ГЭСН 05-03-031-72: Устройство свай Jet2 в несвязных грунтах

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-72 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству грунтоцементных свай методом струйной цементации. Эта норма охватывает специфический и высокотехнологичный процесс создания свай по двухкомпонентной технологии (Jet2) в несвязных грунтах. Она применяется для свай значительной длины – свыше 10 до 20 метров, и большого диаметра – от 1900 до 2000 мм.

Струйная цементация грунтов (Jet Grouting) – это современный метод укрепления и стабилизации грунтов, основанный на использовании высоконапорной струи цементного раствора, которая разрушает и одновременно перемешивает грунт, образуя прочные грунтоцементные сваи (джет-элементы). , Технология Jet2, в отличие от однокомпонентной (Jet1), использует дополнительно энергию сжатого воздуха, что позволяет увеличить радиус действия струи и, как следствие, получать сваи большего диаметра. , Для этого применяются двойные полые штанги, по внутренним из которых подается цементный раствор, а по внешним – сжатый воздух.

Данная норма предназначена для точного определения потребности в трудовых, материальных и машинных ресурсах, необходимых для выполнения указанных работ. Правильное применение ГЭСН 05-03-031-72 обеспечивает достоверность сметных расчетов и позволяет избежать разногласий между заказчиком и подрядчиком.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-72 учитывает полный комплекс операций, необходимых для устройства грунтоцементных свай по технологии Jet2. В состав работ включены следующие основные этапы:

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя все операции по подготовке цементного раствора, который будет нагнетаться в грунт. Это может быть дозирование цемента, воды и необходимых добавок, их смешивание в специальных смесительных установках до получения однородной суспензии требуемой консистенции и плотности. Качество раствора напрямую влияет на прочностные характеристики будущей сваи.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной технологический процесс струйной цементации. Он начинается с бурения лидерной скважины до проектной отметки. , Затем в скважину опускается буровая колонна с монитором, оснащенным соплами. При обратном ходе (подъеме) буровой колонны с одновременным вращением, через сопла под высоким давлением (40-50 МПа) подается цементный раствор и сжатый воздух. , Высокоэнергетическая струя разрушает и перемешивает грунт с цементным раствором, формируя грунтоцементную колонну заданного диаметра. , Часть размытого грунта может выноситься на поверхность. ,
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. Этот заключительный, но крайне важный этап обеспечивает поддержание работоспособности дорогостоящего оборудования. Промывка предотвращает затвердевание цементного раствора внутри штанг, насосов и монитора, что могло бы привести к их поломке или снижению эффективности. Регулярная и тщательная промывка продлевает срок службы оборудования и снижает эксплуатационные расходы.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по норме 05-03-031-72 предусмотрены следующие основные ресурсы. Важно отметить, что ГЭСН определяет нормы расхода ресурсов на 100 метров готовых свай, а не их стоимость в денежном выражении.

Трудозатраты рабочих-строителей:

• Рабочий 4 разряда: 81.18 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 1.03 чел.-ч

Общие трудозатраты составляют 82.21 чел.-ч на 100 метров свай. Средний разряд рабочих, исходя из предоставленных данных, составляет приблизительно 3.97, что соответствует высокой квалификации, необходимой для работы со сложным геотехническим оборудованием.

Машины и оборудование:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 35 м: 39.41 маш.-ч. Это основное оборудование, включающее буровую установку, насосы высокого давления, смесительные установки и системы подачи воздуха.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.5 маш.-ч. Используются для монтажа/демонтажа оборудования, подачи материалов и других вспомогательных операций.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.41 маш.-ч. Применяются для подвоза материалов, оборудования и вывоза отходов.

Материалы:

• Вода: 0 м3. Несмотря на то, что в предоставленных входных данных указан нулевой расход воды, в реальности вода является ключевым компонентом цементного раствора для струйной цементации. Ее фактический расход определяется проектом, типом грунта и требуемой консистенцией раствора.
• Добавка для струйной цементации: 0 ч. Аналогично воде, добавки (например, пластификаторы, ускорители твердения) являются важными компонентами для улучшения свойств цементного раствора и грунтоцемента. Хотя в данных указано "0 ч", их фактический расход должен быть определен проектной документацией и технологическими картами.
• Портландцементы бездобавочные: 0 ч. Цемент – основной вяжущий материал для формирования грунтоцементных свай. , Указание "0 ч" в исходных данных является ошибкой, так как цемент является основным расходуемым материалом. Фактический расход цемента на 1 метр грунтоцементной сваи может варьироваться, но обычно составляет от 300 до 400 кг/м, в зависимости от требуемой прочности и типа грунта. , Сметчику необходимо уточнять расход цемента по проектной документации или по данным опытных работ, так как он является одним из ключевых факторов, влияющих на стоимость и качество грунтоцементных свай. ,

Требования к квалификации

Высокие трудозатраты рабочих 4-го разряда (81.18 чел.-ч) указывают на необходимость привлечения квалифицированного персонала для выполнения работ по струйной цементации. Рабочие должны обладать знаниями и опытом в области геотехнических работ, управления специализированным оборудованием (буровые комплексы, насосы высокого давления), а также в приготовлении и контроле качества цементных растворов. Рабочий 2-го разряда (1.03 чел.-ч) может выполнять вспомогательные операции, не требующие высокой квалификации.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для правильного применения ГЭСН 05-03-031-72 при составлении сметы необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Изучение проектной документации: Определите точное количество грунтоцементных свай, их проектную длину и диаметр, а также инженерно-геологические условия площадки (подтверждение несвязных грунтов). Убедитесь, что параметры свай (длина свыше 10 до 20 м, диаметр свыше 1900 до 2000 мм) соответствуют условиям применения данной нормы.
2. Определение объема работ: Рассчитайте общий объем работ в метрах, подлежащих струйной цементации. Поскольку единица измерения нормы – "100 м", полученный объем необходимо разделить на 100.
3. Расчет трудозатрат: Умножьте количество 100-метровых единиц на нормативные трудозатраты для каждого разряда рабочих. Например, для 500 метров свай (5 единиц по 100 м) потребуется 5 * 81.18 = 405.9 чел.-ч для рабочего 4 разряда и 5 * 1.03 = 5.15 чел.-ч для рабочего 2 разряда.
4. Расчет машино-часов: Аналогично, умножьте количество 100-метровых единиц на нормативные показатели машино-часов для каждого вида техники. Например, для комплексов машин для струйной цементации: 5 * 39.41 = 197.05 маш.-ч.
5. Расчет расхода материалов: Несмотря на то, что в предоставленных входных данных для цемента и добавок указан нулевой расход, в реальной смете необходимо учитывать фактический расход этих материалов. Он должен быть определен на основании проектной документации, технологических карт или данных опытных работ. , Для воды также следует учитывать ее фактический расход, необходимый для приготовления раствора.
6. Учет дополнительных коэффициентов: Проверьте общие положения к сборнику ГЭСН 05 и проектную документацию на предмет применения повышающих или понижающих коэффициентов, которые могут быть связаны со стесненными условиями, особыми грунтовыми условиями, спецификой объекта или другими факторами. ,

Примеры использования

ГЭСН 05-03-031-72 применяется в различных строительных проектах, где требуется укрепление несвязных грунтов и создание несущих или противофильтрационных элементов большого диаметра:

• Усиление оснований существующих зданий: При реконструкции или надстройке зданий, особенно в условиях плотной городской застройки, где недопустимы вибрационные и ударные воздействия, струйная цементация Jet2 позволяет усилить слабые несвязные грунты под фундаментами. ,
• Устройство противофильтрационных завес: В гидротехническом строительстве или при устройстве заглубленных сооружений (например, подземных паркингов, тоннелей) в водонасыщенных несвязных грунтах, данная технология позволяет создать водонепроницаемые барьеры. ,
• Ограждение котлованов: Для обеспечения устойчивости стенок глубоких котлованов в несвязных грунтах, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, могут быть сформированы грунтоцементные сваи, выполняющие функцию ограждения. ,
• Создание несущих элементов для новых фундаментов: В случаях, когда традиционные свайные фундаменты неэффективны или невозможны из-за специфики грунтов или стесненных условий, грунтоцементные сваи Jet2 могут служить надежным основанием для новых сооружений.

Особенности и ограничения

• Тип грунтов: Норма 05-03-031-72 строго регламентирует применение для несвязных грунтов. К ним относятся пески (крупные, средние, мелкие, пылеватые), супеси, а также грунты с включениями гравия. , В таких грунтах высоконапорная струя цементного раствора с воздухом наиболее эффективно разрушает и перемешивает частицы, формируя однородный грунтоцемент. , Применение в связных (глинистых) грунтах возможно, но требует других норм или корректирующих коэффициентов, а также может приводить к меньшему диаметру свай. ,
• Технология Jet2: Использование двухкомпонентной технологии обеспечивает больший диаметр свай по сравнению с однокомпонентной (Jet1) за счет энергии сжатого воздуха. , Это позволяет создавать сваи диаметром до 2000 мм в несвязных грунтах, что соответствует условиям данной нормы.
• Длина и диаметр свай: Норма применима для свай длиной от 10 до 20 м и диаметром от 1900 до 2000 мм. Это специфические параметры, и для свай других размеров следует использовать соответствующие нормы из той же группы 05-03-031.
• Отсутствие вибраций: Одним из ключевых преимуществ струйной цементации является отсутствие динамических и ударных воздействий на окружающие конструкции, что делает ее идеальной для работы в условиях плотной городской застройки или вблизи существующих зданий. ,
• Контроль качества: Для обеспечения проектных характеристик грунтоцементных свай необходим строгий контроль за параметрами инъекции (давление, расход раствора, скорость подъема и вращения монитора), а также за качеством приготовляемого раствора и прочностью готового грунтоцемента.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 05-03-031-72, как и любой другой сложной нормы, сопряжено с риском ошибок. Сметчикам следует обращать внимание на следующие моменты:

1. Неправильное определение типа грунта: Норма четко указывает на "несвязные грунты". Ошибка в определении инженерно-геологических условий может привести к некорректному применению нормы, завышению или занижению сметной стоимости, а также к проблемам с качеством работ. Всегда опирайтесь на актуальные инженерно-геологические изыскания.
2. Игнорирование фактического расхода материалов: Как было отмечено, в предоставленных данных для цемента и добавок указан нулевой расход. Однако в реальной практике эти материалы являются основными и их расход должен быть определен проектной документацией или результатами опытных работ. , Игнорирование этого фактора приведет к существенному занижению сметной стоимости.
3. Неучет специфических условий: Несвоевременное применение повышающих коэффициентов (например, за работу в стесненных условиях, при низких температурах, или при необходимости дополнительной перекачки раствора) может привести к недостоверности сметы. , Всегда внимательно изучайте общие положения к сборнику ГЭСН 05 и техническую часть проекта.
4. Ошибки в объеме работ: Неправильный расчет длины или количества свай, а также неверное пересчет в единицы измерения нормы (100 м) – частые причины ошибок. Тщательная проверка проектных объемов критически важна. ,
5. Недостаточная детализация сметы: Сокращенные наименования работ или материалов без должных пояснений могут вызвать разногласия с заказчиком. , Для сложных технологий, таких как струйная цементация, максимально подробное описание всех операций и ресурсов является залогом взаимопонимания.

Практические советы

• Всегда запрашивайте полную проектную документацию: Для точного расчета по ГЭСН 05-03-031-72 необходимы детальные данные по геологии, конструкции свай, требуемым прочностным характеристикам грунтоцемента и составу цементного раствора.
• Учитывайте результаты опытных работ: Для сложных грунтовых условий или нестандартных проектов, опытные инъекции могут быть проведены для уточнения технологических параметров и расхода материалов. Эти данные должны быть учтены в смете. ,
• Взаимодействуйте с технологами: При возникновении вопросов по технологии струйной цементации или особенностям ее применения, консультируйтесь с инженерами-геотехниками и специалистами по струйной цементации. Это поможет избежать ошибок в интерпретации технических требований.
• Используйте актуальные версии ГЭСН: Сметные нормы регулярно обновляются. Убедитесь, что вы используете самую последнюю редакцию сборника ГЭСН 05. ,
• Включайте в смету сопутствующие работы: Помимо основных операций, учтенных нормой, могут потребоваться подготовительные работы (например, устройство подъездных путей, площадок), работы по контролю качества, утилизации выбуренного грунта и другие вспомогательные операции.

Связанные нормы

Норма 05-03-031-72 является частью обширной группы норм, регулирующих устройство свай методом струйной цементации. В зависимости от длины и диаметра свай, а также типа грунта, могут применяться другие нормы из той же группы:

• ГЭСН 05-03-031-01 и далее: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в несвязных грунтах, длиной до 5 м, различных диаметров.
• ГЭСН 05-03-031-25 и далее: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в несвязных грунтах, длиной свыше 5 до 10 м, различных диаметров.
• ГЭСН 05-03-031-49 и далее: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в несвязных грунтах, длиной свыше 10 до 20 м, но с меньшими диаметрами (например, до 1900 мм).
• ГЭСН 05-03-031-73 и далее: Устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2) в несвязных грунтах, длиной свыше 20 м, различных диаметров.

Кроме того, могут быть актуальны нормы из других разделов сборника ГЭСН 05, например, касающиеся земляных работ (для подготовки площадки), или норм на лабораторные испытания грунтов и грунтоцемента.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия проектным требованиям, при выполнении работ по струйной цементации и их сметном учете важно контролировать следующие аспекты:

• Соответствие геологическим условиям: Подтверждение типа грунта (несвязный) и его характеристик, влияющих на параметры цементации.
• Параметры инъекции: Контроль давления нагнетания раствора и воздуха, расхода раствора, скорости подъема и вращения буровой колонны. Эти параметры критически важны для формирования сваи заданного диаметра и прочности. ,
• Качество цементного раствора: Проверка соответствия состава раствора (водоцементное отношение, наличие и дозировка добавок) проектным требованиям.
• Прочность грунтоцемента: Отбор образцов грунтоцемента и их лабораторные испытания на прочность на сжатие для подтверждения достижения проектных показателей. ,
• Геометрия свай: Контроль фактического диаметра и длины сформированных свай, их взаимного пересечения (при устройстве противофильтрационных завес или стен в грунте).
• Ведение исполнительной документации: Тщательное документирование всех этапов работ, включая журналы инъекции, данные лабораторных испытаний, схемы расположения свай. Это необходимо для подтверждения объемов и качества выполненных работ при закрытии сметы.