ГЭСН 05-03-031-15: Устройство свай Jet 1 в связных грунтах

Введение: ГЭСН 05-03-031-15 – Основа для расчета струйной цементации

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-15 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации. Эта норма относится к разделу "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" сборника ГЭСН-2001-05 . Она регламентирует применение однокомпонентной технологии (Jet 1) для формирования свай в связных грунтах, когда их длина превышает 20 метров, а диаметр составляет до 500 мм.

Технология струйной цементации (Jet Grouting) – это современный и высокоэффективный метод закрепления грунтов, который позволяет создавать прочные грунтоцементные элементы (сваи, колонны, массивы) непосредственно в массиве грунта. Суть метода заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора, которая разрушает структуру грунта и одновременно перемешивает его частицы с цементным раствором.

Основные характеристики нормы 05-03-031-15:

• Назначение: Устройство грунтоцементных свай методом струйной цементации.
• Технология: Однокомпонентная (Jet 1).
• Тип грунта: Связные грунты (глины, суглинки, супеси).
• Длина свай: Свыше 20 метров.
• Диаметр свай: До 500 мм.
• Единица измерения: 100 метров свай.

Применение данной нормы позволяет точно определить потребность в трудовых, машинных и материальных ресурсах, необходимых для выполнения указанных работ, что является основой для формирования достоверной сметной стоимости.

Техническая информация: Детали выполнения работ по ГЭСН 05-03-031-15

Понимание технической стороны процесса, регламентируемого ГЭСН 05-03-031-15, критически важно для корректного применения нормы. Эта расценка охватывает полный комплекс работ по созданию грунтоцементных свай методом Jet 1.

Состав работ по норме

Согласно входным данным и официальным источникам, норма 05-03-031-15 включает в себя три основных технологических операции :

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя дозирование и смешивание компонентов цементного раствора (цемент, вода, при необходимости – добавки) до получения однородной суспензии требуемой консистенции. Раствор готовится в специализированных миксерных установках, которые обеспечивают равномерное распределение всех компонентов.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной этап, в ходе которого происходит непосредственное создание сваи. Процесс включает в себя бурение лидерной скважины до проектной отметки с помощью буровой установки. Затем, при обратном ходе буровой колонны (подъеме с одновременным вращением), через форсунки (сопла) монитора под высоким давлением (обычно 40-50 МПа) подается цементный раствор. Высоконапорная струя разрушает и размывает грунт, одновременно перемешивая его с цементным раствором. Часть размытого грунта выносится на поверхность, а оставшаяся смесь твердеет, образуя грунтоцементную сваю (грунтобетон) с заданными прочностными и деформационными характеристиками. Для связных грунтов, как указано в норме, диаметр свай по технологии Jet 1 обычно составляет 500-600 мм, что соответствует параметру "до 500 мм" в данной норме.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. После завершения формирования свай необходимо тщательно промыть все элементы нагнетательного оборудования (насосы, шланги, мониторы) для предотвращения затвердевания цементного раствора и обеспечения их дальнейшей работоспособности.

Материалы и ресурсы

ГЭСН 05-03-031-15 определяет потребность в следующих ресурсах для выполнения работ на 100 метров свай:

• Трудовые ресурсы:

• Рабочий 4 разряда: 13.23 чел.-ч

• Рабочий 2 разряда: 0.09 чел.-ч

• Общие трудозатраты рабочих: 13.32 чел.-ч

• Машины и оборудование:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии однокомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м: 6.42 маш.-ч. Эти комплексы включают буровые установки, цементировочные насосы высокого давления, миксерные станции и силосы для хранения цемента.

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.04 маш.-ч. Используются для погрузочно-разгрузочных работ, монтажа/демонтажа оборудования и вспомогательных операций.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.03 маш.-ч. Применяются для транспортировки материалов, оборудования и отходов.

• Материалы:

• Вода: 0 м3

• Добавка для струйной цементации: 0 ч

• Портландцементы бездобавочные: 0 ч

Важно отметить, что для воды, добавок и портландцементов в норме указано "0" или "П" (по проекту) . Это означает, что их фактический расход не нормируется данной расценкой и должен определяться на основании проектной документации, исходя из конкретных инженерно-геологических условий объекта, требуемых прочностных характеристик грунтоцемента и состава цементного раствора. Например, прочность грунтоцемента на сжатие в глинистых грунтах может составлять от 1 до 3 МПа, а модуль деформации варьируется от 50 до 5000 МПа.

Требования к квалификации

Для выполнения работ, предусмотренных ГЭСН 05-03-031-15, требуются рабочие соответствующей квалификации. Основные трудозатраты приходятся на рабочих 4 разряда (13.23 чел.-ч), что указывает на необходимость наличия высококвалифицированных специалистов, способных управлять сложным оборудованием и контролировать технологические процессы. Рабочие 2 разряда (0.09 чел.-ч) выполняют вспомогательные операции. Операторы буровых установок и насосов должны обладать глубокими знаниями технологии струйной цементации и уметь работать с автоматизированными системами контроля.

Практическое применение: Расчет и особенности ГЭСН 05-03-031-15

Правильное применение ГЭСН 05-03-031-15 в сметной практике требует не только знания состава работ и ресурсов, но и понимания алгоритма расчета, а также учета специфических особенностей и ограничений данной нормы.

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет сметной стоимости по ГЭСН 05-03-031-15 осуществляется на основе ресурсного метода, который предполагает определение потребности в каждом виде ресурса (трудозатраты, машино-часы, материалы) и последующее умножение этих объемов на их текущую стоимость. Единица измерения нормы – 100 метров свай.

1. Определение объема работ: Прежде всего, необходимо определить общий объем работ в метрах свай, подлежащих устройству по данной технологии. Например, если проектом предусмотрено устройство 500 метров свай, то объем работ для применения нормы составит 5 единиц (500 м / 100 м).
2. Расчет трудозатрат: Умножьте нормативные трудозатраты на объем работ. Для 500 метров свай:

• Рабочий 4 разряда: 13.23 чел.-ч/100 м * 5 = 66.15 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 0.09 чел.-ч/100 м * 5 = 0.45 чел.-ч

3. Расчет машино-часов: Аналогично рассчитайте потребность в машино-часах:

• Комплексы машин для струйной цементации: 6.42 маш.-ч/100 м * 5 = 32.1 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу: 0.04 маш.-ч/100 м * 5 = 0.2 маш.-ч
• Автомобили бортовые: 0.03 маш.-ч/100 м * 5 = 0.15 маш.-ч

4. Учет материалов: Поскольку расход цемента, воды и добавок не нормируется данной расценкой (указано "по проекту"), их количество должно быть определено на основании проектной документации. В смете эти материалы учитываются отдельными позициями с указанием фактического расхода, полученного из проекта или технологических карт.
5. Применение коэффициентов: В зависимости от условий производства работ (например, стесненные условия, работа в зимнее время, особенности грунтов) могут применяться повышающие или понижающие коэффициенты к нормам затрат труда и эксплуатации машин. Эти коэффициенты регламентируются Общими положениями к сборникам ГЭСН и соответствующими методическими указаниями.

Примеры использования

ГЭСН 05-03-031-15 применяется в различных строительных проектах, где требуется укрепление грунтов или создание противофильтрационных завес в связных грунтах на значительной глубине. Типичные примеры включают:

• Усиление фундаментов: При реконструкции зданий или увеличении нагрузок на существующие фундаменты, когда необходимо повысить несущую способность основания без значительных вибрационных воздействий.
• Ограждение котлованов: Создание грунтоцементных стен для ограждения глубоких котлованов, особенно в условиях плотной городской застройки, где важна минимизация деформаций окружающих зданий. Такие стены могут выполнять и противофильтрационную функцию.
• Устройство противофильтрационных завес: Для предотвращения проникновения воды в котлованы, тоннели или другие подземные сооружения.
• Укрепление склонов и откосов: Повышение устойчивости естественных и искусственных склонов, насыпей.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма строго ориентирована на связные грунты. При работе в несвязных (песчаных) грунтах, несмотря на возможность применения Jet 1, следует использовать другие нормы таблицы ГЭСН 05-03-031, например, ГЭСН 05-03-031-19, которые учитывают специфику таких грунтов и могут иметь другие показатели расхода ресурсов.
• Длина и диаметр: Параметры длины (свыше 20 м) и диаметра (до 500 мм) являются определяющими для применения данной нормы. Для свай других размеров существуют смежные расценки в той же таблице.
• Однокомпонентная технология (Jet 1): Эта технология отличается простотой и эффективностью, но может быть менее производительной или не обеспечивать требуемый диаметр свай в некоторых условиях по сравнению с двух- или трехкомпонентными системами (Jet 2, Jet 3). Если проектом предусмотрена двухкомпонентная технология, следует применять соответствующие нормы, например, ГЭСН 05-03-031-52.
• Зависимость от проекта: Расход цемента и добавок, а также водоцементное отношение, являются проектными показателями. Сметчик должен внимательно изучать проектную документацию, чтобы корректно учесть эти материалы.

Полезная информация: Советы и контроль для сметчиков

Для эффективного и безошибочного применения ГЭСН 05-03-031-15 сметчикам необходимо учитывать ряд практических аспектов, избегать типичных ошибок и знать о связанных нормах и контрольных требованиях.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильная интерпретация типа грунта: Одна из частых ошибок – применение нормы 05-03-031-15, предназначенной для связных грунтов, к несвязным грунтам (пескам, супесям). Это может привести к некорректному расчету ресурсов, так как в разных типах грунтов могут отличаться параметры инъекции, расход цемента и диаметр получаемых свай. Решение: Всегда тщательно изучайте инженерно-геологические изыскания и проектную документацию для точного определения типа грунта на участке. При необходимости используйте другие нормы таблицы 05-03-031, например, ГЭСН 05-03-031-19 для несвязных грунтов.
2. Игнорирование проектного расхода материалов: В норме 05-03-031-15 расход цемента, воды и добавок указан как "по проекту". Ошибка заключается в том, что сметчики могут не включать эти материалы в смету или использовать усредненные значения без привязки к конкретному проекту. Решение: Всегда запрашивайте у проектировщиков данные по расходу цемента, водоцементному отношению и необходимости применения добавок. Эти данные должны быть обоснованы расчетами и опытными работами.
3. Неучет длины и диаметра свай: Данная норма строго привязана к сваям длиной свыше 20 м и диаметром до 500 мм. Применение ее для свай других размеров без соответствующих корректировок или выбора другой нормы – грубая ошибка. Решение: Внимательно проверяйте проектные размеры свай и выбирайте соответствующую норму из таблицы ГЭСН 05-03-031.
4. Отсутствие контроля качества в смете: Хотя сама норма не описывает контроль качества, его отсутствие в проекте или смете может привести к серьезным проблемам на этапе строительства. Решение: Учитывайте затраты на оперативный и приемочный контроль качества грунтоцементных свай, включая геофизические методы (акустическое прозвучивание, георадар) и, при необходимости, отбор кернов.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите всю проектную документацию, включая разделы по геотехнике, инженерно-геологическим изысканиям и технологическим картам. Это поможет избежать ошибок в определении объемов работ и расхода материалов.
• Взаимодействие с проектировщиками и технологами: Поддерживайте постоянную связь с проектным отделом и специалистами, отвечающими за технологию производства работ. Уточняйте все неясные моменты, особенно касающиеся состава цементного раствора и параметров инъекции.
• Учет специфики Jet 1: Помните, что технология Jet 1 (однокомпонентная) наиболее проста в исполнении и обеспечивает высокую плотность и прочность грунтоцемента, но диаметр свай в связных грунтах ограничен. Это важно при оценке применимости нормы и сравнении с альтернативными решениями.
• Мониторинг изменений в нормативах: Сметные нормы периодически обновляются. Следите за актуальными редакциями ГЭСН и письмами Минстроя России, чтобы использовать только достоверные данные.

Связанные нормы

Таблица ГЭСН 05-03-031 "Крепление грунта методом струйной цементации вертикальными грунтоцементными сваями" содержит ряд норм, которые могут применяться в схожих, но отличающихся условиях. Важно знать эти нормы для правильного выбора расценки:

• По диаметру свай (Jet 1, связные грунты, длина свыше 20 м):

• ГЭСН 05-03-031-16: Устройство свай диаметром свыше 500 до 600 мм.

• ГЭСН 05-03-031-17: Устройство свай диаметром свыше 600 до 700 мм.

• ГЭСН 05-03-031-18: Устройство свай диаметром свыше 700 до 800 мм.

• По типу грунта (Jet 1, длина до 10 м, диаметр до 500 мм):

• ГЭСН 05-03-031-19: Устройство свай в несвязных грунтах.

• По технологии (Jet 2, двухкомпонентная):

• ГЭСН 05-03-031-41: Устройство свай по двухкомпонентной технологии (Jet 2) в связных грунтах, длиной до 10 м, диаметром свыше 900 до 1000 мм.

• ГЭСН 05-03-031-52: Устройство свай по двухкомпонентной технологии (Jet 2) в связных грунтах, длиной свыше 20 м, диаметром до 1000 мм.

Выбор правильной нормы из этой таблицы критически важен для точности сметы.

Контрольные моменты

Контроль качества при устройстве грунтоцементных свай методом струйной цементации является обязательным этапом, обеспечивающим соответствие выполненных работ проектным требованиям.

• Операционный контроль: Включает постоянный мониторинг параметров инъекции (давление, расход раствора, скорость подъема и вращения буровой колонны) в процессе формирования сваи. Современное оборудование для струйной цементации оснащено системами, которые позволяют оператору отслеживать эти параметры в режиме реального времени.
• Геометрический контроль: Проверка соответствия фактического расположения, длины и диаметра свай проектным данным. Диаметр свай, полученных по технологии Jet 1 в связных грунтах, обычно составляет 500-600 мм, но может варьироваться в зависимости от свойств грунта и параметров инъекции.
• Контроль прочностных характеристик: Определение прочности грунтоцемента на сжатие. Это может осуществляться путем отбора кернов из готовых свай и их лабораторных испытаний, хотя этот метод может давать заниженные показатели из-за повреждения керна. Более эффективными считаются неразрушающие геофизические методы, такие как акустическое прозвучивание или георадар, которые позволяют оценить сплошность и прочность грунтоцементного массива в естественном залегании.
• Документирование: Ведение подробной исполнительной документации, включающей журналы работ, данные мониторинга, результаты испытаний и акты скрытых работ. Это обеспечивает прозрачность процесса и подтверждает качество выполненных работ.

Соблюдение всех этих аспектов позволит сметчику составить максимально точную и обоснованную смету, а строителям – выполнить работы в соответствии с нормативными требованиями и проектными решениями.