ГЭСН 04-03-003-03: Подбашмачный тампонаж цементом

Введение

Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН) являются основой для определения потребности в ресурсах при выполнении строительных и специальных строительных работ. Они служат исходными нормативами для разработки единичных расценок и составления сметных расчетов ресурсным или ресурсно-ининдексным методами. Сборник ГЭСН 81-02-04 "Скважины" (включая актуальные редакции, такие как ГЭСН-2022) охватывает широкий спектр работ, связанных с бурением и обустройством скважин, включая роторное, ударно-канатное и колонковое бурение, крепление, тампонаж и другие сопутствующие операции.

Норма ГЭСН 04-03-003-03 регламентирует выполнение подбашмажного тампонажа цементом при ударно-канатном бурении. Подбашмажный тампонаж – это критически важная технологическая операция в процессе бурения скважин. Ее основное назначение заключается в герметизации пространства непосредственно под обсадной колонной (башмаком), что позволяет изолировать водоносные горизонты, предотвратить перетоки между различными слоями грунта, укрепить стенки скважины и обеспечить ее долговечность и безопасность эксплуатации.

Ударно-канатное бурение – это один из старейших и проверенных временем методов, основанный на механическом дроблении породы многократными ударами тяжелого бурового снаряда (долота, желонки или забивного стакана), подвешенного на канате. Разрушенные частицы грунта затем извлекаются на поверхность. Этот метод зарекомендовал себя как высокоэффективный, особенно в сложных геологических условиях, таких как рыхлые, сыпучие, плотные (например, гранит, известняк) или каменистые грунты, где другие методы могут быть менее применимы. Кроме того, ударно-канатное бурение обладает преимуществами при работе в условиях ограниченного доступа к площадке и при низких температурах, поскольку не требует использования воды или буровых растворов, которые могут замерзнуть.

Единицей измерения для данной нормы является 1 метр тампонажа. Норма относится к категории 04-03-003 "Подбашмачный тампонаж цементом" и является частью Государственных элементных сметных норм (ГЭСН), что делает ее обязательной для применения при определении сметной стоимости объектов капитального строительства, финансируемых с привлечением средств государственного бюджета.

Техническая информация

ГЭСН 04-03-003-03 детально описывает технологический процесс, необходимые ресурсы и трудозатраты для выполнения подбашмажного тампонажа цементом в условиях ударно-канатного бурения. Понимание этих аспектов является ключевым для корректного применения нормы в сметной практике.

Состав работ по норме

В состав работ, учтенных данной нормой, входят следующие последовательные технологические операции, обеспечивающие качественное выполнение тампонажа:

1. Приготовление цементного теста. Эта операция включает точное дозирование сухой цементной смеси и воды, а также их тщательное перемешивание в растворосмесителе до получения однородного цементного теста (раствора) необходимой консистенции. Качество приготовленного раствора напрямую влияет на прочность и герметичность будущей тампонажной пробки. Важно соблюдать водоцементное отношение, рекомендованное для данного типа цемента и условий тампонажа.
2. Загрузка цементного теста в скважину желонкой. При ударно-канатном бурении, в отличие от роторного, отсутствует циркуляция бурового раствора, что делает невозможным закачку цемента насосами через бурильные трубы. Поэтому цементное тесто доставляется на забой скважины с помощью желонки – специального цилиндрического сосуда с клапаном, который опускается на канате. После достижения забоя клапан открывается, и цементное тесто выгружается в нужное место.
3. Навертывание и спуск трамбовки в скважину. После загрузки цементного теста в с скважину, для его уплотнения и формирования плотной пробки используется трамбовка. Это тяжелый инструмент, который спускается в скважину на канате и используется для механического воздействия на цементный раствор.
4. Трамбование цементной пробки с замером глубины скважины. Многократное опускание и подъем трамбовки обеспечивает уплотнение цементного раствора, вытеснение из него излишков воды и воздуха, а также формирование плотной и герметичной пробки. Параллельно с трамбованием производится замер глубины скважины, что позволяет контролировать положение и объем цементной пробки.
5. Ожидание затвердения цемента. После завершения трамбования необходимо выдержать определенное время, необходимое для схватывания и набора прочности цементным раствором. Продолжительность этого этапа зависит от типа используемого цемента (быстротвердеющий, обычный), температуры окружающей среды и наличия специальных добавок. Этот период критически важен для формирования надежной и долговечной тампонажной пробки.
6. Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Данная операция включает все вспомогательные работы, связанные с перемещением материалов (цемент, вода) и оборудования (растворосмесители, автоцистерны, автоцементовозы) в пределах строительной площадки для обеспечения непрерывности процесса тампонажа.

Материалы и ресурсы

ГЭСН 04-03-003-03, как и все государственные элементные сметные нормы, не содержит стоимостных показателей, а лишь определяет нормативный расход ресурсов в натуральном выражении. Это позволяет сметчикам применять актуальные цены на ресурсы в зависимости от региона и текущего периода. Важно отметить, что расход цемента и воды, являющихся основными компонентами цементного теста, не учтен напрямую в данной норме. Их количество должно определяться по проектным данным, исходя из требуемого объема тампонажа и водоцементного отношения, а также с учетом норм расхода, приведенных в приложениях к Сборнику 4 ГЭСН (например, приложения 4.4-4.10).

Машины и оборудование, учтенные в норме на 1 метр тампонажа:

• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 1 маш.-ч. Несмотря на указание "для роторного бурения", в контексте данной нормы эта установка используется для обеспечения операций ударно-канатного бурения, в частности, для спуска и подъема бурового инструмента (желонки, трамбовки) благодаря наличию мощной лебедки.
• Растворосмесители стационарные для приготовления водоцементных и других растворов, объем емкости 750 л: 0.26 маш.-ч. Эти машины предназначены для эффективного и быстрого приготовления цементного теста необходимой однородности.
• Автоцистерны, объем 8 м3: 0.01 маш.-ч. Используются для доставки воды, необходимой для приготовления цементного теста.
• Автоцементовозы, объем цистерны 13 м3: 0.05 маш.-ч. Предназначены для транспортировки цемента на строительную площадку.

Трудозатраты и время выполнения

Норма ГЭСН 04-03-003-03 предусматривает следующие трудозатраты на 1 метр тампонажа:

• Затраты труда рабочих-строителей (средний разряд 3,8): 2.18 чел.-ч.
• Затраты труда машинистов (справочно, входят в стоимость эксплуатации машин): 1.05 чел.-ч.

Средний разряд работы 3,8 указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих, обладающих соответствующими навыками и опытом для выполнения специализированных работ по приготовлению и тампонажу цементного раствора, а также для безопасного и эффективного обслуживания бурового и цементировочного оборудования. Это включает знание технологии тампонажа, умение работать с цементными растворами и навыки управления механизмами.

Практическое применение

Правильное и точное применение нормы ГЭСН 04-03-003-03 является залогом корректного формирования сметной стоимости и эффективного планирования ресурсов на объекте. Сметчики должны внимательно подходить к каждому этапу расчета, учитывая все особенности и ограничения.

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета сметной стоимости работ по подбашмажному тампонажу цементом при ударно-канатном бурении необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Первым шагом является точное определение общей длины тампонируемого участка скважины. Этот показатель должен быть взят из проектной документации (например, из раздела "Технология бурения" или "Проект производства работ"). Единицей измерения нормы является 1 метр тампонажа.
2. Расчет потребности в ресурсах: Умножьте определенную длину тампонажа на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 04-03-003-03. Например, если необходимо выполнить тампонаж 10 метров скважины, то трудозатраты рабочих составят 10 м * 2.18 чел.-ч/м = 21.8 чел.-ч, а машино-часы буровой установки – 10 м * 1 маш.-ч/м = 10 маш.-ч.
3. Учет неучтенных материалов: Как было отмечено ранее, расход цемента и воды не включен напрямую в данную норму. Эти материалы являются критически важными и должны быть учтены дополнительно. Их количество определяется по проектным данным, исходя из объема тампонажной пробки и требуемого водоцементного отношения. Нормы расхода цемента и воды для различных условий тампонажа можно найти в приложениях к Сборнику 4 ГЭСН.
4. Применение индексов пересчета: ГЭСН содержат нормы расхода ресурсов в базисных ценах (например, 2000 или 2001 года). Для перевода полученных ресурсных показателей в текущие цены необходимо применить соответствующие индексы пересчета, которые регулярно утверждаются и публикуются Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации. Это позволяет получить актуальную сметную стоимость работ.

Примеры использования

Норма 04-03-003-03 находит широкое применение в различных отраслях, где требуется надежная изоляция и укрепление скважин, пробуренных ударно-канатным способом:

• Водозаборные скважины: При бурении скважин на воду подбашмажный тампонаж цементом используется для изоляции верхних водоносных горизонтов от нижних, предотвращения попадания загрязненных поверхностных вод в эксплуатационный водоносный слой, а также для защиты обсадной колонны от коррозии и внешних воздействий.
• Инженерные изыскания и геотехническое строительство: В рамках инженерных изысканий для строительства или при обустройстве свайных фундаментов, тампонаж может применяться для укрепления слабых грунтов, предотвращения их осыпания и обеспечения устойчивости скважин или шурфов.
• Геологическая разведка и добыча полезных ископаемых: При бурении разведочных скважин на нефть, газ или другие полезные ископаемые, подбашмажный тампонаж используется для изоляции продуктивных пластов друг от друга, предотвращения перетоков флюидов и обеспечения герметичности скважины для точной оценки запасов.
• Ремонтные работы на скважинах: В случае нарушения герметичности скважины, возникновения нежелательных перетоков или аварийных ситуаций, подбашмажный тампонаж может быть частью комплекса ремонтных работ для восстановления целостности и функциональности скважины.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 04-03-003-03 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые сметчику необходимо учитывать:

• Строгая привязка к способу бурения: Данная норма предназначена исключительно для подбашмажного тампонажа, выполняемого при ударно-канатном бурении. Это обусловлено спецификой технологии и используемого оборудования. При использовании других методов бурения, таких как роторное или колонковое, применяются иные нормы. Например, для цементации затрубного пространства при роторном бурении используется ГЭСН 04-03-001-01, а для подбашмажного тампонажа цементом при колонковом бурении – ГЭСН 04-03-006-01.
• Условия выполнения работ: ГЭСН разрабатываются исходя из условий производства работ в нормальных (стандартных) условиях, не осложненных внешними факторами, при положительной температуре воздуха. Это означает, что норма не учитывает дополнительные затраты, возникающие при работе в особых условиях.
• Применение повышающих коэффициентов: В случае, если работы выполняются в усложненных условиях (например, при отрицательных температурах в зимний период, в стесненных условиях городской застройки, в зоне действующих коммуникаций, в агрессивных средах), к норме могут применяться повышающие коэффициенты. Эти коэффициенты, как правило, приводятся в общих положениях к соответствующим сборникам ГЭСН или в методических рекомендациях по их применению.
• Глубина бурения: Сборник 4 ГЭСН предусматривает применение ударно-канатного бурения для скважин глубиной до 500 метров. Это следует учитывать при выборе метода бурения и, соответственно, применимой нормы тампонажа.

Полезная информация

Для эффективной работы с ГЭСН 04-03-003-03 и минимизации рисков ошибок, сметчикам полезно знать о типичных проблемах и способах их решения, а также о связанных нормах и контрольных моментах.

Типичные ошибки и как их избежать

При составлении сметной документации с использованием ГЭСН 04-03-003-03 сметчики могут столкнуться с рядом распространенных ошибок, которые приводят к искажению сметной стоимости и проблемам при экспертизе:

1. Неточность исходных данных: Одной из наиболее частых ошибок является использование неверных объемов тампонажа, устаревших геологических данных или некорректных проектных решений. Это может привести к занижению или завышению потребности в ресурсах. Как избежать: Всегда начинайте работу с тщательной проверки и актуализации всей исходной проектной документации. Взаимодействуйте с проектировщиками для уточнения любых неясностей.
2. Игнорирование нормативной базы: Неправильное применение нормы, например, использование ее для другого способа бурения (роторного, колонкового) или для цементации затрубного пространства вместо подбашмажного тампонажа. Как избежать: Внимательно изучайте технические части сборников ГЭСН, общие положения и методические рекомендации по их применению. Убедитесь, что выбранная норма соответствует технологии и условиям выполнения работ.
3. Ошибки при расчете неучтенных материалов: Забывают о необходимости отдельного расчета расхода цемента и воды, которые не включены напрямую в норму, или используют неверные нормы их расхода. Как избежать: Всегда помните, что цемент и вода – это материалы, расход которых определяется по проектным данным и соответствующим приложениям к Сборнику 4 ГЭСН. Включите их в смету отдельными позициями.
4. Неправильное применение индексов пересчета: Использование устаревших, некорректных или регионально неподходящих индексов для перевода ресурсных показателей в текущие цены. Как избежать: Регулярно обновляйте сметно-нормативную базу и используйте только актуальные индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России для вашего региона и периода.
5. Неучет специфических условий: Игнорирование факторов, которые требуют применения повышающих коэффициентов (например, работа в зимних условиях, в стесненных условиях, вблизи действующих коммуникаций, в агрессивных средах). Как избежать: Детально анализируйте условия производства работ на объекте и применяйте соответствующие повышающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями к сборникам ГЭСН.

Практические советы

• Комплексный подход: Рассматривайте тампонажные работы не изолированно, а в контексте всего комплекса буровых работ. Это поможет избежать пропусков и некорректных начислений.
• Взаимодействие с техническими специалистами: Регулярно консультируйтесь с инженерами-буровиками и геологами. Их знания о фактических условиях и технологии бурения помогут точно определить объемы работ и необходимые ресурсы.
• Использование специализированного ПО: Современные сметные программы значительно упрощают расчеты, автоматизируют применение норм и индексов, а также помогают выявлять потенциальные ошибки.
• Документация: Ведите подробную исполнительную документацию, включая акты скрытых работ по тампонажу, чтобы иметь подтверждение выполненных объемов и использованных материалов.
• Повышение квалификации: Сметное дело постоянно развивается. Регулярное обучение и отслеживание изменений в нормативной базе помогут оставаться компетентным специалистом.

Связанные нормы

Для полного и корректного составления смет на буровые и тампонажные работы, сметчику часто приходится использовать несколько взаимосвязанных норм. Ниже приведены некоторые из них:

• ГЭСН 04-03-001-01 "Цементация затрубного пространства при роторном и ударно-канатном бурении". Эта норма применяется для цементации кольцевого пространства (затрубного) между обсадной колонной и стенками скважины по всей ее длине, в отличие от подбашмажного тампонажа, который выполняется только под башмаком колонны.
• ГЭСН 04-03-002-01 "Подбашмачный тампонаж глиной при роторном и ударно-канатном бурении". Данная норма регламентирует аналогичный вид работ – подбашмажный тампонаж, но с использованием глины вместо цемента. Выбор между цементом и глиной зависит от геологических условий и проектных требований к герметизации.
• ГЭСН 04-03-006-01 "Подбашмачный тампонаж цементом при колонковом бурении". Эта норма также описывает подбашмажный тампонаж цементом, но применяется при другом способе бурения – колонковом, который отличается от ударно-канатного технологией разрушения породы и извлечения керна.

Контрольные моменты

Для обеспечения точности и обоснованности сметной документации, а также для контроля за ходом выполнения работ, важно уделять внимание следующим аспектам:

• Соответствие объемов: Регулярно сверяйте фактически выполненные объемы работ с объемами, указанными в локальных сметах и проектной документации. Любые расхождения должны быть обоснованы и документально оформлены.
• Качество материалов: Убедитесь, что используемый цемент и вода соответствуют требованиям проекта и нормативной документации. Тампонажный цемент должен обладать определенными характеристиками по срокам схватывания и прочности.
• Соблюдение технологии: Контролируйте соблюдение всех этапов технологического процесса тампонажа, предусмотренных нормой и проектом. Отклонения от технологии могут привести к снижению качества тампонажной пробки и, как следствие, к необходимости дополнительных работ или ремонтов.
• Приемка работ: Осуществляйте приемку выполненных тампонажных работ с составлением соответствующих актов, подтверждающих объемы и качество. Это является важным этапом для дальнейших расчетов и взаиморасчетов.