ГЭСН 05-01-098-07: Погружение деревянных свай в мерзлоте

Введение

Норма ГЭСН 05-01-098-07 является ключевым элементом в сметном нормировании строительных работ, связанных с устройством свайных фундаментов в условиях низких температур. Она регламентирует процесс погружения деревянных свай в мерзлых и вечномерзлых грунтах с применением метода предварительного оттаивания грунта паровыми иглами.

Данная норма предназначена для определения потребности в ресурсах (трудозатратах рабочих, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, материальных ресурсах) при выполнении указанных работ. Ее правильное применение позволяет сметчикам точно рассчитывать прямые затраты и формировать обоснованные сметы на строительство объектов в регионах с суровым климатом, где мерзлые и вечномерзлые грунты являются преобладающими.

Основные характеристики нормы 05-01-098-07:

• Назначение: Погружение деревянных свай объемом свыше 0,2 до 0,3 м3.
• Условия применения: Мерзлые и вечномерзлые грунты.
• Технология: Предварительное оттаивание грунта паровыми иглами.
• Единица измерения: 1 м3 свай.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-098-07 охватывает полный комплекс технологических операций, необходимых для погружения деревянных свай в мерзлых и вечномерзлых грунтах 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 пар подается к паровым иглам. Это критически важно для обеспечения непрерывной и эффективной подачи пара в зону оттаивания.
2. Изготовление свай. Подготовка деревянных свай к погружению. Это может включать обтесывание, заострение концов, а также, при необходимости, нанесение защитных покрытий или антисептиков для увеличения срока службы сваи в агрессивных условиях.
3. Подача свай к месту погружения. Транспортировка подготовленных деревянных свай от места их изготовления или складирования непосредственно к точке установки. Этот процесс требует использования специализированной техники, такой как краны и тягачи с полуприцепами.
4. Парооттаивание с погружением и извлечением паровых игл. Центральный этап технологии. Паровые иглы, представляющие собой стальные трубы с отверстиями, погружаются в мерзлый грунт. Через них подается горячий пар, который оттаивает грунт вокруг иглы, создавая оттаянную скважину. После достаточного оттаивания иглы извлекаются.
5. Погружение сваи. Непосредственная установка деревянной сваи в подготовленную оттаянную скважину. Для этого могут использоваться вибропогружатели или другие механизмы, обеспечивающие точное и контролируемое погружение сваи до проектной отметки.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, предусмотренных нормой 05-01-098-07, требуются следующие основные материалы и ресурсы:

• Паровые иглы: 0,34 шт. на 1 м3 свай. Это специализированные металлические элементы, через которые подается пар для оттаивания грунта.
• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 16 мм: 6,5 м на 1 м3 свай. Используется для подачи пара или воды к паровым иглам.
• Лесоматериалы круглые хвойных пород для свай: 1,05 м3 на 1 м3 свай. Это основной материал для изготовления деревянных свай.

Машины и оборудование

Для эффективного выполнения работ по данной норме предусмотрено использование следующей строительной техники:

• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 2,79 маш.-ч.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 2,99 маш.-ч.
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0,8 маш.-ч.
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 12 т: 0,07 маш.-ч.
• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0,07 маш.-ч.
• Парообразователи прицепные: 0,72 маш.-ч.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих-строителей, учтенные в норме ГЭСН 05-01-098-07, составляют 16,72 чел.-ч на 1 м3 свай при среднем разряде работы 3,3. Трудозатраты машинистов, как правило, включены в стоимость эксплуатации машин и механизмов и не выделяются отдельной строкой в прямых затратах.

Требования к квалификации

Для выполнения работ, предусмотренных данной нормой, требуется средний разряд рабочих 3,3. Это означает, что в бригаде должны присутствовать как высококвалифицированные специалисты для выполнения сложных операций (например, монтаж паропровода, управление спецтехникой), так и рабочие более низких разрядов для вспомогательных и подготовительных работ.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения нормы ГЭСН 05-01-098-07 в сметной документации, сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема свай: Прежде всего, необходимо точно определить объем деревянных свай, подлежащих погружению. Для деревянных свай объем исчисляется в м3, подсчитанному по диаметру бревна в верхнем отрубе и полной длине сваи, включая заостренный конец. Важно убедиться, что объем каждой сваи соответствует диапазону, указанному в норме (свыше 0,2 до 0,3 м3). Если объемы свай отличаются, могут применяться другие поднормы таблицы 05-01-098.
2. Выбор соответствующей нормы: Убедиться, что условия проекта (тип грунта – мерзлый или вечномерзлый, материал сваи – деревянная, метод погружения – парооттаивание) соответствуют описанию нормы 05-01-098-07.
3. Применение нормы: Умножить объем свай (в м3) на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-098-07 для трудозатрат, материалов и эксплуатации машин.
4. Учет неучтенных ресурсов: Проверить, есть ли в используемой редакции ГЭСН неучтенные ресурсы. Например, в некоторых версиях паровые иглы могут быть указаны без стоимости, что требует их отдельного учета по текущим ценам.
5. Применение индексов пересчета: Для перевода прямых затрат из базисного уровня цен (например, 2000 года) в текущие цены необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые уполномоченными органами.

Примеры использования

Предположим, необходимо погрузить 100 деревянных свай, каждая объемом 0,25 м3, в вечномерзлый грунт с использованием парооттаивания. Общий объем свай составит 100 * 0,25 м3 = 25 м3.

Для расчета прямых затрат по норме ГЭСН 05-01-098-07 на 25 м3 свай:

• Трудозатраты рабочих: 25 м3 * 16,72 чел.-ч/м3 = 418 чел.-ч.
• Расход паровых игл: 25 м3 * 0,34 шт./м3 = 8,5 шт.
• Время работы вибропогружателя: 25 м3 * 2,79 маш.-ч/м3 = 69,75 маш.-ч.

Аналогично рассчитываются затраты по всем остальным ресурсам, указанным в норме. Полученные ресурсные показатели затем умножаются на текущие цены ресурсов и суммируются для получения прямых затрат.

Особенности и ограничения

Применение нормы 05-01-098-07 имеет ряд важных особенностей и ограничений, связанных со спецификой работы в мерзлых и вечномерзлых грунтах:

• Тип грунта: Норма применима для мерзлых и вечномерзлых грунтов. Важно учитывать, что в вечномерзлых грунтах несущая способность сваи во многом зависит от ее смерзания с грунтом.
• Температурный режим: В вечномерзлых грунтах передача расчетных нагрузок на свайные фундаменты допускается только после достижения расчетного температурного режима грунтов оснований, то есть после полного вмерзания сваи. Этот процесс может занимать длительное время (месяцы).
• Диаметр зоны оттаивания: При парооттаивании диаметр зоны оттаивания должен превышать примерно в 1,5 раза диагональ поперечного сечения квадратной или диаметр круглой сваи.
• Состав грунта: Метод парооттаивания с погружением свай в оттаянную скважину применяется в песчаных и глинистых грунтах со среднегодовой температурой не выше -1,5°С, а также в грунтах с крупнообломочными включениями и одиночными валунами до 15%.
• Подготовка скважин: Скважины перед погружением свай должны быть проверены шаблоном, очищены от воды, шлама, льда или снега. Наличие замерзшего шлама, льда или вывалов грунта на дне скважины не допускается.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Сметчики и инженеры часто сталкиваются с определенными трудностями при применении ГЭСН 05-01-098-07. Знание типичных ошибок поможет их избежать:

1. Неправильный расчет объема деревянных свай. Объем деревянных свай рассчитывается по диаметру бревна в верхнем отрубе и полной длине сваи, включая заостренный конец. Ошибки в этом расчете могут привести к существенным отклонениям в смете.
2. Игнорирование времени вмерзания сваи в вечномерзлый грунт. Преждевременная передача нагрузки на сваи до их полного смерзания с грунтом может привести к деформациям и разрушению фундамента. Сметчик должен учитывать этот фактор при планировании сроков строительства.
3. Неучет неучтенных ресурсов. Некоторые версии сметных норм могут не включать стоимость определенных материалов (например, паровых игл) в прямые затраты, указывая их как "неучтенные ресурсы". Важно внимательно изучать ресурсную часть нормы и при необходимости добавлять стоимость таких материалов отдельными позициями.
4. Несоблюдение технологических требований к подготовке скважин. Недостаточная очистка скважин от воды, шлама или льда перед погружением сваи может снизить несущую способность фундамента.
5. Применение нормы без учета специфики грунтов. Хотя норма предусматривает парооттаивание, для грунтов с высоким содержанием крупных каменных включений или валунов этот метод может быть менее эффективным или требовать дополнительных затрат.

Практические советы

Для эффективного применения ГЭСН 05-01-098-07 и обеспечения точности сметных расчетов, рекомендуется следовать следующим советам:

• Всегда используйте актуальные редакции ГЭСН. Нормативы регулярно обновляются, и использование устаревших данных может привести к ошибкам в смете.
• Тщательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН 05. Она содержит важные указания по применению норм, правила исчисления объемов работ и возможные коэффициенты.
• Привлекайте геологов. Для точного определения мерзлотно-грунтовых условий и выбора оптимального способа погружения свай необходимо проводить детальные инженерно-геологические изыскания.
• Контролируйте качество парооттаивания. Эффективность погружения сваи напрямую зависит от качества оттаивания грунта. Необходимо следить за температурой пара, временем оттаивания и размерами оттаянной зоны.
• Планируйте сроки с учетом вмерзания. В смете и графике производства работ необходимо предусмотреть достаточный период для вмерзания свай в вечномерзлый грунт до начала передачи на них проектных нагрузок.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 05-01-098-07 является частью более широкой группы норм, регулирующих свайные работы в мерзлых и вечномерзлых грунтах. Сметчикам полезно знать о следующих связанных нормах:

• ГЭСН 05-01-097: "Погружение в мерзлых и вечномерзлых грунтах железобетонных и стальных свай с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами". Эта норма применяется для аналогичных работ, но с использованием железобетонных или стальных свай.
• ГЭСН 05-01-099: "Парооттаивание мерзлых и вечномерзлых грунтов для производства свайных работ". Данная норма может использоваться для отдельного учета затрат на парооттаивание, если это предусмотрено проектом или особенностями сметного расчета.
• ГЭСН 05-01-100: "Погружение железобетонных и металлических свай в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов". Применяется, когда сваи погружаются в уже оттаянный грунт, возможно, после других методов оттаивания или бурения.
• ГЭСН 05-01-096: "Установка деревометаллических и деревянных свай в готовые скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах". Эта норма используется, если скважины под сваи подготавливаются иным способом (например, бурением), а не парооттаиванием.

Контрольные моменты

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

• Проверка скважин: После оттаивания и извлечения паровых игл, скважины должны быть проверены на соответствие проектным размерам и отсутствие посторонних включений (льда, шлама).
• Очистка свай: Перед погружением сваи должны быть очищены ото льда, снега, комьев мерзлого грунта и жировых пятен.
• Сроки погружения: Сваи должны быть погружены в скважины в сроки, исключающие оплывание стенок скважин, как правило, не позднее чем через 4 часа после их зачистки и приемки.
• Контроль положения сваи: После погружения сваи необходимо проверить соответствие отметки ее нижнего конца проектной отметке, а также правильность расположения сваи в плане и по вертикали.
• Заполнение пазух: При использовании буроопускного способа (который схож с парооттаиванием в части создания скважины) должны быть приняты меры, обеспечивающие полное заполнение пазух между стенками скважины и сваей раствором, если это предусмотрено проектом.

Соблюдение этих рекомендаций и внимательное отношение к деталям позволит сметчикам и строителям эффективно работать с нормой ГЭСН 05-01-098-07, обеспечивая надежность и долговечность свайных фундаментов в сложных условиях мерзлых и вечномерзлых грунтов.