ГЭСН 05-03-031-81: Устройство свай Jet2 в несвязных грунтах

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-81 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по устройству грунтоцементных свай. Эта норма включена в Сборник ГЭСН-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов", который регламентирует затраты на различные виды свайных работ и закрепление грунтов.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-03-031-81 предназначена для определения нормативных затрат на устройство свай методом струйной цементации по двухкомпонентной технологии (Jet2). Ее применение строго ограничено следующими условиями:

• Технология: Двухкомпонентная струйная цементация (Jet2).
• Тип грунта: Несвязные грунты. К несвязным грунтам относятся пески, супеси и суглинки с содержанием глинистых частиц до 15%, а также с содержанием мелкого гравия до 15%.
• Длина свай: Свыше 20 метров.
• Диаметр свай: Свыше 1900 мм до 2000 мм.

Данная норма отражает среднеотраслевые затраты на эксплуатацию строительных машин и механизмов, а также технологию и организацию выполнения указанных работ. ГЭСН являются обязательными для применения при капитальном строительстве, финансируемом за счет средств государственного бюджета, и носят рекомендательный характер для строек, финансируемых из собственных средств предприятий и физических лиц.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-81 предусматривает выполнение полного комплекса основных операций, необходимых для устройства грунтоцементных свай по технологии Jet2. Согласно официальным данным, состав работ включает:

1. Приготовление раствора. Эта операция включает в себя все процессы, связанные с подготовкой цементного раствора необходимой концентрации и однородности. Это может включать дозирование цемента, воды и добавок, а также их тщательное перемешивание в специализированных смесительных установках.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной этап, в ходе которого происходит разрушение и перемешивание грунта с цементным раствором под высоким давлением. Процесс включает бурение лидерной скважины, а затем подъем буровой колонны с одновременной подачей цементного раствора и сжатого воздуха через сопла монитора.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. Данная операция критически важна для поддержания работоспособности оборудования и предотвращения застывания цементного раствора внутри систем. Она включает промывку насосов, шлангов, буровых штанг и мониторов.

Технология струйной цементации Jet2

Струйная цементация грунтов (Jet Grouting) — это инновационный метод закрепления слабых или сильно обводненных грунтов, основанный на использовании высоконапорной струи цементного раствора.

Jet2 (двухкомпонентная технология) отличается от однокомпонентной (Jet1) тем, что для разрушения и перемешивания грунта используется не только струя цементного раствора, но и дополнительная струя сжатого воздуха. Это позволяет значительно увеличить радиус воздействия струи и, как следствие, формировать грунтоцементные сваи большего диаметра.

Преимущества технологии Jet2:

• Увеличенный диаметр свай: Jet2 позволяет создавать сваи диаметром до 1500 мм в песках и до 1200 мм в глинах. Для данной нормы предусмотрены диаметры свыше 1900 до 2000 мм, что указывает на высокую эффективность и мощность применяемого оборудования.
• Высокая производительность: Комбинация раствора и воздуха обеспечивает более эффективное разрушение грунта и быстрое формирование грунтоцементного элемента.
• Мобильность и работа в стесненных условиях: Оборудование для Jet Grouting относительно компактно, что позволяет применять технологию в условиях плотной городской застройки, внутри существующих зданий или на ограниченных площадках.
• Отсутствие динамических воздействий: В отличие от забивных свай, струйная цементация не создает вибраций, что минимизирует риск негативного влияния на близлежащие конструкции.
• Эффективность в обводненных грунтах: Технология хорошо зарекомендовала себя при работе в водонасыщенных и слабых грунтах.

Прочность получаемого грунтоцемента на сжатие в песчаных грунтах обычно составляет от 3 до 10 МПа, а в глинистых грунтах — от 1 до 3 МПа. Модуль деформации грунтоцементных свай может варьироваться от 50 до 5000 МПа в зависимости от типа грунтов.

Материалы и ресурсы

В норме ГЭСН 05-03-031-81 учтены следующие основные ресурсы:

• Рабочий 4 разряда: 80.52 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 1.02 чел.-ч
• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м: 39.09 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.5 маш.-ч
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.41 маш.-ч
• Вода: 0 м3
• Добавка для струйной цементации: 0 (единица измерения не указана, но подразумевается материальный ресурс)
• Портландцементы бездобавочные: 0 (единица измерения не указана, но подразумевается материальный ресурс)

Важное примечание по материалам: В ГЭСН указываются нормы расхода ресурсов, а не их стоимость. Отсутствие конкретных объемов для "Воды", "Добавки для струйной цементации" и "Портландцементов бездобавочных" (указаны как "0") означает, что их расход не нормируется данной расценкой напрямую. Это типично для ГЭСН, когда определенные ресурсы, такие как цемент и добавки, являются ключевыми компонентами раствора, но их точный расход зависит от проектных решений, требуемой прочности грунтоцемента и конкретных инженерно-геологических условий. Сметчику необходимо учитывать эти материалы дополнительно на основании проектной документации или технологических карт. Вода, вероятно, учитывается в составе раствора или как вспомогательный ресурс, не требующий отдельного нормирования в данной расценке.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих, учтенные в норме 05-03-031-81, составляют:

• Рабочий 4 разряда: 80.52 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 1.02 чел.-ч

Суммарные трудозатраты рабочих: 80.52 + 1.02 = 81.54 чел.-ч на 100 метров свай. Средний разряд работы составляет примерно 3.98 (рассчитано как (80.52 * 4 + 1.02 * 2) / 81.54). Это указывает на необходимость привлечения квалифицированного персонала для выполнения работ.

Время эксплуатации машин и механизмов также нормируется:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай: 39.09 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу: 0.5 маш.-ч
• Автомобили бортовые: 0.41 маш.-ч

Эти показатели позволяют определить общую продолжительность работ и потребность в ресурсах для планирования строительного процесса.

Требования к квалификации

Высокий разряд основного рабочего (4 разряд) подчеркивает сложность и ответственность выполняемых работ. Специалисты, задействованные в устройстве свай методом струйной цементации, должны обладать глубокими знаниями в области геотехники, технологии инъекционных работ и эксплуатации специализированного оборудования. Рабочие 2 разряда, вероятно, выполняют вспомогательные функции, не требующие высокой квалификации.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-03-031-81 при составлении сметы необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Измерьте общую длину свай, подлежащих устройству, в метрах. Единица измерения нормы — 100 метров, поэтому полученный объем необходимо разделить на 100.
2. Применение нормы: Умножьте нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты рабочих, машино-часы) на полученный объем работ (в сотнях метров). Например, если требуется устроить 500 м свай, объем составит 5 (500/100).
3. Учет неучтенных ресурсов: Как было отмечено, цемент, вода и добавки не имеют прямого нормирования в данной ГЭСН. Их расход должен быть определен на основании проектной документации, технологических карт или данных производителя оборудования/материалов. Эти ресурсы добавляются в смету отдельными позициями.
4. Применение коэффициентов: Оцените условия производства работ. Если работы выполняются в стесненных условиях (например, в котлованах со шпунтовым ограждением, с подмостей, на косогорах), с подмывом или для наклонных свай, необходимо применять соответствующие повышающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями Сборника ГЭСН-05.
5. Пересчет в текущие цены: ГЭСН содержат базисные цены (например, 2000 года или 2009 года). Для получения текущей сметной стоимости необходимо применить актуальные индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.

Примеры использования

Норма 05-03-031-81 применяется в различных строительных проектах, где требуется усиление грунтов или создание несущих элементов в сложных инженерно-геологических условиях:

• Усиление оснований зданий и сооружений: При строительстве новых объектов на слабых грунтах или при реконструкции существующих зданий для увеличения их несущей способности.
• Устройство противофильтрационных завес: Для предотвращения проникновения воды в котлованы, тоннели или другие подземные сооружения.
• Ограждение котлованов: Создание грунтоцементных стен для обеспечения устойчивости откосов и предотвращения обрушений.
• Повышение устойчивости склонов и откосов: Укрепление нестабильных участков для предотвращения оползней.
• Заполнение карстовых полостей: Стабилизация грунтов в районах с карстовыми явлениями.

Особенности и ограничения

• Грунтовые условия: Норма строго привязана к несвязным грунтам. При наличии связных грунтов (глины, суглинки с высоким содержанием глины) следует применять другие нормы, например, из той же таблицы 05-03-031, но для связных грунтов (например, ГЭСН 05-03-031-41 для связных грунтов).
• Длина и диаметр: Точное соответствие длине свыше 20 м и диаметру свыше 1900 до 2000 мм является обязательным условием для применения данной нормы. Для других параметров существуют соответствующие поднормы в таблице 05-03-031.
• Армирование свай: В данной норме не учтены затраты на армирование грунтоцементных свай. Если проектом предусмотрено армирование (например, стальным или железобетонным сердечником для повышения конструкционной несущей способности), эти работы должны быть учтены дополнительно по соответствующим нормам.
• Проектная документация: Корректное применение нормы невозможно без детальной проектной документации, которая определяет точные параметры свай, состав цементного раствора, а также инженерно-геологические условия площадки.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Сметчики часто сталкиваются с определенными сложностями при применении ГЭСН 05-03-031-81. Знание типичных ошибок поможет их избежать:

• Неучет неучтенных ресурсов: Самая распространенная ошибка — игнорирование того, что цемент, вода и добавки не нормируются в данной ГЭСН напрямую. Это может привести к значительному занижению сметной стоимости. Как избежать: Всегда запрашивайте у проектировщиков или технологов данные по расходу цемента, воды и добавок, а также их марку и тип, и включайте их в смету отдельными позициями.
• Неправильное определение типа грунта: Применение нормы для несвязных грунтов к связным грунтам (или наоборот) приведет к некорректному расчету. Как избежать: Тщательно изучайте инженерно-геологические изыскания и проектную документацию для точного определения типа грунтов на участке.
• Игнорирование коэффициентов усложняющих условий: Работы в стесненных условиях, на уклонах или с наклонными сваями требуют применения повышающих коэффициентов. Их неучет приведет к занижению затрат. Как избежать: Внимательно ознакомьтесь с технической частью Сборника ГЭСН-05 и применяйте все релевантные коэффициенты.
• Отсутствие контроля качества: Недостаточный контроль за процессом формирования свай и качеством грунтоцемента может привести к несоответствию проектным характеристикам. Как избежать: Включайте в смету затраты на лабораторные испытания и геофизический контроль (например, сейсмоакустическую диагностику) для проверки прочности и сплошности грунтоцементных свай.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов убедитесь, что у вас есть полная и актуальная проектная документация, включая инженерно-геологические изыскания, чертежи свай, спецификации материалов и технологические решения.
• Консультации со специалистами: При возникновении сомнений относительно типа грунтов, технологии или необходимости применения коэффициентов, не стесняйтесь обращаться за консультациями к геологам, технологам или опытным инженерам-сметчикам.
• Использование актуальных баз ГЭСН: Убедитесь, что вы используете последнюю редакцию Сборника ГЭСН-05 (например, ГЭСН-2022), утвержденную приказами Минстроя России.
• Документирование всех решений: Всегда фиксируйте обоснования для выбора тех или иных норм, применения коэффициентов и учета неучтенных ресурсов. Это поможет при прохождении экспертизы сметной документации.

Связанные нормы

В рамках Сборника ГЭСН-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов" существует ряд норм, которые могут быть связаны с 05-03-031-81 или применяться в схожих условиях:

• Нормы для Jet1: В таблице 05-03-031 также представлены нормы для однокомпонентной технологии струйной цементации (Jet1), которая применяется для формирования свай меньшего диаметра. Например, ГЭСН 05-03-031-01 (Jet1, до 10 м, 1-2 группы грунтов).
• Нормы для Jet2 с другими параметрами: В той же таблице 05-03-031 существуют нормы для Jet2 с другими длинами и диаметрами свай, а также для связных грунтов. Например, ГЭСН 05-03-031-41 (Jet2, связные грунты, до 10 м, диаметр свыше 900 до 1000 мм).
• Общие положения Сборника 05: Важно ознакомиться с общими положениями Сборника ГЭСН-05, которые содержат правила исчисления объемов работ, применения коэффициентов и другие методические указания.
• Нормы на бурение скважин: В некоторых случаях могут быть применимы нормы из других сборников, например, ГЭСН 04 "Скважины", если требуется отдельное нормирование буровых работ.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия проектным требованиям, при устройстве грунтоцементных свай методом струйной цементации необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Контроль качества исходных материалов: Проверка соответствия цемента, воды и добавок требованиям проекта и нормативным документам.
• Контроль параметров раствора: Регулярный контроль водоцементного отношения, плотности и однородности цементного раствора.
• Контроль технологических режимов: Мониторинг давления нагнетания, скорости подъема буровой колонны и расхода раствора/воздуха в процессе формирования сваи.
• Геометрический контроль свай: Проверка соответствия фактического расположения, диаметра и длины свай проектным данным.
• Контроль прочности и сплошности грунтоцемента: После твердения грунтоцемента необходимо проводить испытания для определения его прочности на сжатие (например, путем отбора кернов) и сплошности (например, сейсмоакустическими методами).

Тщательный контроль на всех этапах производства работ является залогом успешного выполнения проекта и долговечности возводимых конструкций.