ГЭСН 05-01-136-01: Погружение стальных свай-оболочек в море

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-136-01 является фундаментальным документом для определения потребности в ресурсах при выполнении специфических и сложных строительных работ — погружения стальных свай-оболочек в морских условиях. Эта норма регламентирует процесс погружения свай-оболочек диаметром 1020 мм и длиной до 70 м, используя комбинацию вибропогружателя и гидромолота, что позволяет достичь необходимой глубины и несущей способности в условиях водной среды.

Основное назначение данной нормы — предоставить сметчикам точные данные о затратах труда рабочих, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, а также о потребности в материальных ресурсах, выраженных в натуральных показателях. Это позволяет формировать сметные расчеты (сметы) на производство указанных работ ресурсным и ресурсно-индексным методами. Применение данной нормы особенно актуально для проектов морского строительства, таких как портовые сооружения, мосты, платформы и другие гидротехнические объекты, где требуется надежное и глубокое свайное основание. Норма 05-01-136-01 входит в группу ГЭСН 05-01-136, которая охватывает погружение стальных свай-оболочек и трубошпунта длиной до 70 м вибропогружателем с допогружением гидромолотом пионерным способом в морских условиях.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-136-01 охватывает полный комплекс технологических операций, необходимых для погружения стальных свай-оболочек в морских условиях. Состав работ включает следующие этапы:

1. Изготовление свай-оболочек. Этот этап включает все необходимые работы по подготовке стальных свай-оболочек к погружению, включая резку, сварку и другие операции, если сваи не поставляются в готовом виде.
2. Дефектоскопия сварных швов. Критически важный этап для обеспечения прочности и надежности свай-оболочек, особенно в условиях морской эксплуатации. Проводится контроль качества сварных соединений.
3. Транспортировка материала и оборудования на причал и к месту работ. Учитывает логистические операции по перемещению всех необходимых ресурсов от места хранения до причала и далее к точке непосредственного выполнения работ в акватории.
4. Установка кондуктора. Кондуктор — это направляющее устройство, обеспечивающее точное позиционирование сваи в проектном положении. Его установка является ключевым этапом для обеспечения вертикальности и планового положения сваи.
5. Обследование дна акватории. Предварительное обследование дна необходимо для выявления препятствий, определения характеристик грунта и выбора оптимальной технологии погружения.
6. Установка нижней части сваи в кондуктор. Начальный этап погружения, когда первая секция сваи-оболочки устанавливается в направляющее устройство.
7. Погружение сваи-оболочки вибропогружателем. Основной метод погружения, при котором высокочастотные вибрации вибропогружателя разуплотняют грунт, снижая трение и позволяя свае опускаться под собственным весом и весом оборудования. Этот метод особенно эффективен в несвязных грунтах.
8. Наращивание сваи-оболочки. По мере погружения первой секции, к ней привариваются или присоединяются последующие секции для достижения проектной длины.
9. Установка подбабка на сварке. Подбабок — это элемент, передающий ударную нагрузку от гидромолота на сваю. Его установка требует сварочных работ.
10. Добивка гидромолотом. После вибропогружения, для достижения проектного отказа (несущей способности) сваи, используется гидромолот, который наносит ударные нагрузки.
11. Срезка подбабка. Завершающий этап, когда подбабок удаляется после достижения проектной отметки и отказа сваи.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, предусмотренных ГЭСН 05-01-136-01, нормой учтены следующие основные материалы и ресурсы:

Материалы:

• Кислород газообразный технический: 0.818 м³
• Пропан-бутан смесь техническая: 0.161 кг
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 5.19 кг
• Грунтовка двухкомпонентная модифицированная эпоксидная, с низким содержанием летучих органических соединений и высоким сухим остатком, для защиты металлоконструкций волновых зон: 0.43 л
• Трубы стальные электросварные прямошовные и спиральношовные, класс прочности К38, наружный диаметр 1020 мм, толщина стенки 10 мм: 0 м (обратите внимание, что расход труб в норме указан как 0 м, что означает, что стоимость самих свай-оболочек не учтена в данной норме и должна быть добавлена отдельно по проектным данным).

Машины и оборудование:

• Вибропогружатели высокочастотные вариабельные дизельные, эксцентриковый момент 0-48 кгм, сила тяги до 600 кН, центробежная сила до 2960 кН: 0.12 маш.-ч
• Гидромолоты сваебойные, вес ударной части 10 т, энергия удара 20-200 кДж, с гидравлической станцией мощностью до 515 кВт (700 л.с.): 0.35 маш.-ч
• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 100 т: 1.51 маш.-ч
• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 220 т: 0.02 маш.-ч
• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 300 т: 1.17 маш.-ч
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 30 т: 0.12 маш.-ч
• Полуприцепы-тяжеловозы, грузоподъемность до 20 т: 0.12 маш.-ч
• Электростанции передвижные, мощность 200 кВт: 0.73 маш.-ч
• Лаборатории для контроля сварных соединений полустационарные: 0.01 маш.-ч
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 1.91 маш.-ч
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.25 маш.-ч
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1,3 МПа (13 атм), производительность до 12 м³/мин: 0.09 маш.-ч
• Краны плавучие при работе на открытом рейде, самоходные, 100 т: 0.47 маш.-ч
• Водолазные станции на самоходном боте с компрессором при работе на открытом рейде, мощность 110 кВт (150 л.с.): 0.01 маш.-ч
• Аппараты пескоструйные при работе от передвижных компрессорных установок, объем до 19 л, расход воздуха 270-700 л/мин: 0.09 маш.-ч

Трудозатраты и время выполнения

Норма ГЭСН 05-01-136-01 предусматривает следующие трудозатраты на 1 тонну погруженных стальных свай-оболочек:

• Затраты труда рабочих-строителей: 6.42 чел.-ч
• Затраты труда машинистов: 10.67 маш.-ч

Средний разряд работы для рабочих-строителей составляет 4.3. Эти показатели включают время на выполнение технологических операций, подготовку и уборку рабочего места, а также технологические перерывы.

Требования к квалификации

Учитывая сложность и специфику работ, предусмотренных нормой 05-01-136-01, к квалификации персонала предъявляются высокие требования. Средний разряд рабочих 4.3 указывает на необходимость наличия высококвалифицированных специалистов. В состав работ входят:

• Сварочные работы: Требуют аттестованных сварщиков для изготовления свай-оболочек, наращивания секций и установки подбабка. Качество сварных швов критически важно для несущей способности и долговечности конструкции.
• Дефектоскопия: Выполняется специалистами по неразрушающему контролю для проверки качества сварных соединений.
• Машинисты кранов и вибропогружателей: Должны обладать опытом работы с тяжелой грузоподъемной техникой, особенно в морских условиях, с учетом динамических нагрузок и необходимости точного позиционирования.
• Водолазы: Необходимы для обследования дна акватории и, возможно, для выполнения подводных работ, связанных с установкой кондуктора или контролем погружения.
• Геодезисты: Обязательны для точной разбивки осей, контроля планового и высотного положения свай, а также их вертикальности.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-01-136-01 в сметной документации необходимо следовать определенному алгоритму:

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общего веса стальных свай-оболочек, подлежащих погружению, в тоннах. Этот показатель берется из проектной документации. Единица измерения нормы — 1 тонна свай.
2. Расчет ресурсных показателей: Умножьте количество тонн свай на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-136-01 (трудозатраты рабочих и машинистов, время работы машин, расход материалов). Например, если требуется погрузить 100 тонн свай, то трудозатраты рабочих составят 100 т * 6.42 чел.-ч/т = 642 чел.-ч.
3. Учет неучтенных ресурсов: Обратите внимание, что норма 05-01-136-01 не учитывает стоимость самих стальных труб (свай-оболочек), так как их расход указан как 0 м. Стоимость и количество свай должны быть добавлены в смету отдельно на основании проектных данных. Также могут быть неучтенные ресурсы, которые необходимо добавлять по соответствующим сборникам ГЭСН или по данным проекта организации строительства.
4. Применение поправочных коэффициентов: ГЭСН разработаны для нормальных (неосложненных) условий производства работ. В случае наличия усложняющих факторов (например, стесненные условия, работа в зимнее время, особые грунтовые условия, повышенная глубина погружения, наличие препятствий в грунте), необходимо применять соответствующие поправочные коэффициенты из Общих положений к сборникам ГЭСН или из технических частей.
5. Перевод в текущие цены: Поскольку ГЭСН содержат ресурсные показатели в натуральном выражении, для получения сметной стоимости в денежном выражении необходимо перевести эти ресурсы в текущие цены с использованием индексов пересчета или текущих цен на ресурсы.

Примеры использования

• Строительство морского причала: При возведении нового причала, где фундамент формируется из стальных свай-оболочек, данная норма будет применяться для расчета затрат на их погружение. Например, для участка причала, требующего 500 тонн свай-оболочек, сметчик рассчитает общие трудозатраты, машино-часы и расход материалов, учтенных нормой, а затем добавит стоимость самих свай и применит индексы пересчета.
• Укрепление береговой линии: Если проект предусматривает укрепление береговой линии с использованием свай-оболочек, погружаемых с плавучих средств, норма 05-01-136-01 будет основой для сметного расчета. Важно учесть специфику "пионерного способа" строительства, когда работы ведутся с уже построенной части сооружения, что может влиять на выбор и использование оборудования.
• Возведение опор моста в акватории: При строительстве мостовых опор, расположенных в водной среде, где используются стальные сваи-оболочки большого диаметра, данная норма позволит определить ресурсные затраты на их установку. Необходимо будет учесть обследование дна, установку кондукторов и последовательное погружение с наращиванием.

Особенности и ограничения

• Морские условия: Норма прямо указывает на применение в "морских условиях", что подразумевает использование плавучих средств (плавучие краны, водолазные станции) и учет специфики работы на воде. Это отличает ее от норм для сухопутного строительства. При определении расхода ресурсов на свайные работы в мостостроении следует дополнительно учитывать затраты на доставку материалов и конструкций от приобъектного склада до рабочей зоны, исключая при этом затраты на внутрипопостроечный транспорт, учтенные в норме.
• Пионерный способ: Указание на "пионерный способ" означает, что работы выполняются с уже построенной части сооружения, продвигаясь вперед. Это может снижать потребность в большом количестве плавсредств, но требует тщательного геодезического контроля и координации.
• Диаметр и длина свай: Норма строго привязана к стальным сваям-оболочкам диаметром 1020 мм и длиной до 70 м. Для других диаметров или длин необходимо использовать другие нормы или разрабатывать индивидуальные сметные нормы (ИСН).
• Комбинированный метод погружения: Норма учитывает последовательное применение вибропогружателя и гидромолота. Вибропогружение эффективно в несвязных грунтах, а добивка гидромолотом позволяет достичь проектного отказа в более плотных слоях.
• Грунтовые условия: Эффективность вибропогружения сильно зависит от типа грунта. В ГЭСН-05 предусмотрены общие положения по учету различных групп грунтов. Для случаев погружения свай в грунты различных групп с послойным залеганием, где одна группа составляет не менее 80% от общей глубины, нормы принимаются по основной группе грунта. При другом соотношении групп грунтов нормы расхода ресурсов должны определяться суммарно для общей толщины слоев 1-й и 2-й групп.
• Неучтенные затраты: Как упоминалось, стоимость самих свай-оболочек не учтена. Также могут быть неучтены затраты на лидерное бурение (если оно требуется по проекту для прохождения плотных слоев грунта или препятствий), хотя для данной нормы это не указано явно, но является распространенной практикой при свайных работах.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неучет стоимости свай-оболочек: Самая распространенная ошибка — забыть включить в смету стоимость самих стальных труб. Норма 05-01-136-01 учитывает только процесс погружения и сопутствующие работы, но не стоимость основного материала. Всегда проверяйте, что стоимость свай учтена по отдельной позиции или по проектным данным.
2. Неправильное применение коэффициентов: Игнорирование или некорректное применение поправочных коэффициентов на усложняющие условия (например, работа в зимнее время, стесненность, наличие агрессивной среды) может привести к занижению или завышению сметной стоимости. Всегда сверяйтесь с Общими положениями к сборникам ГЭСН и проектной документацией для определения применимых коэффициентов.
3. Недооценка грунтовых условий: Недостаточное изучение инженерно-геологических изысканий может привести к неверному выбору метода погружения или недооценке сложности работ. Хотя норма универсальна для вибропогружения с добивкой, тип грунта влияет на производительность и, как следствие, на фактические затраты.
4. Игнорирование дефектоскопии и геодезического контроля: Эти работы являются неотъемлемой частью процесса и учтены в норме. Попытка исключить их из сметы или недооценить их важность может привести к снижению качества и безопасности конструкции.
5. Неправильное определение единицы измерения: Единица измерения нормы — 1 тонна свай. Ошибки в пересчете проектных объемов в тонны могут исказить весь расчет. Всегда используйте точные данные о массе свай-оболочек.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметного расчета тщательно изучите проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР). Они содержат ключевую информацию об условиях выполнения работ, применяемых технологиях и специфике объекта.
• Геологические изыскания: Всегда опирайтесь на актуальные данные инженерно-геологических изысканий. Информация о составе и свойствах грунтов критически важна для понимания условий погружения и возможного применения дополнительных работ (например, лидерного бурения).
• Консультации со специалистами: В случае сомнений по применению нормы, особенно в сложных морских условиях или при нестандартных решениях, не стесняйтесь консультироваться с инженерами-проектировщиками, технологами и опытными сметчиками.
• Учет "отказа" сваи: Понимание понятия "отказа" сваи (величина погружения от одного удара или залога) и его значения для несущей способности является важным аспектом контроля качества работ.
• Документирование: Ведите подробный журнал работ, включая данные о погружении каждой сваи, показаниях оборудования, результатах контроля. Это поможет при возникновении спорных вопросов в процессе строительства или при проверке сметной документации.

Связанные нормы

При работе со свайными фундаментами в морских условиях могут быть полезны следующие связанные нормы из сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов":

• Погружение стального трубошпунта диаметром 1220 мм длиной до 70 м вибропогружателем с допогружением гидромолотом в морских условиях: Эта норма применяется для погружения трубошпунта, который часто используется для создания ограждающих конструкций или шпунтовых стенок в морских условиях.
• Монтаж и демонтаж крана на гусеничном ходу грузоподъемностью 300 т на подкрановых конструкциях в морских условиях: Если для выполнения работ требуется монтаж и демонтаж крупногабаритного крана, эта норма может быть использована дополнительно.
• Монтаж и демонтаж подкрановых конструкций для крана на гусеничном ходу грузоподъемностью 300 т в морских условиях: Дополняет предыдущую норму, если требуется установка специальных подкрановых конструкций.
• Перестановка подкрановых конструкций для крана на гусеничном ходу грузоподъемностью 300 т в морских условиях: Учитывает затраты на перемещение подкрановых конструкций в процессе работ.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия проектным требованиям при выполнении работ по ГЭСН 05-01-136-01 необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Геодезический контроль: Постоянный контроль планового положения и вертикальности погружаемых свай-оболочек. Это особенно важно при "пионерном способе" строительства, где точность позиционирования влияет на всю последующую конструкцию.
• Контроль качества сварных швов: Регулярная дефектоскопия сварных соединений, особенно при наращивании свай-оболочек, для предотвращения разрушений и обеспечения долговечности.
• Мониторинг процесса погружения: Отслеживание параметров вибропогружения (частота, амплитуда) и добивки гидромолотом (энергия удара, количество ударов, отказ) для подтверждения достижения проектной несущей способности.
• Соответствие оборудования: Проверка соответствия используемых вибропогружателей, гидромолотов и кранов проектным требованиям и характеристикам, учтенным в норме.
• Безопасность работ: Строгое соблюдение правил техники безопасности при работе на воде, с тяжелым оборудованием, при выполнении сварочных и водолазных работ. Морские условия добавляют свои риски, которые должны быть учтены в проекте производства работ.