ГЭСН 05-01-104-04: Погружение стальных свай в мерзлых грунтах

Введение

Норма ГЭСН 05-01-104-04 является ключевым элементом в сметном деле при строительстве в сложных климатических условиях. Она регламентирует процесс погружения предварительно изготовленных стальных свай буроопускным способом в скважины, пробуренные в мерзлых и многолетнемерзлых грунтах. Данная норма применяется для свай объемом до 0,85 м3 и является частью сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов".

Буроопускной способ погружения свай – это высокоэффективная технология, особенно востребованная в регионах с вечной мерзлотой, где традиционные методы (ударная забивка, вибропогружение) могут быть неэффективны или нецелесообразны. Основное преимущество этого метода заключается в создании прочного смерзания сваи с окружающим грунтом за счет заполнения скважины специальным раствором, что обеспечивает высокую несущую способность фундамента. Кроме того, этот способ характеризуется отсутствием сезонности, минимальным уровнем шума и вибраций, что делает его предпочтительным для чувствительных к воздействию территорий.

Цель данной статьи – предоставить сметчикам исчерпывающую информацию о норме ГЭСН 05-01-104-04, помочь разобраться в ее составе, особенностях применения и избежать типичных ошибок при составлении сметной документации.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-104-04 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для погружения стальных свай буроопускным способом. Согласно составу работ, предусмотрены следующие этапы:

1. Заполнение скважины цементно-песчаным раствором с использованием автобетоносмесителя. Этот этап критически важен для обеспечения смерзания сваи с грунтом и формирования несущей способности фундамента. Раствор, как правило, приготавливается на растворном узле и заливается в скважину непосредственно перед погружением сваи. Допускается наличие слоя жидкого шлама или воды на дне скважины не более 15 см, но замерзший или сухой шлам, лед или выколы грунта недопустимы.
2. Подача и установка сваи в скважину. Предварительно изготовленные стальные сваи подаются к месту погружения и аккуратно устанавливаются в подготовленную скважину. Перед погружением сваи должны быть очищены от льда, снега, комьев мерзлого грунта и жировых пятен.
3. Погружение сваи до проектной отметки вибропогружателем. После установки сваи производится ее погружение до проектной отметки с использованием вибропогружателя. Важно обеспечить полное заполнение пазух между стенками скважины и сваей раствором, что может достигаться методом вытеснения предварительно залитого раствора или дополнительным уплотнением вибрацией.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, учтенных нормой ГЭСН 05-01-104-04, требуются определенные материальные и технические ресурсы. Важно отметить, что некоторые ключевые материалы являются "неучтенными ресурсами" в данной норме, что означает их стоимость должна быть добавлена в смету отдельно, исходя из проектных данных.

Трудозатраты:

• Затраты труда рабочих-строителей: 0,65 чел.-ч на 1 м3 объема сваи. Средний разряд рабочих, выполняющих данные работы, составляет 2,5.
• Затраты труда машинистов: 0,8 чел.-ч на 1 м3 объема сваи. Эти трудозатраты справочные и уже учтены в стоимости эксплуатации машин.

Машины и оборудование:

• Экскаваторы одноковшовые дизельные на гусеничном ходу, объем ковша 1,8 м3: 0,16 маш.-ч.
• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 0,16 маш.-ч.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0,24 маш.-ч.
• Автобетоносмесители, объем барабана 6 м3: 0,16 маш.-ч.
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 12 т: 0,08 маш.-ч.
• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0,08 маш.-ч.

Неучтенные ресурсы (поставляются заказчиком или учитываются отдельно):

• Растворы на цементном вяжущем: Включают цементно-песчаный раствор, который заливается в скважину. Его состав и объем определяются проектом.
• Сваи стальные буроопускные: Сами стальные сваи, их тип, диаметр, длина и объем также определяются проектом.

Требования к квалификации

Для выполнения работ по данной норме необходим персонал со средним разрядом рабочих-строителей 2,5. Это подразумевает наличие у рабочих базовых знаний и навыков в области земляных и свайных работ. Операторы специализированной техники (экскаваторы, краны, вибропогружатели, автобетоносмесители) должны обладать соответствующей квалификацией и опытом работы с данным оборудованием, особенно в условиях низких температур и мерзлых грунтов.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения нормы ГЭСН 05-01-104-04 в сметной документации сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема свай: В первую очередь, по проектной документации необходимо определить общий объем погружаемых стальных свай. Единица измерения нормы – 1 м3 объема сваи. Объем свайных работ определяется по наружному диаметру трубы и длине свай, предусмотренных проектом.
2. Проверка соответствия объему нормы: Убедитесь, что объем каждой отдельной сваи, подлежащей погружению, не превышает 0,85 м3. Если в проекте предусмотрены сваи большего объема, необходимо использовать другие нормы из таблицы 05-01-104, например, ГЭСН 05-01-104-05 для свай объемом до 1,25 м3 или ГЭСН 05-01-104-06 для свай объемом до 1,75 м3.
3. Расчет прямых затрат: Умножьте полученный объем свай на нормативные показатели трудозатрат рабочих и машинистов, а также на расход машино-часов по каждому виду техники, указанные в норме.
4. Учет неучтенных ресурсов: Отдельно в смету необходимо включить стоимость неучтенных ресурсов: цементно-песчаного раствора и стальных свай. Их количество определяется по проектным данным, а стоимость – по текущим рыночным ценам или по данным поставщиков.
5. Применение индексов пересчета: Для перевода базовых цен, заложенных в ГЭСН (как правило, в ценах 2000 года), в текущие цены необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.

Примеры использования

Норма ГЭСН 05-01-104-04 находит широкое применение в различных проектах, связанных со строительством на мерзлых и многолетнемерзлых грунтах:

• Фундаменты зданий и сооружений: Устройство свайных фундаментов для жилых, общественных и промышленных зданий в районах Крайнего Севера и Арктики.
• Опоры инженерных коммуникаций: Возведение опор для мостов, эстакад, линий электропередач, трубопроводов, расположенных на территориях с вечной мерзлотой.
• Специальные сооружения: Строительство фундаментов для объектов инфраструктуры, таких как склады, вахтовые поселки, промышленные установки в условиях низких температур.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 05-01-104-04 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые необходимо учитывать сметчикам и инженерам:

• Тип грунтов: Норма предназначена для мерзлых и многолетнемерзлых грунтов. Буроопускной способ наиболее эффективен в твердомерзлых и пластичномерзлых грунтах.
• Условия работ: Расход ресурсов в норме предусмотрен для производства работ по погружению вертикальных свай, без подмыва и в нестесненных условиях.
• Подготовка скважин: Перед погружением свай скважины должны быть тщательно очищены от воды, шлама, льда или снега. Наличие на дне скважины замерзшего или сухого шлама, льда или выколов грунта не допускается.
• Сроки погружения: Сваи должны быть погружены в сроки, исключающие оплывание стенок скважин, как правило, не позднее чем через 4 часа после их зачистки и приемки.
• Заполнение пазух: После погружения сваи необходимо принять меры, обеспечивающие полное заполнение пазух между стенками скважины и сваей грунтовым или специальным раствором.
• Температурный режим: Полная расчетная загрузка фундаментов допускается только после достижения расчетного температурного режима грунтов оснований, измеряемого с помощью температурных трубок.
• Состав раствора: Применение противоморозных химических добавок в цементно-песчаном растворе недопустимо из-за возможной миграции солей в вечномерзлые грунты, что может привести к понижению температуры замерзания грунтов и снижению несущей способности.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

При работе с нормой ГЭСН 05-01-104-04 сметчики часто сталкиваются с определенными трудностями. Знание типичных ошибок поможет их предотвратить:

• Неучет неучтенных ресурсов: Одна из наиболее распространенных ошибок – это игнорирование того факта, что стоимость цементно-песчаного раствора и самих стальных свай не включена в прямые затраты нормы. Эти материалы являются ключевыми для выполнения работ и должны быть добавлены в смету отдельными позициями.
• Неправильный выбор нормы по объему сваи: Использование ГЭСН 05-01-104-04 для свай, объем которых превышает установленные 0,85 м3, приведет к некорректному расчету стоимости. Всегда сверяйтесь с проектными данными и выбирайте соответствующую норму из таблицы 05-01-104.
• Игнорирование требований к подготовке скважин: Недостаточная очистка скважин от шлама, воды или льда перед заливкой раствора и погружением сваи может существенно снизить несущую способность фундамента и привести к серьезным дефектам. Строгий контроль этого этапа обязателен.
• Нарушение технологических сроков: Задержка между бурением, очисткой скважины и погружением сваи может привести к оплыванию стенок скважины, особенно в пластичномерзлых грунтах, что усложнит или сделает невозможным качественное погружение.
• Неправильная интерпретация температурных условий: Преждевременная загрузка фундамента до того, как грунты основания достигнут расчетного температурного режима и произойдет полное смерзание сваи с грунтом, может вызвать деформации и снижение устойчивости конструкции.

Практические советы

Для эффективного и точного применения нормы ГЭСН 05-01-104-04 в сметной практике следуйте этим рекомендациям:

• Детальное изучение проекта: Всегда начинайте с тщательного изучения проектной документации, уделяя особое внимание типу, размерам, объему и глубине погружения свай, а также инженерно-геологическим изысканиям по мерзлым грунтам.
• Включение неучтенных ресурсов: В смете обязательно предусматривайте отдельные позиции для цементно-песчаного раствора и стальных свай, указывая их количество согласно проекту и актуальные цены.
• Контроль качества раствора: Убедитесь, что состав и консистенция цементно-песчаного раствора соответствуют проектным требованиям. Качество раствора напрямую влияет на прочность смерзания сваи с мерзлым грунтом.
• Организация работ: Планируйте строительные работы таким образом, чтобы минимизировать временной разрыв между этапами бурения, очистки скважин, заливки раствора и погружения свай. Это особенно важно в условиях низких температур.
• Применение актуальных индексов: Используйте только действующие индексы пересчета для перевода сметной стоимости из базовых цен в текущие. Это обеспечит актуальность и достоверность сметы.
• Учет специфики мерзлых грунтов: Помните, что строительство на мерзлых и многолетнемерзлых грунтах требует особого внимания к температурным режимам и технологиям, направленным на обеспечение надежного смерзания сваи с грунтом.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 05-01-104-04 является частью более широкой таблицы 05-01-104, которая охватывает погружение стальных свай буроопускным способом для различных объемов:

• ГЭСН 05-01-104-01: Погружение буроопускным способом в скважины в мерзлых и многолетнемерзлых грунтах предварительно изготовленных стальных свай объемом: до 0,2 м3.
• ГЭСН 05-01-104-02: Погружение буроопускным способом в скважины в мерзлых и многолетнемерзлых грунтах предварительно изготовленных стальных свай объемом: до 0,35 м3.
• ГЭСН 05-01-104-05: Погружение буроопускным способом в скважины в мерзлых и многолетнемерзлых грунтах предварительно изготовленных стальных свай объемом: до 1,25 м3.
• ГЭСН 05-01-104-06: Погружение буроопускным способом в скважины в мерзлых и многолетнемерзлых грунтах предварительно изготовленных стальных свай объемом: до 1,75 м3.

При необходимости выполнения работ по бурению скважин, не учтенных в данной норме, следует обращаться к соответствующим нормам из сборника ГЭСН 04 "Скважины" или другим разделам ГЭСН 05, касающимся буровых работ.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и надежности выполненных работ, а также для корректного закрытия сметной документации, необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Проверка проектной отметки: После погружения сваи обязательно проверяется соответствие отметки ее нижнего конца проектной отметке.
• Контроль положения сваи: Важно убедиться в правильности расположения сваи в плане и по вертикали, чтобы избежать отклонений от проектных параметров.
• Качество заполнения пазух: Необходимо контролировать полноту заполнения пазух между стенками скважины и телом сваи раствором. Недостаточное заполнение может привести к снижению несущей способности.
• Температурный мониторинг: Для ответственных сооружений рекомендуется установка температурных трубок для мониторинга температурного режима грунтов основания до достижения расчетных отрицательных температур перед полной загрузкой фундамента.

Соблюдение этих рекомендаций и внимательное отношение к деталям позволят сметчикам точно и эффективно применять норму ГЭСН 05-01-104-04, обеспечивая корректное ценообразование и успешную реализацию строительных проектов в условиях мерзлых грунтов.