Jet grouting. Укрепляя грунты и фундамент
Технология струйной цементации становится все более востребованной в работах по эффективному укреплению грунтов и усилению фундаментов.
Современные строительство и реставрацию зданий невозможно отделить от вопросов по качественному и быстрому укреплению слабых грунтовых пород, ограждению котлованов, усилению фундаментов. Решить их помогает технология струйной цементации грунта (jet grouting). Принцип данного метода основан на закреплении грунтов путем их размыва и перемешивания высоконапорной струей цементного раствора.
Альтернатива классике
Генеральный директор ООО «УМ Геоизол» (входит в ГК «ГЕОИЗОЛ») Станислав Тарасенко отмечает, что существуют три различные системы струйной цементации грунтов jet grouting. Однокомпонентная (Jet-1 – разрушение грунта и формирование грунтоцементных свай с помощью подаваемого под давление цементного раствора); двухкомпонентная (Jet-2 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора и воздушной струи); трехкомпонентная (Jet-3 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора, воздушной струи и водной струи). «При этом подбор конкретной системы Jet grouting осуществляется на основе тщательного анализа геологических особенностей территории, параметров объекта, необходимых размеров и прочности получаемого грунтоцементного массива, экономической эффективности. Исходя из нашего опыта, могу отметить, что наиболее востребованы в строительной отрасли системы Jet-1 и Jet-2. Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» одной из первых в Санкт-Петербурге стала активно применять технологию струйной цементации грунтов Jet grouting для решения сложных геотехнических задач», - подчеркнул он.
Начальник отдела инженерной подготовки производства «Буровые машины» Роман Малышев рассказывает о технологической последовательности работ. В первую очередь производят бурение скважины. Затем в скважину погружают инъектор со специальным калиброванным отверстием – соплом. Потом подают под большим давлением цементный раствор. Далее осуществляют подъем инъектора с одновременным его вращением и формируют сваю нужного диаметра или стенку из свай. «Важным фактором укрепления массива грунта или усиления фундаментов с использованием струйной технологии является возможность поддержания больших давлений до 40-60 МПа. Это предъявляет определенные требования к оборудованию, подводящим трубопроводам и т.д. Так, например, гидравлические буровые установки EGT чаще других применяются в наших проектах именно благодаря их высокой производительности, маневренности и компактным размерам. Это дает нам возможность проводить работы в стесненных условиях и решать широкий круг задач», - отмечает специалист.
«Считаю целесообразным применение, - продолжает тему генеральный директор ООО «НПСФ «Спецстройсервис», к. т. н. Владимир Мишаков, - именно на открытых территориях, с целью улучшения физико-механических свойств грунтов под новое строительство путём нарушения естественной структуры грунта с целью создания элементов грунта с заданными свойствами. Также рекомендовал бы данную технологию для создания противофильтрационных завес вокруг экологически опасных предприятий для исключения проникновения стоков предприятия в естественные водоемы. Возможно применение jet grouting для создания горизонтальных противофильтрационных экранов, однако для реализации данных проектов требуется оборудование и большой технологический опыт»,- предупреждает он.
Кроме того, эксперт не рекомендует данный метод для усиления грунтов под существующими аварийными зданиями, так как подача воды или цементного раствора под высоким давлением может привести к разжижению грунтов, потери их несущей способности и разрушению здания. Для этих целей (усиление грунтов под аварийными зданиями) существует метод компенсационного нагнетания. На строительных объектах Петербурга при усилении грунтов под аварийными историческими зданиями ведущие организации города используют именно данную методику, которая позволила вернуть в строй не одну сотню аварийных зданий.
Отложенный спрос
Для проведения струйной цементации необходимо специальное оборудование: буровые установки, насосы и т.д. Всё оно производится в зарубежных странах. Как отмечают эксперты, оборудование для jet grouting является дорогостоящим, требует внимательного содержания и технического обслуживания, иначе оно быстро выйдет из строя. Обязательна промывка механизмов после использования цементного раствора, смазка узлов соединения.
Как отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов, чаще всего комплексы машин для jet grouting можно увидеть в Москве и Санкт-Петербурге. Это обусловлено наличием подходящей для применения jet grouting геологии. Данная технология позволяет кардинально изменить характеристики грунта, а следовательно и возможность строительства практически на любом основании.
«На период изоляции в 2020 году многие страны были закрыты, что заставило некоторых покупателей ненадолго отложить запланированные приобретения, но после отмены ограничительных мер и открытия строительных объектов большинство ранее обсуждаемых контрактов было заключено. В 2021 году линейка машин XCMG для Jet Grouting пополнилась новой компактной моделью XMZ90 для работы в тоннелях и условиях плотной городской застройки», - сообщил специалист.
Вперед, к минимизации
Стоит отметить, что во многих зарубежных странах технология jet grouting считается одной из основных при работах с подземным пространством. По словам Владимира Мишакова, уровень распространения ее в России пока низкий из-за отсутствия оборудования, отработанных технологий и полной нормативной технологической документации.
Тем не менее, по мнению других экспертов, jet grouting постепенно завоевывает отечественный рынок. Основатель ООО «Оптимум Прайс» Данил Кругов связывает растущую востребованность технологии и с ее с популяризацией и с увеличением количества исполнителей, имеющих весьма дорогостоящие комплексы для реализации подобных проектов. «Иногда доходит до курьёзов. Способы цементации путают, - рассказывает он,- и вполне можно встретить в серьёзной документации упоминание технологии «джет» для реставрации внутри архитектурного комплекса. Однако внутри зданий jet grouting применить невозможно. Машины-монстры и высокое давление способны подмыть не только ослабленный веками памятник архитектуры, но и ближайшую современную застройку».
По словам эксперта, сейчас используются только крупные комплексы, работающие в котлованах, на открытых площадках. Из-за своей дороговизны в России часто покупаются машины, бывшие в употреблении в Европе, стоимость, как правило, начинается от 600 тыс. евро. Минимальный комплект можно было собрать в 2018 году за 25 млн.рублей, но с тех пор ценник вырос. Для работы на объекте многоэтажной застройки требуется 2-4 комплекса, работающих параллельно. Оборудование слишком сложное для того, чтобы сдавать или брать его в аренду. При этом идея развития «карманного» джет-граутинга, способного создавать грунтоцементые сваи диаметром 600-1200 мм под основаниями существующих зданий является нерешённой перспективной задачей. Струйная цементация вытесняет сваи, анкера и прочие способы усиления оснований. «Если вышеупомянутый вариант мини-джета будет изобретён, то сфера применения технологии, несомненно, расширится и можно будет усиливать даже памятники архитектуры», - подчеркнул Данил Кругов.
Мнение
Игорь Мурашов специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру»:
Jet grouting относится с к специализированным видам работ, а следовательно, это дорогостоящее оборудование требует наличия в штате высококвалифицированного персонала. В случае если необходимо разовое выполнение работ в рамках проекта, то лучше привлечь компании с опытом работы. Что касается предложений по лизингу, то наша компания ООО «СюйГун Ру» совместно со СберЛизингом разработали эксклюзивную программу скидок на технику XCMG при оформлении в лизинг. Программа действует на всей территории РФ при покупке у любого официального дилера ООО «СюйГун Ру».
Рациональный расчет. Рынок опалубки продолжает смещаться в сторону аренды
Непростая экономическая ситуация в стране вновь заставляет многие компании оптимизировать собственные ресурсы. В том числе данная тенденция касается и организаций строительной отрасли. Чтобы уменьшить затраты на монолитные работы, многие их них все активнее предпочитают арендовать опалубку, а не покупать ее.
На самом деле смещение в сторону временного пользования вспомогательным оборудованием началось несколько лет назад, но в последние месяцы ускорилось. Связано это с тем, что на фоне прошедшей пандемии и ожидания ее второй волны многие застройщики задумались о более эффективной и одновременно экономной реализации своих проектов.
Действительно, отмечает заместитель главного инженера ООО «ПЕРИ» Андрей Карзов, «сейчас многие компании уходят от закупок, и акцент делается на аренде. Особым спросом стала пользоваться аренда опалубки с последующим выкупом. В целом, использование арендной модели позволяет застройщикам гибко реагировать на изменение экономической ситуации. В случае приостановки работ на объекте на неопределённое время оборудование не будет простаивать, а фактические расходы возникнут только за период его эксплуатации. В частности, те, кто арендовал опалубку в период пандемии Covid-19, финансово пострадали меньше, чем те, кто только приобрел оборудование и столкнулся с заморозкой объектов», - сообщил эксперт.
В условиях неопределенности и перехода в режим снижения издержек, считает директор по маркетингу ООО «Дока Рус» Маргарита Хорошилова, использование арендного опалубочного оборудования действительно предпочтительнее. «Аренда опалубки – это реальный экономический инструмент для снижения сметы на монолитные работы, при условии использования высококачественных опалубочных систем и их эксплуатации согласно требованиям производителя. Как показал недавний опыт заказчиков Doka, комплексное выполнение этих условий может позволить добиться сокращения заложенного в смету времени аренды опалубки на 18% и прохождения технадзора с первого раза и без замечаний»,- добавила она.
Директор по продажам ООО «Ренталформ» Андрей Грачев также наблюдает повышенный спрос на аренду опалубки. Тем, кто в раздумьях, что же выбрать - аренду или покупку, он дает уже ставшим классическим совет. «Если вы планируете проводить работы на объекте менее полугода, то всегда выгоднее арендовать опалубку. Если строительство планируется вести более длительный срок, то правильнее будет приобрести оборудование в собственность. Также покупка опалубки целесообразна для типовых строений, где используется минимум номенклатуры. При сложной архитектуре и конструкциях, всегда выгоднее аренда»,- отмечает он.
Между тем, монолитчикам необходимо очень внимательно и ответственно подходить к выбору партнера по аренде опалубки, предупреждает руководитель ГК «Формат» Дмитрий Корнев. По его словам, всегда есть риск получить в аренду лишнее и ненужное оборудование. Кроме того, многие арендодатели выставляют огромные претензии по качеству возвращаемой опалубки, что влечет за собой крупные расходы. Строителям правильнее всего довериться профессиональным компаниям, имеющим хорошую репутацию на рынке.
С данной позицией согласен и генеральный директор ГК «Техника Современного Строительства» Валентин Кан. В продолжение темы несложившихся взаимоотношений сторон следует добавить, что риски повреждения и утраты оборудования и комплектующих в большинстве случаев ложатся на строительные компании. Соответственно, организациям-арендаторам предварительно всегда необходимо максимально внимательно относиться к спецификации комплекта опалубки, качеству и состоянию оборудования, полностью изучить все правила приемки-передачи и временного пользования, а также особенности эксплуатации. Относительно экономии, эффективности и производительности стоит отметить, что очень многое зависит не только от качества и комплектности оборудования, но и от профессионализма самого арендатора.
«К примеру, крупнощитовую опалубку вертикальных конструкций, исходя из технологических требований, невозможно использовать более 4-х циклов в месяц даже при идеальной организации процессов. Сегодня, как никогда актуальна не только экономия, но и технологичность. На рынке уже есть современные инновационные решения, которые позволяют реализовывать простые и сложные строительные проекты, в том числе долгосрочные, без крупных единовременных вложений на приобретение, обслуживание и хранение комплекта опалубки, с высокой экономией и эффективностью, без залоговых сумм и рисков, сопряженных с арендой, которые позволяют более гибко подходить к финансированию строительства как со стороны подрядчиков, так и застройщиков. В частности, одним из таких решений является стальная опалубка Proster®21»,- добавляет Валентин Кан.
Импортозамещение продолжается
Участники рынка также отмечают, что другим устоявшимся трендом последних лет можно считать существенное увеличение на рынке позиций российских производителей опалубки. Тем не менее, крупные и серьезные иностранные компании никуда не делись. Они благополучно локализовали свои производства в России и продолжают успешно работать. В целом, высокая конкуренция на рынке привела к тому, что выпуск опалубки стал более технологичным, а она сама - более качественной, удовлетворяющей всем запросам заказчиков.
«В настоящее время доля иностранных производителей опалубки в лучшем случае составляет 15-20%. Продолжает наблюдаться тенденция в сторону дальнейшего импортозамещения. Кроме того, доля импортного сырья в опалубочных системах российского производства также становится минимальной»,- отмечает инженер-проектировщик опалубочных систем ООО «Статика-С» Роман Слесарчук.
Директор по стратегическому развитию и маркетингу ГК «Промстройконтракт» Рубен Чинарьян считает, что полностью отечественная опалубка - это реальность. «Об этом свидетельствует опыт нашей компании. Сейчас в России действует порядка десяти современных заводов-производителей, использующих отечественное сырье. Какой-то процент импортных компонентов, конечно, используется. В частности - качественная порошковая краска, японские роботы для точной сварки, силиконовый герметик. Но и эта часть сокращается».
«Современный производитель в наши дни всегда должен быть креативен и работать над новинками. Во времена подготовки к Чемпионату мира по футболу широкое развитие получили круглые стальные опалубки, совместимые со стандартными крупноформатными щитами Дельта. Тренд последних лет – самоподъемная и скользящая опалубка, опять же на основе КЩО»,- добавляет он.
По словам генерального директора ООО «Гелиос» Леонида Белова, если ранее иностранные производители завозили в нашу страну оборудование собственного производства, то в настоящее время многие из них выпускают опалубку под своим брендом на российских заводах. В целом, если оборудование выпускается по ГОСТ, опалубки примерно одного качества. На рынке еще присутствуют компании, предлагающее опалубочные системы низкого качества, но их становится всё меньше и меньше.
Универсальный формат
Появление новых брендов на рынке опалубки в первый момент несколько смутило строителей. Их стал интересовать вопрос сочетаемости различных опалубочных систем. По словам Валентина Кана, несовместимость с другими производителями - это один из естественных способов защиты своих интересов на рынке, но он уже давно не является проблемой. Опытные строители знают, как технично избежать трудностей в совместимости разных систем, тем более в нештатной ситуации, в которой стоимость простоя выше, чем затраты на несистемные, но зачастую очень простые и надежные решения.
Между тем, представитель Hünnebeck GmbH (Германия) в РФ Виталий Девятко делает выводы, что в случае стеновой опалубки «сочетаемость» не важна, потому как квалифицированный монтажник легко совместит что угодно с чем угодно. Если компания крупная и имеет широкий спектр направлений строительства, то можно формировать парк из того, что целесообразнее, не глядя на бренды.
Такого же мнения придерживаются и другие специалисты рынка. По мнению Романа Слесарчука, применение опалубки одного производителя является желательным, это ускоряет сборку комплекта, но все-таки не является обязательным, т.к. большинство систем универсальны, а значит сочетаются между собой. Аналогичных выводов придерживается и Дмитрий Корнев. Для строительных компаний, считает он, реализующих однотипные проекты, логично использовать опалубочную систему одного производителя. Но, зачастую, отдельные узлы по-разному реализованы в опалубках разных производителей и возникает необходимость в использовании оборудования разных типов. В этом случае как раз и становится важной универсальность и совместимость. По словам Андрея Грачева, парк опалубки может состоять из продукции разных производителей, российская опалубка чаще всего сочетаема, но самым важным фактором является ее хорошее техническое состояние. Разные бренды могут сочетаться на разных участках.
«Рынок сформировался, основные производители используют опалубочные профили 120х60, которые совместимы между собой. Если опалубка производится по ГОСТ 34329-2017, можно смело покупать оборудование и использовать его для возведения монолитных конструкций», - резюмирует Леонид Белов.
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
Закрепляя форму. Особенности применения стеновой опалубки
Дмитрий Корнев: «Брать в аренду опалубку можно только у профессионалов»
Валентин Кан: «Proster®21 делает монолитное строительство дешевле, быстрее и качественнее»
Определяя стандарты. Как должен регулироваться BIM?
Российские власти неоднократно заявляли о необходимости более активного внедрения технологий информационного моделирования в строительную отрасль. В том числе, обеспечить переход на BIM требовал глава государства Владимир Путин. Для выполнения этого поручения правительство РФ приняло в 2018 году специальную Дорожную карту. Правда, весной этого года вице-премьер Марат Хуснуллин предложил Минстрою РФ разработать новую. Она должна учесть в полном объеме все мнения профессионального сообщества.
Также в феврале текущего года Росстанадарт неожиданно для многих отменил два основных ГОСТ по BIM, утвержденных в 2019-м. Считается, что они не соответствовали ряду положений федеральных законов. В настоящее время подготовлен проект новой редакции ГОСТ. Она выложена на официальном сайте Росстандарта. Публичное обсуждение стандартов должно завершиться 27 августа.
Требуется доработка?
Игроки рынка предложенные новшества оценивают по-разному. Коммерческий директор компании КубартаТМ Роман Старостенко считает важным, что нормативная документация по BIM вообще появляется. «Глубина проработки и предыдущей, и обновленной версии стандартов оставляет желать лучшего, но у нас уже появляется возможность разговаривать с заказчиками на одном языке, использовать понятные обеим сторонам формулировки и правила. Для создания полноценной нормативной базы должно пройти время, поэтому критиковать текущую редакцию ГОСТ я бы не стал», - подчеркнул он.
Начальник отдела информационного моделирования Института территориального развития Павел Семенцов не выявил существенных различий между старой и новой версии отраслевых стандартов. При этом отметил недостаток последней редакции. «А именно, это система статусов, при которой данные, находящиеся в работе у одной группы исполнителей, недоступны остальным. Такой подход, по сути, исключает совместную разработку проекта, хотя возможность запараллелить процессы, как по дисциплинам, так и по различным частям модели - одно из главных преимуществ BIM-технологии, и может значительно сократить сроки проектирования. Представляется, что национальный стандарт как раз и должен устанавливать правила игры: определить общепонятные русскоязычные термины, уровни проработки и критерии качества, от которых могли бы отталкиваться как заказчики - в своих требованиях, так и исполнители - в своей работе. К сожалению, новый проект ГОСТ, как и предыдущий, обходит эти вопросы стороной»,- отмечает эксперт.
По мнению советника директора ООО «Бюро ESG» Ирины Чиковской, новая редакция больше отвечает российским реалиям как по формулировкам, так и по сути. В частности, введены новые термины и определения, расширяющие применение технологий информационного моделирования в строительной отрасли, документ гармонизирован с изменениями в Градостроительном кодексе РФ, заложена возможность расширения требований неучтенных в своде правил. Также зафиксировано применение усиленной квалифицированной электронной подписи к информационной модели и документам в нее входящим, на обсуждение представлены: новый более расширенный принцип именования моделей и кодификация ее элементов.
«Документ серьезно проработан в части атрибутивных данных. Однако мне думается, что в составе атрибутов не учтены важные данные (показатели) для эксплуатационной модели. Есть задел для сметных данных и формирования стоимостных показателей, но, к сожалению, рынок пока не готов к сметной информационной модели. Кроме того, авторы не устояли перед соблазном англицизма – мне не импонируют слова «валидация» и «верификация». В документе государственного уровня можно найти подходящие слова из русского языка»,- добавляет Ирина Чиковская.
Системный подход
Участники рынка считают, что только регулировки стандартов по BIM-технологиям недостаточно для их более глубокого и быстрого проникновения в строительную отрасль. Необходим более расширенный системный подход: от поднастройки смежных нормативных положений, влияющих на цифровизацию всей стройки, до подготовки специалистов по BIM.
«Принципиально важен вопрос стандартизации потребностей в информации (аналог LOD/LOI)», - уверен Павел Семенцов. Для жилищного строительства эти требования уже проработаны достаточно подробно, но их нужно унифицировать. Для других объектов (промышленных, инфраструктурных, и т.д), которые подпадают под данный ГОСТ, также нужно сформировать базовые критерии и перечни атрибутов, соответствующих определенной степени проработки информационной модели. Это основа для проектных работ в BIM и задел для дальнейшего развития - цифровизации экспертизы, стройки, и в перспективе - полного перехода на цифровые двойники при управлении жизненным циклом объекта.
По словам Романа Старостенко, полноценное внедрение BIM-технологий во многом зависит от возможности их использования государственными заказчиками. Им же, в свою очередь, необходима нормативная и разрешительная документация, позволяющая на законных и понятных условиях использовать все преимущества информационного моделирования в их текущей деятельности. То есть, чем быстрее появится такая база, тем быстрее произойдет внедрение. «При этом основным фактором, который мешает внедрению BIM сейчас, мы считаем не отсутствие полноценных нормативных стандартов, а невозможность одновременного использования данных технологий на всех стадиях жизненного цикла инвестиционно-строительного проекта. Так, если даже у технического заказчика есть информационная модель здания, то далеко не каждому подрядчику и субподрядчику он может ее передать. Дело в том, что многие, даже хорошие участники строительного процесса, не умеют пользоваться трехмерным проектом»,- поясняет эксперт.
С данными выводами согласна и Ирина Чиковская. Она отмечает, что пока в стране явная нехватка квалифицированных специалистов, внедряющих и использующих BIM. «Отсутствует или находится в зачаточном состоянии отечественное программное обеспечения с адекватными ценами. Наблюдается межведомственная разрозненность. Поэтому огромная работа ложится на плечи специалистов по BIM или энтузиастов-проектировщиков. О нормативно-правовых актах пусть думают и говорят те люди, чьим основным видом деятельности является их разработка. Тем не менее, могу сказать только одно – процесс внедрения BIM запущен и остановить его уже невозможно», - уверена советник директора ООО «Бюро ESG».