ГЭСН 05-03-031-17: Устройство свай Jet1 в связных грунтах

Введение: Понимание ГЭСН 05-03-031-17

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-17 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации. Эта норма относится к разделу "Закрепление грунтов" Сборника ГЭСН-2001-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов".

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-03-031-17 предназначена для определения потребности в ресурсах (трудозатратах рабочих, времени работы машин и механизмов, расходе материалов) при устройстве свай по технологии однокомпонентной струйной цементации (Jet1).

Ключевые характеристики применения данной нормы:

• Технология: Однокомпонентная струйная цементация (Jet1). Это метод, при котором разрушение грунта и его перемешивание с цементным раствором достигается высокоэнергетической струей цементного раствора, подаваемой под высоким давлением (до 40-50 МПа, иногда до 600 атмосфер).
• Тип грунта: Связные грунты. Важно отметить, что для несвязных грунтов применяются другие нормы в рамках той же группы.
• Длина свай: Свыше 20 метров. Это указывает на применение нормы для глубоких свай, используемых для значительного усиления оснований или создания глубоких противофильтрационных завес.
• Диаметр свай: От 600 до 700 мм. Диаметр свай, формируемых по технологии Jet1 в глинистых грунтах, обычно составляет 500-600 мм, но может достигать 700-800 мм в песчаных грунтах. Данная норма учитывает именно указанный диапазон для связных грунтов.

Технология струйной цементации (Jet Grouting) широко применяется для усиления фундаментов, выравнивания грунтов, укрепления откосов и склонов, ограждения котлованов, а также для создания противофильтрационных завес.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-17 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для устройства грунтоцементных свай по технологии Jet1. Согласно входным данным, состав работ включает:

1. Приготовление раствора. Этот этап предусматривает подготовку цементного раствора требуемой консистенции и состава. Для этого используются миксерные станции, способные производить большие объемы раствора.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной этап, включающий бурение лидерной скважины до проектной отметки, а затем подъем буровой колонны с одновременной подачей цементного раствора под высоким давлением через форсунки монитора. Струя раствора разрушает структуру грунта и перемешивает его с цементным раствором, образуя грунтоцементное тело (грунтобетон).
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. Этот заключительный этап необходим для очистки всего оборудования, контактировавшего с цементным раствором, предотвращая его застывание и обеспечивая готовность к дальнейшей работе. Это включает промывку насосов, рукавов высокого давления и буровой колонны.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-03-031-17 предусмотрены следующие основные ресурсы:

• Рабочий 4 разряда: 25.58 чел.-ч на 100 м свай. Это основной квалифицированный персонал, выполняющий непосредственные работы по формированию свай и управлению оборудованием.
• Рабочий 2 разряда: 0.17 чел.-ч на 100 м свай. Вспомогательный персонал для выполнения подсобных работ.
• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии однокомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м: 12.42 маш.-ч на 100 м свай. Это специализированное оборудование, включающее буровые установки, цементировочные насосы высокого давления и миксерные станции.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.08 маш.-ч на 100 м свай. Используются для погрузочно-разгрузочных работ, подачи материалов и оборудования на рабочую площадку.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.07 маш.-ч на 100 м свай. Применяются для транспортировки материалов, оборудования и отходов.
• Вода: 0 м3. Хотя в норме указан нулевой расход воды как материала, вода является неотъемлемой частью процесса приготовления цементного раствора и промывки оборудования. Ее расход может быть учтен в составе других ресурсов или определяться по проектным данным.
• Добавка для струйной цементации: Учтена в составе работ. Добавки используются для улучшения свойств цементного раствора, таких как удобоукладываемость, скорость схватывания и прочность грунтоцемента.
• Портландцементы бездобавочные: Учтены в составе работ. Цемент является основным компонентом для создания грунтоцемента, обеспечивающего прочностные характеристики сваи.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты по норме ГЭСН 05-03-031-17 составляют 25.58 чел.-ч для рабочего 4 разряда и 0.17 чел.-ч для рабочего 2 разряда на каждые 100 метров свай. Суммарные трудозатраты составляют 25.75 чел.-ч. Средний разряд рабочих, задействованных в процессе, составляет примерно 3.99. Эти показатели отражают время, необходимое для выполнения всех операций, предусмотренных нормой, включая подготовительные, основные и заключительные работы.

Требования к квалификации

Выполнение работ по струйной цементации требует высокой квалификации персонала. Рабочие 4-го разряда должны обладать знаниями и навыками в области буровых работ, приготовления и нагнетания цементных растворов, а также уметь работать со специализированным оборудованием. Рабочие 2-го разряда выполняют вспомогательные функции под руководством более опытных специалистов. Важно, чтобы весь персонал прошел соответствующее обучение и имел опыт работы с технологией Jet1, особенно учитывая высокие давления, используемые в процессе.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение ГЭСН 05-03-031-17 в сметной документации осуществляется ресурсным методом.

1. Определение объема работ: Прежде всего, необходимо определить общий объем работ в единицах измерения нормы (100 м свай). Например, если требуется устройство 500 метров свай, то объем составит 5 единиц нормы.
2. Расчет прямых затрат:

• Затраты труда рабочих: Умножьте норму трудозатрат (25.75 чел.-ч на 100 м) на определенный объем работ. Например, для 500 м: 25.75 чел.-ч/100 м * 500 м = 128.75 чел.-ч.
• Затраты на эксплуатацию машин и механизмов: Аналогично, умножьте норму машино-часов для каждого вида техники на объем работ. Например, для комплексов машин: 12.42 маш.-ч/100 м * 500 м = 62.1 маш.-ч.
• Затраты на материалы: Определите расход материалов, таких как цемент и добавки, исходя из проектных данных и технологических карт. Хотя в данной норме конкретные расходы цемента и добавок не указаны, они являются основными материалами и должны быть учтены в смете по отдельным позициям или на основании проектных данных. Расход воды также должен быть учтен, если он не включен в стоимость эксплуатации машин.

3. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями, например, Методикой определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации.
4. Применение коэффициентов: При необходимости применяются поправочные коэффициенты, учитывающие особые условия производства работ (стесненность, работу в зимнее время, работу на уклонах и т.д.), согласно общим положениям к сборникам ГЭСН и соответствующим приложениям.

Примеры использования

• Усиление фундаментов существующего здания: При реконструкции старых зданий, где необходимо увеличить несущую способность основания без значительных вибраций, ГЭСН 05-03-031-17 может быть применена для расчета устройства глубоких грунтоцементных свай под существующими фундаментами.
• Ограждение глубокого котлована: Для строительства подземных сооружений, требующих глубоких котлованов, данная норма может использоваться для расчета устройства грунтоцементных свай, формирующих ограждение котлована, обеспечивающее его устойчивость и водонепроницаемость.
• Создание противофильтрационных завес: В гидротехническом строительстве или при работе в обводненных грунтах, ГЭСН 05-03-031-17 применяется для расчета создания вертикальных противофильтрационных завес, предотвращающих проникновение воды.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма строго применима для связных грунтов. Для несвязных грунтов (пески, супеси) используются другие нормы, например, ГЭСН 05-03-031-22, которая также относится к технологии Jet1, но для несвязных грунтов.
• Длина и диаметр: Точное соответствие проектным параметрам длины (свыше 20 м) и диаметра (600-700 мм) является обязательным условием для применения данной нормы. Отклонения требуют применения других норм или разработки индивидуальных расценок.
• Технология Jet1: Эта норма учитывает специфику однокомпонентной технологии. Если проектом предусмотрена двухкомпонентная (Jet2) или трехкомпонентная (Jet3) струйная цементация, необходимо использовать соответствующие нормы, если они существуют в сборниках ГЭСН, или разрабатывать индивидуальные.
• Контроль качества: Технология струйной цементации требует тщательного контроля качества на всех этапах, включая контроль используемых материалов, параметров нагнетания (давление, расход, скорость подъема и вращения монитора) и последующую проверку свойств грунтоцемента (прочность, сплошность).

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы по типу грунта: Одна из наиболее частых ошибок – применение нормы для связных грунтов к несвязным, и наоборот. Это приводит к некорректному расчету ресурсов и, как следствие, к искажению сметной стоимости. Решение: Всегда тщательно изучайте инженерно-геологические изыскания и выбирайте норму, соответствующую типу грунта, указанному в проекте. Обратите внимание на соседние нормы в таблице ГЭСН 05-03-031, которые различаются по типу грунта.
2. Игнорирование длины и диаметра свай: Применение нормы для свай с другими геометрическими параметрами. Решение: Убедитесь, что длина свай (свыше 20 м) и диаметр (свыше 600 до 700 мм) в проекте точно соответствуют диапазону, указанному в норме. Для других размеров используйте соответствующие нормы из той же группы или разрабатывайте индивидуальные.
3. Неучет подготовительных и сопутствующих работ: Норма 05-03-031-17 охватывает основные работы по цементации. Однако могут потребоваться дополнительные работы, такие как устройство временных дорог, водоотлив, геодезические работы, которые должны быть учтены по другим ГЭСН. Решение: Внимательно анализируйте проектную документацию и технологические карты, чтобы включить все необходимые сопутствующие работы.
4. Неправильный расчет расхода цемента и добавок: Хотя в предоставленных данных для этой нормы расход цемента и добавок не указан явно, они являются ключевыми материалами. Решение: Расход цемента и добавок должен определяться на основе проектных данных, результатов опытных работ на объекте или рекомендаций производителя технологии, с последующим включением в смету отдельными позициями. Основным фактором, влияющим на прочностные характеристики грунтоцемента, является расход цемента на 1 м³ закрепленного грунта.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите проектную документацию, включая инженерно-геологические изыскания, чертежи свайного поля, технологические решения по струйной цементации. Это позволит точно определить объем работ, тип грунтов и необходимые параметры свай.
• Консультации с технологами: При возникновении вопросов по технологии Jet1 или особенностям ее применения в конкретных условиях, не стесняйтесь обращаться за консультациями к специалистам-технологам или представителям компаний, специализирующихся на струйной цементации.
• Учет местных условий: Всегда учитывайте специфику объекта: стесненность площадки, наличие подземных коммуникаций, близость существующих зданий. Эти факторы могут потребовать применения повышающих коэффициентов или использования более сложного оборудования, что должно быть отражено в смете.
• Проверка актуальности норм: Регулярно проверяйте актуальность применяемых ГЭСН, так как они могут обновляться и дополняться. Используйте официальные источники информации, такие как ФГИС ЦС Минстроя России.

Связанные нормы

В рамках Сборника ГЭСН-2001-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов" существует ряд норм, связанных с 05-03-031-17, которые могут применяться в зависимости от конкретных условий проекта:

• Нормы для других диаметров свай по технологии Jet1 в связных грунтах:
• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в связных грунтах, длиной свыше 20 м, диаметром: до 600 мм
• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в связных грунтах, длиной свыше 20 м, диаметром: свыше 700 до 800 мм
• Нормы для технологии Jet1 в несвязных грунтах:
• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром: до 500 мм
• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром: свыше 700 до 800 мм
• Нормы для других технологий струйной цементации (Jet2, Jet3): Если проектом предусмотрено применение двух- или трехкомпонентной технологии, необходимо искать соответствующие нормы в ГЭСН или разрабатывать индивидуальные расценки. Например, существуют комплексы машин для двухкомпонентной струйной цементации, учтенные в других нормах.

Контрольные моменты

Для обеспечения правильного применения нормы и качества работ, сметчику важно понимать ключевые контрольные моменты:

• Соответствие технологии: Убедитесь, что проектная документация четко указывает на применение однокомпонентной технологии (Jet1), а не Jet2 или Jet3.
• Параметры свай: Проверьте соответствие проектных длин и диаметров свай диапазонам, указанным в норме.
• Тип грунта: Подтвердите, что работы ведутся именно в связных грунтах, как это предусмотрено нормой.
• Качество материалов: Хотя ГЭСН не регламентирует качество материалов, сметчик должен знать, что для струйной цементации критически важны характеристики цемента и добавок.
• Контроль выполнения работ: В процессе производства работ должен осуществляться строгий контроль за соблюдением технологических режимов (давление, расход раствора, скорость подъема и вращения буровой колонны), а также контроль качества готовых грунтоцементных свай (сплошность, прочность).

Соблюдение этих рекомендаций поможет сметчикам точно и корректно применять ГЭСН 05-03-031-17, обеспечивая достоверность сметных расчетов и успешную реализацию строительных проектов.