ГЭСН 05-03-003-01: Забивка и извлечение инъекторов в грунтах

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-003-01 регулирует процесс забивки и извлечения инъекторов в грунтах 1 группы при глубине до 4 метров. Эта норма является частью сборника ГЭСН 81-02-05-2001 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и предназначена для определения потребности в ресурсах при выполнении работ по инъекционному закреплению грунтов. Инъектирование грунтов – это современный и эффективный метод усиления оснований, повышения их несущей способности, снижения водопроницаемости и устранения дефектов в различных строительных конструкциях.

Назначение и область применения нормы:

ГЭСН 05-03-003-01 применяется при составлении сметной документации на работы, связанные с инъекционным закреплением грунтов, когда требуется установка и последующее извлечение инъекторов. Основные сферы применения включают:

• Укрепление оснований и фундаментов: Повышение прочности и устойчивости грунтов под существующими или проектируемыми сооружениями.
• Гидроизоляция: Создание водонепроницаемых завес или экранов для защиты подземных сооружений, котлованов и ликвидации активных протечек.
• Заполнение пустот и трещин: Восстановление целостности грунтового массива или железобетонных конструкций.
• Стабилизация плывунов: Укрепление слабых, водонасыщенных грунтов.

Норма учитывает работы в грунтах 1 группы, к которым относятся рыхлые пески, пластичные супеси, мягко- и тугопластичные суглинки и глины, ил, растительный грунт, торф, мягкопластичный лесс, а также эти грунты с содержанием гравия и щебня крупностью до 100 мм до 10%.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 05-03-003-01 охватывает полный комплекс операций, необходимых для установки и последующего демонтажа инъекторов, а также сопутствующие работы по заполнению скважин. Состав работ включает:

1. Забивка инъекторов с наращиванием в процессе погружения: Эта операция предусматривает погружение инъекционных труб в грунт на заданную глубину (до 4 м) с использованием специализированного оборудования. Инъекторы могут быть сборными колоннами из отдельных секций. Наращивание происходит по мере погружения, что позволяет достигать необходимой глубины. Погружение инъекторов чаще всего осуществляется методом забивки с использованием пневмоударников или пневматических молотков.
2. Извлечение инъекторов с разборкой: После завершения процесса инъектирования и набора раствором необходимой прочности, инъекторы извлекаются из грунта. Эта операция включает демонтаж инъекторов по секциям.
3. Заливка скважин раствором: После извлечения инъекторов или в процессе инъектирования, скважины заполняются инъекционным раствором для закрепления грунта.
4. Переноска нагнетательной линии: В процессе работы требуется перемещение оборудования и нагнетательных линий по строительной площадке для обеспечения непрерывности процесса инъектирования.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, учтенных в ГЭСН 05-03-003-01, требуются следующие основные материалы и технические средства (на 100 м забивки и извлечения инъекторов):

Материалы:

• Вода: 0.07 м³ – используется для приготовления растворов, промывки оборудования и увлажнения скважин.
• Песок природный для строительных работ II класс, средний: 0.09 м³ – компонент цементных или цементно-песчаных инъекционных растворов.
• Портландцемент общестроительного назначения бездобавочный М400 Д0 (ЦЕМ I 32,5Н): 0.072 т – основной вяжущий компонент для приготовления инъекционных растворов, обеспечивающий прочность закрепленного грунта.
• Трубы бурильные стальные универсальные с приварными замками, наружный диаметр 43 мм, толщина стенки 4,5 мм: 2.5 м – используются для изготовления или наращивания инъекторов.

Машины и оборудование:

• Станки буровые вращательного бурения несамоходные, глубиной бурения до 500 м, диаметр скважин 151-42 мм: 4.01 маш.-ч – применяются для бурения скважин под инъекторы.
• Установки буровые перфораторного бурения глубина бурения до 25 м, диаметр скважин 48-60 мм при работе от передвижных компрессорных установок: 14.4 маш.-ч – используются для забивки инъекторов, особенно в плотных грунтах.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.05 маш.-ч – для погрузочно-разгрузочных работ, установки и перемещения тяжелого оборудования.
• Домкраты гидравлические, грузоподъемность 63-100 т: 8.88 маш.-ч – могут использоваться для задавливания инъекторов или для вспомогательных операций.
• Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные, номинальная вместимость основного ковша 2,6 м³, грузоподъемность 5 т: 0.01 маш.-ч – для перемещения сыпучих материалов и оборудования на площадке.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.07 маш.-ч – для транспортировки материалов и оборудования.

Трудозатраты и время выполнения

Основной показатель трудозатрат по ГЭСН 05-03-003-01 на 100 м забивки и извлечения инъекторов составляет:

• Затраты труда рабочих-строителей (средний разряд 3,5): 131 чел.-ч.

Этот показатель включает в себя все трудозатраты, связанные с выполнением перечисленных в составе работ операций, включая подготовку, непосредственное выполнение и вспомогательные действия. Норма также косвенно учитывает затраты труда машинистов, которые входят в стоимость эксплуатации машин и механизмов.

Требования к квалификации

Работы по инъектированию грунтов требуют высокой квалификации персонала. Средний разряд рабочих 3,5 указывает на необходимость наличия у исполнителей достаточного опыта и знаний в области геотехники, работы с буровым и нагнетательным оборудованием, а также понимания свойств инъекционных растворов. Специалисты должны быть обучены правилам техники безопасности при работе с высоким давлением и химическими реагентами.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-03-003-01 в сметной документации необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Измерьте общую длину инъекторов, подлежащих забивке и извлечению, в метрах. Например, если требуется забить и извлечь 50 инъекторов длиной по 3 метра каждый, общий объем составит 50 * 3 = 150 м. Поскольку единица измерения нормы — 100 м, объем для расчета будет 1.5 (150 м / 100 м).
2. Проверка группы грунта и глубины: Убедитесь, что грунты на объекте соответствуют 1 группе, а глубина забивки не превышает 4 метров. Если условия отличаются, возможно, потребуется применение других норм из группы 05-03-003 (например, ГЭСН 05-03-003-02 для глубины до 5 м или ГЭСН 05-03-003-08 для грунтов 2 группы).
3. Расчет трудозатрат: Умножьте объем работ (в единицах 100 м) на нормативные трудозатраты рабочих-строителей (131 чел.-ч). Например, для 1.5 единиц: 1.5 * 131 = 196.5 чел.-ч.
4. Расчет расхода материалов: Для каждого материала, указанного в норме, умножьте его нормативный расход на объем работ. Например, для цемента: 0.072 т * 1.5 = 0.108 т.
5. Расчет времени эксплуатации машин: Аналогично, для каждой машины умножьте ее нормативное время эксплуатации на объем работ. Например, для буровых установок перфораторного бурения: 14.4 маш.-ч * 1.5 = 21.6 маш.-ч.
6. Учет дополнительных факторов: При необходимости примените повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями сборников ГЭСН, например, для стесненных условий производства работ, работы в зимнее время (при температуре грунта ниже +5°С требуется тепляк).

Примеры использования

Пример 1: Укрепление фундамента здания

Необходимо укрепить фундамент старого здания методом инъектирования. Проект предусматривает забивку 200 инъекторов длиной 3,5 метра каждый в грунты 1 группы. Общая длина инъекторов составит 200 * 3,5 = 700 м.

• Объем работ для расчета: 700 м / 100 м = 7 единиц.
• Трудозатраты рабочих: 7 * 131 чел.-ч = 917 чел.-ч.
• Расход цемента: 7 * 0.072 т = 0.504 т.
• Время работы перфораторных буровых установок: 7 * 14.4 маш.-ч = 100.8 маш.-ч.

Пример 2: Устройство противофильтрационной завесы

Для создания противофильтрационной завесы вокруг котлована требуется забить и извлечь 50 инъекторов длиной 4 метра каждый в песчаные грунты 1 группы.

• Общая длина инъекторов: 50 * 4 = 200 м.
• Объем работ для расчета: 200 м / 100 м = 2 единицы.
• Трудозатраты рабочих: 2 * 131 чел.-ч = 262 чел.-ч.
• Расход воды: 2 * 0.07 м³ = 0.14 м³.

Особенности и ограничения

• Группа грунта: Норма строго привязана к грунтам 1 группы. При работе с грунтами других групп (например, 2 группы, включающей плотные пески, гравий, твердые супеси и глины) необходимо применять соответствующие расценки, например, ГЭСН 05-03-003-08 и далее по глубине.
• Глубина: Максимальная глубина, учтенная данной нормой, составляет 4 метра. Для больших глубин существуют другие расценки в рамках того же подраздела (05-03-003), например, ГЭСН 05-03-003-05 для глубины до 10 м.
• Тип инъектирования: Данная норма описывает работы по забивке и извлечению инъекторов, что является частью процесса инъектирования. Сами работы по нагнетанию раствора могут быть учтены другими нормами, например, ГЭСН 05-03-001-01 "Цементация грунтов".
• Проектная документация: Работы по закреплению грунтов должны выполняться строго по проекту, который определяет тип инъекционного раствора, шаг инъектирования, объемы и технологические параметры. Отклонения от проекта допускаются только с согласия проектной организации.
• Контроль качества: Важно контролировать температуру воздуха, воды и сухой смеси, точное дозирование, время перемешивания и время использования раствора для обеспечения качества инъектирования.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Использование ГЭСН 05-03-003-01 для грунтов, не относящихся к 1 группе, приведет к некорректному расчету ресурсов, так как трудозатраты и расход машинного времени значительно отличаются для более плотных или сложных грунтов. Как избежать: Всегда проводите инженерно-геологические изыскания и строго следуйте их результатам при выборе нормы.
2. Неверный учет глубины: Применение данной нормы для глубин свыше 4 метров является ошибкой. Как избежать: Внимательно проверяйте проектную глубину инъектирования и выбирайте соответствующую норму из подраздела 05-03-003.
3. Игнорирование состава работ: Норма 05-03-003-01 включает забивку, извлечение, заливку скважин и переноску линии. Попытка применить ее для других видов инъекционных работ (например, только для нагнетания без забивки/извлечения инъекторов) или, наоборот, не учесть все операции, приведет к искажению сметы. Как избежать: Детально изучайте состав работ, предусмотренный нормой, и сопоставляйте его с фактически выполняемыми операциями.
4. Неучет специфики инъекционных растворов: Хотя норма учитывает материалы для цементного раствора, для других типов инъектирования (например, смолами, силикатами) могут потребоваться иные материалы и технологии, которые не учтены в данной ГЭСН. Как избежать: Применяйте специализированные нормы для химического закрепления грунтов или заполнения пустот в конструкциях, если это предусмотрено проектом. Например, ГЭСНр 69-20-01 для заполнения пустот в железобетонных конструкциях.
5. Отсутствие пробного инъектирования: Для точного определения расхода инъекционного состава и оптимальных технологических параметров рекомендуется проводить пробное инъектирование. Как избежать: Включайте в проект и смету затраты на пробное инъектирование, особенно при работе с новыми или сложными грунтами.

Практические советы

• Взаимодействие с проектировщиками: Тесное сотрудничество со специалистами, разработавшими проект инъектирования, поможет избежать разночтений и правильно применить норму. Уточняйте все детали, касающиеся типа грунтов, глубины, типа инъекционного раствора и технологии работ.
• Использование актуальных редакций: Всегда используйте самые актуальные редакции ГЭСН, утвержденные Минстроем России. Нормативы регулярно обновляются, и применение устаревших данных может привести к ошибкам в расчетах.
• Учет вспомогательных работ: Помимо основных операций, не забывайте о вспомогательных работах, таких как подготовка площадки, устройство временных дорог, водоотведение, которые могут быть учтены отдельными нормами или коэффициентами.
• Контроль качества материалов: Убедитесь, что используемые материалы (цемент, песок, вода) соответствуют требованиям стандартов и проектной документации, так как это напрямую влияет на качество закрепления грунта.
• Документирование процесса: Ведите подробный журнал работ, фиксируя объемы, расход материалов, время работы машин, а также любые отклонения от проекта. Это поможет при проверке сметы и разрешении спорных вопросов.

Связанные нормы

Для комплексного расчета работ по инъектированию грунтов и смежным видам деятельности могут потребоваться следующие нормы:

• ГЭСН 05-03-003-02: Забивка и извлечение инъекторов в грунтах: 1 группы при глубине до 5 м.
• ГЭСН 05-03-003-03: Забивка и извлечение инъекторов в грунтах: 1 группы при глубине до 6 м.
• ГЭСН 05-03-003-08: Забивка и извлечение инъекторов в грунтах: 2 группы при глубине до 4 м.
• ГЭСН 05-03-001-01: Цементация грунтов. Эта норма учитывает работы по нагнетанию цементного раствора в скважины.
• ГЭСНр 69-20-01: Заполнение пустот в железобетонных конструкциях методом инъектирования. Применяется, если инъектирование направлено на усиление или гидроизоляцию именно бетонных конструкций, а не грунта.
• СП 22.13330.2016: "Основания зданий и сооружений". Устанавливает нормы проектирования оснований, включая требования к укреплению грунтов.
• СП 45.13330.2017: "Земляные сооружения, основания и фундаменты". Содержит требования к производству работ по устройству оснований и фундаментов, включая методы укрепления грунтов.
• СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011: "Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве". Этот стандарт устанавливает основные требования к проектированию и производству работ по инъекционному укреплению грунтов.

Контрольные моменты

При работе с ГЭСН 05-03-003-01 важно уделять внимание следующим контрольным точкам:

• Соответствие геологическим условиям: Убедитесь, что фактические характеристики грунтов соответствуют 1 группе, указанной в норме. Любые отклонения должны быть отражены в проектной документации и, возможно, потребуют корректировки применяемых норм.
• Точность измерений: Длина инъекторов и глубина их погружения должны быть точно измерены и зафиксированы, так как они являются основой для расчета объема работ.
• Качество инъекторов: Инъекторы должны быть прочными, не деформироваться при погружении и иметь перфорацию, обеспечивающую достаточную пропускную способность для раствора.
• Приготовление раствора: Строго соблюдайте рецептуру и технологию приготовления инъекционного раствора, указанные в проекте. Неправильное соотношение компонентов может привести к снижению эффективности закрепления грунта.
• Давление нагнетания: Контролируйте давление нагнетания раствора, чтобы обеспечить его равномерное распределение в грунте и избежать нежелательных эффектов (например, разрыва грунта).
• Температурный режим: При работе в холодное время года необходимо обеспечить положительную температуру грунта в зоне закрепления (не ниже +5°С) и раствора, чтобы гарантировать правильное схватывание и твердение.

Правильное применение ГЭСН 05-03-003-01 и учет всех сопутствующих факторов позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы на работы по инъекционному закреплению грунтов, способствуя успешной реализации строительных проектов.