ГЭСН 05-03-031-45: Устройство свай Jet2 в связных грунтах

Введение

Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН) являются основой для определения потребности в ресурсах при выполнении строительных работ. Норма ГЭСН 05-03-031-45 относится к разделу "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" сборника ГЭСН-05 и регламентирует устройство грунтоцементных свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в связных грунтах.

Эта статья призвана помочь сметчикам правильно применять норму 05-03-031-45 в своей работе, отвечая на типичные вопросы и предоставляя достоверную информацию об особенностях технологии и расчетов.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-03-031-45 предназначена для определения ресурсных затрат на устройство грунтоцементных свай, формируемых по технологии Jet2. Основное назначение таких свай – укрепление слабых или обводненных грунтов, усиление фундаментов существующих зданий, создание противофильтрационных завес, ограждение котлованов, а также повышение устойчивости склонов и откосов.

Ключевые параметры применения нормы:

• Технология: Двухкомпонентная струйная цементация (Jet2).
• Тип грунта: Связные грунты (например, глины, суглинки).
• Длина свай: Свыше 10 до 20 метров.
• Диаметр свай: Свыше 800 до 900 мм.

Основные характеристики технологии Jet2

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

Двухкомпонентная технология (Jet2) отличается от однокомпонентной (Jet1) тем, что для увеличения длины и энергии водоцементной струи дополнительно используется энергия сжатого воздуха. Это достигается за счет раздельной подачи цементного раствора и сжатого воздуха через двойные полые штанги в монитор. Применение сжатого воздуха позволяет значительно увеличить диаметр получаемых грунтоцементных свай: в глинистых грунтах он может достигать 1200-1500 мм, а в песчаных – 1500-2000 мм. Прочность грунтоцемента на сжатие в глинистых грунтах составляет от 1 до 3 МПа, а в песчаных – от 3 до 10 МПа.

Преимущества технологии Jet2 включают высокую производительность, универсальность применения в различных типах грунтов (песчаных, супесчаных, суглинистых и глинистых), а также безопасность, поскольку исключаются вибрационные и ударные нагрузки на близлежащие сооружения.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-45 предусматривает выполнение полного комплекса основных, вспомогательных и сопутствующих работ, необходимых для устройства грунтоцементных свай по технологии Jet2. В состав работ, учтенных данной нормой, входят:

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя подготовку всех компонентов (цемент, вода, добавки) и их смешивание до получения однородного цементного раствора требуемой консистенции.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Основной процесс, включающий бурение лидерных скважин, опускание буровых штанг с монитором, а затем подъем штанг с одновременной подачей высоконапорной струи цементного раствора и сжатого воздуха. В результате происходит разрушение грунта и его перемешивание с раствором, формируя грунтоцементную колонну.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. Важный завершающий этап, обеспечивающий чистоту и работоспособность оборудования для дальнейшего использования.

Материалы и ресурсы

ГЭСН 05-03-031-45, как и другие элементные сметные нормы, определяет потребность в ресурсах, но не их стоимость. В составе нормы учтены следующие ресурсы на 100 метров свай:

• Трудозатраты рабочих:
• Рабочий 4 разряда: 34.8 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 0.28 чел.-ч
• Машины и механизмы:
• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 35 м: 16.9 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.13 маш.-ч
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.11 маш.-ч
• Материалы:
• Вода: по проекту (П)
• Добавка для струйной цементации: по проекту (П)
• Портландцементы бездобавочные: по проекту (П)

Важно отметить, что для материалов, обозначенных как "П" (по проекту), их расход определяется на основании проектной документации объекта. Это означает, что норма не содержит фиксированного расхода этих материалов, поскольку он может значительно варьироваться в зависимости от конкретных инженерно-геологических условий, требуемой прочности грунтоцемента и проектных решений. При расчете сметы необходимо запросить у проектировщиков данные по расходу цемента, воды и добавок, учитывая также трудноустранимые потери и отходы.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих, предусмотренные нормой ГЭСН 05-03-031-45, составляют 34.8 чел.-ч для рабочего 4 разряда и 0.28 чел.-ч для рабочего 2 разряда на каждые 100 метров грунтоцементных свай. Суммарные трудозатраты на 100 метров составляют 35.08 чел.-ч.

Время выполнения работ напрямую зависит от производительности используемых комплексов машин и квалификации рабочих. Норма учитывает время эксплуатации комплексов машин для струйной цементации (16.9 маш.-ч на 100 м), кранов (0.13 маш.-ч на 100 м) и бортовых автомобилей (0.11 маш.-ч на 100 м).

Требования к квалификации

Для выполнения работ по устройству свай методом струйной цементации требуются квалифицированные рабочие. Норма предусматривает участие рабочих 4-го и 2-го разрядов. Рабочий 4-го разряда, как правило, выполняет более сложные и ответственные операции, связанные с управлением оборудованием и контролем процесса, в то время как рабочий 2-го разряда выполняет вспомогательные работы. Высокая квалификация персонала критически важна для обеспечения качества грунтоцементных свай и соблюдения технологических параметров.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение ГЭСН 05-03-031-45 в сметной документации осуществляется ресурсным методом. Алгоритм расчета выглядит следующим образом:

1. Определение объема работ: Из проектной документации необходимо получить общий объем свай, подлежащих устройству, в метрах. Например, если проектом предусмотрено 500 метров свай, то объем работ для применения нормы составит 5 единиц измерения (500 м / 100 м).
2. Расчет трудозатрат: Умножить объем работ (в единицах измерения нормы) на нормативные трудозатраты для каждого разряда рабочих. Например, для 500 м свай: Рабочий 4 разряда: 5 * 34.8 чел.-ч = 174 чел.-ч; Рабочий 2 разряда: 5 * 0.28 чел.-ч = 1.4 чел.-ч.
3. Расчет машино-часов: Аналогично, умножить объем работ на нормативные машино-часы для каждого вида машин. Например, для 500 м свай: Комплексы машин: 5 * 16.9 маш.-ч = 84.5 маш.-ч; Краны: 5 * 0.13 маш.-ч = 0.65 маш.-ч; Автомобили: 5 * 0.11 маш.-ч = 0.55 маш.-ч.
4. Определение расхода материалов "по проекту": Получить из проектной документации конкретные данные по расходу воды, добавок и цемента на 1 метр сваи или на весь объем работ. Эти данные должны быть обоснованы проектом и учитывать технологические потери.
5. Формирование ресурсной ведомости: Свести все полученные данные в единую ресурсную ведомость, которая станет основой для дальнейшего расчета сметной стоимости с применением текущих цен на ресурсы.

Примеры использования

ГЭСН 05-03-031-45 применяется в различных строительных проектах, где требуется усиление грунтов или создание несущих/ограждающих конструкций в сложных инженерно-геологических условиях. Типичные примеры:

• Усиление оснований зданий: При реконструкции или надстройке существующих зданий, когда требуется увеличить несущую способность фундаментов без значительных вибрационных воздействий.
• Ограждение котлованов: Создание грунтоцементных стен для обеспечения устойчивости стенок котлованов, особенно в условиях плотной городской застройки или при высоком уровне грунтовых вод.
• Устройство противофильтрационных завес: Формирование водонепроницаемых барьеров для защиты от проникновения воды в подземные сооружения или котлованы.
• Стабилизация склонов и откосов: Укрепление неустойчивых грунтовых массивов для предотвращения оползней и обрушений.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма четко указывает на применение в связных грунтах. Использование ее для несвязных грунтов без соответствующих корректировок или выбора другой нормы (например, для Jet1 в несвязных грунтах) будет некорректным.
• Геометрические параметры: Строгое соответствие длине (свыше 10 до 20 м) и диаметру (свыше 800 до 900 мм) свай. При отклонениях необходимо использовать другие нормы из таблицы 05-03-031 или применять корректирующие коэффициенты, если это предусмотрено методическими указаниями.
• Ресурсный характер: ГЭСН является ресурсной нормой и не содержит стоимостных показателей. Для получения сметной стоимости необходимо использовать текущие цены на ресурсы и применять нормативы накладных расходов и сметной прибыли (например, согласно приказам Минстроя РФ Пр/812-005.3 и Пр/774-005.3).
• Проектные данные: Критически важно наличие и точность проектных данных по расходу цемента, воды и добавок, так как эти материалы не нормированы в ГЭСН и определяются индивидуально для каждого проекта.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Сметчики часто сталкиваются с определенными ошибками при применении ГЭСН, в том числе и 05-03-031-45. Знание этих ошибок поможет их избежать:

• Неправильное определение группы грунтов. Ошибка: Применение нормы для связных грунтов к объектам, где преобладают несвязные грунты, или наоборот. Как избежать: Всегда опирайтесь на данные инженерно-геологических изысканий. Если грунт не соответствует "связным", ищите подходящую норму для несвязных грунтов или для другой технологии.
• Игнорирование проектных данных для материалов. Ошибка: Неучет или произвольное назначение расхода воды, цемента и добавок, которые в норме обозначены как "П" (по проекту). Как избежать: Запрашивайте у проектировщиков точные данные по расходу этих материалов, включая технологические потери, и включайте их в смету.
• Неверный учет длины и диаметра свай. Ошибка: Использование данной нормы для свай, длина или диаметр которых выходят за указанные в норме пределы (свыше 10 до 20 м, свыше 800 до 900 мм). Как избежать: Тщательно проверяйте проектные параметры свай и выбирайте соответствующую норму из таблицы 05-03-031.
• Укрупненный расчет без детализации. Ошибка: Попытка оценить стоимость работ по укрупненным показателям без детального применения ресурсных норм. Как избежать: Всегда составляйте подробную смету, используя ГЭСН для определения потребности в ресурсах, что гарантирует точность и прозрачность расчетов.
• Неактуальные нормативы. Ошибка: Использование устаревших редакций ГЭСН. Как избежать: Регулярно проверяйте актуальность сборников ГЭСН и методических указаний, так как они могут обновляться.

Практические советы

• Взаимодействие с проектировщиками: Поддерживайте тесный контакт с проектной организацией для получения всех необходимых исходных данных, особенно по материалам, расход которых определяется проектом.
• Изучение технологии: Понимание принципов работы струйной цементации Jet2 поможет вам лучше интерпретировать состав работ нормы и предвидеть возможные нюансы при расчете.
• Документирование: Всегда сохраняйте обоснование выбора той или иной нормы, а также все исходные данные, использованные при расчете сметы. Это поможет при проверках и согласовании.
• Контроль качества: Помните, что качество грунтоцементных свай зависит от многих факторов, включая состав раствора, давление нагнетания и скорость подъема штанг. Хотя сметчик не занимается контролем на площадке, понимание этих аспектов поможет в оценке рисков и возможных корректировок.

Связанные нормы

В сборнике ГЭСН-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" содержится ряд норм, которые могут быть связаны с ГЭСН 05-03-031-45 или применяться в схожих условиях:

• ГЭСН 05-03-031-46: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в связных грунтах, длиной свыше 10 до 20 м, диаметром: свыше 900 до 1000 мм. Применяется для свай большего диаметра в том же диапазоне длин и типа грунтов.
• ГЭСН 05-03-031-40: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в связных грунтах, длиной до 10 м, диаметром: свыше 800 до 900 мм. Применяется для свай меньшей длины (до 10 м) с аналогичным диаметром и технологией в связных грунтах.
• 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. Эта норма используется для однокомпонентной технологии и, как правило, для несвязных грунтов и меньших диаметров/длин.

Сравнение этих норм позволяет выбрать наиболее подходящую для конкретных проектных решений, учитывая тип грунта, длину и диаметр свай, а также выбранную технологию струйной цементации.

Контрольные моменты

Для обеспечения точности сметных расчетов и соответствия выполненных работ проектным решениям, сметчику важно учитывать следующие контрольные моменты:

• Соответствие проектной документации: Все параметры, такие как длина, диаметр свай, тип грунта, должны строго соответствовать данным, указанным в проекте. Любые отклонения требуют обоснования и, возможно, корректировки сметы.
• Качество материалов: Хотя ГЭСН не нормирует расход цемента и добавок, их качество напрямую влияет на прочность грунтоцемента. В смете должны быть учтены материалы, соответствующие проектным требованиям.
• Мониторинг процесса: На стадии выполнения работ важно контролировать технологические параметры, такие как давление нагнетания раствора, скорость подъема буровой колонны, плотность пульпы. Эти параметры влияют на фактические размеры и прочность свай, что может потребовать корректировки объемов или состава работ в случае отклонений.
• Исполнительная документация: По завершении работ должна быть оформлена исполнительная документация, подтверждающая фактические объемы и параметры выполненных свай. Это является основой для окончательных взаиморасчетов.