ГЭСН 05-01-199-11: Погружение стальных свай в русле реки

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-199-11

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-199-11 является одним из важнейших инструментов для сметчиков, работающих над проектами, связанными с гидротехническим строительством и возведением фундаментов в условиях водной среды. Эта норма детально регламентирует процесс погружения стальных трубчатых свай в грунты 1-2 группы, когда работы ведутся непосредственно с технологической площадки, расположенной в русле реки.

Основные характеристики нормы:

• Тип свай: Стальные трубы диаметром 1420 мм.
• Длина свай: От 30 м до 40 м.
• Толщина стенки: 16-20 мм.
• Место проведения работ: Русло реки, с использованием технологической площадки.
• Тип грунтов: Грунты 1-2 группы.
• Единица измерения: 1 тонна (т) погруженных свай.

Данная норма охватывает комплекс работ, необходимых для надежного и эффективного погружения крупногабаритных свай, что особенно актуально при строительстве мостов, причалов, гидротехнических сооружений и других объектов, требующих глубокого и прочного свайного основания в сложных условиях.

Техническая информация: Детальный анализ работ и ресурсов

ГЭСН 05-01-199-11 предусматривает полный цикл технологических операций, обеспечивающих погружение стальных трубчатых свай. Понимание каждого этапа и необходимых ресурсов является залогом корректного сметного расчета.

Состав работ по норме

Норма включает следующие основные операции:

1. Установка нижней части сваи в направляющий кондуктор. Этот этап критически важен для обеспечения точности позиционирования сваи. Кондуктор – это вспомогательное устройство, которое направляет сваю в процессе погружения, предотвращая ее отклонение от проектного положения. Важно отметить, что затраты на монтаж, перемещение и демонтаж самого кондуктора не учтены данной нормой и должны быть рассчитаны дополнительно.

2. Погружение нижней части сваи вибропогружателем. Вибропогружение – это эффективный метод, особенно подходящий для несвязных и водонасыщенных грунтов. Вибрационные нагрузки снижают трение между сваей и грунтом, облегчая ее погружение. Использование вибропогружателей позволяет минимизировать динамические воздействия на окружающие конструкции по сравнению с ударными методами.

3. Срезка и демонтаж добойника. После погружения нижней части сваи, добойник – специальное устройство, используемое для передачи ударной или вибрационной энергии от оборудования к свае – срезается и демонтируется.

4. Подготовка торца погруженной части сваи. Этот этап включает очистку и подготовку поверхности торца сваи для последующей сварки. Это может быть зачистка от грязи, ржавчины, остатков грунта и придание необходимой формы для качественного сварного шва.

5. Сварка двух частей укрупненной сваи в вертикальном положении. Поскольку сваи длиной 30-40 метров часто поставляются секциями, их укрупнение происходит непосредственно на объекте. Сварка в вертикальном положении является сложной операцией, требующей высокой квалификации сварщиков и соблюдения строгих технологических режимов, чтобы избежать стекания расплавленного металла и обеспечить прочность шва.

6. Добивка укрупненной сваи гидромолотом. После сварки и набора прочности шва, свая добивается до проектной отметки с помощью гидромолота. Гидромолоты отличаются высокой частотой ударов и эффективностью при работе в различных типах грунтов, включая плотные и мерзлые, а также обеспечивают относительно низкое сейсмическое воздействие, что важно при работах вблизи существующих сооружений.

7. Срезка сваи до проектной отметки. Завершающий этап, при котором верхняя часть сваи обрезается до необходимой проектной высоты, обеспечивая ровную и подготовленную поверхность для дальнейших конструкций.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, предусмотренных ГЭСН 05-01-199-11, нормой учтены следующие основные материалы и машины:

Машины и оборудование:

• Вибропогружатели, эксцентриковый момент 46 кгм, с гидравлической станцией мощностью 548 л.с.: 0.89 машино-часов на тонну. Основное оборудование для начального погружения свай.
• Гидромолоты сваебойные, вес ударной части 14 т, энергия удара 31-280 кДж, с гидравлической станцией мощностью до 515 кВт (700 л.с.): 0.89 машино-часов на тонну. Используются для добивки свай до проектной отметки.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 25 т: 0.05 машино-часов на тонну. Применяются для вспомогательных операций, таких как подача материалов или мелких элементов.
• Краны на гусеничном ходу, грузоподъемность 350 т: 0.9 машино-часов на тонну. Тяжелые краны необходимы для подъема и установки крупногабаритных свай и тяжелого оборудования.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.01 машино-часов на тонну. Для транспортировки мелких грузов и персонала.
• Тягачи седельные, нагрузка на седельно-сцепное устройство до 15 т: 0.04 машино-часов на тонну.
• Полуприцепы общего назначения, грузоподъемность до 15 т: 0.04 машино-часов на тонну. Используются в связке с тягачами для перевозки оборудования и материалов.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки прицепные, сварочный ток до 250 А, количество постов 2: 0.89 машино-часов на тонну. Обеспечивают проведение сварочных работ на месте.
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.14 машино-часов на тонну. Для подготовительных и вспомогательных работ, связанных с резкой металла.

Материалы:

• Кислород газообразный технический: 0.34 м3 на тонну. Используется для газовой резки и сварки.
• Пропан-бутан смесь техническая: 0.06 кг на тонну. Топливо для газовой резки.
• Электроэнергия: 0.07 кВт-ч на тонну. Для питания электроинструмента и сварочного оборудования.
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 1 кг на тонну. Основной расходный материал для сварки свай.
• Круг шлифовальный прямого профиля, размеры 230х5х22 мм: 0.1 шт на тонну. Для зачистки и подготовки поверхностей.
• Прокат стальной горячекатаный полосовой, марки стали Ст3сп, Ст3пс, размеры 40х4 мм: 0.001 т на тонну. Вспомогательный материал, возможно, для изготовления временных креплений или усилений.
• Нитроэмаль НЦ-132К: 0.02 кг на тонну. Для защиты сварных швов или других металлических поверхностей.

Трудозатраты и время выполнения

Норма предусматривает 2.07 человеко-часов на каждую тонну погруженных свай при среднем разряде работы 5.2. Это отражает высокую сложность и квалификацию, необходимую для выполнения данных работ, включая управление тяжелой техникой, выполнение ответственных сварочных операций и работу в специфических условиях русла реки.

Требования к квалификации

Высокий средний разряд (5.2) указывает на необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов. Это включает:

• Машинистов вибропогружателей и гидромолотов, имеющих опыт работы с крупногабаритными сваями и в условиях водной среды.
• Крановщиков тяжелых гусеничных и автомобильных кранов, способных выполнять точные операции по подъему и позиционированию свай.
• Сварщиков, аттестованных для выполнения ответственных сварных соединений в вертикальном положении, с учетом требований к качеству шва для несущих конструкций.
• Стропальщиков и монтажников, обладающих опытом работы с крупными металлоконструкциями и знанием правил безопасности на воде.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-01-199-11 требует внимательности к деталям проекта и понимания специфических условий работ.

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет по данной норме осуществляется на 1 тонну погруженных стальных свай. Алгоритм следующий:

1. Определение объема работ: Исходя из проектной документации, необходимо определить общий тоннаж стальных трубчатых свай, подлежащих погружению. Это будет основной объем, к которому применяется норма.
2. Расчет потребности в ресурсах: Умножить нормативные показатели расхода машин, материалов и трудозатрат (указанные на 1 тонну) на общий тоннаж свай. Например, если требуется погрузить 100 тонн свай, то потребуется 0.89 * 100 = 89 машино-часов вибропогружателя, 1 * 100 = 100 кг сварочных электродов и 2.07 * 100 = 207 человеко-часов рабочих.
3. Учет неучтенных затрат: Обязательно добавить в смету затраты, которые не учтены данной нормой. К ним относятся:

• Монтаж, перемещение и демонтаж направляющего кондуктора.
• Затраты на откачку поверхностной воды из полости сваи, если это предусмотрено проектом.
• Затраты на погружение свай сверх 60-70% их проектной длины, если это не покрывается основной нормой.

4. Приведение к текущим ценам: Полученные ресурсные показатели затем переводятся в денежное выражение с использованием текущих цен на ресурсы и соответствующих индексов пересчета.

Примеры использования

Пример 1: Строительство опоры моста

Предположим, для строительства одной из опор моста через реку требуется погрузить 5 стальных трубчатых свай диаметром 1420 мм, длиной 35 м и толщиной стенки 18 мм. Вес одной такой сваи составляет, например, 15 тонн. Общий тоннаж свай составит 5 * 15 = 75 тонн.

• Трудозатраты: 75 т * 2.07 чел.-ч/т = 155.25 чел.-ч.
• Вибропогружатель: 75 т * 0.89 маш.-ч/т = 66.75 маш.-ч.
• Гидромолот: 75 т * 0.89 маш.-ч/т = 66.75 маш.-ч.
• Сварочные электроды: 75 т * 1 кг/т = 75 кг.

К этим расчетам необходимо добавить стоимость монтажа/демонтажа кондуктора, а также учесть, что норма покрывает только 60-70% длины погружения. Если требуется полное погружение, оставшиеся 30-40% могут быть учтены по дополнительным нормам или обоснованы проектом.

Особенности и ограничения

• Грунты 1-2 группы: Норма предназначена для работы в грунтах 1-й и 2-й групп.
• 1-я группа грунтов включает пески рыхлые, супеси пластичные, суглинки и глины мягко- и тугопластичные, ил, растительный грунт, торф, лесс мягкопластичный.
• 2-я группа грунтов включает песок плотный, гравий, супеси твердые, суглинки и глины полутвердые и твердые, лесс отвердевший, песок пылеватый насыщенный водой, а также перечисленные грунты с содержанием до 30% гравия и щебня крупностью фракций не более 100 мм или крупностью более 100 мм до 10%, и грунты 1-й группы с содержанием щебня и гравия от 10 до 30%. При послойном залегании грунтов разных групп, если одна из групп составляет не менее 80% от общей глубины погружения, нормы расхода ресурсов принимаются по основной группе грунта для всей глубины. При другом соотношении группы грунтов нормы определяются суммарно для общей толщины слоев 1-й и 2-й групп.
• Технологическая площадка в русле реки: Работы выполняются с временных сооружений, таких как наплавные коффердамы или искусственные острова, созданные для обеспечения доступа техники и персонала к месту погружения свай.
• Процент погружения: Норма 05-01-199-11 предусматривает условия погружения свай на 60-70% их проектной длины. Это означает, что для полного погружения сваи до проектной отметки могут потребоваться дополнительные расчеты или корректировки в зависимости от конкретных условий и проектных решений.

Полезная информация: Советы, ошибки и связанные нормы

Для эффективного применения ГЭСН 05-01-199-11 сметчикам необходимо учитывать ряд практических аспектов, избегать распространенных ошибок и знать о связанных нормативных документах.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неучет затрат на кондуктор: Одна из наиболее частых ошибок – это игнорирование того факта, что норма 05-01-199-11 не включает затраты на монтаж, перемещение и демонтаж направляющего кондуктора. Эти работы являются обязательными для точного погружения свай, особенно такого большого диаметра, и должны быть учтены дополнительно по соответствующим нормам.
2. Неправильная интерпретация длины погружения: Норма предусматривает погружение свай на 60-70% их проектной длины. Если проект требует полного погружения, необходимо либо использовать корректирующие коэффициенты, либо применять дополнительные нормы для оставшейся части погружения, особенно если это связано с добивкой в более плотные слои грунта. Неправильный учет этого аспекта может привести к существенному занижению сметной стоимости.
3. Ошибки в определении группы грунтов: Неверное определение группы грунтов (1-я или 2-я) может привести к некорректному применению нормы, так как она усреднена для этих двух групп. Важно опираться на данные инженерно-геологических изысканий и, при необходимости, применять правила послойного залегания грунтов.
4. Игнорирование специфики работ в русле реки: Работы с технологической площадки в русле реки сопряжены с дополнительными трудностями, такими как влияние течения, уровня воды, ледохода (в зимний период), а также необходимость обеспечения безопасности и экологических требований. Эти факторы могут влиять на производительность и требовать дополнительных затрат, которые не всегда напрямую учтены в ГЭСН.
5. Недостаточный учет сварочных работ: Сварка двух частей сваи в вертикальном положении – это ответственная и трудоемкая операция. Недооценка сложности и ресурсной потребности для этой части работ может привести к дефициту материалов (электродов, газа) или времени.

Практические советы

• Тщательное изучение проекта: Всегда начинайте с детального изучения проектной документации, включая раздел ПОС (Проект организации строительства) и инженерно-геологические изыскания. Это позволит точно определить параметры свай, условия погружения, наличие кондукторов и особенности грунтов.
• Консультации со специалистами: При возникновении вопросов по технологии выполнения работ или особенностям применения нормы в конкретных условиях, не стесняйтесь обращаться к инженерам-проектировщикам, технологам или опытным производителям работ.
• Использование актуальных нормативов: Убедитесь, что вы используете самую актуальную редакцию ГЭСН 05-01-199-11 и соответствующих общих положений сборника ГЭСН-05, так как нормативы могут обновляться.
• Детализация сметы: Для сложных работ, таких как погружение свай в русле реки, рекомендуется максимально детализировать смету, включая все сопутствующие и вспомогательные работы, даже если они не входят напрямую в состав данной ГЭСН. Это поможет избежать разногласий и перерасхода бюджета.
• Контроль качества сварки: Учитывая критическую важность сварных швов для несущей способности составных свай, необходимо предусмотреть в смете затраты на контроль качества сварки (например, ультразвуковой контроль), если это требуется проектом или нормативными документами.

Связанные нормы

При работе с ГЭСН 05-01-199-11 могут быть полезны следующие связанные нормы и разделы сборника ГЭСН-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов":

• ГЭСН 05-01-199-12: Погружение в грунты 1-2 группы с технологической площадки в русле реки свай из стальных труб диаметром 1420 мм: → длиной свыше 40 м, толщиной стенки 16-20 мм. Эта норма применяется для свай большей длины, но с аналогичными условиями и составом работ.
• Общие положения сборника ГЭСН-05: Внимательное изучение общих положений сборника ГЭСН 05 (например, ГЭСН 81-02-05-2022) является обязательным. Они содержат важные указания по применению норм, классификации грунтов, учету различных условий производства работ и неучтенных затрат.
• Нормы на устройство кондукторов: Поскольку затраты на кондуктор не учтены, необходимо использовать соответствующие нормы из других сборников ГЭСН (например, из сборника ГЭСН 08 "Конструкции из дерева и пластмасс" или ГЭСН 09 "Металлические конструкции") для расчета его изготовления, монтажа и демонтажа.
• Нормы на водоотлив: Если требуется откачка воды из полости сваи, следует применять нормы из сборника ГЭСН 04 "Скважины" или ГЭСН 01 "Земляные работы", касающиеся водоотлива.

Контрольные моменты

• Соответствие проекту: Всегда проверяйте соответствие сметных расчетов проектной документации. Любые отклонения должны быть обоснованы и согласованы.
• Геологические изыскания: Качество и полнота инженерно-геологических изысканий напрямую влияют на точность выбора нормы и правильность учета грунтовых условий.
• Технологические карты: Изучение технологических карт на выполнение свайных работ поможет лучше понять состав операций и обосновать применение тех или иных ресурсов.
• Документирование: Ведите подробную документацию по всем этапам сметного расчета, включая ссылки на нормативные документы, обоснования принятых решений и переписку с заказчиком или подрядчиком. Это поможет при проверках и в случае возникновения спорных ситуаций.

Применение ГЭСН 05-01-199-11 требует комплексного подхода и глубоких знаний в области сметного дела и технологии строительных работ. Следуя рекомендациям и учитывая все нюансы, сметчики смогут составлять точные и обоснованные сметы, способствующие успешной реализации сложных гидротехнических проектов.