ГЭСН 05-03-008-02: Крепление котлованов анкерами

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-03-008-02

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-008-02 играет фундаментальную роль в сметном деле при проектировании и строительстве объектов, требующих устройства глубоких котлованов. Данная норма регламентирует работы по устройству крепления стен котлована с использованием грунтовых четырехпрядевых анкеров. Эти анкеры предназначены для передачи растягивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта, обеспечивая устойчивость откосов и предотвращая их обрушение.

Основное назначение нормы – корректное определение ресурсных затрат (трудовых, материальных и машинных) на выполнение комплекса работ по установке таких анкеров. Она применяется в тех случаях, когда бурение скважин под анкеры осуществляется в грунтах 2-й группы, а напрягаемое усилие на анкеры достигает до 61,7 тонна-сил (тс). Это критически важный параметр, поскольку для грунтов других групп или иных усилий применяются соответствующие смежные нормы.

Правильное применение ГЭСН 05-03-008-02 позволяет сметчикам точно рассчитать прямые затраты на данный вид работ, что является основой для формирования достоверной сметной стоимости объекта капитального строительства. Норма учитывает полный цикл операций, от изготовления анкеров на площадке до их окончательного натяжения, что делает ее комплексным инструментом для планирования и контроля затрат.

Техническая информация: Детальный анализ нормы

Понимание технического содержания ГЭСН 05-03-008-02 является залогом ее правильного применения. Норма охватывает все ключевые этапы технологического процесса устройства грунтовых анкеров.

Состав работ по норме

ГЭСН 05-03-008-02 включает в себя следующий комплекс работ, выполняемых последовательно для каждого метра анкера:

1. Изготовление прядевых анкеров при их антикоррозионной защите на строительной площадке. Этот этап предусматривает подготовку арматурных канатов, их сборку в пряди и нанесение защитных покрытий или размещение в защитных оболочках для предотвращения коррозии в агрессивной грунтовой среде. Качественная антикоррозионная защита критически важна для долговечности анкера и безопасности всей конструкции.
2. Бурение скважин в теле грунта основания с использованием бурильных и обсадных труб. Для создания необходимой полости в грунте используются специализированные буровые установки. Обсадные трубы применяются для предотвращения обрушения стенок скважины, особенно в неустойчивых грунтах 2-й группы, до момента установки анкера и нагнетания раствора. Диаметр бурения и глубина скважины определяются проектом.
3. Установка ПНА (прядевого натяжного анкера) в пробуренной скважине в полости обсадных труб. После бурения и обеспечения устойчивости скважины, готовый прядевой анкер аккуратно опускается на проектную глубину. Важно обеспечить правильное центрирование анкера в скважине для равномерного распределения цементного раствора.
4. Первичное нагнетание цементного раствора в скважину через открытый (наружный) конец обсадной трубы под давлением не менее 10 атм. На этом этапе производится заполнение нижней, корневой части анкера цементным раствором. Высокое давление нагнетания обеспечивает проникновение раствора в поры и трещины грунта, создавая надежное сцепление анкера с массивом. Это формирует так называемую "анкерную голову" или "корень" анкера.
5. Извлечение обсадных труб после первичного нагнетания. После того как цементный раствор в корневой части анкера набрал достаточную прочность, обсадные трубы извлекаются. Это позволяет раствору контактировать непосредственно с грунтом, а также освобождает пространство для последующего повторного нагнетания.
6. Повторное нагнетание цементного раствора в скважину через инъекционную трубку анкера под давлением не менее 30 атм. Этот этап является ключевым для создания надежного сцепления анкера с грунтом по всей длине его закрепления. Более высокое давление повторного нагнетания обеспечивает дополнительное уплотнение раствора и улучшение его адгезии к грунту, что повышает несущую способность анкера. Инъекционная трубка, входящая в состав анкера, позволяет подавать раствор непосредственно в зону закрепления.
7. Натяжение грунтового анкера на проектное усилие. После того как цементный раствор окончательно затвердеет и наберет необходимую прочность (обычно через несколько дней или недель, в зависимости от типа цемента и условий), производится натяжение анкера до проектного усилия (до 61,7 тс). Для этого используются гидравлические домкраты. Натяжение создает предварительное напряжение в анкерной тяге, которое передается на грунт, обеспечивая стабилизацию конструкции.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-03-008-02 требуются следующие основные материалы и ресурсы, расход которых приведен на 1 метр анкера:

• Средний разряд работы 5,1: 2.81 чел.-ч. Это указывает на высокую квалификацию рабочих, необходимую для выполнения сложных и ответственных операций по бурению, нагнетанию и натяжению анкеров.
• Домкраты гидравлические для натяжения арматурных канатов в комплекте с маслостанцией, рабочее давление до 70 МПа: 0.1 ед. Основное оборудование для создания проектного усилия в анкерах.
• Установки буровые на гусеничном ходу, диаметр бурения 40-406 мм, глубина бурения до 30 м: 0.43 ед. Специализированные машины для выполнения буровых работ.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.02 ед. Используются для подачи и установки тяжелых элементов, таких как обсадные трубы и сами анкеры.
• Установки инъекционные для нагнетания цементных растворов, давление 7 МПа, при работе от передвижных компрессорных установок: 0.41 ед. Оборудование для подачи цементного раствора под высоким давлением.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.02 ед. Для транспортировки материалов и мелкого оборудования на строительной площадке.
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0.003 ед. Могут использоваться для вспомогательных работ, таких как подготовка элементов крепления.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: 0.41 ед. Обеспечивают работу инъекционных установок и других пневматических инструментов.
• Смазка солидол жировой Ж: 0.1 кг. Для обслуживания оборудования и механизмов.
• Ацетилен растворенный технический, марка Б: 0.009 т. Для газовой сварки и резки.
• Кислород газообразный технический: 0.009 м3. Для газовой сварки и резки.
• Вода: 0.014 м3. Для приготовления цементного раствора и технологических нужд.
• Пленка из фторопласта-4, марка ИО: 0 т. Может использоваться для антикоррозионной защиты или в качестве разделительного слоя.
• Плата распределительная стальная для грунтовых прядевых анкеров: 0.056 шт. Элемент, через который усилие от анкера передается на конструкцию (например, обвязочную балку).
• Болты для монтажа стальных конструкций, в комплекте с гайками и шайбами, диаметр 6-8 мм, длина 55-80 мм: 0.01 кг. Для крепления различных элементов.
• Шайбы стальные: 0 т.
• Трубка инъекционная из полиэтилена средней плотности для грунтовых прядевых анкеров: 1 м. Используется для повторного нагнетания цементного раствора.
• Портландцемент напрягающий НЦ-5 М500: 0.026 т. Основной компонент цементного раствора для закрепления анкера в грунте.
• Канаты стальные арматурные: 4.4 кг. Основной несущий элемент анкера, воспринимающий растягивающие усилия.
• Проволока стальная низкоуглеродистая оцинкованная разного назначения, диаметр 3,0 мм: 0 т.
• Швеллеры стальные горячекатаные, марки стали Ст3пс, Ст3сп, № 12У-24У, № 12П-24П: 0.007 т. Могут использоваться для изготовления распределительных балок или других элементов крепления.
• Крышка анкерная чугунная для предохранения грунтового прядевого анкера от повреждений, диаметр 250 мм: 0.056 шт. Защищает головку анкера от внешних воздействий.
• Сепараторы пластиковые для разводки прядей канатной арматуры: 0.013 100 шт. Обеспечивают равномерное распределение прядей в скважине.
• Сепараторы полиэтиленовые прядевые (фиксаторы) для крепления канатной арматуры анкеров: 0.013 100 шт. Фиксируют положение канатной арматуры.
• Трубы бурильные из стали группы Д с высаженными внутрь концами и муфты к ним, наружный диаметр 140 мм, толщина стенки 10 мм: 0.005 м. Используются в процессе бурения скважин.
• Трубы ПВХ, номинальный диаметр 20 мм: 4 м. Могут использоваться для дренажа или в качестве защитных оболочек.
• Клин цанговый для фиксации грунтовых прядевых анкеров: 0.22 шт. Элемент, обеспечивающий надежную фиксацию натянутого анкера.

Трудозатраты и время выполнения

Согласно норме, трудозатраты на устройство 1 метра грунтового анкера составляют 2.81 чел.-ч при среднем разряде работы 5.1. Это значение включает в себя все операции, перечисленные в составе работ. Высокий средний разряд указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, обладающих опытом в бурении, инъекционных работах и натяжении анкеров. Время выполнения работ напрямую зависит от общего объема анкеров, сложности геологических условий и производительности используемого оборудования.

Требования к квалификации

Учитывая сложность и ответственность работ по устройству грунтовых анкеров, а также высокий средний разряд (5.1), к персоналу предъявляются повышенные требования. Рабочие должны обладать глубокими знаниями в области буровых и инъекционных технологий, уметь работать с высокоточным гидравлическим оборудованием для натяжения, а также понимать принципы антикоррозионной защиты. Наличие соответствующих допусков и сертификатов для работы с давлением и грузоподъемными механизмами является обязательным.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Для сметчика правильное применение ГЭСН 05-03-008-02 требует четкого понимания алгоритма расчета и учета специфических условий проекта.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общего метража грунтовых анкеров, подлежащих устройству согласно проектной документации. Единица измерения нормы – "м анкера". Важно учитывать фактическую длину анкера, которая включает как свободную, так и закрепленную часть.
2. Проверка группы грунта: Убедитесь, что инженерно-геологические изыскания подтверждают отнесение грунтов, в которых будет производиться бурение, ко 2-й группе. Если грунты относятся к другой группе, необходимо применять соответствующие нормы (например, ГЭСН 05-03-008-01 для грунтов группы 1 или ГЭСН 05-03-008-03 для грунтов группы 3).
3. Расчет прямых затрат: Умножьте полученный объем работ (в метрах анкера) на нормативные показатели, указанные в ГЭСН 05-03-008-02 для каждой статьи затрат: трудозатраты рабочих, затраты на эксплуатацию машин и механизмов, стоимость материалов. Например, для трудозатрат: Объем (м) × 2.81 чел.-ч/м.
4. Применение индексов пересчета: Важно помнить, что ГЭСН-2001 (редакции 2020 года) составлены в ценах 2000 года. Для получения текущей сметной стоимости необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования. Эти индексы применяются к каждой статье прямых затрат (оплата труда, эксплуатация машин, материалы).
5. Учет неучтенных ресурсов и дополнительных работ: Проверьте, есть ли в проекте работы, которые не учтены данной нормой, но необходимы для полного комплекса. Например, испытания грунтовых анкеров на несущую способность, которые являются обязательной частью контроля качества, обычно нормируются отдельно.

Примеры использования

ГЭСН 05-03-008-02 широко применяется в следующих случаях:

• Крепление глубоких котлованов: При строительстве подземных частей зданий, многоуровневых паркингов, станций метрополитена, тоннелей, когда необходимо обеспечить устойчивость вертикальных или крутых откосов котлована.
• Стабилизация оползневых склонов: Грунтовые анкеры могут использоваться для повышения устойчивости склонов, подверженных оползневым процессам, путем создания дополнительных удерживающих сил.
• Усиление существующих подпорных стен: В случаях, когда существующие подпорные конструкции не обеспечивают достаточной устойчивости, грунтовые анкеры могут быть применены для их усиления.

Особенности и ограничения

• Группа грунтов: Норма строго привязана к грунтам 2-й группы. Определение группы грунта должно основываться на данных инженерно-геологических изысканий. Неправильное определение группы может привести к некорректному расчету затрат и, как следствие, к ошибкам в смете.
• Напрягаемое усилие: Указанное в норме усилие до 61,7 тс является максимальным для данной расценки. Если проект предусматривает анкеры с большим усилием, необходимо использовать другие, более подходящие нормы или разрабатывать индивидуальные расценки.
• Антикоррозионная защита: Норма включает изготовление анкеров с антикоррозионной защитой на строительной площадке. Это важный аспект, обеспечивающий долговечность конструкции, особенно в агрессивных грунтовых водах.
• Двухэтапное нагнетание: Технология, заложенная в норму, предусматривает первичное и повторное нагнетание цементного раствора. Это обеспечивает максимальное сцепление анкера с грунтом и его высокую несущую способность.
• Неучтенные работы: Важно помнить, что данная норма не учитывает:
• Разработку котлована и устройство обвязочных балок или распределительных поясов, к которым крепятся анкеры. Эти работы нормируются отдельно.
• Испытания грунтовых анкеров (контрольные, приемочные), которые являются обязательной частью технологического процесса и должны быть учтены в смете по отдельным нормам.
• Устройство временных дорог, площадок, водоотливных систем и других вспомогательных работ.

Полезная информация для сметчиков

Для минимизации ошибок и повышения точности сметных расчетов, сметчикам следует учитывать ряд практических аспектов и типичных проблем, связанных с применением ГЭСН 05-03-008-02.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неверное определение группы грунта: Одна из наиболее частых ошибок. Группа грунта напрямую влияет на трудоемкость бурения и, соответственно, на выбор нормы. Всегда опирайтесь на актуальные инженерно-геологические изыскания. Если данные неоднозначны, проконсультируйтесь с проектировщиками или геологами. Применение нормы для более легкой группы грунтов, чем фактическая, приведет к занижению сметной стоимости.
2. Игнорирование необходимости испытаний анкеров: Испытания грунтовых анкеров – это отдельный, но обязательный вид работ, который не учтен в ГЭСН 05-03-008-02. Отсутствие этих затрат в смете может привести к недофинансированию проекта и проблемам с приемкой работ. Всегда включайте в смету соответствующие нормы на испытания.
3. Неучет специфики обводненных грунтов: Хотя норма применяется для грунтов 2-й группы, обводненность может существенно усложнить бурение и нагнетание. В таких случаях могут потребоваться дополнительные работы по водопонижению или стабилизации скважин, которые не учтены данной нормой и должны быть добавлены отдельно.
4. Неправильное применение индексов пересчета: ГЭСН-2001 (редакции 2020 года) базируются на ценах 2000 года. Использование устаревших или некорректных индексов для перевода в текущие цены приведет к значительным искажениям сметной стоимости. Всегда используйте актуальные индексы, утвержденные для вашего региона и периода.
5. Неполный учет вспомогательных работ: Помимо основных операций, устройство анкеров требует подготовительных работ, таких как устройство рабочих площадок, подъездных путей, организация временного электроснабжения и водоснабжения. Эти затраты должны быть учтены в смете в соответствии с другими нормативными документами.

Практические советы

• Тщательное изучение проекта: Перед началом сметного расчета внимательно изучите раздел проекта, касающийся крепления котлована. Обратите внимание на тип анкеров, их количество, длину, требуемое усилие, а также на геологические условия площадки.
• Взаимодействие с проектировщиками: При возникновении вопросов или неясностей по проектным решениям, не стесняйтесь обращаться к проектировщикам. Это поможет избежать ошибок и обеспечить соответствие сметы проектным решениям.
• Контроль качества: На стадии выполнения работ важно обеспечить строгий контроль за соблюдением технологии бурения, приготовлением и нагнетанием цементного раствора, а также за процессом натяжения анкеров. Отклонения от технологии могут привести к снижению несущей способности анкеров и необходимости дополнительных затрат на усиление.
• Учет логистики: Планируйте доставку материалов и оборудования на объект. Некоторые компоненты (например, стальные канаты, цемент) имеют значительный вес и объем, что требует соответствующей логистики и складских мощностей.

Связанные нормы

При работе с ГЭСН 05-03-008-02 сметчику часто приходится обращаться к другим нормативным документам и смежным нормам:

• ГЭСН 05-03-008-01: Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами с напрягаемым усилием до 61,7 тс при бурении скважин в грунтах группы 1. Применяется, когда грунты относятся к 1-й группе.
• ГЭСН 05-03-008-03: Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами с напрягаемым усилием до 61,7 тс при бурении скважин в грунтах группы 3. Применяется для грунтов 3-й группы.
• ГЭСН 05-03-008-04: Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами с напрягаемым усилием до 61,7 тс при бурении скважин в грунтах группы 4. Применяется для грунтов 4-й группы.
• ГЭСН 01-02-067-01: Крепление досками стенок котлованов и траншей. Используется для временного крепления котлованов меньшей глубины или в других геологических условиях.
• ГЭСН 05-01-014-02: Крепление шпунтового ряда ограждения котлованов. Применяется при использовании шпунтовых ограждений.
• ВСН 506-88 "Проектирование и устройство грунтовых анкеров": Важный ведомственный строительный норматив, который содержит общие положения, требования к проектированию, расчету и устройству грунтовых анкеров.
• СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений": Содержит общие требования к проектированию оснований и фундаментов, включая вопросы крепления котлованов.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и безопасности работ, а также для корректного сметного учета, необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие геологическим условиям: Убедитесь, что выбранная норма соответствует фактической группе грунтов на объекте.
• Контроль качества бурения: Проверяйте соответствие диаметра и глубины скважин проектным данным, а также отсутствие обрушений стенок.
• Параметры нагнетания: Строго контролируйте давление и объем нагнетаемого цементного раствора на обоих этапах. Это напрямую влияет на несущую способность анкера.
• Усилие натяжения: Проверяйте, что натяжение анкера производится до проектного усилия и фиксируется в соответствии с требованиями.
• Антикоррозионная защита: Убедитесь в надлежащем выполнении антикоррозионной защиты анкеров, так как это критически важно для их долговечности и безопасности сооружения.
• Исполнительная документация: Ведение подробной исполнительной документации, включая журналы бурения, нагнетания и натяжения, является обязательным и служит подтверждением выполненных работ для сметного учета и приемки.

Правильное применение ГЭСН 05-03-008-02, в сочетании с глубоким пониманием технологии работ и учетом всех сопутствующих факторов, позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, способствуя успешной реализации строительных проектов.