ГЭСН 05-03-007-01: Устройство грунтовых анкеров

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-007-01 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству крепления стен котлованов. Данная норма регламентирует процесс установки грунтовых стержневых инъекционных анкеров (АИ) с расчетной несущей способностью по тяге до 42 тонн силы (тс) при бурении скважин в грунтах группы 1.

Грунтовые анкеры – это специальные конструкции, предназначенные для передачи растягивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта. Они широко применяются для повышения устойчивости ограждений котлованов, подпорных стен, оползневых склонов, а также фундаментов различных сооружений. Использование грунтовых анкеров позволяет обеспечить стабильность земляных сооружений, особенно в условиях плотной городской застройки, где традиционные распорные системы могут быть неэффективны или создавать препятствия для строительной техники.

Норма ГЭСН 05-03-007-01 входит в сборник ГЭСН-2001-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов", который содержит сметные нормы на различные виды работ по закреплению грунтов с целью повышения их прочности, устойчивости и водонепроницаемости. Обоснованием для применения данной нормы служат нормативные документы НР: Пр/812-005.3 и СП: Пр/774-005.3.

Единицей измерения для данной нормы является 1 метр анкера, что позволяет легко масштабировать расчеты в зависимости от проектной длины анкеров.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-007-01 предусматривает полный комплекс работ, необходимых для устройства грунтовых стержневых инъекционных анкеров. Состав работ включает следующие технологические операции:

1. Изготовление стержневых анкеров. Этот этап включает подготовку всех компонентов анкера, таких как стержневая арматура, инъекционные трубки, центраторы и другие элементы, согласно проектной документации.
2. Бурение скважин машиной шарошечного бурения на гусеничном ходу с использованием обсадных труб и перемещением машины по фронту работ. Бурение скважин является одной из наиболее ответственных операций. Шарошечное бурение применяется для проходки в различных типах грунтов. Использование обсадных труб необходимо для обеспечения устойчивости стенок скважины, особенно в неустойчивых или обводненных грунтах.
3. Очистка скважины от выбуренного шлама бентонитовым раствором. После бурения скважина очищается от шлама с помощью бентонитового раствора, который также способствует стабилизации стенок скважины и подготовке ее к инъектированию.
4. Первичное нагнетание цементного раствора в скважину. На этом этапе в скважину под давлением нагнетается цементный раствор, который формирует корневую часть анкера и обеспечивает его сцепление с грунтом.
5. Установка анкера в скважину. После первичного нагнетания стержневой анкер аккуратно устанавливается в скважину.
6. Извлечение обсадных труб после первичного нагнетания. Обсадные трубы извлекаются после того, как первичный раствор частично схватится, оставляя анкер в сформированной корневой части.
7. Повторное нагнетание цементного раствора в скважину. Повторное нагнетание раствора (реинъекция) может потребоваться для улучшения сцепления анкера с грунтом и достижения проектной несущей способности.
8. Натяжение грунтового анкера на проектное усилие. Заключительный и очень важный этап, при котором анкер натягивается до проектного усилия с использованием гидравлических домкратов. Этот процесс позволяет проверить несущую способность анкера и привести его в рабочее состояние.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-03-007-01 предусмотрен следующий расход материалов и ресурсов на 1 метр анкера:

Трудозатраты рабочих:

• Средний разряд работы: 3,7
• Затраты труда рабочих: 1,59 чел.-ч

Машины и механизмы:

• Машины шарошечного бурения гидравлические на гусеничном ходу, глубина бурения до 45 м, диаметр скважин 160-230 мм: 0,39 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0,18 маш.-ч
• Домкраты гидравлические, грузоподъемность до 1200 т: 0,34 маш.-ч
• Растворонасосы, производительность 6 м3/ч: 0,29 маш.-ч
• Растворосмесители стационарные для приготовления водоцементных и других растворов, объем емкости 350 л: 0,29 маш.-ч
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0,05 маш.-ч
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0,11 маш.-ч
• Станции насосные гидравлические для привода гидродомкратов, давление до 10 МПа: 0,34 маш.-ч

Материалы:

• Смазка солидол жировой Ж: 0,143 кг
• Долото трехшарошечное III 1460К-ПВ: 0,001 шт
• Вода: 0,02 м3
• Ленты изоляционные хлопчатобумажные прорезиненные для электромонтажных и ремонтных работ, цвет черный, ширина 20 мм, толщина 0,35 мм: 0,3 м
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 2 мм: 0 т
• Портландцемент общестроительного назначения бездобавочный М500 Д0 (ЦЕМ I 42,5Н): 0,006 т
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 1-8 мм: 0 т
• Муфты полимерные соединительные компрессионные, диаметр 50х50 мм: 0,017 10 шт
• Трубка из поливинилхлоридного пластиката, наружный диаметр 51 мм: 0,79 м

Важно отметить, что в норме не учтены такие ресурсы, как штанги для бурения, бентонитовые порошки, арматурные каркасы и стальные бесшовные обсадные трубы. Их расход должен определяться дополнительно по проектным данным.

Требования к квалификации

Работы по устройству грунтовых анкеров являются сложными и требуют высокой квалификации исполнителей. Средний разряд работы, указанный в норме, составляет 3,7, что подразумевает наличие у рабочих соответствующих знаний и опыта в буровых, инъекционных и монтажных работах. Персонал должен быть обучен работе с буровыми установками, растворонасосами, гидравлическими домкратами и сварочным оборудованием.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-03-007-01 в сметных расчетах необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: На основе проектной документации (рабочий проект, проект производства работ) необходимо точно определить общую длину грунтовых анкеров, подлежащих устройству.
2. Выбор нормы: Убедиться, что условия проекта (тип грунта – группа 1, несущая способность анкера до 42 тс) соответствуют характеристикам ГЭСН 05-03-007-01. Для других групп грунтов или иной несущей способности следует использовать соответствующие нормы из таблицы 05-03-007 (например, ГЭСН 05-03-007-02, ГЭСН 05-03-007-03, ГЭСН 05-03-007-04).
3. Расчет прямых затрат: Умножить нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) на общую длину анкеров. Например, если требуется устройство 100 метров анкеров, то трудозатраты рабочих составят 1,59 чел.-ч/м * 100 м = 159 чел.-ч.
4. Учет неучтенных ресурсов: Дополнительно включить в смету стоимость ресурсов, не учтенных в норме, но необходимых по проекту (например, штанги для бурения, бентонитовые порошки, арматурные каркасы, обсадные трубы). Их расход определяется по проектным данным и текущим ценам.
5. Применение индексов пересчета: Полученные прямые затраты в базисных ценах (2000 года для ГЭСН-2001) необходимо перевести в текущие цены с использованием соответствующих индексов пересчета, утверждаемых Минстроем России.
6. Добавление накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам в текущих ценах добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями по определению сметной стоимости строительства.

Примеры использования

ГЭСН 05-03-007-01 применяется в следующих случаях:

• Крепление ограждений котлованов: Наиболее распространенное применение, позволяющее обеспечить устойчивость вертикальных или наклонных стенок котлованов при строительстве подземных частей зданий и сооружений.
• Укрепление подпорных стен: Для повышения устойчивости существующих или возводимых подпорных стен, особенно на склонах или при наличии высоких грунтовых давлений.
• Стабилизация оползневых склонов и откосов: Применяется для предотвращения оползней и обеспечения долгосрочной устойчивости естественных или искусственных склонов.
• Усиление фундаментов: В случаях, когда необходимо увеличить несущую способность существующих фундаментов или предотвратить их выдергивание.
• Крепление днищ доков и опускных колодцев: Для обеспечения устойчивости дна глубоких выемок или подземных сооружений.

Особенности и ограничения

• Грунты группы 1: Норма предназначена для грунтов группы 1. Важно точно определить группу грунта на основании инженерно-геологических изысканий, так как для других групп грунтов предусмотрены отдельные нормы.
• Несущая способность: Расчетная несущая способность анкера по тяге ограничена 42 тс. Для анкеров с большей несущей способностью или иными конструктивными решениями могут применяться другие нормы или индивидуальные расчеты.
• Проектирование и испытания: Устройство грунтовых анкеров должно выполняться строго в соответствии с проектом производства работ (ППР) и технологическим регламентом. Обязательным является проведение пробных испытаний анкеров на опытной площадке для подтверждения их несущей способности и отработки технологии.
• Неприменимые грунты: Согласно ВСН 506-88 и другим источникам, грунтовые анкеры не рекомендуется применять в пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, торфах, илах, рыхлых песках, просадочных, набухающих, органоминеральных и органических грунтах.
• Защита от коррозии: Для постоянных анкеров необходимо предусматривать надежную защиту анкерных тяг от коррозии.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Использование нормы 05-03-007-01 для грунтов, не относящихся к группе 1, приведет к некорректным сметным расчетам и возможным проблемам при выполнении работ. Как избежать: Тщательно изучать отчеты по инженерно-геологическим изысканиям и при необходимости консультироваться с геологами.
2. Игнорирование необходимости пробных испытаний: Отсутствие пробных испытаний анкеров может привести к недостижению проектной несущей способности и, как следствие, к потере устойчивости закрепляемых конструкций. Как избежать: Всегда планировать и проводить пробные испытания анкеров в соответствии с требованиями нормативных документов (например, ВСН 506-88, ГОСТ Р 57355-2016).
3. Неучет неучтенных ресурсов: В норме 05-03-007-01 не учтены некоторые важные ресурсы, такие как буровые штанги, бентонитовые порошки, арматурные каркасы и обсадные трубы. Их отсутствие в смете приведет к занижению стоимости работ. Как избежать: Внимательно изучать состав неучтенных ресурсов в технических частях сборников ГЭСН и включать их в смету по проектным данным.
4. Несоблюдение технологии инъектирования: Неправильное приготовление или нагнетание цементного раствора может привести к снижению качества корневой части анкера и его несущей способности. Как избежать: Строго следовать технологическому регламенту, контролировать параметры раствора (водоцементное отношение) и давление нагнетания.
5. Неправильное натяжение анкера: Недостаточное или чрезмерное натяжение анкера может негативно сказаться на его работе и долговечности. Как избежать: Использовать калиброванное оборудование для натяжения и проводить контроль усилия натяжения в соответствии с проектом.
6. Отсутствие защиты от коррозии для постоянных анкеров: Если анкеры предназначены для постоянного использования, но не имеют адекватной антикоррозийной защиты, это приведет к их преждевременному разрушению. Как избежать: Включать в проект и смету мероприятия по антикоррозийной защите анкерных тяг, как того требуют нормативные документы.

Практические советы

• Комплексный подход: При составлении сметы на устройство грунтовых анкеров всегда рассматривайте работы в комплексе с другими сопутствующими процессами, такими как земляные работы, устройство обвязочных поясов, водопонижение (при необходимости).
• Взаимодействие с проектировщиками: Тесное сотрудничество с проектной организацией позволит уточнить все нюансы конструкции анкеров, тип грунтов и требования к испытаниям, что критически важно для точного сметного расчета.
• Использование актуальных нормативов: Всегда используйте последние редакции ГЭСН и других нормативных документов, так как они регулярно обновляются.
• Документирование: Ведите подробную документацию по всем этапам работ, включая акты скрытых работ, протоколы испытаний анкеров, журналы бурения и инъектирования. Это поможет при проверках и в случае возникновения спорных ситуаций.
• Оценка рисков: Учитывайте возможные риски, связанные с геологическими условиями (например, наличие валунов, подземных вод), и предусматривайте соответствующие коэффициенты или дополнительные работы в смете.

Связанные нормы

Для полного и корректного составления сметы на работы по устройству грунтовых анкеров, помимо ГЭСН 05-03-007-01, могут потребоваться следующие нормы и документы:

• ГЭСН 05-03-007-02, 05-03-007-03, 05-03-007-04: Эти нормы из той же таблицы 05-03-007 применяются для устройства грунтовых стержневых инъекционных анкеров с аналогичной несущей способностью, но при бурении скважин в грунтах групп 2, 3 и 4 соответственно.
• ГЭСН 05-01 (Свайные работы): Могут быть актуальны для подготовительных работ или при использовании свай в качестве элементов ограждения котлована, к которым крепятся анкеры. Например, ГЭСН 05-01-007-01 для погружения свай-оболочек.
• ГЭСН 01 (Земляные работы): Для расчета объемов земляных работ, связанных с разработкой котлована, планировкой площадки и устройством временных дорог.
• ВСН 506-88 "Проектирование и устройство грунтовых анкеров": Важный ведомственный строительный норматив, содержащий общие положения, требования к проектированию, устройству, испытаниям и контролю грунтовых анкеров.
• ГОСТ Р 57355-2016/EN 1537:2014 "Анкеры грунтовые. Правила производства работ": Национальный стандарт, устанавливающий общие требования к проектированию, производству работ и испытаниям грунтовых анкеров.

Контрольные моменты

При выполнении работ по устройству грунтовых анкеров и составлении сметы необходимо уделять особое внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие проекта: Все работы должны строго соответствовать рабочему проекту и проекту производства работ.
• Качество материалов: Контроль качества поставляемых материалов, особенно цемента, арматуры и инъекционных трубок.
• Параметры бурения: Контроль диаметра, глубины и угла наклона скважин, а также правильности установки бурового оборудования.
• Приготовление и инъектирование раствора: Контроль состава и консистенции цементного раствора, а также давления и объема нагнетания.
• Установка анкера: Контроль правильности установки анкера в скважину и его центрирования.
• Натяжение и испытания: Обязательное проведение испытаний анкеров на несущую способность и контроль усилия натяжения.
• Защита от коррозии: Проверка выполнения мероприятий по антикоррозийной защите анкерных тяг, особенно для постоянных анкеров.
• Геодезический контроль: Постоянный геодезический контроль положения анкеров и закрепляемых конструкций.

Соблюдение этих рекомендаций позволит сметчикам избежать ошибок, а строителям – выполнить работы качественно и в срок, обеспечивая надежность и безопасность возводимых сооружений.