ГЭСН 05-01-104-06: Погружение стальных свай в мерзлые грунты

Введение

Строительство в условиях вечной мерзлоты и сезонно промерзающих грунтов требует применения особых технологий и тщательного сметного нормирования. Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-104-06 является одним из ключевых инструментов для определения затрат при устройстве фундаментов в таких сложных условиях. Данная норма регламентирует погружение буроопускным способом в скважины в мерзлых и многолетнемерзлых грунтах предварительно изготовленных стальных свай объемом до 1,75 м³.

Буроопускной способ погружения свай – это специализированная технология, которая применяется там, где традиционные методы (ударная забивка, вибрационное погружение или статическое вдавливание) неэффективны или нерациональны из-за низкой температуры и высокой плотности мерзлых грунтов. Он позволяет минимизировать шум и вибрации, что особенно важно в условиях плотной городской застройки или вблизи существующих сооружений. Основное назначение этой нормы – обеспечить корректный расчет ресурсов, необходимых для выполнения работ по установке свай, которые будут работать как опоры-стойки, обеспечивая высокую несущую способность фундамента.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-104-06 включает в себя полный комплекс основных операций, необходимых для погружения стальных свай буроопускным способом. Важно отметить, что данная норма не включает работы по бурению самих скважин, которые должны быть учтены отдельно по соответствующим ГЭСН, например, ГЭСН 05-01-101-01 "Бурение скважин шнековым способом в мерзлых и вечномерзлых грунтах".

Состав работ по ГЭСН 05-01-104-06 включает следующие технологические операции:

1. Заполнение скважины цементно-песчаным раствором с использованием автобетоносмесителя.

• Этап предполагает подачу заранее приготовленного цементно-песчаного раствора в предварительно пробуренную и очищенную скважину. Раствор заливается, как правило, непосредственно перед погружением сваи. Объем раствора должен быть достаточным для полного заполнения пазух между стенками скважины и телом сваи.

2. Подача и установка сваи в скважину.

• На этом этапе предварительно изготовленная стальная свая подается к месту установки и аккуратно опускается в скважину. Перед погружением сваи должны быть тщательно очищены от льда, снега, комьев мерзлого грунта и жировых пятен. Скважины, в свою очередь, должны быть проверены шаблоном на возможность погружения сваи и очищены от воды, шлама, льда или снега. Допускается наличие слоя жидкого шлама или воды на дне скважины не более 15 см, но замерзший или сухой шлам, лед или выколы грунта не допускаются.

3. Погружение сваи до проектной отметки вибропогружателем.

• После установки сваи в скважину производится ее погружение до проектной отметки с помощью высокочастотного вибропогружателя. В процессе погружения свая вытесняет раствор, который равномерно заполняет пространство вокруг опорной конструкции, обеспечивая надежное сцепление с грунтом после замерзания. Важно, чтобы сваи были погружены в сроки, исключающие оплывание стенок скважин, как правило, не позднее чем через 4 часа после их зачистки и приемки.

Материалы и ресурсы

ГЭСН 05-01-104-06 определяет расход следующих ресурсов на 1 м³ объема погружаемой стальной сваи:

• Трудозатраты рабочих: 0.4 чел.-ч (средний разряд 2.5)
• Трудозатраты машинистов: 0.49 чел.-ч (входят в стоимость эксплуатации машин)
• Машины и механизмы:
• Экскаваторы одноковшовые дизельные на гусеничном ходу, объем ковша 1,8 м³: 0.09 маш.-ч
• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 0.09 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.15 маш.-ч
• Автобетоносмесители, объем барабана 6 м³: 0.09 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

Важное примечание для сметчиков: Данная норма не учитывает стоимость самих стальных свай и цементно-песчаного раствора. Эти материалы являются "неучтенными ресурсами" и должны быть добавлены в смету отдельными позициями согласно проектной документации и текущим ценам.

Требования к квалификации

Для выполнения работ, предусмотренных нормой 05-01-104-06, требуются рабочие со средним разрядом 2.5, что подразумевает наличие базовых строительных навыков и умение работать в бригаде. Машинисты, управляющие специализированной техникой (экскаваторы, вибропогружатели, краны, автобетоносмесители), должны обладать соответствующими удостоверениями и опытом работы с данным оборудованием, особенно в условиях низких температур и мерзлых грунтов.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-01-104-06 в сметной документации, сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить объем погружаемых свай: Единицей измерения нормы является 1 м³ объема стальной сваи. Необходимо получить из проектной документации общий объем всех стальных свай, подлежащих погружению буроопускным способом.
2. Применить норму: Умножить полученный объем свай на нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты рабочих и машинистов, машино-часы работы техники), указанные в ГЭСН 05-01-104-06.
3. Добавить неучтенные ресурсы:

• Стальные сваи: Отдельно учесть стоимость предварительно изготовленных стальных свай согласно их типу, размерам и массе, указанным в проекте.
• Цементно-песчаный раствор: Отдельно учесть стоимость цементно-песчаного раствора, необходимого для заполнения скважин. Расход раствора определяется проектом, исходя из объема пазух между сваей и стенками скважины.

4. Учесть работы по бурению скважин: Обязательно включить в смету работы по бурению скважин под сваи. Для этого следует использовать соответствующие ГЭСН, например, ГЭСН 05-01-101-01 или другие нормы из сборника ГЭСН 04 "Скважины", в зависимости от типа грунта, диаметра и глубины бурения.
5. Применить индексы пересчета: Полученные ресурсные показатели перевести в текущие цены с использованием соответствующих индексов пересчета, утверждаемых Минстроем России или региональными органами ценообразования.

Примеры использования

ГЭСН 05-01-104-06 применяется при строительстве различных объектов в условиях мерзлых и многолетнемерзлых грунтов, включая:

• Фундаменты зданий и сооружений: Жилые, промышленные и общественные здания на Крайнем Севере и в других регионах с вечной мерзлотой.
• Опоры мостов и эстакад: В условиях, где необходимо обеспечить высокую несущую способность и устойчивость к морозному пучению.
• Опоры трубопроводов и линий электропередач: В труднодоступных районах с мерзлыми грунтами.
• Специальные сооружения: Например, фундаменты для оборудования в условиях низких температур.

Особенности и ограничения

• Тип грунтов: Норма строго применима для мерзлых и многолетнемерзлых грунтов. В зависимости от типа мерзлоты (пластичномерзлая или твердомерзлая) могут быть свои нюансы в технологии, но норма охватывает оба случая.
• Тип свай: Норма предназначена исключительно для предварительно изготовленных стальных свай. Для железобетонных свай или свай других типов следует использовать иные ГЭСН.
• Объем свай: Данная норма относится к сваям объемом до 1,75 м³. Для свай большего объема следует применять другие позиции таблицы 05-01-104, если таковые предусмотрены.
• Предварительное бурение: Крайне важно помнить, что бурение скважин является отдельным видом работ и не входит в данную норму. Диаметр скважины должен превышать наибольший размер поперечного сечения сваи не менее чем на 5 см (или 15 см для свай-стоек, используемых по II принципу).
• Температурный режим: Полная расчетная загрузка свайных фундаментов допускается только после достижения расчетного температурного режима грунтов оснований, что контролируется с помощью температурных трубок.
• Условия производства работ: Нормы сборника ГЭСН 05-01-104 предусмотрены для производства работ по погружению вертикальных свай, без подмыва и в нестесненных условиях.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неучет неучтенных ресурсов: Самая распространенная ошибка – забыть включить в смету стоимость самих стальных свай и цементно-песчаного раствора. Эти позиции не входят в ГЭСН 05-01-104-06 и должны быть добавлены отдельно. Как избежать: Всегда внимательно изучайте состав работ и перечень ресурсов, учтенных и неучтенных в норме. Создайте чек-лист для свайных работ.
2. Игнорирование бурения скважин: Часто сметчики ошибочно полагают, что бурение включено в норму погружения. Это не так. Как избежать: Всегда добавляйте отдельную позицию на бурение скважин, выбирая соответствующую ГЭСН (например, ГЭСН 05-01-101-01) в зависимости от характеристик грунта и скважины.
3. Несоблюдение технологических требований: Отсутствие должной очистки скважин от шлама, льда или воды, а также задержка с погружением сваи после бурения (более 4 часов) могут привести к оплыванию стенок, смерзанию и, как следствие, снижению несущей способности фундамента. Как избежать: Включайте в проект производства работ (ППР) строгий контроль за соблюдением технологических карт и сроков выполнения операций. Сметчик должен быть осведомлен о важности этих этапов.
4. Неправильная интерпретация объема: Норма привязана к объему сваи в м³. Убедитесь, что расчеты ведутся именно по объему, а не по погонным метрам или количеству штук, если это не предусмотрено другими нормами.
5. Неучет специфики мерзлых грунтов: Расчеты несущей способности и деформаций свай в вечномерзлых грунтах имеют свои особенности, которые должны быть учтены согласно СП 25.13330.2012. Как избежать: Консультируйтесь с инженерами-геотехниками и используйте актуальные нормативные документы по проектированию фундаментов на мерзлых грунтах.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметного расчета тщательно изучите проектную документацию, особенно разделы, касающиеся геологических изысканий, типа грунтов, конструкции свай и технологии их погружения.
• Комплексный подход: Помните, что устройство свайного фундамента – это комплекс работ. ГЭСН 05-01-104-06 покрывает только часть этого комплекса. Всегда учитывайте сопутствующие работы: бурение, доставку материалов, испытания свай, заполнение полости свай (если это не цементно-песчаный раствор, учтенный в данной норме, а, например, сухие смеси по ГЭСН 05-01-104-07 и далее).
• Контроль качества: На стадии выполнения работ уделяйте особое внимание контролю качества подготовки скважин (диаметр, глубина, чистота) и правильности погружения свай. Это напрямую влияет на надежность и долговечность фундамента.
• Использование актуальных нормативов: Всегда используйте самые свежие редакции ГЭСН и других нормативных документов (СП, СНиП), так как они регулярно обновляются.

Связанные нормы

При работе с ГЭСН 05-01-104-06 сметчику часто приходится обращаться к другим нормативным документам и расценкам:

• ГЭСН 05-01-101-01 и другие нормы из ГЭСН 04 "Скважины": Для учета работ по бурению скважин в мерзлых и вечномерзлых грунтах, которые являются обязательным предшествующим этапом.
• ГЭСН 05-01-001 "Погружение дизель-молотом копровой установки на базе трактора железобетонных свай": Может быть использована для сравнения или в случаях, когда проектом предусмотрены другие методы погружения или типы свай.
• ГЭСН 05-01-104-07 по 05-01-104-12: Эти нормы регламентируют заполнение полости стальных свай и пазух скважин сыпучим материалом (сухой цементно-песчаной смесью или непучинистым материалом вручную), что может быть предусмотрено проектом вместо или в дополнение к цементно-песчаному раствору.
• СП 25.13330.2012 "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах": Ключевой документ для проектирования и расчета фундаментов в условиях вечной мерзлоты.
• СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты": Содержит общие требования к устройству оснований и фундаментов.

Контрольные моменты

Для обеспечения высокого качества и долговечности свайного фундамента, устроенного буроопускным способом в мерзлых грунтах, необходимо контролировать следующие аспекты:

• Геодезический контроль: Точность расположения скважин в плане и по вертикали, а также соответствие отметки нижнего конца сваи проектной.
• Качество бурения и очистки скважин: Отсутствие шлама, льда, воды на дне скважины, соответствие диаметра и глубины скважины проекту.
• Качество раствора: Соответствие состава и температуры цементно-песчаного раствора проектным требованиям.
• Сроки погружения: Соблюдение временных интервалов между бурением, очисткой и погружением сваи для предотвращения оплывания стенок скважины.
• Полное заполнение пазух: Контроль за тем, чтобы пространство между сваей и стенками скважины было полностью заполнено раствором, возможно, с дополнительным уплотнением вибрацией.
• Температурный режим грунтов: Мониторинг температуры грунтов основания с помощью температурных трубок до достижения расчетного температурного режима перед передачей полной нагрузки на фундамент.

Соблюдение этих контрольных моментов позволит обеспечить надежность и долговечность фундаментов, возводимых в сложных условиях мерзлых грунтов.