ГЭСН 05-01-204-01: Погружение свай вибропогружателем

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-204-01 регламентирует затраты на выполнение работ по погружению полых круглых железобетонных свай диаметром до 0,8 м и длиной до 16 м с закрытым нижним концом, осуществляемому с помощью вибропогружателя. Эта норма является частью Сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и предназначена для определения потребности в ресурсах (трудозатратах, машинах, материалах) при составлении сметной документации на строительные работы.

Назначение и область применения нормы

Основное назначение ГЭСН 05-01-204-01 — стандартизация и унификация процесса расчета прямых затрат, связанных с вибропогружением железобетонных свай в условиях, требующих использования плавучих средств. Единицей измерения данной нормы является 1 м3 объема погружаемой сваи, что позволяет точно привязать затраты к физическому объему выполняемых работ. Норма применяется для свай, имеющих закрытый нижний конец, что важно учитывать при выборе технологии и оборудования.

Вибропогружение — это метод, основанный на воздействии высокочастотной низкоамплитудной пульсации, которая разуплотняет грунт и снижает силы трения, позволяя свайной конструкции легко проникать до проектной отметки . Этот метод особенно эффективен в водонасыщенных и песчаных грунтах, где традиционная забивка может быть менее результативной . Применение плавучих средств (буксиров и понтонов) указывает на выполнение работ в речных или морских условиях, что накладывает дополнительные требования к организации и безопасности работ.

Основные характеристики

• Код нормы: 05-01-204-01
• Полное наименование: Погружение вибропогружателем полых круглых железобетонных свай диаметром до 0,8 м с закрытым нижним концом: → длина до 16 м
• Единица измерения: м3 (объема сваи)
• Тип работ: ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы)
• Категория: 05-01-204 (Погружение вибропогружателем полых круглых железобетонных свай диаметром до 0,8 м с закрытым нижним концом)
• Обоснование: НР: Пр/812-005.1, СП: Пр/774-005.1 (указывает на приказы Минстроя, регламентирующие накладные расходы и сметную прибыль) .

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-01-204-01 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для качественного выполнения работ по вибропогружению свай с плавучих средств. Детальный состав работ, предусмотренный данной нормой, выглядит следующим образом :

1. Сборка свай на стенде с приваркой фланцев и антикоррозионной изоляцией соединений. Этот этап включает подготовительные работы, обеспечивающие целостность и долговечность свайной конструкции. Приварка фланцев необходима для соединения секций свай или крепления вибропогружателя, а антикоррозионная изоляция защищает металлические элементы от воздействия агрессивной среды, особенно в водной среде.
2. Разметка свай. Точная разметка свай по длине и их положения на местности является критически важным этапом для обеспечения соответствия проектным отметкам и предотвращения отклонений .
3. Доставка свай буксиром на понтоне. Данный пункт подчеркивает специфику работы в водных условиях, где транспортировка свай к месту погружения осуществляется с использованием специализированных плавучих средств.
4. Установка и снятие вибропогружателя. Включает монтаж вибропогружателя на сваю и его демонтаж после завершения погружения. Для тяжелых железобетонных свай вибропогружатель и свая могут подниматься по отдельности .
5. Погружение свай. Основной технологический процесс, в ходе которого свая под воздействием вибраций заглубляется в грунт до проектной отметки. Эффективность погружения зависит от частоты колебаний, массы вибропогружателя и сваи, а также от типа грунта .
6. Отвод плавучих средств. Завершающий этап, предусматривающий перемещение буксира и понтона после выполнения работ на конкретной точке.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, учтенных в ГЭСН 05-01-204-01, требуются следующие основные материалы и ресурсы. Расход указан на 1 м3 объема погружаемой сваи:

• Болты с гайками и шайбами строительные: 0.24 кг
• Битум нефтяной строительный БН-90/10: 0.005 т
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 7.2 кг
• Мешковина джутовая: 0.693 м2
• Доска обрезная хвойных пород, естественной влажности, длина 2-6,5 м, ширина 100-250 мм, толщина 25 мм, сорт II: 0.001 м3
• Краска масляная МА-15, сурик железный: 0 т (указан нулевой расход, что может означать использование по факту или учет в других нормах)
• Сваи железобетонные полые с закрытым нижним концом: 1.02 м3 (это объем самой сваи, на который рассчитывается норма)

Машины и оборудование

Для выполнения работ по вибропогружению свай согласно ГЭСН 05-01-204-01 предусмотрено использование следующей техники. Расход указан в машино-часах на 1 м3 объема погружаемой сваи:

• Вибропогружатели низкочастотные электрические для погружения свай-оболочек, эксцентриковый момент 124,4 кгм, центробежная сила 604 кН: 1.44 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 2.28 маш.-ч
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.34 маш.-ч
• Буксиры, мощность 110 кВт (150 л.с.): 0.07 маш.-ч
• Краны плавучие при работе в закрытой акватории, самоходные, 16 т: 2.02 маш.-ч
• Понтоны при работе в закрытой акватории, 40 т: 2.86 маш.-ч
• Подмости стальные наружные навесные, допускаемая нагрузка до 750 кг, длина 1500-2400 мм, ширина 1500-2200 мм, высота ограждения 1300 мм: 0 т (указан нулевой расход, что может означать использование по факту или учет в других нормах)

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих-строителей, предусмотренные нормой ГЭСН 05-01-204-01, составляют 11.3 чел.-ч на 1 м3 объема погружаемой сваи. Средний разряд работы для данной нормы составляет 4.3. Это означает, что для выполнения работ требуется персонал с достаточно высокой квалификацией, способный работать со сложным оборудованием и выполнять точные операции, такие как сборка свай, сварка и управление плавучими средствами.

Требования к квалификации

Высокий средний разряд работы (4.3) указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов. Рабочие должны обладать навыками в области монтажных и сварочных работ, уметь работать с вибропогружателями и кранами, а также иметь опыт работы на воде с плавучими средствами. Особое внимание уделяется соблюдению техники безопасности, так как работы проводятся в условиях повышенной сложности, связанных с использованием тяжелой техники и водной средой.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для правильного применения ГЭСН 05-01-204-01 в сметной документации сметчику необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Первым шагом является точное определение объема погружаемых свай в кубических метрах. Этот объем рассчитывается исходя из проектных данных по количеству свай, их диаметру и длине. Например, если погружается 10 свай диаметром 0,8 м и длиной 16 м, общий объем составит: 10 * (π * (0,8/2)^2) * 16 = 10 * (3.14159 * 0.16) * 16 ≈ 80.42 м3.
2. Применение нормы: Полученный объем работ умножается на показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-01-204-01. Например, для трудозатрат: Объем работ (м3) * 11.3 чел.-ч/м3. Аналогично рассчитываются расходы материалов и машино-часов.
3. Учет стоимости ресурсов: Полученные объемы ресурсов (чел.-ч, маш.-ч, кг, м3 и т.д.) умножаются на их текущую стоимость. Стоимость ресурсов определяется на основании текущих цен, индексов пересчета или прайс-листов поставщиков.
4. Добавление накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (стоимость ресурсов) добавляются накладные расходы (НР) и сметная прибыль (СП) в соответствии с действующими методическими указаниями и приказами Минстроя (например, указанные в обосновании нормы Пр/812-005.1 и Пр/774-005.1) . Эти коэффициенты применяются к оплате труда рабочих и машинистов.
5. Формирование сметы: Все полученные данные сводятся в локальный сметный расчет, который является основой для определения общей стоимости работ.

Примеры использования

ГЭСН 05-01-204-01 применяется в различных проектах, где требуется устройство свайных фундаментов в условиях, требующих использования плавучих средств. Типичные примеры включают:

• Строительство мостов и эстакад: Опоры мостов, расположенные в акваториях рек или водоемов, часто требуют погружения свай с использованием понтонов и буксиров.
• Возведение причалов и портовых сооружений: Фундаменты для причальных стенок, пирсов и других гидротехнических сооружений, где сваи погружаются непосредственно в воду.
• Укрепление береговых линий: При создании защитных сооружений или укреплении берегов водоемов, когда доступ с суши затруднен или невозможен.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Вибропогружение наиболее эффективно в несвязных (песчаных, супесчаных) и водонасыщенных грунтах, где вибрация способствует разуплотнению и снижению сопротивления . В плотных глинистых грунтах эффективность метода снижается, и может потребоваться предварительное лидерное бурение или применение других методов погружения .
• Тип свай: Норма четко указывает на полые круглые железобетонные сваи с закрытым нижним концом. Для составных свай вибропогружение может быть нежелательным из-за риска деформации соединений под воздействием вибрации .
• Длина и диаметр: Норма ограничена сваями диаметром до 0,8 м и длиной до 16 м. Для свай больших размеров или с извлечением грунта из полости сваи-оболочки применяются другие нормы, например, ГЭСН 05-01-205.
• Условия работы: Работы выполняются с плавучих средств, что подразумевает специфические требования к организации работ, безопасности и логистике.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильная оценка грунтовых условий: Одной из наиболее частых ошибок является недооценка или игнорирование инженерно-геологических изысканий. Вибропогружение неэффективно в плотных глинистых грунтах, что может привести к невозможности достижения проектной глубины или повреждению свай .

• Как избежать: Всегда основываться на актуальных и подробных данных инженерно-геологических изысканий. При необходимости проводить дополнительные исследования или корректировать метод погружения.

2. Игнорирование критериев отказа: Отказ — это глубина погружения сваи от одного удара или серии ударов (залога). Забивка свай ведется до достижения проектного отказа . В водонасыщенных грунтах может наблюдаться "ложный отказ" из-за разжижения грунта, после чего свая может быть добита через 1-2 суток после "отдыха" .

• Как избежать: Тщательно контролировать процесс погружения, фиксировать отказ и, при необходимости, давать свае "отдохнуть" для восстановления несущей способности грунта.

3. Недостаточный контроль качества: Отсутствие должного контроля за положением сваи, скоростью погружения, потребляемой мощностью вибропогружателя и амплитудой колебаний может привести к отклонениям от проекта и снижению несущей способности фундамента .

• Как избежать: Вести журнал вибропогружения свай, фиксировать все ключевые параметры, проводить операционный и приемочный контроль в соответствии с нормативными требованиями .

4. Неправильный выбор оборудования: Использование вибропогружателя, не соответствующего массе сваи или типу грунта, может снизить эффективность работ и привести к перерасходу ресурсов или повреждению оборудования .

• Как избежать: Тщательно подбирать вибропогружатель и сопутствующую технику, исходя из характеристик свай и грунтовых условий.

Практические советы

• Детальное планирование: Перед началом работ необходимо разработать подробный проект производства работ (ППР), учитывающий все особенности объекта, включая гидрогеологические условия и логистику доставки материалов и оборудования на плавучих средствах.
• Контроль геодезии: Регулярный геодезический контроль положения свай в плане и по высоте является обязательным для обеспечения точности устройства фундамента . Допустимые отклонения должны строго соблюдаться.
• Документирование: Ведение исполнительной документации, включая журнал вибропогружения свай, акты скрытых работ и акты приемки, является обязательным для подтверждения качества выполненных работ и их соответствия проекту .
• Обучение персонала: Учитывая специфику и сложность работ, необходимо обеспечить высокий уровень квалификации и регулярное обучение персонала, работающего с вибропогружателями и плавучими средствами.

Связанные нормы

При работе со свайными фундаментами сметчикам часто приходится сталкиваться с другими нормами Сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов". К ним относятся:

• Устройство трубонабивных железобетонных свай методом задавливания: Эта норма описывает другой метод устройства свай — задавливание, который может применяться в условиях, где вибрационное или ударное воздействие нежелательно или невозможно . Сравнение этих норм позволяет выбрать наиболее оптимальную технологию в зависимости от конкретных условий проекта.
• Погружение вибропогружателем с извлечением грунта железобетонных свай-оболочек диаметром до 3 м в мостостроении: Данная норма регламентирует погружение свай-оболочек значительно большего диаметра (до 3 м) и предусматривает извлечение грунта из их полости, что является принципиальным отличием от ГЭСН 05-01-204-01, где сваи имеют закрытый нижний конец .

Контрольные моменты

Контроль качества при вибропогружении свай является многоэтапным процессом. Основные контрольные моменты включают:

• Входной контроль: Проверка соответствия поступающих свай, материалов и оборудования проектным требованиям и стандартам.
• Операционный контроль: Непосредственный контроль в процессе погружения. Включает проверку правильности установки вибропогружателя, вертикальности сваи, скорости погружения, потребляемой мощности и амплитуды колебаний . Особое внимание уделяется достижению проектного отказа .
• Приемочный контроль: Осуществляется после завершения погружения всех свай. Включает проверку соответствия фактического положения свай проектному, а также определение их несущей способности (динамическим или статическим методом) . Результаты фиксируются в актах скрытых работ и журнале вибропогружения .

Строгое соблюдение всех этих этапов контроля гарантирует надежность и долговечность возводимого свайного фундамента.