ГЭСН 05-03-031-43: Устройство свай Jet2 в связных грунтах

Введение: Сущность нормы ГЭСН 05-03-031-43

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-43 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации. Эта норма относится к категории "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" (Сборник ГЭСН-05) и конкретизирует затраты на выполнение работ по двухкомпонентной технологии (Jet2) в связных грунтах.

Назначение и область применения: Норма 05-03-031-43 предназначена для определения ресурсных затрат (трудозатрат рабочих, времени эксплуатации машин и механизмов, расхода материалов) при устройстве грунтоцементных свай, формируемых по технологии Jet2. Её применение строго ограничено следующими параметрами:

• Технология: Двухкомпонентная струйная цементация (Jet2). Эта технология отличается от однокомпонентной (Jet1) и трехкомпонентной (Jet3) тем, что для разрушения и перемешивания грунта используется не только струя цементного раствора, но и дополнительная струя сжатого воздуха. Это позволяет увеличить радиус воздействия струи и, как следствие, получать сваи большего диаметра.
• Тип грунта: Связные грунты (глины, суглинки, супеси). Технология Jet2 особенно эффективна в таких грунтах, позволяя достигать значительных диаметров свай.
• Длина свай: До 10 метров. Для свай большей длины (например, свыше 10 до 20 м) предусмотрены другие нормы, такие как ГЭСН 05-03-031-44.
• Диаметр свай: От 1100 мм до 1200 мм. Это достаточно большой диаметр для грунтоцементных свай, что указывает на применение мощного оборудования и специфических условий.

Единицей измерения данной нормы является 100 погонных метров (100 м) готовой грунтоцементной сваи.

Техническая информация: Состав работ и ресурсное обеспечение

Понимание состава работ и учтенных ресурсов является фундаментом для правильного применения любой ГЭСН. Норма 05-03-031-43 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для формирования грунтоцементной сваи по технологии Jet2, а также определяет потребность в основных ресурсах.

Состав работ по норме

Согласно описанию, норма 05-03-031-43 учитывает следующие основные операции:

1. Приготовление раствора. Эта операция включает в себя все процессы, связанные с подготовкой цементного раствора необходимой консистенции и состава. Это может быть смешивание цемента с водой и добавками в специальных смесительных установках. Качество раствора напрямую влияет на прочностные характеристики будущей сваи.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это ключевой этап, включающий бурение лидерной скважины, погружение буровой колонны с монитором до проектной отметки, а затем её подъем с одновременным вращением и высоконапорной инъекцией цементного раствора и сжатого воздуха. Под воздействием струи грунт разрушается, перемешивается с цементным раствором, образуя грунтоцементную колонну.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. После завершения формирования сваи необходимо тщательно промыть всё оборудование, контактировавшее с цементным раствором, чтобы предотвратить его затвердевание и обеспечить дальнейшую работоспособность.

Материалы и ресурсы

В ГЭСН 05-03-031-43 учтены следующие основные ресурсы на 100 м готовой грунтоцементной сваи:

Трудозатраты рабочих:

• Рабочий 4 разряда: 52.04 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 0.49 чел.-ч
• Затраты труда машинистов: 101.48 чел.-ч

Общие трудозатраты на 100 м свай составляют 154.01 чел.-ч. Квалификация рабочих (4-й и 2-й разряды) соответствует сложности и ответственности выполняемых операций, требующих определенных навыков и опыта работы с высоконапорным оборудованием. Машинисты, управляющие комплексами струйной цементации, также должны обладать высокой квалификацией.

Машины и оборудование:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 35 м: 25.26 маш.-ч. Это основное оборудование, включающее буровую установку, насосы высокого давления для цементного раствора и компрессоры для сжатого воздуха.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.24 маш.-ч. Используются для погрузочно-разгрузочных работ, подачи буровых штанг, установки армирующих элементов (при необходимости).
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.2 маш.-ч. Применяются для транспортировки материалов, оборудования и персонала в пределах строительной площадки.

Особые указания по материалам (Вода, Добавки, Цемент): В предоставленных входных данных и подтвержденных поисковыми запросами источниках , для некоторых критически важных материалов указано нулевое количество:

• Вода: 0 м3
• Добавка для струйной цементации: 0 ч (единица измерения "ч" здесь является опечаткой, подразумевается количество)
• Портландцементы бездобавочные: 0 ч (единица измерения "ч" здесь является опечаткой, подразумевается количество)

Это не означает, что данные материалы не используются в процессе. Напротив, цемент и вода являются основными компонентами цементного раствора, а добавки могут использоваться для улучшения его свойств. Нулевое количество в норме означает, что данная ГЭСН не учитывает прямой расход этих материалов в своем ресурсном наборе на 100 м свай.

Почему так происходит? В сметном нормировании ГЭСН часто отражают только затраты на выполнение работ, а расход основных материалов, стоимость которых может значительно варьироваться в зависимости от проекта (например, марка цемента, водоцементное отношение, наличие и тип добавок, требуемая прочность грунтоцемента), определяется отдельно. Это позволяет сметчику более гибко учитывать проектные решения и текущие рыночные цены на материалы.

Что это значит для сметчика? Сметчик должен дополнительно учитывать расход цемента, добавок и воды на основании проектной документации, технологических карт, результатов опытных работ и требуемых прочностных характеристик грунтоцемента. Расход этих материалов будет зависеть от:

• Требуемой прочности грунтоцемента: Чем выше прочность, тем больше расход цемента.
• Типа грунта: В более плотных и прочных грунтах может потребоваться больше цемента для эффективного перемешивания и закрепления.
• Диаметра и длины сваи: Объем грунтоцементной сваи напрямую влияет на потребность в материалах.
• Водоцементного отношения: Определяется проектом и влияет на расход воды и цемента.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-03-031-43 требует не только знания её состава, но и понимания алгоритма расчета, а также учета специфических условий производства работ.

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного расчета стоимости работ по устройству грунтоцементных свай по ГЭСН 05-03-031-43 необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ:

• На основании проектной документации определите общее количество погонных метров грунтоцементных свай, подлежащих устройству. Убедитесь, что все сваи соответствуют параметрам нормы: двухкомпонентная технология (Jet2), связные грунты, длина до 10 м, диаметр от 1100 до 1200 мм.
• Пример: Если проектом предусмотрено 50 свай длиной 8 м каждая, общий объем составит 50 * 8 = 400 погонных метров.

2. Применение нормы:

• Поскольку норма дана на 100 м, разделите общий объем работ на 100. В нашем примере: 400 м / 100 м = 4 единицы нормы.
• Умножьте количество ресурсов, указанных в норме (трудозатраты рабочих, машино-часы оборудования), на полученное количество единиц нормы. Например, трудозатраты рабочего 4 разряда составят 52.04 чел.-ч/100 м * 4 = 208.16 чел.-ч.

3. Расчет расхода неучтенных материалов (цемент, добавки, вода):

• Это самый ответственный этап. На основании проектных данных (или, при их отсутствии, на основе типовых технологических карт и рекомендаций для Jet2 в связных грунтах) определите удельный расход цемента и добавок на 1 погонный метр сваи или на 1 кубический метр грунтоцемента.
• Пример: Если для получения 1 м3 грунтоцемента требуется 350 кг цемента, а объем 1 погонного метра сваи диаметром 1.2 м составляет π * (0.6 м)^2 * 1 м ≈ 1.13 м3, то расход цемента на 1 погонный метр сваи составит 1.13 м3 * 350 кг/м3 = 395.5 кг. Для 400 м свай потребуется 400 м * 395.5 кг/м = 158200 кг = 158.2 т цемента.
• Аналогично рассчитайте потребность в добавках и воде. Учитывайте, что часть грунта выносится из скважины, и объем цементного раствора не равен объему сваи.
• Полученные количества материалов затем переводятся в стоимостное выражение по текущим рыночным ценам.

4. Учет коэффициентов:

• Проанализируйте условия производства работ. Если они отличаются от нормальных (например, стесненные условия, работа на уклонах, вблизи существующих коммуникаций), могут применяться повышающие коэффициенты к трудозатратам и машино-часам, предусмотренные общими положениями к Сборнику ГЭСН-05 или соответствующими методическими указаниями.

5. Формирование сметы:

• Суммируйте прямые затраты (заработная плата рабочих и машинистов, стоимость эксплуатации машин, стоимость материалов).
• Добавьте накладные расходы и сметную прибыль в соответствии с действующими методиками и нормативами (например, Приказ Минстроя России № 812/пр и № 774/пр).
• Приведите сметную стоимость к текущему уровню цен с помощью индексов пересчета.

Примеры использования

ГЭСН 05-03-031-43 применяется в различных строительных проектах, где требуется усиление грунтов или создание несущих элементов в сложных инженерно-геологических условиях:

• Усиление фундаментов существующих зданий: При реконструкции или надстройке зданий, когда несущая способность существующих фундаментов недостаточна, грунтоцементные сваи Jet2 могут быть сформированы под ними, обеспечивая дополнительную опору.
• Устройство ограждений котлованов: Для предотвращения осыпания грунта и обеспечения устойчивости стенок глубоких котлованов в связных грунтах могут создаваться ограждения из грунтоцементных свай.
• Создание противофильтрационных завес: В условиях высокого уровня грунтовых вод или необходимости изоляции участка от проникновения воды, Jet2 сваи могут формировать водонепроницаемые завесы.
• Укрепление слабых оснований: При строительстве новых объектов на слабых, деформируемых связных грунтах, Jet2 сваи повышают несущую способность основания и уменьшают осадки.

Особенности и ограничения

• Грунтовые условия: Норма строго привязана к связным грунтам. При работе в несвязных (песчаных) грунтах или грунтах смешанного типа необходимо применять другие нормы или корректировать расход материалов.
• Геометрические параметры: Длина до 10 м и диаметр 1100-1200 мм являются определяющими. Отклонения требуют применения других норм или обоснования дополнительных затрат.
• Предварительные изыскания: Крайне важны детальные инженерно-геологические изыскания для точного определения типа и свойств грунтов, а также уровня грунтовых вод. Это влияет на выбор технологии, параметры цементации и расход материалов.
• Проектные решения: Все параметры цементного раствора (марка цемента, водоцементное отношение, тип добавок) должны быть обоснованы в проекте.

Полезная информация: Ошибки, советы и связанные нормы

Для эффективной работы с ГЭСН 05-03-031-43 сметчику важно знать не только, как применять норму, но и какие ошибки чаще всего допускаются, а также какие смежные нормы могут быть полезны.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Игнорирование неучтенных материалов: Самая распространенная и дорогостоящая ошибка – не включение в смету стоимости цемента, добавок и воды, поскольку их расход в норме указан как "0". Это приводит к значительному занижению сметной стоимости. Как избежать: Всегда отдельно рассчитывайте и включайте в смету стоимость этих материалов, основываясь на проектных данных и текущих рыночных ценах.
2. Неправильный выбор нормы: Применение 05-03-031-43 для несвязных грунтов, свай другой длины или диаметра, или для однокомпонентной/трехкомпонентной технологии. Как избежать: Внимательно изучайте область применения нормы и выбирайте соответствующую ГЭСН. Например, для Jet1 в несвязных грунтах может подойти ГЭСН 05-03-031-22.
3. Отсутствие учета проектных параметров раствора: Использование усредненных или "стандартных" расходов цемента без привязки к конкретному проекту и требуемой прочности грунтоцемента. Как избежать: Требуйте от проектировщиков точные данные по составу цементного раствора и ожидаемым прочностным характеристикам грунтоцемента. При отсутствии – используйте данные опытных работ или проверенные технологические карты.
4. Недооценка сложности грунтовых условий: Неучет неоднородности грунтов, наличия включений или специфических геологических условий, которые могут повлиять на расход цемента и производительность работ. Как избежать: Основывайтесь на актуальных инженерно-геологических изысканиях и, при необходимости, проводите опытные работы на объекте.
5. Игнорирование коэффициентов усложняющих условий: Неприменение или неправильное применение коэффициентов, учитывающих стесненность, работу на уклонах, вблизи существующих сооружений и т.д. Как избежать: Внимательно изучайте общие положения к Сборнику ГЭСН-05 и методические указания по применению сметных норм.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Всегда начинайте с тщательного анализа проектной документации, включая геологические отчеты, чертежи свайного поля, спецификации материалов и требования к прочности грунтоцемента.
• Консультации с технологами: При возникновении вопросов по технологии Jet2, составу раствора или ожидаемому расходу материалов, не стесняйтесь консультироваться с инженерами-геотехниками или специалистами по струйной цементации.
• Опытные работы: Для крупных и ответственных объектов, а также при работе в малоизученных грунтовых условиях, рекомендуется проводить опытные работы (устройство пробных свай) для уточнения технологических параметров и фактического расхода материалов.
• Мониторинг цен: Регулярно отслеживайте текущие рыночные цены на цемент, добавки и другие материалы, чтобы обеспечить актуальность сметных расчетов.
• Документирование: Ведите подробную документацию по всем расчетам, обоснованиям и принятым решениям, особенно по неучтенным материалам и применению коэффициентов.

Связанные нормы

При работе со свайными фундаментами и закреплением грунтов, сметчику могут понадобиться следующие смежные нормы из Сборника ГЭСН-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление 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 меньших диаметров и в других типах грунтов.
• ГЭСН 05-03-031-44: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в связных грунтах, длиной свыше 10 до 20 м, диаметром: свыше 1200 до 1300 мм. Для свай большей длины и диаметра.
• Другие нормы на струйную цементацию: В Сборнике ГЭСН-05 также присутствуют нормы для других диаметров и длин свай, а также для трехкомпонентной технологии (Jet3), которая используется для создания еще больших диаметров свай или в особо сложных условиях.
• Нормы на бурение скважин: Для подготовительных работ или в случае применения других технологий бурения.
• Нормы на испытания свай: После устройства свай часто требуются статические или динамические испытания для подтверждения их несущей способности.

Контрольные моменты

• Качество грунтоцемента: Обязательный контроль прочности и однородности грунтоцемента путем отбора и испытания образцов.
• Геометрические параметры свай: Контроль фактического диаметра и длины свай, их вертикальности или проектного наклона.
• Давление и расход раствора: Мониторинг технологических параметров процесса цементации (давление инъекции, расход раствора, скорость подъема и вращения буровой колонны) для обеспечения качества.
• Соответствие проекту: Постоянный контроль соответствия выполняемых работ проектной документации и требованиям нормативных документов.

Соблюдение этих рекомендаций позволит сметчикам точно и обоснованно применять ГЭСН 05-03-031-43, минимизируя риски и обеспечивая прозрачность сметных расчетов для проектов по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации.