ГЭСН 05-01-100-08: Погружение металлических свай в оттаянный грунт

Введение

Норма ГЭСН 05-01-100-08 является важным элементом в системе сметного нормирования строительных работ, особенно актуальным для регионов с суровыми климатическими условиями, где распространены мерзлые и вечномерзлые грунты. Данная норма регламентирует процесс погружения металлических свай объемом до 0,85 м3 в предварительно оттаянный грунт. Ее правильное применение позволяет точно определить потребность в ресурсах и сформировать достоверную сметную стоимость работ по устройству свайных фундаментов в сложных геологических условиях.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-01-100-08 предназначена для определения ресурсных затрат, связанных с устройством фундаментов на металлических сваях в условиях мерзлых и вечномерзлых грунтов. Ключевой особенностью, отраженной в названии нормы, является метод "погружения в оттаянный грунт". Это означает, что перед непосредственным погружением сваи, грунт в зоне ее установки подвергается искусственному оттаиванию. Это отличает данную норму от тех, которые предусматривают погружение свай в пробуренные скважины или непосредственно в мерзлый грунт с использованием мощного оборудования.

Область применения нормы охватывает широкий спектр строительных объектов, возводимых на территориях с сезонно-мерзлыми и вечномерзлыми грунтами, включая гражданское, промышленное и инфраструктурное строительство. Норма учитывает специфику работы с металлическими сваями, которые могут быть как полыми, так и сплошными, и предусматривает их последующее заполнение, если это необходимо по проекту.

Основные характеристики

• Код нормы: 05-01-100-08
• Полное наименование: Погружение в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов: металлических свай объемом до 0,85 м3
• Единица измерения: 1 м3 объема сваи
• Категория: 05-01-100 (Свайные работы, выполняемые в мерзлых и вечномерзлых грунтах)
• Тип работ: ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы)

Техническая информация

Понимание технологического процесса, заложенного в норму ГЭСН 05-01-100-08, критически важно для ее корректного применения. Норма учитывает полный комплекс работ, необходимых для погружения металлических свай в специфических условиях мерзлоты.

Состав работ по норме

Согласно описанию, норма 05-01-100-08 включает следующие основные операции :

1. Подача свай к месту погружения: Включает все необходимые действия по транспортировке свай от места складирования до точки их установки. Это может быть перемещение по строительной площадке с использованием кранов, трубоукладчиков или бортовых автомобилей, учтенных в ресурсах нормы.
2. Погружение свай в оттаянную зону: Это центральная операция, которая подразумевает создание оттаянной зоны в мерзлом или вечномерзлом грунте и последующее погружение в нее металлической сваи. Процесс оттаивания грунта чаще всего реализуется с применением паровых игл, которые подают горячий пар под давлением (0,4-0,8 МПа) для разжижения замерзшей породы до текучего состояния. Диаметр протаянной полости должен превышать сечение сваи в 2-3 раза. После погружения свая быстро "вмерзает" в грунт, приобретая высокую несущую способность за счет смерзания с вечномерзлой толщей.
3. Изготовление и заполнение свай: Данный пункт подразумевает не только подготовку самой сваи (например, сварку секций, если свая составная), но и ее заполнение после погружения, если это предусмотрено проектом. Для металлических полых свай это может быть заполнение цементным раствором или песчано-глинистым раствором, что способствует их "вмерзанию" и повышению несущей способности. Норма учитывает расход ресурсов на приготовление такого раствора.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-01-100-08 предусмотрен следующий расход материалов на 1 м3 объема сваи:

• Ацетилен растворенный технический, марка Б: 0.012 т (используется для газовой сварки и резки металла)
• Кислород газообразный технический: 2.1 м3 (используется для газовой сварки и резки металла)
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 14 кг (основной материал для ручной дуговой сварки металлических конструкций, включая сваи)
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 14-24 мм: 0.017 т (может использоваться для изготовления или усиления элементов свай, а также для вспомогательных конструкций)
• Раствор цементный: 0.8 ч (указывает на трудозатраты по приготовлению раствора, сам объем раствора определяется по проекту для заполнения свай)
• Трубы стальные обсадные: 0 ч (указывает на отсутствие прямых затрат на обсадные трубы в данной норме, так как метод предполагает оттаивание грунта, а не бурение скважин с обсадкой, хотя обсадные трубы могут применяться в других методах погружения свай в мерзлые грунты)

Машины и оборудование

Для выполнения работ по данной норме предусмотрено использование следующей строительной техники на 1 м3 объема сваи:

• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 0.84 маш.-ч (основное оборудование для погружения свай в разжиженный грунт)
• Агрегаты копровые без дизель-молота на базе экскаватора с емкостью ковша 0,65 м3: 0.84 маш.-ч (используются для установки и позиционирования свай, а также для вспомогательных работ)
• Дизель-молоты, вес ударной части 1,8 т: 0.84 маш.-ч (могут применяться для добивки свай или в случаях, когда оттаивание не обеспечивает достаточного разжижения грунта)
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.52 маш.-ч (для подачи свай, монтажных работ)
• Вибраторы глубинные: 0.49 маш.-ч (используются для уплотнения цементного раствора при заполнении полых свай)
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0.27 маш.-ч (для перемещения и позиционирования свай, особенно длинных)
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.14 маш.-ч (для доставки материалов и мелкого оборудования)
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 2.35 маш.-ч (для сварочных работ на месте)
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.21 маш.-ч (для резки и обработки металла)

Трудозатраты и время выполнения

Норма ГЭСН 05-01-100-08 предусматривает следующие трудозатраты на 1 м3 объема сваи:

• Средний разряд работы: 3,7
• Затраты труда рабочих-строителей: 6.27 чел.-ч

Эти показатели отражают время, необходимое квалифицированным рабочим для выполнения всего комплекса работ, предусмотренных нормой, включая подготовительные операции, оттаивание грунта, погружение свай, их изготовление и заполнение.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 3,7 указывает на то, что для выполнения данных работ требуются рабочие со средней и высокой квалификацией, способные управлять сложной строительной техникой, выполнять сварочные работы, а также контролировать процесс оттаивания грунта и погружения свай в специфических условиях мерзлоты. Это включает машинистов вибропогружателей, крановщиков, сварщиков и монтажников.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 05-01-100-08 в сметной документации требует понимания алгоритма расчета и учета специфических условий производства работ.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема свай: Первым шагом является точное определение объема металлических свай, подлежащих погружению, согласно проектной документации. Объем каждой сваи рассчитывается исходя из ее геометрических размеров (длины и площади поперечного сечения). Суммарный объем свай будет являться измерителем для применения нормы.
2. Применение нормы: Умножьте нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) на общий объем свай в м3. Например, если необходимо погрузить 10 м3 свай, то трудозатраты составят 6.27 чел.-ч/м3 * 10 м3 = 62.7 чел.-ч.
3. Учет дополнительных факторов: При необходимости, применяются повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями к сборнику ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" . Это могут быть коэффициенты на стесненные условия работы, особые условия производства работ и т.д. Важно отметить, что ГЭСН содержит только нормы расхода ресурсов, а не их стоимость в рублях. Для получения сметной стоимости необходимо применить текущие цены на ресурсы и индексы пересчета.

Примеры использования

Норма ГЭСН 05-01-100-08 применяется при составлении смет на следующие виды работ:

• Устройство фундаментов зданий и сооружений на металлических сваях в районах Крайнего Севера и приравненных к ним территориях.
• Возведение опор мостов, эстакад, линий электропередач в условиях вечной мерзлоты.
• Строительство промышленных объектов, складов, вахтовых поселков на мерзлых грунтах, где требуется надежное и быстрое погружение свай.
• Реконструкция и усиление существующих фундаментов в условиях промерзания грунта.

Особенности и ограничения

• Оттаянный грунт: Норма строго применима только для метода погружения свай в предварительно оттаянный грунт. Это требует дополнительных операций по прогреву грунта, которые учтены в составе работ.
• Объем свай: Норма 05-01-100-08 рассчитана на металлические сваи объемом до 0,85 м3. Для свай большего объема следует использовать смежные нормы из той же таблицы ГЭСН 05-01-100, например, ГЭСН 05-01-100-09 (для свай объемом до 1,25 м3) или ГЭСН 05-01-100-10 (для свай объемом до 1,75 м3).
• "Вмерзание" свай: Технология погружения в оттаянный грунт предполагает последующее "вмерзание" сваи в окружающий мерзлый грунт, что обеспечивает ее несущую способность. Этот процесс требует определенного времени, которое должно быть учтено в графике производства работ, хотя прямые затраты на ожидание "вмерзания" в норме не выделяются, предполагая, что это часть технологического цикла.
• Заполнение свай: Если металлические сваи полые, их заполнение (например, цементным раствором) является частью технологического процесса, учтенного нормой. Это критически важно для обеспечения проектной несущей способности и долговечности фундамента.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильная интерпретация "оттаянного грунта": Часто сметчики ошибочно применяют данную норму для погружения свай в неоттаянный мерзлый грунт или в пробуренные скважины без оттаивания. Это приводит к занижению или завышению затрат, так как технологии и ресурсные потребности существенно различаются. Всегда проверяйте проектное решение и технологию производства работ.
2. Игнорирование объема свай: Применение нормы 05-01-100-08 для свай, объем которых превышает 0,85 м3, является ошибкой. Необходимо строго следовать диапазонам объемов, указанным в наименованиях смежных норм таблицы 05-01-100.
3. Неучет заполнения свай: Если проект предусматривает заполнение полых металлических свай, а сметчик не учитывает это, это может привести к недостоверному расчету. Норма 05-01-100-08 включает "Изготовление и заполнение свай", что означает, что ресурсы на эти операции уже учтены.
4. Отсутствие геокриологических изысканий: Недостаточные или отсутствующие инженерно-геокриологические изыскания могут привести к выбору неподходящего метода погружения свай и, как следствие, к некорректному применению сметных норм. Всегда опирайтесь на данные изысканий.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите раздел проекта, касающийся свайных фундаментов, особенно в части технологии погружения и типа грунтов. Убедитесь, что выбранный метод (погружение в оттаянный грунт) соответствует проектным решениям.
• Контроль качества оттаивания: На стадии производства работ необходимо строго контролировать процесс оттаивания грунта, глубину и диаметр оттаявшей зоны, а также температуру грунта. Это напрямую влияет на успешность погружения и последующее "вмерзание" сваи.
• Проверка "вмерзания": Хотя норма не выделяет отдельной операции по контролю "вмерзания", важно понимать, что несущая способность сваи в вечномерзлом грунте достигается именно за счет этого процесса. Убедитесь, что в проекте или технологической карте предусмотрены сроки и методы контроля этого процесса перед нагружением свай.
• Документирование: Ведите подробную документацию по всем этапам работ, включая акты на скрытые работы по оттаиванию грунта и погружению свай, а также акты на заполнение свай. Это поможет при проверках и обосновании сметной стоимости.

Связанные нормы

В сборнике ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" существует ряд норм, которые могут быть связаны с 05-01-100-08 или применяться в схожих условиях:

• ГЭСН 05-01-100-09: Погружение в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов: металлических свай объемом до 1,25 м3. Применяется для металлических свай большего объема.
• ГЭСН 05-01-100-10: Погружение в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов: металлических свай объемом до 1,75 м3. Для еще более крупных металлических свай.
• ГЭСН 05-01-100-01 - ГЭСН 05-01-100-04: Погружение в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов: железобетонных свай различных объемов. Применяются, если используются железобетонные сваи вместо металлических, но технология оттаивания грунта аналогична.
• Нормы на бурение лидерных скважин (например, в таблицах 05-01-028 - 05-01-060 ГЭСН 05) могут быть применимы, если проект предусматривает комбинированный метод или другой способ погружения свай в мерзлые грунты, не связанный с полным оттаиванием зоны погружения.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества работ и корректности сметы, сметчику и инженеру ПТО необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие проектной документации: Убедиться, что выбранная норма 05-01-100-08 точно соответствует проектному решению по типу свай (металлические), их объему (до 0,85 м3) и методу погружения (в оттаянный грунт).
• Качество оттаивания: Проверять акты на скрытые работы по оттаиванию грунта, где должны быть зафиксированы параметры оттаянной зоны (глубина, диаметр).
• Позиционирование свай: Контролировать точность установки свай в проектное положение.
• Качество заполнения свай: Если сваи полые и заполняются раствором, необходимо контролировать состав и объем раствора, а также процесс его уплотнения глубинными вибраторами.
• Сроки "вмерзания": Хотя это не прямая функция сметчика, он должен быть осведомлен о необходимости выдержки свай до их полного "вмерзания" в грунт перед нагружением, что влияет на общий график строительства.

Соблюдение этих рекомендаций позволит избежать ошибок, обеспечить достоверность сметных расчетов и успешное выполнение работ по устройству свайных фундаментов в сложных условиях мерзлоты.