Помните, в прошлой статье я ругался на организации, выпускающие строительные материалы по ТУ? Забудьте. Самые продвинутые пишут свой ГОСТ.
К чему это я? Как я уже однажды писал, уже почти 10 лет моя работа связана с изготовлением и монтажом фундаментных конструкций, в том числе и винтовых свай. Именно на винтовые сваи и появился ГОСТ, который я и хочу сегодня разобрать по полочкам.
Итак, ГОСТ Р 59106-2020 "Сваи стальные винтовые". Написан в 2020 году, введен в действие 1 апреля 2020 года. Разработан в АО "НИИ мостов"
Интересно, как связаны фундаменты и "НИИ мостов"?
Так же в разработке принимали участие:
АО "Газпром СтройТЭК Салават"
Монопольный поставщик свай для ограждающих конструкций для объектов ПАО "Газпром". Их сваи в неравном бою с болтами проиграли болотам. При погружении на 2-2,5 метра у свай срезало верхнюю часть по монтажным отверстиям на усилии примерно 30 кН ( при стандартном усилии на УБМ-85 - 85 кН). Причина - не правильно подобранные параметры ствола сваи (труба 159х6 из 235 стали при диаметре лопасти 500 мм).
ООО "БАУ групп"
Адепт саморезных свай. Помните под моей старой статьей спор с одним из таких производителей?
ООО "ЗСК"
Про этих пока ни чего не могу сказать, на рынке они сильно не засветились, но на их сайте в основном предлагаются сваи для частного домостроения. На объектах пром. назначения их свай не попадается
ООО ПСК "ГлавФундамент"
Еще одни любители свай для частного домостроения. Последнее время сами занимаются проектированием, пытаются попасть на рынок промышленных свай, но совершают те же ошибки в подборе параметров сваи, что и "СтройТЭК Салават". Не крутят промышленные сваи маленьким китайским ямобуром с 1,5 т*м крутящего момента
Список авторов на этом закончен. В разработке этого документа НЕ принимали участие:
- НИИОСП им. Герсеванова - научный институт, специализирующийся на фундаментостроении, разработавший методику расчета несущей способности винтовых свай в многолетнемерзлых грунтах (правда они ни кому ее не показывают, но говорят, что она есть)
- НТЦ ФСК-ЕЭС - правоприемник СевЗапНТЦ (где работал Железков), владелец типовых серий винтовых свай (например 20006тм), автор самых крупных проектов в энергетическом строительстве, выполненных на винтовых сваях.
Так же в списке нет ни одной из трех крупнейших организаций России, которые специализируются на винтовых сваях промышленного назначения (раньше было 4 организации, но одна из них сдулась), и занимаются ими более 10 лет.
С авторами ГОСТа разобрались, но это далеко не самое интересное. Перелистываем пару страниц, и читаем:
п.3.1. - Свая винтовая: - Свая, состоящая из трубчатого металлического ствола и лопасти(ей) или многовитковой спирали(ей), размещенных на наконечнике и/или по длине ствола, погружаемая в грунт способом завинчивания в сочетании с вдавливанием.
"В сочетании с вдавливанием" необходимо, если сваю рисовал не инженер, а дизайнер, и свая сама погружаться от крутящего момента не может. Такое сочетание крутящего момента и вдавливания обычно заканчивается обрывом лопасти или разрушением наконечника. Более того, специализированная машина для погружения винтовых свай УБМ-85 ,УЗС-85 вообще не передает вертикальные усилия на винтовую сваю, только крутящий момент. Монтаж винтовых свай производится БЕЗ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УСИЛИЙ!!!
п.3.6. - Прочность винтовой сваи: Способность сваи сопротивляться разрушению под действием эксплуатационных или испытательных нагрузок и воздействий.
А как же монтажные нагрузки? Они к прочности винтовой сваи не относятся? А я то думаю, почему последнее время с винтовыми сваями сторонних производителей такие проблемы: то лопасть оторвет, то ствол по монтажным отверстиям срежет. Про монтажные нагрузки банально забыли. И не важно, что для того, чтобы закрутить сваю на глубину 10 метров с расчетной несущей способностью жалкие 200кН необходимо приложить 120 кН*м крутящего момента. труба 219*6 вертикальную нагрузку в 20 тонн выдержит, а крутящий момент во время монтажа..., да кому он нужен?
п.4.1. - Стальные винтовые сваи подразделяют: по виду лопастей - на лопастные (СВЛ), спиральные (СВС), Комбинированные (СВК)...
Вообще, общепринятое обозначение свай среди наиболее крупных производителей:
СВЛ (ВСЛ)- свая винтовая с литым наконечником
СВЛМ (ВСЛМ) - свая винтовая с литым наконечником для многолетнемерзлых грунтов
СВС (ВСС) - свая винтовая с сварным наконечником
СВСМ (ВССМ) - свая винтовая с сварным наконечником для многолетнемерзлых грунтов
Примечание к п. 4.1.: Наконечник сваи может быть дополнительно оснащен корнерезом, иметь специальный профиль для погружения в мерзлый, скальный грунт и т.д.
Будете закручивать винтовые сваи в скалу - позовите, я на это хочу посмотреть. Железков пробовал, после этого были кадровые репрессии. Ну и по мимо всего прочего Действующий на данный момент СП на свайные фундаменты не предусматривает погружение винтовых свай в скалу, для такого случая банально не предусмотрено расчета несущей способности, только пески, супеси, суглинки и глины.
п.4.2. - Примеры типов винтовых свай и их основные геометрические параметры приведены в приложении А.
До этого приложения мы еще доберемся, это отдельный шедевр инженерной мысли. Читаем дальше:
Очень интересен пункт 5.1.2. Этот пункт регламентирует проведение расчетов максимально допустимых нагрузок для винтовых свай
Ну хоть в данном пункте про крутящий момент не забыли
обязывает проводить испытания для подтверждения результатов расчетов за исключением... правильно, за исключением свай, предназначенных для массового потребления при индивидуальном малоэтажном строительстве, а так же в строительстве ограждающих сооружений.
Иными словами компании "Главфундамент" (фундаменты для частных домов и заборов), "Газпром СтройТЭК Салават" (фундаменты для периметрального ограждения), "БАУ Групп" (фундаменты для частных домов и заборов), "ЗСК" (фундаменты для частных домов и заборов) являясь авторами этого "ГОСТа" оставили для себя не то что лазейку, огромную дыру, позволяющую им не выполнять требования, которые они же сами и прописали в данном пункте. А что, удобно. "Коллеги - конкуренты, будьте любезны исполнять, а нас данное требование не касается, мы производим массовые сваи для ИЖС и ограждений"
Дальше написано все более менее правильно... до пункта 5.1.6: "При изготовлении сваи с монтажным отверстием, зона отверстия должна быть усилена внутренними или наружными кольцевыми накладками."
Если открыть серию 20006тм том 2 кн.4, то видим, что ни каких усилений в районе монтажных отверстий не предусмотрено, более того захватный механизм специализированных машин регламентирует строгий диаметр и расположение монтажных отверстий, и даже их количество. Монтажных отверстий должно быть 4, диаметром 60 мм, первые два расположены в 105 мм от верха сваи, следующие два - в 305 мм, при этом любое наружное усиление приведет к тому, что захватный механизм не налезет на сваю, а как проварить усиление внутри скажем 219 или 168 трубы в глубь на 365 мм - авторы не задумывались. На самом деле все решается простым расчетом из сопромата и подбором соответствующей стенки трубы (например в электросетевом строительстве свай со стенкой трубы менее 10 мм просто не существует, 10 мм это минимум).
Отдельного внимания стоит раздел 5.6 ГОСТа, а именно правила обозначения марки изделия:
п. 5.6.3 гласит: "Марка состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами с обозначением номера настоящего стандарта... Вторая группа марки содержит
- Условное обозначение типа сваи (СВЛ, СВС, СВК)
- Длину сваи, диаметр и толщину стенки ствола, мм
- Вид покрытия.
В маркировке не предусмотрена информация о диаметре лопасти, т.е. диаметр лопасти при заказе сваи по данному ГОСТ выбирает поставщик по своему усмотрению, но проблема в том, что именно диаметр лопасти определяет несущую способность винтовой сваи в грунтах. Уменьши лопасть скажем с 500 до 450, и потеряешь 10-15% несущей способности (фактически несущая способность сваи почти прямо пропорциональна площади проекции лопасти на грунт)
На упаковке, транспортировке и хранении останавливаться не будем, там все стандартно, а вот гарантии производителя достаточно интересны:
Гост регламентирует гарантийный срок хранения не менее 3 лет и срок службы не менее 10 лет. Собственно, ни одна из организаций, разработавших данный документ бОльшие цифры вам и не назовет, так как используется тонкостенный прокат, и 10 лет для него предел.
Для сравнения СТО ПАО "Россети" регламентирует минимальный срок эксплуатации - 60 лет, и при этом минимальную стенку трубы 10 мм.
Вот мы и добрались до приложения "А".
Претензии в этом приложении у меня к 3 сваям из 5... хотя нет, ко всем пяти сваям:
Во первых сваи "а" "в" и "д" - общая конструктивная ошибка - лопасть либо начинается на трубной части ствола сваи, либо заканчивается не доходя до трубной части ствола сваи. Вот именно такое расположение лопасти и требует "в сочетании с вдавливающей нагрузкой". Для оптимального погружения сваи и уменьшения монтажных нагрузок лопасть должна начинаться на конусной части ствола сваи (примерно в середине конуса) и заканчиваться половиной витка на трубной части, общее количество витков должно быть не менее полутора, так как первые пол витка - заход лопасти, а для максимальной несущей способности проекция лопасти должна составлять полный круг.
Во вторых сваи "а" - "г" - опять же общая конструктивная ошибка связанная с монтажными отверстиями, которых должно быть не два, а четыре, определенного диаметра и с определенным расположением (см выше).
Ну и свая "д" - классическая ошибка, изображен готовый оголовок заводского производства, который ни как не позволяет компенсировать допустимые отклонения сваи при монтаже, и даже, как правило, не учитывает допустимые отклонения наружного диаметра труб.
Как относиться к данному ГОСТу? Честно пока не знаю, понимаю, что по нему придется работать, так как сваи по данному нормативному документу уже появились в проектах, но то, что данный ГОСТ необходимо переписывать с привлечением более компетентных людей - однозначно.
