ГЭСН 05-01-098-08: Погружение деревянных свай в мерзлых грунтах

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-098-08

ГЭСН 05-01-098-08 является одной из важнейших государственных элементных сметных норм, предназначенных для определения потребности в ресурсах при выполнении специфических строительных работ – погружения деревянных свай в мерзлые и вечномерзлые грунты. Отличительной особенностью данной нормы является применение метода предварительного оттаивания грунта паровыми иглами, что критически важно для обеспечения надежности фундаментов в условиях низких температур.

Эта норма входит в состав Сборника ГЭСН 81-02-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и применяется для деревянных свай объемом свыше 0,3 до 0,4 м³. Единицей измерения является 1 м³ объема погружаемых свай. Точное применение ГЭСН 05-01-098-08 позволяет сметчикам корректно формировать сметную стоимость строительства, реконструкции и капитального ремонта объектов, возводимых в сложных климатических условиях.

Работы, охватываемые данной нормой, включают полный комплекс операций, от подготовки паропровода до непосредственного погружения сваи, что обеспечивает комплексный подход к расчету затрат. Понимание всех нюансов и требований нормы критически важно для предотвращения ошибок в сметах и обеспечения экономической эффективности проектов.

Техническая информация: Состав работ, ресурсы и трудозатраты

Норма ГЭСН 05-01-098-08 детально описывает технологический процесс и необходимые ресурсы для выполнения работ по погружению деревянных свай в мерзлых грунтах с предварительным оттаиванием.

Состав работ по норме

Полный комплекс работ, учтенный в ГЭСН 05-01-098-08, включает следующие технологические операции:

1. Монтаж и демонтаж паропровода. Этот этап включает доставку, сборку и установку системы трубопроводов, по которым пар будет подаваться к паровым иглам. После завершения работ производится демонтаж и вывоз оборудования.
2. Изготовление свай. Данный пункт подразумевает подготовку деревянных свай к погружению. Это может включать распиловку лесоматериалов до требуемых размеров, острожку, а также обязательную антисептическую обработку для защиты древесины от гниения, особенно в зоне переменной влажности.
3. Подача свай к месту погружения. Включает транспортировку подготовленных свай от места складирования или изготовления до точки погружения с использованием соответствующей техники, такой как краны на автомобильном ходу или трубоукладчики, которые также могут использоваться для перемещения свай.
4. Парооттаивание с погружением и извлечением паровых игл. Это ключевой этап технологии. Паровые иглы, перфорированные в нижней части, погружаются в мерзлый грунт. Под действием пара (давлением 0,4–0,8 МПа) грунт вокруг иглы разжижается, образуя оттаявшую полость. Время оттаивания может варьироваться от 1–3 часов в грунтах с небольшим содержанием льда до 6–8 часов в сильнольдистых грунтах. Диаметр оттаявшей зоны должен превышать сечение сваи в 1,5–3 раза для обеспечения свободного погружения и последующего качественного смерзания.
5. Погружение сваи. После создания оттаявшей полости деревянная свая погружается в разжиженный грунт. Важно обеспечить точное позиционирование сваи в плане и по вертикали. После погружения свая должна прочно вмерзнуть в грунт, что обеспечивает ее несущую способность.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-01-098-08 предусмотрен следующий перечень основных материалов и машин:

• Машины и механизмы:
• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 2.2 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 2.4 маш.-ч
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0.58 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
• Материалы:
• Рукав резинотканевый напорный для воды давлением 1 МПа (10 кгс/см2), внутренний диаметр 16 мм: 6.5 м
• Лесоматериалы для свай: 1.05 ч (указывается как ресурс, возможно, для обработки или подготовки)
• Дополнительные ресурсы:
• Паровые иглы: 0.34 ч (указывается как ресурс, возможно, время использования или амортизация)

Трудозатраты и время выполнения

Основной показатель трудозатрат по норме ГЭСН 05-01-098-08 составляет 13.49 человеко-часов на 1 м³ погружаемых свай при среднем разряде работы 3,3. [Входные данные] Это означает, что для выполнения данного вида работ требуется бригада квалифицированных рабочих, способных управлять специализированной техникой и выполнять технологически сложные операции в условиях мерзлоты. Средний разряд 3,3 подразумевает наличие в бригаде рабочих различных квалификаций, от неквалифицированных до высококвалифицированных специалистов (например, машинистов кранов, вибропогружателей, трубоукладчиков).

Время выполнения работ напрямую зависит от объема свай, характеристик грунта (льдистости, температуры) и эффективности работы парообразователей. В условиях сильнольдистых грунтов процесс оттаивания может занимать до 8 часов на одну скважину, что необходимо учитывать при планировании графика работ.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-01-098-08 требует от сметчика четкого понимания алгоритма расчета и учета специфических условий производства работ.

Пошаговый алгоритм расчета

Для определения сметной стоимости работ по погружению деревянных свай с парооттаиванием необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Первым шагом является точное определение общего объема деревянных свай, подлежащих погружению, в кубических метрах (м³). Этот объем должен соответствовать проектной документации и находиться в диапазоне от 0,3 до 0,4 м³ на одну сваю для применения данной нормы. Если объем свай отличается, следует использовать соответствующие нормы из той же таблицы ГЭСН 05-01-098.
2. Применение нормативных показателей: Умножить полученный объем работ на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-098-08. Это включает:

• Затраты труда рабочих-строителей (чел.-ч).
• Время эксплуатации строительных машин и механизмов (маш.-ч).
• Расход основных материальных ресурсов (м, ч).

3. Пересчет в текущие цены: Полученные ресурсные показатели (в базисных ценах 2000 года или другой базисной редакции, например, 2020 года) необходимо перевести в текущие цены с использованием соответствующих индексов пересчета, утверждаемых Минстроем России или региональными органами ценообразования. Это позволяет получить актуальную сметную стоимость прямых затрат.
4. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями по определению сметной стоимости строительства.

Примеры использования

Предположим, необходимо погрузить 100 деревянных свай объемом 0,35 м³ каждая. Общий объем работ составит 100 свай * 0,35 м³/свая = 35 м³. Для расчета затрат на 35 м³ свай будут применены нормативные показатели из ГЭСН 05-01-098-08. Например, общие трудозатраты составят 35 м³ * 13.49 чел.-ч/м³ = 472.15 чел.-ч. Аналогично рассчитываются машино-часы и расход материалов.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма применима для мерзлых и вечномерзлых грунтов. Метод парооттаивания наиболее эффективен в песчаных и глинистых грунтах, а также в грунтах с содержанием крупнообломочных включений до 15%.
• Объем свай: Строгое соответствие объему свай от 0,3 до 0,4 м³. Для свай других объемов (например, до 0,6 м³ или до 1 м³) следует применять другие позиции таблицы 05-01-098.
• Принцип использования грунтов: Применение данной нормы часто связано с "первым принципом" использования многолетнемерзлых грунтов (сохранение мерзлого состояния) или с созданием временной оттаявшей зоны для последующего смерзания сваи с грунтом. Важно обеспечить последующее вмерзание сваи в грунт для достижения проектной несущей способности.
• Температурный режим: В районах с низкотемпературными мерзлыми грунтами погружение свай с оттаиванием возможно в течение всего года. В регионах с температурой грунтов, близкой к -1°С, работы с парооттаиванием рекомендуются с января по сентябрь, чтобы избежать длительного вмерзания нижней части сваи и риска выпучивания.

Полезная информация: Типичные ошибки, советы и связанные нормы

Для эффективной работы с ГЭСН 05-01-098-08 сметчикам необходимо знать о потенциальных ошибках, учитывать практические советы и ориентироваться в связанных нормативных документах.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение объема свай: Ошибка в расчете объема одной сваи или общего объема погружаемых свай приведет к некорректным ресурсным показателям. Всегда сверяйтесь с проектной документацией и спецификациями.
2. Применение нормы для несоответствующих типов свай или грунтов: ГЭСН 05-01-098-08 предназначена строго для деревянных свай определенного объема, погружаемых в мерзлые/вечномерзлые грунты с парооттаиванием. Использование ее для железобетонных свай, талых грунтов или других методов погружения является грубой ошибкой.
3. Неучет времени на смерзание сваи с грунтом: После погружения сваи в оттаявшую полость, ей требуется время для вмерзания и достижения проектной несущей способности. Преждевременная передача нагрузок на фундамент может привести к деформациям и авариям. Этот аспект не учтен напрямую в ГЭСН, но является критическим технологическим требованием, которое должно быть отражено в проекте организации строительства.
4. Неправильный расчет глубины и диаметра оттаиваемой зоны: Недостаточное оттаивание может затруднить или сделать невозможным погружение сваи, а избыточное – привести к неоправданным затратам и нарушению структуры грунта. Необходимо строго следовать проектным указаниям и технологическим картам.
5. Игнорирование антисептической обработки деревянных свай: Деревянные сваи, особенно в зоне переменной влажности, подвержены гниению. Отсутствие или некачественная антисептическая обработка значительно сокращает срок службы фундамента.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Всегда начинайте работу с тщательного анализа проектной документации, включая геологические изыскания, которые содержат информацию о типе, состоянии и температуре грунтов. Это позволит выбрать правильную норму и учесть все особенности.
• Контроль качества парооттаивания: На строительной площадке необходимо строго контролировать параметры парооттаивания (давление пара, время воздействия) и фактический диаметр/глубину оттаявшей зоны.
• Обеспечение полного заполнения пазух: После погружения сваи в оттаявшую полость важно обеспечить полное смерзание сваи с грунтом. В некоторых случаях, для улучшения теплового контакта и ускорения смерзания, пазухи могут заполняться цементно-песчаным или другим специальным раствором, если это предусмотрено проектом.
• Соблюдение температурного режима: При работе в условиях вечной мерзлоты крайне важно соблюдать температурный режим грунтов, особенно при передаче нагрузок на фундамент.
• Использование актуальных баз: Всегда используйте самые актуальные редакции ГЭСН (например, ГЭСН-2001 в редакции 2020 или 2022 года) и индексы пересчета, утвержденные Минстроем России.

Связанные нормы

При работе со свайными фундаментами в мерзлых грунтах могут быть полезны следующие нормы и документы:

• Погружение в мерзлых и вечномерзлых грунтах (с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами): деревянных свай объемом свыше 0,4 до 0,6 м³ – для свай большего объема.
• Погружение в мерзлых и вечномерзлых грунтах (с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами): деревянных свай объемом свыше 0,6 до 1 м³ – для свай еще большего объема.
• Погружение в мерзлых и вечномерзлых грунтах железобетонных и стальных свай с предварительным оттаиванием грунта паровыми иглами – для свай из других материалов.
• Установка деревометаллических и деревянных свай в готовые скважины в мерзлых и вечномерзлых грунтах – для случаев, когда скважины подготавливаются без использования парооттаивания.
• СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87" – содержит общие положения и требования к устройству свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах.
• Методические рекомендации по применению сметных норм – общие правила применения ГЭСН.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия проекту при выполнении работ по ГЭСН 05-01-098-08 необходимо уделять внимание следующим контрольным точкам:

• Контроль качества оттаивания: Проверка соответствия диаметра и глубины оттаявшей зоны проектным требованиям.
• Геодезический контроль: Точное определение положения сваи в плане и по вертикали после погружения.
• Контроль заполнения пазух: Если проектом предусмотрено заполнение пазух между сваей и стенками скважины раствором, необходимо контролировать полноту и качество заполнения.
• Температурный контроль грунтов: Мониторинг температуры грунтов основания до и после погружения свай, а также перед передачей расчетных нагрузок на фундамент, для подтверждения достижения расчетного температурного режима.
• Документация: Ведение исполнительной документации, отражающей все этапы работ, использованные материалы и результаты контроля.

Соблюдение этих рекомендаций и внимательное отношение к деталям позволят сметчикам точно рассчитывать затраты и обеспечивать высокое качество строительства в сложных условиях мерзлоты.