ГЭСН 05-01-176-06: Погружение шпунтовых свай в речных условиях

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-176-06 является важным инструментом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по погружению стальных шпунтовых свай в сложных гидротехнических условиях. Эта норма входит в состав Сборника ГЭСН 81-02-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов", который регламентирует широкий спектр работ, связанных с устройством фундаментов и укреплением грунтов.

Норма 05-01-176-06 охватывает специфический вид работ: "Погружение в речных условиях плавучим копром стальных шпунтовых свай длиной: → до 24 м, массой 1 м до 100 кг в грунты 2 группы". Единицей измерения является 1 тонна погруженных шпунтовых свай. Применение плавучего копра обусловлено необходимостью выполнения работ на воде, что требует использования специализированного оборудования и учета особенностей речной среды.

Основное назначение данной нормы – определение потребности в ресурсах (трудозатратах рабочих, времени эксплуатации машин и механизмов, материалах) для выполнения полного комплекса работ, связанных с погружением шпунта. Правильное применение ГЭСН 05-01-176-06 позволяет точно спланировать бюджет проекта, избежать непредвиденных расходов и обеспечить соответствие сметной документации действующим нормативам.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-176-06 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для погружения стальных шпунтовых свай в речных условиях. Состав работ, предусмотренный данной нормой, является исчерпывающим и охватывает все основные, а также вспомогательные и сопутствующие операции.

Перечень работ:

• Сращивание шпунта по длине сваркой. Эта операция необходима для достижения требуемой проектной длины шпунтовой сваи, если стандартные секции недостаточны.
• Проверка замков и маркировка свай. Обеспечивает правильное соединение шпунтин между собой и их идентификацию.
• Изготовление клиновидных свай. Может потребоваться для обеспечения плотного примыкания шпунтовых элементов или для формирования углов ограждения.
• Перемещение и установка плавучего копра на месте работы. Включает маневрирование плавучей установки и ее позиционирование для начала работ.
• Доставка свай к копру. Перемещение шпунтовых свай от места складирования на плавучей платформе или барже непосредственно к месту погружения.
• Установка направляющих рам. Направляющие рамы обеспечивают точность позиционирования и вертикальность погружения шпунта.
• Погружение свай со сменой наголовников и вкладышей. Основная операция по забивке шпунта дизель-молотом, включая необходимые технологические перерывы для смены оснастки.
• Срезка шпунтового ряда. Выравнивание верхнего уровня погруженных свай до проектной отметки.
• Отвод плавучих средств. Завершающая операция по перемещению плавучего оборудования после окончания работ на данном участке.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, предусмотренных ГЭСН 05-01-176-06, требуются следующие основные материалы и ресурсы, рассчитанные на 1 тонну погруженных стальных шпунтовых свай:

Трудозатраты рабочих-строителей:

• Средний разряд работы: 3,4
• Затраты труда рабочих-строителей: 8,06 чел.-ч

Машины и механизмы (эксплуатация):

• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 25 т: 0,55 маш.-ч
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 15 т: 0,13 маш.-ч
• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0,13 маш.-ч
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0,5 маш.-ч
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0,4 маш.-ч
• Баржи несамоходные, грузоподъемность 300 т: 1,64 маш.-ч
• Буксиры, мощность 110 кВт (150 л.с.): 0,09 маш.-ч
• Копры плавучие с дизель-молотом, 1,8 т: 1,04 маш.-ч
• Плавучие площадки сборно-разборные, грузоподъемность 3,5 т: 1,36 маш.-ч

Материалы:

• Профили фасонные горячекатаные для шпунтовых свай: 1,01 т (это основной материал – сами шпунтовые сваи, с учетом 1% потерь на отходы и обрезки).
• Ацетилен газообразный технический: 0,04 м3
• Кислород газообразный технический: 0,28 м3
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 6 мм: 0,002 т
• Конструкции стальные индивидуального изготовления из сортового проката: 0,004 т
• Металлоконструкции вспомогательного назначения с преобладанием толстолистовой стали или профильного проката, с отверстиями и без: 0,003 т
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 9-12 мм: 0,005 т
• Краска масляная МА-0115, мумия, сурик железный: 0,03 кг

Классификация грунтов (Грунты 2 группы)

Важным аспектом применения нормы 05-01-176-06 является правильное определение группы грунтов. В контексте погружения свай молотами (к которым относится дизель-молот плавучего копра), грунты подразделяются на две основные группы по трудности погружения.

Группа 1: Включает супеси пластичные, суглинки и глины мягко- и тугопластичные, ил, растительный грунт, торф, лесс мягкопластичный. Также к этой группе относятся перечисленные грунты с содержанием гравия и щебня крупностью фракций не более 100 мм до 10%.

Группа 2: Включает песок плотный, гравий, супеси твердые, суглинки и глины полутвердые и твердые, лесс отвердевший, песок пылеватый, насыщенный водой. К этой группе также относятся перечисленные грунты с содержанием до 30% гравия и щебня крупностью фракций не более 100 мм или крупностью фракций более 100 мм до 10%, а также грунты 1 группы с содержанием гравия и щебня от 10 до 30%.

Особое примечание: Согласно Технической части Сборника ГЭСН 05, нормы на погружение свай молотами (включая плавучие копры) в морских и речных условиях установлены усредненными для 1-й и 2-й групп грунтов. Это означает, что при работе в речных условиях, даже если в проекте указаны "грунты 2 группы", фактически норма учитывает усредненные условия для обеих групп. Это упрощает применение нормы, но требует понимания данного положения.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-01-176-06 в сметной документации необходимо следовать определенному алгоритму:

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общего веса стальных шпунтовых свай, подлежащих погружению, в тоннах. Этот показатель берется из проектной документации. Например, если требуется погрузить 100 шпунтин длиной 20 м каждая, массой 80 кг/м, общий вес составит 100 * 20 * 0,080 = 160 тонн.
2. Проверка условий применения: Убедитесь, что условия проекта соответствуют области применения нормы: речные условия, плавучий копер, стальные шпунтовые сваи длиной до 24 м и массой до 100 кг/м. Учтите, что норма усреднена для грунтов 1-й и 2-й групп в речных условиях.
3. Расчет прямых затрат: Умножьте нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты рабочих, машино-часы, расход материалов) на объем работ в тоннах. Например, для 160 тонн шпунта:

• Трудозатраты рабочих: 8,06 чел.-ч/т * 160 т = 1289,6 чел.-ч.
• Расход шпунтовых свай: 1,01 т/т * 160 т = 161,6 т (это означает, что на каждые 160 тонн погруженного шпунта потребуется 161,6 тонн шпунта с учетом потерь).
• Аналогично рассчитываются затраты по всем остальным машинам и материалам.

4. Применение поправочных коэффициентов: Если условия выполнения работ отличаются от нормативных (например, стесненные условия, погружение с подмывом, наклонные сваи), необходимо применять соответствующие поправочные коэффициенты из Технической части Сборника ГЭСН 05.
5. Учет специфики грунтов: Если в проекте предусмотрено послойное залегание грунтов разных групп, и одна из групп составляет менее 80% от общей глубины погружения, то нормы расхода ресурсов определяются суммарно для общей толщины слоев 1-й и 2-й групп.

Особенности и ограничения

• Повторное использование шпунта: Норма 05-01-176-06 по умолчанию предполагает однократное погружение шпунта с расходом 1,01 т на 1 тонну погружаемых свай. Если проектом предусмотрено извлечение шпунта с последующим использованием (многократные обороты), расход шпунтовой стали будет уменьшаться в зависимости от количества оборотов. Это должно быть обосновано в проектной документации.
• Условия работы: Норма рассчитана на погружение вертикальных свай без подмыва и в нестесненных условиях. Любые отклонения от этих условий (например, погружение с отсыпанных островков, в котлованах со шпунтовым ограждением, с подмостей, на косогорах, или с применением подмыва) требуют применения повышающих коэффициентов, указанных в Технической части сборника ГЭСН 05.
• Длина и масса свай: Норма применима только для стальных шпунтовых свай длиной до 24 м и массой 1 м до 100 кг. Для свай других параметров следует использовать соответствующие нормы из того же раздела ГЭСН 05-01-176 (например, 05-01-176-01 для свай до 15 м, массой до 65 кг/м).

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильная классификация грунтов: Несмотря на то, что норма усреднена для 1-й и 2-й групп грунтов в речных условиях, важно понимать, какие грунты относятся к этим группам. Ошибочное отнесение к "грунтам 2 группы" слишком сложных для погружения грунтов (например, скальных или очень плотных с большим содержанием крупных фракций, которые не учтены в усреднении) может привести к недооценке трудоемкости и необходимости применения других методов или коэффициентов. Всегда опирайтесь на данные инженерно-геологических изысканий.
2. Игнорирование поправочных коэффициентов: Забывчивость или незнание о необходимости применения коэффициентов на стесненные условия, наклонное погружение или использование подмыва – одна из самых распространенных ошибок. Это приводит к занижению сметной стоимости и, как следствие, к финансовым потерям при выполнении работ. Всегда внимательно изучайте Техническую часть Сборника ГЭСН 05.
3. Неверный расчет расхода шпунта при повторном использовании: Если проектом предусмотрено извлечение и повторное использование шпунта, расход материала значительно снижается. Использование базового коэффициента 1,01 т/т без учета оборотов приведет к завышению сметы. Необходимо четко следовать проектным данным по числу оборотов шпунта.
4. Отсутствие или некачественные инженерно-геологические изыскания: Без точных данных о составе и свойствах грунтов невозможно правильно выбрать метод погружения, определить группу грунтов и рассчитать несущую способность шпунтового ограждения. Это может привести к серьезным проблемам на этапе строительства, включая обрушения.
5. Недооценка подготовительных работ: Норма включает в себя все подготовительные и сопутствующие работы, но их качественное выполнение критически важно. Например, неточная установка направляющих рам или неправильное сращивание шпунта может привести к отклонениям от проекта и дополнительным затратам.

Практические советы

• Тщательное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов детально изучите проектную документацию, особенно разделы, касающиеся геологических условий, типа и параметров шпунта, а также технологии производства работ.
• Контроль качества сварки: Операция сращивания шпунта сваркой требует высокого качества выполнения, так как от этого зависит целостность и прочность шпунтового ограждения. Убедитесь, что в смете учтены все необходимые ресурсы для качественной сварки и контроля.
• Геодезический контроль: Для обеспечения точности погружения шпунта и правильного позиционирования плавучего копра необходим постоянный геодезический контроль.
• Ведение журнала погружения: Обязательно ведите "Журнал погружения шпунта", в котором фиксируются все параметры процесса: глубина погружения, количество ударов, время, отметки, возникающие сложности. Это поможет в случае возникновения спорных вопросов и для анализа эффективности работ.
• Рассмотрение комбинированных методов: В особо сложных грунтовых условиях (например, при наличии плотных прослоек) может потребоваться применение комбинированных методов погружения, таких как лидерное бурение или подмыв, с последующей добивкой молотом. Хотя норма 05-01-176-06 не включает подмыв по умолчанию, возможность его применения с соответствующими коэффициентами предусмотрена.

Связанные нормы

При работе со шпунтовыми сваями и свайными фундаментами могут быть актуальны следующие нормы ГЭСН из Сборника 05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов" и других сборников:

• ГЭСН 05-01-176-01 – ГЭСН 05-01-176-05: Другие варианты погружения стальных шпунтовых свай плавучим копром в речных условиях, отличающиеся длиной и массой свай, а также группой грунтов.
• ГЭСН 05-01-001 – ГЭСН 05-01-004: Погружение свай дизель-молотом копровой установки на базе трактора (с земли), что может быть актуально для подготовительных работ на берегу или при комбинированных схемах.
• ГЭСН 05-01-093: Погружение железобетонных свай вдавливанием статической нагрузкой. Хотя это другой тип свай и метод, понимание альтернативных технологий полезно.
• ГЭСН 05-01-182: Погружение свай вибропогружателями. Вибропогружение является альтернативным методом, часто используемым для шпунта, особенно в водонасыщенных несвязных грунтах.
• ГЭСН 01 "Земляные работы": Для учета затрат на земляные работы, связанные с подготовкой площадки, устройством подъездных путей или временных сооружений.
• ГЭСН 09 "Строительные металлические конструкции": Для более детального расчета сварочных работ, если они выходят за рамки, учтенные в данной норме.

Контрольные моменты

При выполнении работ по ГЭСН 05-01-176-06 важно контролировать следующие аспекты:

• Соответствие шпунта проекту: Проверка длины, массы, марки стали и состояния шпунтовых свай перед погружением.
• Точность позиционирования копра и направляющих: Отклонения могут привести к неправильному положению шпунтового ограждения.
• Вертикальность погружения: Постоянный контроль вертикальности шпунтин в процессе забивки.
• Качество сварных швов: Особенно при сращивании шпунта, так как это влияет на прочность всей конструкции.
• Достижение проектной глубины: Контроль глубины погружения каждой сваи и соответствие ее проектным отметкам.
• Состояние оборудования: Регулярная проверка технического состояния плавучего копра, дизель-молота и другого оборудования для предотвращения аварий и простоев.
• Соблюдение требований безопасности: Работы на воде и с тяжелым оборудованием требуют строгого соблюдения правил техники безопасности.

Заключение

ГЭСН 05-01-176-06 является детализированной нормой, позволяющей точно определить ресурсные затраты на погружение стальных шпунтовых свай в речных условиях плавучим копром. Ее правильное применение требует глубокого понимания состава работ, классификации грунтов, а также учета специфических условий, таких как возможность повторного использования шпунта или наличие стесненных условий. Сметчикам необходимо внимательно изучать проектную документацию, использовать актуальные версии нормативных документов и не пренебрегать применением поправочных коэффициентов. Это позволит не только составить корректную смету, но и обеспечить эффективное и безопасное выполнение строительных работ на объекте.