ГЭСН 05-03-031-09: Устройство свай Jet1 в связных грунтах

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-03-031-09

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-09 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации. Эта норма относится к группе 05-03-031 "Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet1) в связных грунтах". Она конкретизирует затраты на формирование свай длиной до 10 метров и диаметром свыше 600 до 700 мм.

Технология струйной цементации (Jet Grouting) – это современный и эффективный метод укрепления грунтов, позволяющий создавать грунтоцементные элементы (сваи, массивы) с заданными прочностными и деформационными характеристиками. Метод Jet1, или однокомпонентная технология, предполагает разрушение грунта высоконапорной струей цементного раствора и его одновременное перемешивание с этим раствором. В результате образуется новый материал – грунтобетон, обладающий повышенной несущей способностью.

Применение данной нормы особенно актуально при:

• Усилении фундаментов существующих зданий и сооружений.
• Устройстве противофильтрационных завес.
• Ограждении котлованов.
• Повышении устойчивости склонов и откосов.
• Укреплении слабых грунтов в основании дорог, мостов, тоннелей.
• Работах в стесненных условиях городской застройки, где недопустимы вибрационные и ударные нагрузки.

Норма 05-03-031-09 предназначена для применения в связных грунтах, к которым относятся суглинки и глины различной консистенции – твердые, полутвердые, туго- и мягкопластичные. Единица измерения данной нормы – 100 метров готовых свай, что означает, что все ресурсные показатели приведены на 100 метров длины грунтоцементных свай указанного диаметра.

Техническая информация: Состав работ, материалы и ресурсы

Правильное применение ГЭСН 05-03-031-09 требует глубокого понимания состава работ и учтенных в норме ресурсов. Это позволяет сметчику точно определить прямые затраты и избежать ошибок.

Состав работ по норме

Согласно официальному описанию, норма 05-03-031-09 включает в себя следующий комплекс работ:

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя доставку цемента и воды на объект, их хранение, а также смешивание в миксерной станции до получения однородного цементного раствора (суспензии) требуемой консистенции.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной технологический процесс, который включает в себя:

• Бурение лидерной скважины до проектной отметки. Хотя в явном составе работ для 05-03-031-09 бурение не указано напрямую, оно является неотъемлемой частью процесса формирования сваи и учтено в комплексе машин.
• Наращивание бурильных труб по мере заглубления.
• Подачу цементного раствора под высоким давлением (до 600 атмосфер или 60 МПа) через сопла струйного монитора, расположенного на нижнем конце буровой колонны.
• Одновременное разрушение грунта высокоэнергетической струей и его перемешивание с цементным раствором в процессе подъема и вращения буровой колонны. Скорость подъема монитора обычно составляет 30-55 см/мин, частота вращения – 15-35 об/мин. В результате образуется грунтоцементное тело заданного диаметра.

3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. Этот этап критически важен для поддержания работоспособности оборудования и предотвращения затвердевания цементного раствора внутри систем. Он включает промывку насосов, шлангов, буровых штанг и мониторов.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-03-031-09 учитывает следующие основные ресурсы на 100 метров свай:

• Трудозатраты рабочих:

• Рабочий 4 разряда: 27.73 чел.-ч

• Рабочий 2 разряда: 0.17 чел.-ч

• Трудозатраты машинистов:

• Затраты труда машинистов: 40.53 чел.-ч

• Машины и механизмы:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии однокомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 35 м: 13.46 маш.-ч. Это основное оборудование, включающее буровую установку, цементировочный насос высокого давления, миксерную станцию и силос для цемента.

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.08 маш.-ч. Используются для вспомогательных работ, таких как подача материалов, монтаж/демонтаж оборудования.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.07 маш.-ч. Применяются для транспортировки материалов и оборудования на объекте.

• Материалы, учитываемые "по проекту" (П):

• Вода: 0 м3. Несмотря на нулевое значение в норме, вода является неотъемлемым компонентом цементного раствора. Ее расход определяется проектом и зависит от водоцементного отношения, типа грунта и требуемых характеристик грунтобетона.

• Добавка для струйной цементации: 0. Аналогично воде, расход добавок (пластификаторов, ускорителей твердения и т.д.) определяется проектом в зависимости от специфики грунтов и требований к грунтобетону.

• Портландцементы бездобавочные: 0. Цемент является основным материалом для формирования грунтоцементной сваи. Его расход также определяется проектом. Для технологии Jet1 оптимальный расход цемента может составлять порядка 0.4 тонн на метр сваи, что обеспечивает высокую плотность и прочность грунтобетона.

Важное примечание для сметчиков: Нулевые значения для воды, добавок и цемента в ГЭСН 05-03-031-09 означают, что эти ресурсы являются "по проекту" (П). Это означает, что их количество должно быть определено в проектной документации на основе инженерно-геологических изысканий и расчетов, а затем учтено в смете дополнительно.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Применение ГЭСН 05-03-031-09 в смете требует внимательности к деталям и понимания технологического процесса.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Прежде всего, необходимо определить общий объем работ в метрах. Если проектом предусмотрено устройство 500 метров свай, то базовый объем для расчета по ГЭСН 05-03-031-09 составит 5 единиц (500 м / 100 м).
2. Расчет прямых затрат:

• Заработная плата рабочих: Умножьте нормативные трудозатраты рабочих (27.73 чел.-ч для 4 разряда и 0.17 чел.-ч для 2 разряда) на объем работ и на текущую стоимость человеко-часа соответствующего разряда.
• Заработная плата машинистов: Умножьте нормативные трудозатраты машинистов (40.53 чел.-ч) на объем работ и на текущую стоимость человеко-часа машиниста.
• Эксплуатация машин и механизмов: Умножьте нормативные машино-часы (13.46 для комплексов машин, 0.08 для кранов, 0.07 для автомобилей) на объем работ и на текущую стоимость машино-часа каждого вида техники.

3. Учет материалов "по проекту":

• На основании проектной документации (рабочих чертежей, технологических карт, результатов опытных работ) определите фактический расход портландцемента, добавок для струйной цементации и воды на 1 метр сваи.
• Умножьте полученные удельные расходы на общий объем работ в метрах.
• Полученные количества материалов включите в смету отдельными позициями, используя текущие цены на эти ресурсы.

4. Накладные расходы и сметная прибыль: После расчета прямых затрат, к ним применяются нормативы накладных расходов (НР) и сметной прибыли (СП) в соответствии с действующими методическими указаниями и обосновывающими документами (например, НР: Пр/812-005.3, СП: Пр/774-005.3).
5. Индексация: Для перевода сметной стоимости из базисных цен в текущие необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.

Примеры использования

Предположим, необходимо устроить 250 метров свай по технологии Jet1 в связных грунтах диаметром 650 мм.

• Объем работ для нормы: 250 м / 100 м = 2.5 единицы.
• Трудозатраты рабочих 4 разряда: 27.73 чел.-ч * 2.5 = 69.325 чел.-ч.
• Трудозатраты машинистов: 40.53 чел.-ч * 2.5 = 101.325 чел.-ч.
• Машино-часы комплексов машин: 13.46 маш.-ч * 2.5 = 33.65 маш.-ч.
• Если по проекту расход цемента составляет 0.4 т/м, то потребуется 0.4 т/м * 250 м = 100 тонн цемента. Аналогично рассчитываются вода и добавки.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма 05-03-031-09 строго предназначена для связных грунтов. Для несвязных грунтов (пески, супеси) применяются другие нормы, например, ГЭСН 05-03-031-22 для несвязных грунтов диаметром свыше 700 до 800 мм. Использование неверной нормы может привести к существенным искажениям в смете, так как расход ресурсов и производительность машин могут значительно отличаться в зависимости от типа грунта.
• Длина и диаметр свай: Норма применима для свай длиной до 10 метров и диаметром от 600 до 700 мм. Для других длин и диаметров существуют соответствующие нормы в той же группе 05-03-031, например, ГЭСН 05-03-031-10 для диаметра свыше 700 до 800 мм.
• Технология Jet1: Норма учитывает только однокомпонентную технологию. Для двухкомпонентной (Jet2) или трехкомпонентной (Jet3) технологий, которые используют дополнительно сжатый воздух или воду для увеличения диаметра и эффективности, применяются другие нормы, например, ГЭСН 05-03-031-05 для бурения при двухкомпонентной технологии.

Полезная информация: Типичные ошибки и советы

Для корректного составления сметы и минимизации рисков сметчикам важно знать о типичных ошибках и следовать практическим рекомендациям.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Игнорирование ресурсов "по проекту": Самая распространенная ошибка – это пропуск или неправильный учет цемента, воды и добавок. Поскольку в норме они указаны с нулевым расходом, сметчики иногда ошибочно полагают, что эти материалы не требуются или их стоимость учтена в других позициях. Это приводит к значительному занижению сметной стоимости.

• Как избежать: Всегда проверяйте проектную документацию на предмет удельных расходов цемента, воды и добавок. При отсутствии таких данных в проекте, запросите их у проектировщика или подрядчика, либо используйте усредненные технические данные, но с обязательным обоснованием и согласованием.

2. Неправильный выбор нормы по типу грунта: Применение нормы для связных грунтов к несвязным (или наоборот) приведет к некорректным расчетам, так как производительность оборудования и расход цемента существенно зависят от инженерно-геологических условий.

• Как избежать: Тщательно изучайте инженерно-геологические изыскания объекта и выбирайте норму, соответствующую фактическому типу грунта на участке производства работ.

3. Несоответствие диаметра и длины свай: Использование нормы 05-03-031-09 для свай, не соответствующих указанным в ней параметрам (длина до 10 м, диаметр свыше 600 до 700 мм), является ошибкой.

• Как избежать: Убедитесь, что параметры свай в проекте точно соответствуют диапазонам, указанным в наименовании нормы. При отклонениях используйте другие нормы из группы 05-03-031.

4. Неучет вспомогательных работ: Хотя норма включает основной комплекс работ, могут потребоваться дополнительные работы, не учтенные в ней (например, подготовительные работы на площадке, устройство временных дорог, водоотлив).

• Как избежать: Внимательно анализируйте проект производства работ (ППР) и технологические карты, чтобы выявить все необходимые вспомогательные работы и включить их в смету отдельными позициями.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Всегда начинайте сметный расчет с тщательного изучения проектной документации, включая инженерно-геологические отчеты, рабочие чертежи и технологические решения. Это позволит правильно выбрать норму и учесть все особенности объекта.
• Консультации со специалистами: При возникновении сомнений по типу грунта, технологии или расходу материалов, не стесняйтесь консультироваться с геологами, проектировщиками или специалистами по струйной цементации.
• Опытные участки: В сложных грунтовых условиях или при отсутствии точных данных о расходе цемента, рекомендуется проведение опытных работ на объекте для определения оптимальных технологических режимов и фактического расхода материалов. Результаты таких работ могут служить обоснованием для корректировки сметных показателей.
• Контроль качества: В процессе выполнения работ необходимо осуществлять контроль качества, включая контроль используемых материалов, расположения и габаритов скважин, соблюдения технологии и соответствия проектным требованиям. Это также может повлиять на фактический расход ресурсов.

Связанные нормы

В сборнике ГЭСН-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов" содержится ряд норм, связанных с технологией струйной цементации:

• ГЭСН 05-03-031-01: Роторное бурение лидерных скважин с прямой промывкой, при однокомпонентной технологии (Jet1) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения до 10 м. Эта норма описывает этап бурения, который является частью общего процесса, учтенного в 05-03-031-09.
• ГЭСН 05-03-031-10: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet1) в связных грунтах, длиной до 10 м, диаметром свыше 700 до 800 мм. Применяется для свай большего диаметра в тех же грунтовых условиях.
• ГЭСН 05-03-031-21: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром свыше 500 до 600 мм. Применяется для несвязных грунтов.
• ГЭСН 05-03-031-22: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром свыше 700 до 800 мм. Применяется для несвязных грунтов и большего диаметра.
• ГЭСН 05-03-031-05: Роторное бурение лидерных скважин с прямой промывкой, при двухкомпонентной технологии (Jet2) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения свыше 10 до 20 м. Эта норма относится к двухкомпонентной технологии, которая отличается от Jet1.

Выбор конкретной нормы зависит от инженерно-геологических условий, проектных решений по диаметру и длине свай, а также выбранной технологии струйной цементации (Jet1, Jet2, Jet3).

Контрольные моменты

При работе с ГЭСН 05-03-031-09 и аналогичными нормами важно обращать внимание на следующие контрольные точки:

• Проектная документация: Убедитесь, что все параметры (диаметр, длина, тип грунта, расход материалов) соответствуют проектным данным.
• Технологические карты: Изучите технологические карты на производство работ, чтобы понять последовательность операций и возможные дополнительные затраты.
• Акты скрытых работ: Для подтверждения объемов и качества выполненных работ по устройству свай необходимо оформлять акты скрытых работ, в которых фиксируются параметры свай и результаты контроля.
• Лабораторные испытания: Прочность грунтобетона должна быть подтверждена лабораторными испытаниями образцов, отобранных на объекте. Прочность грунтоцемента на сжатие в глинистых грунтах составляет от 1 до 3 МПа. Эти данные могут повлиять на корректировку расхода цемента.

Соблюдение этих рекомендаций поможет сметчикам избежать ошибок, обеспечить точность расчетов и обоснованность сметной стоимости работ по устройству свай методом струйной цементации.