ГЭСН 05-01-100-10: Погружение металлических свай в мерзлый грунт

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-100-10 является важным инструментом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству свайных фундаментов в сложных грунтовых условиях. Данная норма предназначена для определения потребности в ресурсах, таких как трудозатраты рабочих, время эксплуатации строительных машин и механизмов, а также материальные ресурсы, необходимые для выполнения работ по погружению металлических свай объемом до 1,75 м³ в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов.

Область применения ГЭСН 05-01-100-10 охватывает строительные проекты, реализуемые в регионах с распространением мерзлых и вечномерзлых грунтов, где для обеспечения надежности и долговечности фундаментов требуется предварительное оттаивание грунта перед погружением свай. Норма входит в состав сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов", который регламентирует широкий спектр работ, связанных с устройством свайных оснований. Единицей измерения для данной нормы является 1 м³ объема погружаемых свай.

ГЭСН являются основой для разработки других сметных нормативов, таких как единичные расценки федерального (ФЕР), территориального (ТЕР) и отраслевого уровней, а также индивидуальных и укрупненных сметных нормативов. Они обязательны для применения всеми предприятиями и организациями, независимо от их принадлежности и форм собственности, осуществляющими капитальное строительство с привлечением средств государственного бюджета всех уровней.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 05-01-100-10 учитывает полный комплекс основных, а также вспомогательных и сопутствующих работ, необходимых для качественного погружения металлических свай в оттаянный грунт. В состав работ включены следующие операции:

1. Подача свай к месту погружения. Эта операция включает в себя все необходимые действия по перемещению металлических свай от места складирования до точки их непосредственного погружения. Это может потребовать использования кранов на автомобильном ходу или трубоукладчиков, учтенных в норме.
2. Погружение свай в оттаянную зону. Данный этап является ключевым и предусматривает непосредственную забивку или вибропогружение свай в предварительно подготовленный (оттаянный) грунт. Для этого используются вибропогружатели, копровые агрегаты с дизель-молотами и другое специализированное оборудование. Технология погружения в оттаянный грунт подразумевает предварительную подготовку мерзлого слоя. Оттаивание может осуществляться различными методами, включая использование паровых игл, электропрогрев (с применением горизонтальных или вертикальных электродов), огневой или термохимический способы. После оттаивания грунт становится более податливым для погружения свай. Важной особенностью является то, что после погружения сваи быстро "вмерзают" в окружающий грунт, что значительно повышает их несущую способность.
3. Изготовление и заполнение свай. Этот пункт может включать в себя работы по подготовке свай к погружению (например, приварка башмаков, бугелей, антикоррозийная обработка) и, при необходимости, заполнение полых металлических свай после их погружения (например, цементным раствором). Для этих целей в норме учтены сварочные агрегаты, аппараты для газовой сварки и резки, а также соответствующие материалы.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, учтенных в ГЭСН 05-01-100-10, предусмотрен расход следующих материалов:

• Ацетилен растворенный технический, марка Б: 0.007 т (Используется для газовой сварки и резки металла).
• Кислород газообразный технический: 1.7 м³ (Применяется в комплексе с ацетиленом для газопламенных работ).
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 10 кг (Необходимы для ручной дуговой сварки при изготовлении и заполнении свай).
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 14-24 мм: 0.014 т (Может использоваться для изготовления элементов свай или вспомогательных конструкций).
• Раствор цементный: 0.8 ч (Обратите внимание, что единица измерения "ч" (часы) для цементного раствора является нетипичной и может указывать на время работы с раствором, а не на его объемный расход. В сметах цементный раствор обычно учитывается в м³ и его расход определяется проектом для заполнения полых свай).
• Трубы стальные обсадные: 0 ч (В некоторых редакциях ФЕР 05-01-100-10 стальные обсадные трубы указаны как неучтенные ресурсы с нулевым расходом. Это означает, что их расход и стоимость должны быть определены дополнительно по проектным данным, если они требуются для выполнения работ, например, для создания лидерных скважин или временного крепления).

Машины и оборудование

В норме учтено время эксплуатации следующих машин и механизмов, необходимых для выполнения полного комплекса работ:

• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 0.5 маш.-ч (Применяются для эффективного погружения свай, особенно в несвязных водонасыщенных грунтах. )
• Агрегаты копровые без дизель-молота на базе экскаватора с емкостью ковша 0,65 м³: 0.5 маш.-ч (Используются для установки и позиционирования свай перед погружением, а также для работы с дизель-молотами).
• Дизель-молоты, вес ударной части 1,8 т: 0.5 маш.-ч (Основное оборудование для ударного погружения свай. )
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.52 маш.-ч (Используются для подачи свай, монтажных работ и перемещения оборудования на площадке).
• Вибраторы глубинные: 0.49 маш.-ч (Могут применяться для уплотнения грунта или раствора при заполнении свай).
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0.13 маш.-ч (Используются для перемещения и укладки свай, а также для вспомогательных работ).
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.13 маш.-ч (Для транспортировки материалов и мелкого оборудования).
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 1.46 маш.-ч (Обеспечивают сварочные работы на объекте).
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.21 маш.-ч (Применяются для резки металла и других газопламенных работ).

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты на 1 м³ объема металлических свай по норме ГЭСН 05-01-100-10 складываются из затрат труда рабочих и машинистов:

• Затраты труда рабочих (средний разряд 3,7): 4.04 чел.-ч.
• Затраты труда машинистов: 1.78 чел.-ч.

Суммарные трудозатраты на единицу измерения (1 м³ свай) составляют 5.82 чел.-ч. Эти показатели отражают среднеотраслевые затраты труда, необходимые для выполнения работ с соблюдением технологических требований.

Требования к квалификации

Средний разряд работы для рабочих, выполняющих данные работы, составляет 3,7. Это подразумевает, что персонал должен обладать соответствующими навыками и опытом для выполнения работ по погружению свай, сварочных операций, обслуживания и эксплуатации специализированного оборудования. Рабочие должны быть знакомы с технологией оттаивания грунтов, правилами безопасности при работе с тяжелой техникой и сварочным оборудованием, а также иметь опыт работы в условиях Крайнего Севера или аналогичных климатических зонах.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-01-100-10 в сметной документации рекомендуется следующий алгоритм:

1. Определение объема свай: В первую очередь необходимо точно определить объем металлических свай в кубических метрах (м³), подлежащих погружению согласно проектной документации. Этот объем является основным измерителем для применения нормы. Важно учитывать не только длину, но и поперечное сечение сваи. Для свай сложной геометрии может потребоваться более детальный расчет объема.
2. Выбор и проверка нормы: Убедитесь, что условия вашего проекта полностью соответствуют области применения ГЭСН 05-01-100-10: погружение металлических свай объемом до 1,75 м³ в предварительно оттаянный мерзлый или вечномерзлый грунт. Для других типов свай (например, железобетонных) или грунтовых условий (например, немерзлых грунтов) следует использовать соответствующие нормы из сборника ГЭСН 05.
3. Расчет прямых затрат:

• Трудозатраты: Умножьте общий объем свай на нормативные трудозатраты рабочих (4.04 чел.-ч/м³) и машинистов (1.78 чел.-ч/м³). Полученные значения будут представлять собой общее количество человеко-часов, необходимых для выполнения работ.
• Машины и механизмы: Умножьте общий объем свай на нормативное время эксплуатации каждой единицы машин и механизмов, указанное в составе нормы. Это даст общее количество машино-часов для каждой единицы техники.
• Материалы: Умножьте общий объем свай на нормативный расход каждого материала. Особое внимание уделите неучтенным ресурсам, таким как стальные обсадные трубы, расход и стоимость которых должны быть определены дополнительно по проектным данным, так как их отсутствие в смете может привести к существенному занижению стоимости.

4. Учет повышающих/понижающих коэффициентов: Примените соответствующие коэффициенты, если это предусмотрено технической частью сборника ГЭСН-2001-05 или другими действующими нормативными документами. Коэффициенты могут учитывать:

• Стесненные условия производства работ (работа с островков, в котлованах со шпунтовым ограждением, с подмостей, на косогорах и т.п.).
• Работы в зимнее время (хотя сама норма уже для мерзлых грунтов, могут быть дополнительные коэффициенты для особо низких температур).
• Наличие различных групп грунтов (если на пути погружения встречаются слои грунтов разных групп, и ни одна из них не составляет 80% от общей глубины, расчет ведется суммарно по каждой группе).
• Другие специфические факторы, влияющие на трудоемкость.

5. Формирование сметы: Полученные ресурсные показатели (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) используются для составления сметных расчетов ресурсным или ресурсно-индексным методом. На этом этапе к прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль, а также учитываются индексы пересчета в текущие цены.

Примеры использования

• Устройство фундамента для промышленного объекта в условиях Крайнего Севера: Предположим, для строительства нового цеха в зоне вечной мерзлоты требуется погрузить 500 м³ металлических свай. После проведения работ по оттаиванию грунта, сметчик применяет ГЭСН 05-01-100-10. Все ресурсные показатели нормы (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) умножаются на 500. Дополнительно учитываются затраты на оттаивание грунта, если они не включены в данную норму или выполняются по отдельным расценкам.
• Строительство опорных конструкций для ЛЭП в условиях сезонного промерзания: При возведении линий электропередач в регионах с глубоким сезонным промерзанием грунта, где необходимо обеспечить устойчивость опор, данная норма может быть применена для расчета затрат на погружение металлических свай. Важно убедиться, что оттаивание грунта проведено до необходимой глубины, чтобы обеспечить эффективное погружение и последующее вмерзание сваи.
• Укрепление береговой линии в арктическом регионе: Для защиты берега от эрозии может потребоваться установка металлических свай в оттаянный мерзлый грунт. ГЭСН 05-01-100-10 позволит рассчитать затраты на погружение этих свай, учитывая специфику работы в условиях низких температур и необходимость предварительной подготовки грунта.

Особенности и ограничения

• Грунтовые условия: Норма строго применима только для мерзлых и вечномерзлых грунтов, которые были предварительно оттаянны. Использование нормы для других типов грунтов (например, скальных, несвязных без мерзлоты) или без предварительного оттаивания будет некорректным и приведет к неверным расчетам. Важно учитывать, что несущая способность сваи повышается на 10-15% при оттаивании грунта, в отличие от снижения на 15-20% при устройстве лидерных скважин.
• Тип и объем свай: ГЭСН 05-01-100-10 разработана специально для металлических свай объемом до 1,75 м³. Для железобетонных свай или металлических свай другого объема следует использовать соответствующие нормы из той же таблицы 05-01-100 (например, ГЭСН 05-01-100-05 для металлических свай объемом до 0,2 м³) или других подразделов сборника ГЭСН 05.
• Условия производства работ: Норма рассчитана исходя из производства работ по погружению вертикальных свай без подмыва и в нестесненных условиях. При наличии стесненных условий (например, работа с отсыпанных островков, в котлованах со шпунтовым ограждением, с подмостей, на косогорах) или при необходимости устройства специального основания для перемещения сваебойных агрегатов и кранового оборудования, затраты на эти работы должны быть определены дополнительно с применением соответствующих коэффициентов или норм других сборников ГЭСН.
• Вмерзание свай: Ключевой технологической особенностью является быстрое вмерзание свай в оттаянный грунт после их погружения, что обеспечивает высокую несущую способность фундамента. Этот эффект является основой для применения данной технологии в мерзлых грунтах.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение объема свай: Одной из распространенных ошибок является неточное определение объема погружаемых металлических свай. Это приводит к некорректному расчету всех ресурсных показателей и, как следствие, к искажению сметной стоимости. Всегда используйте точные данные из проектной документации, включая чертежи и спецификации свай. Проверяйте единицы измерения и соответствие объемов.
2. Игнорирование неучтенных ресурсов: Некоторые материалы, такие как стальные обсадные трубы, могут быть указаны в норме как неучтенные ресурсы с нулевым расходом. Игнорирование этого факта и невключение их стоимости в смету приведет к неполному учету затрат и потенциальным финансовым потерям. Всегда внимательно проверяйте перечень неучтенных ресурсов в технической части сборника и включайте их в расчет по фактическим данным проекта, обосновывая их необходимость.
3. Неучет специфики грунтовых условий: Применение данной нормы без учета необходимости предварительного оттаивания грунта или при работе с грунтами, не являющимися мерзлыми/вечномерзлыми, является грубой методологической ошибкой. Всегда подтверждайте тип грунтов данными инженерно-геологических изысканий и убедитесь, что технология оттаивания соответствует требованиям проекта и нормативным документам.
4. Неприменение корректирующих коэффициентов: Игнорирование или неправильное применение повышающих/понижающих коэффициентов, учитывающих специфические условия производства работ (стесненность, зимнее время, неоднородность грунтов), может существенно исказить сметную стоимость, приводя к занижению или завышению затрат. Всегда обращайтесь к технической части сборника ГЭСН 05 и общим указаниям к ГЭСН для определения применимых коэффициентов.

Практические советы

• Тщательное изучение проекта: Всегда начинайте работу с детального изучения проектной документации, особенно разделов, касающихся инженерно-геологических изысканий, конструктивных решений фундаментов и технологии производства свайных работ. Это позволит точно определить применимость нормы, учесть все особенности объекта и избежать непредвиденных затрат.
• Консультации со специалистами: В случаях, когда проект предусматривает сложные грунтовые условия (например, высокотемпературные мерзлые грунты, где вмерзание сваи происходит медленно ) или нестандартные решения, не стесняйтесь обращаться за консультациями к инженерам-геотехникам, технологам по свайным работам или опытным сметчикам. Их экспертиза поможет избежать ошибок, оптимизировать расчеты и найти наиболее эффективные решения.
• Использование актуальных нормативов: Регулярно проверяйте актуальность используемых редакций ГЭСН и ФЕР, так как сметно-нормативная база постоянно обновляется. Используйте официальные источники информации, такие как сайты Минстроя России и Федерального центра ценообразования в строительстве.
• Документирование всех решений: Ведите подробную документацию по всем принятым решениям, обоснованиям применения коэффициентов и расчетам. Это поможет при прохождении экспертизы и в случае возникновения спорных вопросов.
• Коммуникация с исполнителями работ: Поддерживайте тесный контакт с производителями работ на объекте. Их опыт и обратная связь могут помочь выявить потенциальные проблемы или особенности, которые необходимо учесть в смете.

Связанные нормы

Для комплексного понимания свайных работ в мерзлых грунтах и для случаев, когда ГЭСН 05-01-100-10 не применима напрямую, полезно ознакомиться со следующими нормами:

• ГЭСН 05-01-100-01: Погружение в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов: железобетонных свай объемом до 0,4 м³. (Эта норма применяется для железобетонных свай меньшего объема в аналогичных грунтовых условиях, если проектом предусмотрены именно такие сваи).
• ГЭСН 05-01-100-02: Погружение в оттаянный грунт мерзлых и вечномерзлых грунтов: железобетонных свай объемом до 0,65 м³. (Аналогично предыдущей, но для железобетонных свай среднего объема).
• ГЭСН 05-01-048: Бурение лидерных скважин для установки и погружения свай. (Хотя ГЭСН 05-01-100-10 не включает бурение лидерных скважин, в некоторых случаях при работе с твердомерзлыми грунтами или при использовании бурозабивного метода, бурение лидерных скважин может быть необходимой сопутствующей работой. Это позволяет снизить трудоемкость и предотвратить разрушение сваи).
• ГЭСН 05-01-001: Погружение дизель-молотом копровой установки на базе трактора железобетонных свай. (Эта норма может быть использована как альтернатива или для сравнения при работе с немерзлыми грунтами или при выборе другого метода погружения свай, не требующего предварительного оттаивания).
• ГЭСН 05-01-112: Погружение свай-оболочек с применением плавучего кондуктора. (Эта норма относится к погружению свай-оболочек, что является другим типом свайных работ, но может быть актуальна в условиях водной среды или при необходимости создания более крупных фундаментов).

Контрольные моменты

Для обеспечения точности сметных расчетов и качества выполнения работ, сметчикам и инженерам следует уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Качество оттаивания грунта: Убедитесь, что оттаивание грунта выполнено до необходимой глубины и обеспечивает требуемую консистенцию для эффективного и безопасного погружения свай. Недостаточное оттаивание может привести к повреждению свай, оборудования или снижению несущей способности фундамента. Контроль температуры грунта и глубины оттаивания является критически важным.
• Контроль процесса погружения: Важно контролировать процесс погружения свай, включая такой параметр, как "отказ" (глубина погружения сваи от одного удара). Отказ измеряется с точностью до 1 мм и позволяет убедиться в достижении проектной глубины и требуемой несущей способности сваи. Данные отказа должны фиксироваться и анализироваться.
• Качество заполнения свай: Если металлические сваи являются полыми и требуют заполнения (например, бетоном или цементным раствором), необходимо обеспечить полное и качественное заполнение, так как это напрямую влияет на прочность и несущую способность конструкции. Контроль качества раствора и технологии заполнения обязателен.
• Соответствие оборудования: Убедитесь, что используемое оборудование (вибропогружатели, дизель-молоты, краны) соответствует характеристикам, указанным в норме, и находится в исправном состоянии. Несоответствие оборудования может привести к снижению производительности и увеличению затрат.
• Соблюдение проектных решений: Всегда сверяйте фактические параметры выполненных работ (глубина погружения, тип и объем свай) с проектными решениями. Любые отклонения должны быть зафиксированы и обоснованы, а смета скорректирована при необходимости.