Журнал «Стройресурс» №8 от 2003 года

Анализ рынка фундаментных работ для зданий из легких металлоконструкций в Московской области

Сегодня строительство быстровозводимых зданий из легких металлоконструкций становится одним из приоритетных направлений стройиндустрии. Залогом прочности и устойчивости любого сооружения является фундамент. Поэтому оптимальное сочетание высокого качества проектирования и выполнения фундаментов, сроков их возведения и финансовая экономичность работ определяют не только долговечность здания, но также успех и конкурентоспособность организации на строительном рынке.

Малый вес металлоконструкций быстровозводимых зданий нисколько не уменьшает требований, предъявляемых к фундаментам. Поэтому грамотная постановка и проведение инженерных изысканий, проектирование и качественное устройство фундаментов, как и всегда, требуют серьезного и тщательного подхода. Даже незначительная ошибка может привести к серьезным последствиям, исправление которых трудно выполнимо и требует значительных финансовых вложений, зачастую превосходящих затраты на строительство самого здания.

Всего за несколько лет на рынке появилось множество организаций, предлагающих услуги по устройству фундаментов для зданий из легких металлоконструкций (ЛМК) без цокольных этажей и подвальных помещений. И если качество выполнения работ в большинстве случае не вызывает нареканий, то ценовая политика организаций подвержена значительным колебаниям, а иногда просто неоправданно завышена. Из чего же формируется цена выполнения фундаментов? Рассмотрим.

В среднем, стоимость фундамента составляет около 15-20% от стоимости всего здания. Такая цена складывается из многих факторов: климатических, инженерно-геологических, гидрогеологических условий, величин и типов нагрузки здания, применяемого типа фундамента, объема земляных работ, используемых материалов, технологий и оборудования. Естественно, что чем сложнее условия выполнения работ (климат, геология строительной площадки, сам проект здания и т.д.), тем выше себестоимость работ. Причем основные стоимостные показатели определяются еще на стадии проектирования. Сам проект и, соответственно, предварительная смета устройства фундамента, составляются на основе конструкций здания, величин нагрузки на фундамент, наличия подвалов, типа и структуры грунта, его коррозийной агрессивности, глубины промерзания, а также уровня залегания грунтовых вод. Причем именно инженерно-геологические и гидрогеологические условия считаются одними из важнейших показателей, определяющих стоимость работ, а тщательный расчет этих факторов является основой грамотного и качественного выполнения фундаментов. Так, показано, что одной из главных причин неустойчивости, деформации или разрушения фундаментов является действие сил морозного пучения (неравномерного поднятия, "вздутия") некоторых видов грунтов в период зимнего промерзания. Сила вспучивания велика настолько, что способна приподнять практически любое строение. Например, по данным некоторых исследований сила вспучивания достигает 10-15 т/м2. Такое поведение грунтов тесно связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной подземных вод, что в свою очередь определяет и глубину заложения фундамента. Причем вышеописанные геологические условия могут разниться даже на, казалось бы, рядом расположенных участках. Поэтому уровень грунтовых вод, тип грунта, возможность вспучивания, уровень промерзания, величина просадки, его несущая способность, а также трудность прохождения сквозь него бурильной техники — все это ценообразующие факторы, которые определяются индивидуально на каждом участке, и в случае благоприятной геологии, стоимость изготовления фундамента понижается. Кроме того, при проектировании важно не забыть и о затратах на гидроизоляцию фундамента, его защиту от грунтовых (капиллярный подъем воды) и поверхностных (атмосферные осадки) вод.

Выбор типа фундамента

Следующим фактором, влияющим на стоимость выполнения фундаментных работ, является выбор типа конструкции самого фундамента. Как известно, по типу конструкции фундаменты подразделяются на ленточные, столбчатые, плитные и свайные. Каждый способ имеет свою себестоимость строительства, и приспособлен для использования в тех или иных геологических условиях. Соответственно, при выборе типа конструкции фундаментов надо учитывать не только способность выдерживать нагрузки, но и экономическую целесообразность ее устройства на определенных грунтах. Возведение, например, дорогого плитного фундамента на твердых, однородных грунтах просто бессмысленно. Плюс к этому, важно учитывать, что чем меньше земляных работ, тем дешевле, быстрее и экономичнее процесс строительства. Поэтому к выбору типа конструкции следует подойти очень ответственно. Для строительства зданий из металлоконструкций наиболее часто сегодня используют столбчатые, свайные и плитные фундаменты.

Столбчатый фундамент представляет собой расставленные на расстоянии 1,5-2,5 метра друг от друга (обязательно под углы зданий в местах пересечения стен, под тяжелые и несущие стены, балки и другие места сосредоточенной нагрузки) столбы, соединенные сверху железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или другими перемычками, на которых возводятся впоследствии основные конструкции здания.

Устройство такого типа фундаментов наиболее целесообразно на грунтах глубокого промерзания или в тех случаях, когда основная нагрузка на фундамент не очень высока. Достоинствами этого фундамента являются экономичность и не трудоемкость работ. В то же время столбчатые фундаменты характеризуются недостаточной устойчивостью в горизонтально подвижных грунтах, что ограничивает их применение при строительстве зданий с тяжелыми стенами на слабонесущих грунтах, а при устройстве цоколя возникают сложности.

Плитный фундамент (монолитная плита) сооружается под всей площадью здания. Поэтому его использование наиболее оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания. Конструкция представляет собой сплошную (решетчатую) плиту, выполненную из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Такой фундамент наиболее приемлем при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, тяжелых пучинистых и просадочных грунтах, а также в случаях, когда нагрузка на фундамент велика, а грунт основания недостаточно прочен. Кроме того, плитная конструкция способна выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения грунта, вследствие чего получила свое второе название — плавающий фундамент. Однако из-за большого расхода бетона и металла на арматуру устройство таких фундаментов требует серьезных материальных затрат. СВАЙНЫЙ фундамент представляет собой отдельные сваи, перекрытые сверху бетонной или железобетонной плитой. Такие фундаменты более целесообразно устраивать на слабых грунтах: сваи воспринимают нагрузки от здания и "передают" их на более плотные грунты, залегающие на глубине. По типу по¬ведения в грунте выделяют сваи-стойки, имеющие под собой прочный грунт и передающие на него давление, и висячие сваи, используемые в случаях, когда глубина залегания прочного грунта достаточно велика (несущая способность таких свай определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи).

Одним из очевидных преимуществ устройства свайных фундаментов является экономичность, поскольку значительно снижается расход материалов (например, бетона на 25-40%). Также, при сооружении таких конструкций значительно уменьшается объем земляных работ, поэтому такой тип наименее трудоемкий. Кроме того, свайный фундамент дает меньшую усадку. В то же время при устройстве этого типа конструкций появляется необходимость в использовании специальной техники, что увеличивает количество затратных статей в общей смете строительства.

В зависимости от изменения типов материалов свай, методов усиления их несущей способности, а также методов погружения свай в грунт в настоящее время существуют различные способы и технологии устройства подобных фундаментов. Соответственно, при этом меняется и себестоимость их выполнения.

В зависимости от величин нагрузки на фундамент конструкций здания, сваи могут располагаться либо по отдельности, либо "кустовым" методом. По типу материала сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными. По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяются на забивные (опускаемые в грунт в готовом виде) и набивные (изготавливаемые непосредственно в грунте, в пробуренных каналах).

Забивные сваи оптимально подходят для изготовления фундаментов под очень большие здания. Однако процесс забивки свай сопровождается мощной вибрацией, что ограничивает использование такого метода устройства свайных фундаментов в условиях плотной городской застройки. Напротив, изготовление свай буронабивным методом не дает такой сильной вибрации и в городских условиях вполне приемлемо. К тому же бурение — самый эффективный способ ведения земляных работ и лучший способ прохождения твердого вещества.

Совсем недавно появился еще один способ изготовления свайных фундаментов — выполнение БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ С КАМУФЛЕТНЫМ УШИРЕНИЕМ при использовании энергии взрыва, предложенное инженерно-технологическим бюро "Градиент". Суть технологии в следующем: взрывчатка закладывается в основание скважины, опускается арматура и заливается бетон, после этого происходит детонация и бетонная смесь заполняет образовавшееся на глубине уширение. В результате такого взрыва в среде жидкого бетона возникает локальное уплотнение грунта основания сваи. Причем, сейсмические нагрузки при взрыве практически такие же, как и при забивке свай.

По сравнению с традиционным устройством свайных фундаментов, взрывной способ обладает рядом существенных преимуществ. Во-первых, за счет возникновения арочного эффекта и анкирования сваи в грунте при взрыве, этот способ существенно повышает несущие способности сваи, компенсирует морозное пучение грунта и "выдергивающее" усилие сваи зимой. Если скважины запроектированы "кустом", то при взрыве происходит обжимание грунта сразу между двумя-тремя скважинами, что ведет к еще большему повышению механических характеристик основания. При этом несущая способность всего фундамента увеличивается до 100 тонн и выше. Во-вторых, конструкция применима в широком диапазоне грунтов, в том числе и заболоченных. И чем хуже геология участка, тем отчетливее результат. В-третьих, объем извлекаемого грунта при изготовлении свай с камуфлетным уширением на порядок меньше, чем при создании столбчатых или ленточных фундаментов, и примерно в 3 раза меньше, чем при установке классических буронабивных свай. Снижение объема земляных работ ведет к практически полному избавлению от технологической грязи на стройплощадке, сокращению сроков строительства и снижению себестоимости. Кроме того, используемая основа взрывчатки — сера и селитра — дешевое и доступное сырье, к тому же энергия взрыва — самая дешевая энергия, придуманная человечеством. Поэтому финансовая экономичность данного метода неоспорима. Понятно что, говоря о различии стоимостей выполнения различных типов конструкций фундаментов, преимуществах и недостатках применения тех или иных видов фундаментных работ, в полной мере проанализировать существующие на рынке предложения различных фирм просто невозможно. Как уже было сказано выше, каждый участок строительства требует индивидуального проекта, специфического подхода с учетом не только технологических, но и экономических аспектов.

В связи с этим был проведен анализ рыночной стоимости различных фундаментных работ для изготовления быстровозводимых зданий из легких металлоконструкций на конкретном объекте: строительстве 3-х одноэтажных утепленных бесподвальных складов на площадках, размером 18х84х6,5; 24х84х6,5 и 30х84х6,5 в Ногинском районе Московской области (30 км от МКАД). В объективный анализ включалась также оценка предлагаемых различными организациями типов фундаментов, а также сроки завершения фундаментных работ Исходя из поставленного технического задания по сооружению складов на данном участке, включающего данные исследований физико-механических свойств грунтов, конструкций зданий и определенных нагрузок, 14 строительных организаций московского региона предложили свои варианты устройства фундаментов. По объективным причинам, мы не будем называть эти организации. Стоит лишь отметить, что эти компании были основаны уже достаточно давно, имеют немалый опыт по строительству зданий из легких металлоконструкций и отличаются стабильным качеством выполняемых услуг. В то же время предложенные этими организациями варианты существенно отличались как по стоимости, так и по срокам выполнения фундаментных работ.

Итак, по геоморфологической характеристике зона строительства является слаборасчлененной зандровой заболоченной равниной. Условные отметки поверхности земли изменяются от 100,0 до 99,4 м с уклоном в южное и восточное направления. По геологическому строению площадка (до разведанной глубины 10 метров) состоит из насыпных грунтов (tQ|v), современных озерно-болотных отложений (lhQ|v) и коренных пород волжского и оксфордского ярусов верхнего отдела юрской системы (J3v, J3ох). Подземные воды представлены надъюрским водоносным горизонтом, залегающим на глубине от 2,0 м до 3,8 м (условные отметки 96,1 — 98,0 м) в четвертичных и юрских песках. Водоупором являются юрские оксфордские глины. Амплитуда сезонного колебания уровня грунтовых вод по архивным материалам составляет 0,5-1,0 м. Поэтому за расчетную отметку уровня подземных вод рекомендуется принять отметку 99,0 м. Коррозийная агрессивность грунтов в интервале глубин 0-0,4 м по отношению к углеродистой стали — средняя; по отношению к свинцовой и алюминиевой оболочкам кабеля в районе скважины 1 — высокая; около скважины 10 — средняя. По отношению к бетону марки W4 грунт характеризуется неагрессивным содержанием хлоридов и сульфат-ионов. Глубина сезонного промерзания в районе изысканий составляет 1,4 м для песчаных грунтов и 1,6 м — для глинистых. В зоне сезонного промерзания залегают насыпные пески и озерно-болотные суглинки, обладающие различной степенью пучинистости, особенно в условиях дополнительного увлажнения.

Таким образом, площадка изысканий характеризуется близким залеганием уровня подземных вод (фактически является подтопленной) и наличием грунтов с низкими несущими свойствами, что является весьма неблагоприятными факторами для строительства.

Стоимость на фундаментные работы по изготовлению склада из ЛМК в Московской области согласно рыночному предложению на апрель 2003 года

Учитывая поставленное техническое задание, компаниями были предложены 3 типа устройства фундаментов: столбчатый фундамент предложили установить 9 организаций, свайный — 5, плитный — 2 строительные фирмы. Как видно из представленной таблицы и графика, статистический размах цен для возведения складов различных размеров и площади весьма внушителен.

Разница в стоимости выполнения фундаментных работ для здания размером 18х84х6,5:

• столбчатого фундамента: от 20,1 $/ м2 до 68,4 $/ м2, что составляет 70% размаха цен.
• свайного фундамента: от 13 $/ м2 до 32 $/ м2 — 59%.
• плитного фундамента: от 16,2 $/ м2 до 25 $/ м2 — 35%.

Разница в стоимости выполнения фундаментных работ для здания размером 24х84х6,5:

• столбчатого фундамента: от 9,4 $/м2 до 55 $/м2, размах цен 83%;
• свайного фундамента: от 13,1 $/ до 29,5 $/ м2 — 55%;
• монолитной плиты — от 15 $/ м2 до 22 $/ м2- 32%.

Разница в стоимости выполнения фундаментных работ для здания размером 30х84х6,5:

• столбчатого фундамента: от 16 $/ м2 до 45 $/ м2 — 64%.
• свайного фундамента: от 12,4 $/ м2 до 30,2 $/ м2 — 61%.
• плитного (монолитная плита): от 18 $/ м2 до 20 $/ м2 — 10%.

Сроки изготовления фундамента под склад составил от 20 до 60 дней.

Как следует из представленных данных, наиболее экономичными способами возведения фундаментов для зданий из легких металлоконструкций, площадью до 2,5 кв. метров, является изготовление свайных фундаментов и монолитной плиты. Однако наиболее оптимальному соотношению "качество-цена-сроки строительства" фундаментных работ соответствует новая технология ИТБ "Градиент" — кустовые буронабивные сваи с камуфлетным уширением. Минимальный объем извлекаемого грунта, высокая производительность бурового оборудования и контролируемая энергия взрыва позволяют строить фундаменты в рекордно короткие сроки и совмещать различные виды строительно-монтажных работ. Понятно, что такое сокращение сроков проведения фундаментных работ сокращает период строительства объекта в целом и сдачу его в эксплуатацию.

Таким образом, расценки на фундаментные работы на московском региональном рынке подвержены значительным колебаниям. Причем, судя по предлагаемым сметам, зависимости между сроками возведения фундаментного основания и стоимостью выполняемых работ не существует. Понятно, что себестоимость выполнения одних и тех же фундаментных работ примерно одинакова. Отличия могут быть обусловлены только лишь различной степенью механизации работ, различным оборудованием и количеством рабочей силы. Однако это не может столь сильно сказываться на конечной стоимости этих строительных услуг. Например, минимальная стоимость изготовления столбчатого фундамента с балкой для здания из металлоконструкций размером 24х84 отличается от максимальной почти в 6(!) раз.

Напрашивается вывод, что ценовая политика некоторых компаний на проведение фундаментных работ необоснованно завышена, и потенциальный заказчик привлекается зачастую сбалансированным ценовым предложением по всему комплексу предлагаемых этими компаниями услуг.

Подготовила Наталья Митюшина по материалам маркетингового отдела ИТБ "Градиент"
Журнал «Стройресурс» № 8 от 2003