ГЭСН 05-03-031-16: Устройство свай Jet1 в связных грунтах

Введение

Норма ГЭСН 05-03-031-16 является ключевым элементом в сметном нормировании работ по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации. Эта технология, известная как Jet Grouting, или Jet 1 (однокомпонентная технология), широко применяется для укрепления слабых грунтов и усиления фундаментов в различных строительных проектах.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-03-031-16 предназначена для определения ресурсных затрат на устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet 1) в связных грунтах. Важными параметрами, ограничивающими область применения данной нормы, являются: длина свай – свыше 20 метров, и их диаметр – от 500 до 600 мм.

Технология Jet 1 заключается в разрушении грунта высоконапорной струей цементного раствора и одновременном перемешивании его с этим раствором. В результате образуется новый материал – грунтобетон, обладающий повышенными прочностными и деформационными характеристиками.

Основные характеристики технологии Jet 1:

• Универсальность: Применима в различных типах грунтов, включая песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые, а также в разрушенных известняках.
• Высокая производительность: Позволяет выполнять большие объемы работ в сжатые сроки.
• Безопасность: Отсутствие вибрационных и ударных нагрузок делает ее идеальной для работы вблизи существующих зданий и в условиях плотной городской застройки.
• Формирование грунтоцементных колонн: Диаметр свай, создаваемых по технологии Jet 1, в глинистых грунтах обычно составляет 500-600 мм, что соответствует параметрам данной нормы.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-16 охватывает полный комплекс операций, необходимых для устройства грунтоцементных свай по технологии Jet 1. В состав работ включены следующие основные этапы: [Входные данные]

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя дозирование и смешивание цемента (как правило, портландцемента бездобавочного) с водой, а при необходимости – с добавками для струйной цементации. Приготовление раствора осуществляется на специализированных миксерных станциях, обеспечивающих однородность и требуемые свойства цементной суспензии.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной технологический процесс, который выполняется с помощью буровой установки, оснащенной специальным монитором. Сначала бурится лидерная скважина до проектной отметки. Затем, при обратном ходе буровой колонны, через форсунки монитора под высоким давлением (до 600 атмосфер) подается цементный раствор. Струя раствора разрушает и одновременно перемешивает грунт, формируя грунтоцементную сваю заданного диаметра.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. После завершения формирования сваи необходимо тщательно промыть все нагнетательное оборудование (насосы, шланги, монитор) для предотвращения затвердевания цементного раствора и обеспечения его работоспособности для последующих операций. [Входные данные, 29]

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-03-031-16 предусмотрены следующие основные ресурсы: [Входные данные]

Трудозатраты рабочих:

• Рабочий 4 разряда: 18.99 чел.-ч на 100 м свай.
• Рабочий 2 разряда: 0.12 чел.-ч на 100 м свай.

Машины и оборудование:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии однокомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м: 9.22 маш.-ч на 100 м свай. Это основное оборудование, включающее буровую установку, цементировочный насос высокого давления и миксерную станцию.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.06 маш.-ч на 100 м свай. Используются для вспомогательных операций, таких как подача материалов или монтаж/демонтаж оборудования.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.05 маш.-ч на 100 м свай. Применяются для транспортировки материалов и оборудования на объекте.

Материалы:

• Вода: 0 м3. Следует отметить, что расход воды для приготовления цементного раствора является критически важным параметром, определяющим водоцементное отношение и, как следствие, прочность грунтобетона. Нулевое значение в норме указывает на то, что расход воды, как и цемента, должен быть определен проектом производства работ и технологической картой, исходя из требуемых характеристик грунтобетона и инженерно-геологических условий.
• Добавка для струйной цементации: 0 ч. (Вероятно, опечатка в исходных данных, должно быть в единицах массы или объема). Расход добавок, улучшающих свойства цементного раствора (например, пластификаторов, ускорителей твердения), определяется проектом и рецептурой раствора.
• Портландцементы бездобавочные: 0 ч. (Вероятно, опечатка в исходных данных, должно быть в единицах массы). Цемент является основным материалом для формирования грунтоцементных свай. Его расход, как и в случае с водой, должен быть рассчитан исходя из проектной прочности грунтобетона и характеристик грунта.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих на 100 метров свай по норме ГЭСН 05-03-031-16 составляют 19.11 чел.-ч (18.99 чел.-ч для рабочего 4 разряда и 0.12 чел.-ч для рабочего 2 разряда). Средний разряд работы составляет приблизительно 4.0. Время выполнения работ машинами составляет 9.22 маш.-ч для комплексов машин, 0.06 маш.-ч для кранов и 0.05 маш.-ч для автомобилей. [Входные данные]

Требования к квалификации

Для выполнения работ по устройству свай методом струйной цементации требуются квалифицированные специалисты. Основные трудозатраты приходятся на рабочих 4 разряда, что подразумевает наличие у них глубоких знаний и опыта в области буровых и цементационных работ, умение работать со сложным оборудованием и контролировать технологические параметры процесса. Рабочие 2 разряда выполняют вспомогательные операции. [Входные данные]

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-03-031-16 в сметной документации необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объемов работ: На основе проектной документации определите общую длину свай, подлежащих устройству, в метрах. Поскольку единица измерения нормы – 100 м, полученный объем необходимо разделить на 100.
2. Применение нормы: Умножьте полученный объем (в сотнях метров) на нормативные показатели, указанные в ГЭСН 05-03-031-16 для трудозатрат рабочих, машино-часов и других учтенных ресурсов.
3. Учет неучтенных материалов: Особое внимание уделите материалам, расход которых в норме указан как "0" (вода, цемент, добавки). Их фактический расход должен быть определен на основании проектных данных, технологических карт и рецептуры цементного раствора, обеспечивающей требуемую прочность грунтобетона. Эти материалы добавляются в смету отдельными позициями.
4. Накладные расходы и сметная прибыль: Накладные расходы и сметная прибыль рассчитываются в соответствии с Методиками, утвержденными Приказами Минстроя России № 812/пр от 21.12.2020 и № 774/пр от 11.12.2020 соответственно.
5. Индексация: Полученные прямые затраты (оплата труда, эксплуатация машин, стоимость материалов) индексируются к текущему уровню цен с использованием соответствующих индексов пересчета.

Примеры использования

• Усиление фундаментов существующих зданий: При реконструкции или надстройке зданий, расположенных на слабых связных грунтах, данная норма применяется для расчета затрат на устройство грунтоцементных свай, которые повышают несущую способность основания.
• Устройство противофильтрационных завес: В связных грунтах, где требуется создание водонепроницаемых барьеров (например, для ограждения котлованов или защиты от грунтовых вод), ГЭСН 05-03-031-16 используется для расчета стоимости работ по формированию сплошных или пересекающихся грунтоцементных свай.
• Стабилизация склонов и откосов: При необходимости укрепления неустойчивых склонов в связных грунтах, где требуется создание армирующего массива из грунтоцемента.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма строго применима только для связных грунтов. Для несвязных грунтов (пески, супеси) существуют другие нормы в той же группе 05-03-031, например, ГЭСН 05-03-031-19 (для несвязных грунтов, длиной до 10 м, диаметром до 500 мм) или ГЭСН 05-03-031-22 (для несвязных грунтов, длиной до 10 м, диаметром свыше 500 до 600 мм).
• Длина и диаметр свай: Точное соответствие проектным параметрам (длина свыше 20 м, диаметр 500-600 мм) является обязательным условием для применения данной нормы. При отклонениях следует искать более подходящие нормы или применять корректирующие коэффициенты, если таковые предусмотрены.
• Инженерно-геологические изыскания: Корректное применение нормы невозможно без детальных инженерно-геологических изысканий, которые подтверждают тип грунта, его характеристики и позволяют определить оптимальные параметры цементации (давление, расход раствора, скорость подъема монитора).

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы по типу грунта: Одна из наиболее частых ошибок – применение ГЭСН 05-03-031-16 для несвязных грунтов. Это приводит к некорректному расчету ресурсов, так как технология и параметры цементации для разных типов грунтов существенно отличаются. Как избежать: Всегда сверяйтесь с инженерно-геологическими отчетами и выбирайте норму строго по типу грунта, указанному в названии нормы (в данном случае – "в связных грунтах").
2. Игнорирование проектных данных по материалам: Нулевой расход цемента и воды в норме не означает их отсутствие в смете. Это указывает на то, что их количество должно быть определено проектом. Как избежать: Обязательно запрашивайте у проектировщиков данные по рецептуре цементного раствора и его расходу на единицу объема грунтоцементной сваи.
3. Неучет длины и диаметра свай: Применение данной нормы для свай, не соответствующих указанным в ней длине (свыше 20 м) и диаметру (свыше 500 до 600 мм), является ошибкой. Как избежать: Тщательно проверяйте соответствие проектных параметров свай характеристикам, указанным в наименовании нормы. Для других параметров ищите соответствующие нормы в сборнике ГЭСН-05.
4. Отсутствие контроля качества: Недостаточный контроль за процессом цементации и качеством получаемого грунтобетона может привести к отклонениям от проектных характеристик. Как избежать: Включайте в смету затраты на лабораторные испытания образцов грунтобетона и контроль параметров инъектирования (давление, расход, скорость).

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед составлением сметы на работы по струйной цементации, внимательно изучите раздел проекта, касающийся геотехнических решений. Это поможет правильно определить тип грунта, требуемые характеристики грунтобетона и объемы работ.
• Взаимодействие с технологами: При наличии неучтенных материалов или специфических условий, консультируйтесь с инженерами-технологами, специализирующимися на струйной цементации, для определения точных расходов и корректирующих коэффициентов.
• Учет специфики объекта: Обращайте внимание на стесненные условия работы, наличие подземных коммуникаций, близость существующих сооружений. Хотя технология Jet 1 минимизирует вибрации, эти факторы могут влиять на организацию работ и требовать применения дополнительных коэффициентов.
• Контроль качества материалов: Убедитесь, что используемые цемент и добавки соответствуют требованиям проекта и нормативным документам.

Связанные нормы

В сборнике ГЭСН-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" существуют другие нормы, которые могут быть связаны с ГЭСН 05-03-031-16 или применяться в схожих ситуациях:

• Нормы на струйную цементацию с другими параметрами:
• ГЭСН 05-03-031-17: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet 1) в связных грунтах, длиной свыше 20 м, диаметром: свыше 600 до 700 мм.
• ГЭСН 05-03-031-18: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet 1) в связных грунтах, длиной свыше 20 м, диаметром: свыше 700 до 800 мм.
• ГЭСН 05-03-031-19: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet 1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром: до 500 мм.
• ГЭСН 05-03-031-20: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet 1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром: свыше 500 до 600 мм.
• Нормы на другие виды свайных работ:
• ГЭСН 05-01-028: Устройство буронабивных свай в сухих устойчивых грунтах.
• ГЭСН 05-03-001-03: Цементация грунтов нисходящим способом.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества работ по устройству грунтоцементных свай необходимо контролировать следующие аспекты:

• Качество исходных материалов: Проверка сертификатов на цемент, воду и добавки.
• Параметры цементного раствора: Контроль водоцементного отношения, плотности, вязкости и времени схватывания раствора.
• Технологические параметры инъектирования: Постоянный мониторинг давления нагнетания, расхода раствора, скорости подъема и вращения бурового инструмента.
• Геометрия свай: Контроль глубины погружения, диаметра и вертикальности свай.
• Прочностные характеристики грунтобетона: Отбор образцов (кернов) из готовых свай и их лабораторные испытания на прочность.
• Соответствие проекту: Регулярная сверка фактических параметров работ с проектными требованиями и корректировка при необходимости.

Соблюдение этих контрольных моментов позволит обеспечить высокое качество выполненных работ и долговечность грунтоцементных свай, соответствующих всем нормативным требованиям.