ГЭСН 05-03-031-30: Устройство свай Jet-1 в несвязных грунтах

Введение

Норма ГЭСН 05-03-031-30 является ключевым элементом в сметном ценообразовании для работ по укреплению грунтов методом струйной цементации. Она относится к группе норм, описывающих устройство свай по однокомпонентной технологии (Jet-1) в несвязных грунтах. Эта технология широко применяется в строительстве для повышения прочности и уменьшения деформации грунта, а также для снижения его водопроницаемости.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-03-031-30 предназначена для определения ресурсных затрат при устройстве грунтоцементных свай методом струйной цементации по технологии Jet-1. Конкретные параметры, охватываемые данной нормой, включают:

• Тип грунтов: Несвязные грунты (например, пески, супеси). Технология Jet-1 наиболее эффективна именно в таких грунтах.
• Длина свай: Свыше 10 до 20 метров.
• Диаметр свай: Свыше 800 до 900 мм. Отмечается, что по однокомпонентной технологии диаметр сваи может максимально достигать 1000 мм, а в песчаных грунтах обычно составляет 700-800 мм.

Основное назначение таких свай – это укрепление слабых грунтов в основании зданий, дорог, мостов, тоннелей, устройство противофильтрационных завес, усиление фундаментов при реконструкции, ограждение котлованов, повышение устойчивости склонов и откосов, а также заполнение карстовых полостей.

Основные характеристики

• Код нормы: 05-03-031-30
• Полное наименование: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в несвязных грунтах, длиной свыше 10 до 20 м, диаметром: → свыше 800 до 900 мм.
• Единица измерения: 100 м (сто метров) готовой грунтоцементной сваи. Это означает, что все ресурсные показатели в норме приведены на 100 погонных метров свай указанного диаметра и длины.
• Тип работ: ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы).
• Категория: 05-03-031 (Устройство свай методом струйной цементации).
• Обоснование: НР: Пр/812-005.3, СП: Пр/774-005.3. Эти обозначения указывают на применение Методик по разработке и применению нормативов накладных расходов (Приказ Минстроя России от 21.12.2020 № 812/пр) и сметной прибыли (Приказ Минстроя России от 11.12.2020 № 774/пр) соответственно.

Техническая информация

Технология струйной цементации (Jet Grouting) основана на использовании высоконапорной струи цементного раствора для разрушения структуры грунта и одновременного перемешивания его с цементным раствором. В результате этого процесса образуется новый материал – грунтоцемент (или грунтобетон), обладающий улучшенными прочностными и деформационными характеристиками.

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-30 включает в себя следующие основные операции, необходимые для выполнения работ по устройству грунтоцементных свай по технологии Jet-1:

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя доставку цемента и воды на строительную площадку, их хранение, а также смешивание в специальных миксерных станциях до получения однородного цементного раствора требуемой консистенции. Важно обеспечить правильное водоцементное отношение для достижения проектной прочности грунтоцемента.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной технологический процесс, выполняемый с помощью специализированных комплексов машин для струйной цементации. Буровая установка спускает буровую колонну с монитором на заданную глубину. Затем через сопла монитора под высоким давлением (400-500 атм) подается цементный раствор, который разрушает грунт и перемешивается с ним при подъеме буровой колонны. В результате формируется грунтоцементная свая заданного диаметра и длины.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. После завершения формирования каждой сваи или по окончании рабочей смены необходимо тщательно промыть все элементы нагнетательного оборудования (насосы, шланги, буровые штанги, мониторы) от остатков цементного раствора, чтобы предотвратить его затвердевание и выход оборудования из строя. Это обеспечивает бесперебойную работу и продлевает срок службы машин.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, учтенных в ГЭСН 05-03-031-30, предусмотрены следующие основные ресурсы:

• Трудовые ресурсы:

• Рабочий 4 разряда: 26.35 чел.-ч

• Рабочий 2 разряда: 0.21 чел.-ч

• Общие трудозатраты: 26.56 чел.-ч на 100 м свай.

• Средний разряд рабочих: примерно 4-й разряд.

• Машины и оборудование:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии однокомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 35 м: 12.79 маш.-ч. Эти комплексы включают буровые установки (например, Klemm, Soilmec), насосные установки высокого давления (например, Metax, Tecniwell) и смесительные станции (например, Tecniwell, Soilmec).

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.1 маш.-ч. Используются для вспомогательных операций, таких как подача материалов, монтаж/демонтаж оборудования.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.08 маш.-ч. Применяются для транспортировки материалов и оборудования на объекте.

• Материалы (особые примечания):

• Вода: 0 м3 (указано в исходных данных). Несмотря на то, что в норме указано 0 м3, вода является критически важным компонентом для приготовления цементного раствора. Ее расход должен определяться проектной документацией, исходя из требуемого водоцементного отношения и объема формируемых свай.

• Добавка для струйной цементации: 0 ч (указано в исходных данных). Добавки могут использоваться для улучшения свойств цементного раствора (например, пластификаторы, ускорители твердения). Их применение и расход также должны быть определены проектом и учтены дополнительно.

• Портландцементы бездобавочные: 0 ч (указано в исходных данных). Аналогично воде, цемент является основным материалом для формирования грунтоцементной сваи. Его расход не учтен напрямую в данной норме, но является определяющим для стоимости и прочности свай. Расход цемента (например, 350-400 кг/м³ в песчаных грунтах) должен быть определен проектной документацией и учтен в смете отдельной позицией.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты на 100 метров грунтоцементных свай по данной норме составляют 26.56 чел.-ч. Это включает работу как высококвалифицированных специалистов (4 разряд), так и вспомогательного персонала (2 разряд). Время выполнения работ напрямую зависит от производительности используемого оборудования и организации рабочего процесса. Высокая производительность является одним из преимуществ технологии Jet Grouting.

Требования к квалификации

Для выполнения работ по струйной цементации требуются рабочие высокой квалификации, способные управлять сложными буровыми и насосными комплексами, а также контролировать параметры процесса. Основной объем трудозатрат приходится на рабочих 4-го разряда, что подчеркивает необходимость наличия опытного и обученного персонала.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 05-03-031-30 требует понимания как технологических аспектов, так и правил сметного нормирования.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Измерьте общую длину грунтоцементных свай, подлежащих устройству, в метрах. Убедитесь, что параметры свай (длина свыше 10 до 20 м, диаметр свыше 800 до 900 мм) соответствуют условиям применения нормы.
2. Приведение к единице измерения нормы: Разделите общую длину свай на 100, так как норма приведена на 100 метров. Например, если требуется устроить 500 метров свай, объем для расчета по норме составит 500 / 100 = 5 единиц измерения.
3. Расчет прямых затрат: Умножьте полученный объем на ресурсные показатели, указанные в норме (трудозатраты, машино-часы). Например, для 500 м свай потребуется 5 * 26.56 = 132.8 чел.-ч рабочих.
4. Учет неучтенных ресурсов: Отдельно учтите расход цемента и воды, а также добавок, если они предусмотрены проектом. Эти данные берутся из проектной документации или технологических карт, так как в самой норме они не детализированы.
5. Начисление накладных расходов и сметной прибыли: Примените нормативы накладных расходов (НР) и сметной прибыли (СП) в соответствии с Приказами Минстроя России № 812/пр и № 774/пр соответственно.
6. Применение индексов пересчета: Пересчитайте полученные прямые затраты в текущие цены с использованием соответствующих индексов, утвержденных для данного региона и периода.

Примеры использования

• Усиление фундаментов существующего здания: При реконструкции или увеличении нагрузок на фундаменты, когда необходимо усилить несущую способность грунтов основания без значительных вибрационных воздействий. Технология Jet-1 исключает негативное влияние вибрационных и ударных нагрузок, что делает ее идеальной для плотной городской застройки.
• Устройство противофильтрационных завес: Для создания водонепропроницаемых барьеров вокруг котлованов или подземных сооружений, особенно в условиях высокого уровня грунтовых вод в несвязных грунтах.
• Ограждение котлованов: Для создания временных или постоянных ограждающих конструкций котлованов, обеспечивающих их устойчивость и предотвращающих обрушение стенок.
• Закрепление слабых грунтов: В случаях, когда несущая способность естественных несвязных грунтов недостаточна для восприятия проектных нагрузок, например, при строительстве на слабых песчаных или супесчаных грунтах.

Особенности и ограничения

• Тип грунтов: Норма четко указывает на применение в несвязных грунтах. При работе в связных грунтах (глины, суглинки) эффективность Jet-1 может быть ниже, и могут потребоваться другие технологии струйной цементации (Jet-2, Jet-3), которые позволяют получать больший диаметр свай в таких условиях.
• Диаметр и длина: Строгое соответствие указанным в норме параметрам диаметра (свыше 800 до 900 мм) и длины (свыше 10 до 20 м) является обязательным. Для других размеров следует применять соответствующие нормы из группы 05-03-031.
• Расход цемента и воды: Отсутствие прямого учета цемента и воды в норме требует от сметчика внимательного изучения проектной документации, где должны быть указаны проектные расходы этих материалов. Это критически важно для корректного расчета стоимости.
• Геологические условия: Эффективность и параметры грунтоцементных свай сильно зависят от геологических условий. Прочность грунтоцемента на сжатие в песчаных грунтах составляет от 3 до 10 МПа. Необходимо учитывать неоднородность грунтов и наличие включений.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильная интерпретация "нулевых" ресурсов: Самая распространенная ошибка – игнорирование или неверный учет цемента и воды, поскольку в норме для них указано "0". Необходимо помнить, что это не означает их отсутствие, а лишь то, что их расход определяется проектными данными, а не фиксированной нормой. Всегда запрашивайте у проектировщиков данные по расходу цемента и водоцементному отношению.
2. Применение нормы для связных грунтов: Технология Jet-1 наиболее эффективна в несвязных грунтах. Применение данной нормы для связных грунтов (глины, суглинки) без соответствующего обоснования или корректировки может привести к некорректным расчетам и неэффективному выполнению работ. Для связных грунтов чаще применяются двух- или трехкомпонентные технологии (Jet-2, Jet-3).
3. Несоответствие диаметра и длины: Использование нормы 05-03-031-30 для свай с диаметром или длиной, выходящими за указанные в наименовании нормы пределы, является ошибкой. Всегда проверяйте соответствие проектных параметров свай параметрам, указанным в наименовании нормы. Для других параметров существуют соседние нормы в таблице ГЭСН 05-03-031.
4. Игнорирование добавок: Если проектом предусмотрено использование добавок для цементного раствора, их стоимость и расход должны быть учтены дополнительно, так как норма их не предусматривает.
5. Недостаточный учет вспомогательных работ: Хотя норма включает основные операции, могут потребоваться дополнительные работы, не учтенные напрямую, например, подготовительные работы на площадке, утилизация выбуренного грунта, армирование свай.

Практические советы

• Тщательное изучение проекта: Всегда начинайте с детального изучения проектной документации, включая геологические изыскания, технологические карты и спецификации материалов. Именно там содержатся данные по расходу цемента, воды и добавок, а также точные параметры свай.
• Контроль качества: Учитывайте необходимость контроля качества выполнения работ и свойств грунтоцемента. Это включает контроль плотности пульпы, определение состава грунтоцемента, а также сейсмоакустическую диагностику для проверки сплошности и прочности свай.
• Взаимодействие с проектировщиками: При возникновении вопросов по расходу материалов или особенностям технологии, не стесняйтесь обращаться к проектировщикам для получения разъяснений и уточняющих данных.
• Использование актуальных нормативов: Убедитесь, что вы используете актуальную редакцию ГЭСН-2001 (или ГЭСН-2020/2022) с учетом всех последних изменений и дополнений, публикуемых Минстроем России.

Связанные нормы

В рамках Сборника ГЭСН-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов" существует ряд норм, связанных с 05-03-031-30, которые могут применяться в зависимости от конкретных условий проекта:

• Нормы группы 05-03-031:

• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения: до 10 м

• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения: свыше 10 до 20 м (эта норма, но для грунтов 1-2 групп)

• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения: свыше 20 м

• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в несвязных грунтах, длиной свыше 10 до 20 м, диаметром: свыше 900 до 1000 мм (для большего диаметра)

• Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (jet1) в несвязных грунтах, длиной свыше 10 до 20 м, диаметром: свыше 1000 до 1100 мм (для еще большего диаметра)

• Нормы для других технологий струйной цементации:

• Роторное бурение лидерных скважин с прямой промывкой, при двухкомпонентной технологии (jet2) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения: до 10 м (для Jet-2, которая более эффективна в связных грунтах и позволяет получать больший диаметр свай).

• Другие методы закрепления грунтов:

• Устройство буронабивных свай (альтернативный метод устройства свай, который может применяться в других грунтовых условиях или при других проектных требованиях).

Контрольные моменты

При работе с нормой 05-03-031-30 и технологией струйной цементации важно уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие геологическим условиям: Убедитесь, что несвязные грунты на объекте соответствуют требованиям технологии Jet-1.
• Контроль параметров цементации: Важен контроль давления нагнетания, скорости подъема буровой колонны и расхода раствора, так как это напрямую влияет на диаметр и качество грунтоцементной сваи.
• Испытания грунтоцемента: После твердения грунтоцемента необходимо проводить испытания для подтверждения его прочностных и деформационных характеристик, которые могут варьироваться от 3 до 10 МПа для прочности на сжатие в песчаных грунтах.
• Документирование: Ведение подробной исполнительной документации, включая журналы работ, данные о расходе материалов и результаты испытаний, является обязательным для подтверждения объемов и качества выполненных работ.

Применение ГЭСН 05-03-031-30 требует внимательности и глубокого понимания технологии струйной цементации. Учитывая все вышеуказанные аспекты, сметчики смогут составлять точные и обоснованные сметы, способствующие успешной реализации строительных проектов.