вибропогружатели низкочастотные электрические для погружения металлических и железобетонных свай до 3 т, эксцентриковый момент 71,4 кгм, центробежная сила 604 кН: 1.03 машино-часов
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 1.14 машино-часов
• Вибраторы глубинные: 0.12 машино-часов
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0.34 машино-часов
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.15 машино-часов
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 12 т: 0.05 машино-часов
• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0.05 машино-часов
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 1.17 машино-часов
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.36 машино-часов
• Парообразователи прицепные: 0.72 машино-часов

Трудозатраты и требования к квалификации

Общие трудозатраты рабочих-строителей по норме 05-01-098-05 составляют 7.65 чел.-ч на 1 м³ свай при среднем разряде работы 3.5. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных выполнять работы с применением сложного оборудования и в специфических условиях мерзлых грунтов. Рабочие должны обладать навыками монтажа паропроводов, работы с паровыми иглами, погружения свай, а также сварочных работ и работы с растворами.

Практическое применение: Руководство для сметчика

Пошаговый алгоритм расчета

Для правильного применения ГЭСН 05-01-098-05 сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема свай. Единицей измерения в данной норме является 1 м³ объема погружаемых свай. Объем деревометаллических свай определяется по наружному диаметру трубы и длине свай, предусмотренных проектом. Важно точно рассчитать общий объем свай, подлежащих погружению на объекте, исходя из проектной документации.
2. Выбор соответствующей нормы. Убедитесь, что объем свай соответствует диапазону данной нормы (свыше 0,6 до 1 м³). Для свай другого объема в этой же группе работ предусмотрены другие нормы, например, ГЭСН 05-01-098-04 для свай объемом до 0,6 м³ или ГЭСН 05-01-098-06 для деревянных свай.
3. Расчет ресурсных показателей. Умножьте нормативные показатели расхода материалов, машин и трудозатрат (указанные в норме на 1 м³) на общий объем свай, определенный на первом шаге. Это даст общее количество каждого ресурса, необходимого для выполнения работ.
4. Применение коэффициентов. Учитывайте возможные поправочные коэффициенты, предусмотренные общими положениями к сборнику ГЭСН-05, а также региональные коэффициенты и индексы пересчета в текущие цены. Нормы ГЭСН отражают прямые затраты на период 2000 года, и для актуальной сметы необходимо применять соответствующие коэффициенты перехода в текущие цены.
5. Учет неучтенных ресурсов. Проверьте, нет ли в проекте или технологии работ ресурсов, которые не учтены данной нормой. В некоторых случаях могут встречаться расценки, содержащие неучтенные ресурсы, чаще всего это материалы без расхода или стоимости. Такие ресурсы необходимо добавлять в смету отдельными позициями с обоснованием.

Примеры использования

Предположим, проект предусматривает погружение 10 деревометаллических свай, каждая объемом 0.8 м³. Общий объем свай составит 10 * 0.8 = 8 м³.

Для расчета сметы по ГЭСН 05-01-098-05 необходимо:

• Трудозатраты рабочих: 8 м³ * 7.65 чел.-ч/м³ = 61.2 чел.-ч.
• Расход ацетилена: 8 м³ * 0.06 м³/м³ = 0.48 м³.
• Время работы крана на автомобильном ходу: 8 м³ * 1.14 маш.-ч/м³ = 9.12 маш.-ч.

Аналогично рассчитываются все остальные ресурсы, указанные в норме. Полученные ресурсные показатели затем переводятся в стоимостное выражение с учетом текущих цен и поправочных коэффициентов.

Особенности и ограничения применения

• Тип грунта: Норма предназначена для мерзлых и вечномерзлых грунтов. Применение парооттаивания наиболее эффективно в песчаных и глинистых грунтах со среднегодовой температурой не выше -1.5°С, а также в грунтах с содержанием крупнообломочных включений и одиночных валунов до 15%.
• Температурный режим: В районах с низкотемпературными мерзлыми грунтами погружение свай с оттаиванием возможно в течение всего года. Однако в регионах с температурой грунтов, близкой к -1°С, метод применим с января по сентябрь. Нежелательно применять его в начале зимы (октябрь-декабрь), когда температура грунта на глубине наиболее высокая, что замедляет вмерзание сваи и увеличивает риск выпучивания.
• Восстановление несущей способности: Ключевой аспект технологии – последующее смерзание сваи с оттаявшей породой. Это обеспечивает быстрое восстановление несущей способности фундамента.
• Проектная документация: Все параметры свай (объем, диаметр, длина), а также класс бетона, раствора и тип стали определяются проектом.

Полезная информация: Советы для сметчиков

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение объема свай. Ошибка: Определение объема свай по длине без учета фактического поперечного сечения или использование неверных данных. Последствия: Завышение или занижение объемов работ и, как следствие, неверная сметная стоимость. Как избежать: Всегда сверяйтесь с проектной документацией, где указаны точные геометрические параметры свай. Объем деревометаллических свай определяется по наружному диаметру трубы и длине свай.
2. Игнорирование специфики мерзлых грунтов. Ошибка: Применение нормы без учета температурного режима и состава грунта. Последствия: Некорректный расчет времени выполнения работ, неэффективное использование ресурсов, а в худшем случае – аварии из-за неправильного вмерзания свай. Как избежать: Внимательно изучайте инженерно-геологические изыскания и климатические данные региона. Учитывайте рекомендации по применению парооттаивания в зависимости от температуры грунта.
3. Неучет всех этапов работ. Ошибка: Пропуск одного из этапов, таких как "Изготовление свай" или "Заполнение сваи", если они фактически выполняются на объекте. Последствия: Неполная смета, недооценка затрат. Как избежать: Тщательно изучите состав работ, предусмотренный нормой, и убедитесь, что все необходимые операции учтены.
4. Неактуальные коэффициенты. Ошибка: Использование устаревших индексов пересчета или поправочных коэффициентов. Последствия: Значительные отклонения фактической стоимости от сметной. Как избежать: Регулярно обновляйте сметно-нормативные базы и используйте только актуальные коэффициенты, утвержденные Минстроем России.
5. Сокращение наименований. Ошибка: Некорректное или чрезмерное сокращение названий работ и материалов в смете. Последствия: Непонимание со стороны заказчика, разногласия, сложности при проверке. Как избежать: Максимально подробно описывайте все запланированные работы и используемые материалы, следуя официальным формулировкам ГЭСН.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметного расчета убедитесь, что у вас есть полный комплект проектной документации, включая чертежи, спецификации свай и технологические карты.
• Консультации со специалистами: В случае сомнений по применению технологии в конкретных условиях, проконсультируйтесь с инженерами-геотехниками или специалистами по свайным фундаментам в мерзлых грунтах.
• Использование сметных программ: Применяйте специализированные сметные программы, которые содержат актуальные базы ГЭСН и позволяют автоматизировать расчеты, минимизируя риск ошибок.
• Резерв на непредвиденные расходы: Всегда включайте в смету резервный фонд (обычно 5-15% от общей стоимости) на возможные непредвиденные работы или изменения в условиях.

Связанные нормы

ГЭСН 05-01-098-05 является частью обширной группы норм, регулирующих свайные работы в мерзлых и вечномерзлых грунтах. В этой же таблице 05-01-098 Сборника ГЭСН-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" представлены нормы для погружения деревометаллических и деревянных свай различных объемов с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами:

• ГЭСН 05-01-098-01: деревометаллических свай объемом до 0,2 м³.
• ГЭСН 05-01-098-02: деревометаллических свай объемом до 0,3 м³.
• ГЭСН 05-01-098-03: деревометаллических свай объемом до 0,4 м³.
• ГЭСН 05-01-098-04: деревометаллических свай объемом до 0,6 м³.
• ГЭСН 05-01-098-06: деревянных свай объемом до 0,2 м³.
• ГЭСН 05-01-098-07: деревянных свай объемом до 0,3 м³.
• ГЭСН 05-01-098-08: деревянных свай объемом до 0,4 м³.

Также могут быть релевантны нормы для установки свай в готовые скважины, такие как ГЭСН 05-01-096 "Установка деревометаллических и деревянных свай в готовые скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах" или ГЭСН 05-01-097 "Погружение в мерзлых и вечномерзлых грунтах железобетонных и стальных свай с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами", если рассматриваются альтернативные технологии или типы свай.

Контрольные моменты

При работе с ГЭСН 05-01-098-05 и аналогичными нормами важно контролировать следующие аспекты:

• Соответствие технологии: Убедитесь, что фактически применяемая технология погружения свай полностью соответствует описанной в норме (парооттаивание, деревометаллические сваи).
• Качество материалов: Проверяйте соответствие используемых материалов (сваи, раствор, сварочные материалы) проектным требованиям и нормативным документам.
• Параметры парооттаивания: Контролируйте давление пара и время оттаивания, чтобы обеспечить создание оптимальной разжиженной зоны для погружения сваи и последующего смерзания.
• Контроль погружения: Отслеживайте точность погружения свай и их вертикальность.
• Документация: Ведите подробную исполнительную документацию, отражающую все этапы работ, объемы и использованные ресурсы. Это поможет при проверках и обосновании сметной стоимости.

Тщательное соблюдение всех требований и рекомендаций позволит сметчикам эффективно применять ГЭСН 05-01-098-05, обеспечивая точность расчетов и успешную реализацию проектов в сложных условиях Крайнего Севера.