Технология строительства и ремонта городских дорог
Классификация городских дорог и площадей
Городские площади – можно подразделить на общественные и транспортные. Общественные площади являются центром общественной жизни населения города, где сосредотачиваются основные административные центры, зрелищные предприятия, торговые и прочие общественные здания. Транспортные площади предназначены для развязки движения сложных транспортных потоков. Соединение на одной площади общественных и транспортных функций нежелательно, которое иногда возникает (вокзальные площади).
В планировочной структуре города большое значение имеет решение устройства дорожной сети. В России существует определенная классификация этих дорог.
Городские скоростные дороги – предназначены для движения мощных потоков автомобильного транспорта с большой скоростью. Скоростные дороги по возможности строят прямыми, с кривыми радиусами не менее 600м. Все пересечения на данных дорогах должны быть устроены в разных уровнях с интервалами между ними не менее 1500 м. Между направлениями проезжих частей создают разделительные полосы. Скоростные дороги не должны пересекать жилые дороги.
Магистральные улицы общегородского значения являются улицами:
а) непрерывного движения, прокладываемые для связи между жилыми и промышленными районами, а также с общественными центрами с пересечениями в разных уровнях
б) регулируемого движения с пересечениями в одном уровне
1 – расстояние от застройки до красной линии
3 – разделительная полоса между тротуаром и местным проездом
4 – местный проезд
5 – защитное озеленение
6 – проезжая часть
7 — центральная разделительная полоса
Магистральные улицы районного значения — предназначены для связи в пределах жилого района и с магистральными улицами общегородского значения с устройством пересечения в одном уровне.
Жилые улицы – обеспечивают транспортную и пешеходную связь (без общественного транспорта) в пределах микрорайона и жилого района, а также с магистральными улицами районного значения.
Пешеходные улицы – в границах микрорайона и жилого района служат для связи между группами жилых домов, общественными учреждениями, местами отдыха
В связи с постоянным ростом численности автотранспорта в нашей стране, возникает необходимость в строительстве широкой сети современных городских дорог с твердыми покрытиями, главным образом из асфальтобетона и цементобетона.
От качественного состояния городских дорог в значительной степени зависят работа грузового и пассажирского автомобильного транспорта, а также стоимость перевозок. Состояние городских дорог также влияет на безопасность.
Конструктивные элементы одежды городских дорог составляют наиболее дорогую и ответственную часть общей конструкции дороги.
Дорожная одежда – многослойная конструкция, воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая её на грунтовое основание или на подстилающий грунт.
Земляное полотно – дорожное сооружение, служащее основанием для размещения конструктивных слоёв дорожной одежды и других элементов дороги. Возводится из местных или привозных грунтов с обеспечением устойчивости самого з/п, его обочин, откосов и естественных подстилающих грунтов.
Канава боковая (кювет) – канава проходящая вдоль з/п для сбора и отвода с поверхностных вод, стекающих с проезжей части и окружающей местности с поперечным сечением лоткового, треугольного или трапецеидального типа.
Типовых конструкций дорожных одежд существует большое множество, при выборе которых следует учитывать транспортно-эксплуатационные, местные грунтово-гидрологические условия, экономическую целесообразность.
Конструкции дорожных одежд из а/б (м/з а/б, к/з а/б, щебень, песок).
Схема конструкции д.о. из ц/б (монолитный ц/б или сборные ж/б плиты, прокладка, песок).
Технология и организация строительства городских улиц и дорог имеет ряд специфических особенностей, основными из которых являются:
1) стеснённость объектов строительства существующей застройкой;
2) неравномерность распределения объемов работ по длине улиц;
3) наличие большого количества подземных коммуникаций;
4) необходимость ведения работ в условиях интенсивного движения транспорта и пешеходов;
5) невозможность организации складов для хранения материалов, деталей и конструкций;
6) сезонность работ и др.
Поэтому основными принципами организации этих работ стали:
комплексное выполнение всех работ, как дорожных, так и по инженерному оборудованию и благоустройству улиц;
комплексная механизация всех строительных процессов и применение поточно-скоростных методов работы.
По своему характеру дорожные и путевые работы делятся на заготовительные, транспортные и строительные.
К заготовительным и транспортным работам относятся заготовка, переработка и транспортировка материалов — это добыча и дробление камня, заготовка и обогащение гравия и песка, приготовление асфальтобетонных и цементно-бетонных смесей, изготовление сборных конструкций и деталей.
К строительным работам относят земляные работы, устройство оснований и покрытий, прокладку коммуникаций, возведение искусственных сооружений, путевые и другие работы.
Одним из наиболее эффективных способов организации работ является поточный метод строительства при комплексной механизации всех работ. При поточном методе все работы выполняются непрерывно с одинаковой скоростью и в следующей последовательности:
• подготовительные работы, включая работы по полному или частичному закрытию движения транспорта и пешеходов; устройству ограждений и временных проездов; сносу строений, пересадке деревьев, прокладке подземных сооружений;
строительство подземных инженерных сетей, включая земляные и монтажные работы по сооружению коллекторов, камер, колодцев, укладка трубопроводов и кабелей с обратной засыпкой и уплотнением траншей;
возведение земляного полотна и устройство дренажа мелкого заложения;
устройство основания проезжей части, включая установку бордюрного камня, устройство дренирующих и морозозащитных подстилающих слоев, а также различных конструктивных слоев;
устройство покрытия проезжей части, включая работы по укладке верхнего и нижнего слоя дорожной одежды;
строительство тротуаров с устройством основания и покрытия;
устройство системы освещения улиц с установкой осветительных столбов (мачт), подвеской осветительной аппаратуры и прокладкой осветительных сетей;
озеленение улиц, включая создание газонов, посадку деревьев и кустарников;
оборудование улицы средствами регулирования движения, включая разметку, установку светофоров и знаков, оборудование остановок общественного транспорта и другие работы.
В городском дорожном строительстве наибольшее распространение получили асфальтобетонные покрытия. Эти покрытия дают возможность полностью механизировать процессы приготовления асфальтобетонной смеси, укладки и ремонта.
Технологический процесс строительства а/б покрытий:
Он состоит из следующих основных этапов:
подготовка основания, включая очистку от смета и грязи, обрубку поврежденных участков, смазку кромок битумной эмульсией;
укладка асфальтобетонной смеси, включая разогрев основания, укладку и выравнивание смеси;
первичное, промежуточное и окончательное уплотнение уложенного слоя;
отделка, включая снятие заусенец, обработку сопряжений с колодцами, решетками и др.
Уплотнение начинают легкими и средними катками от краев к середине с таким расчетом, чтобы при каждом проходе перекрывался предыдущий не менее чем на 25-30 см. После этого продолжают укатку тяжелыми катками (15-20 проходов по одному следу), обеспечивающими окончательное уплотнение. Рекомендуемая скорость укатки в начале уплотнения 1,5-2 км/ч, а после 5-6 проходов скорость увеличивают до 3-8 км/ч. Уплотнение покрытия считается достаточным, если объемная масса образца, взятого из покрытия, составляет не менее 0,97-0,99 объемной массы стандартных лабораторных образцов, приготовленных из той же смеси.
Классификация ДЭ работ
Капремонт- комплекс работ, при котором производится восстановление и повышение работоспособности д/о., покрытия, з/п., при необходимости повышают геометр. параметры дороги.
Критерии для назначения капремонта: снижение прочности д/о ниже допустимого предела или невозможность поддержания параметров и характеристик дороги на соотв. ур-не с помощью работ по ремонту и содержанию.
Ремонт- комплекс работ по воспроизводству ее первоначальных ТрЭкХ-к (возмещение износа покрытия, улучшение ровности, сцепных качеств и т.д.)
Содержание- комплекс работ, который выполняется в течение всего года по уходу за дорогой, дор. соор., полосой отвода, профилактике и устранению мелких повреждений, организации и обеспечению безопасности дв-я и по зимнему содержанию.
Ямочный ремонт покрытий из а/б:
1) очистка 2) оконтуривание 3) вскирковка покрытия 4) очистка, промывка, сушка. 5) стенки подгрунтовывают 6) заложение выбоины 7) уплотнение виброкатком.
Способ ямочного ремонта с использованием инфракрасной горелки.
1) очистка и разметка; 2) разогрев до 140-170; 3) вскирковка; 4) распределение вскиркованного материала по дну; 5) заполнение; 6) уплотнение.
Источник
Технология ремонта дорожных покрытий
Гравийные и щебеночные покрытия. При их ремонте проводят периодическую ремонтную профилировку, устраняют выбоины, колеи и просадки, а также осуществляют мероприятия по обеспыливанию. Ремонтную профилировку покрытия с добавлением нового материала выполняют автогрейдерами или грейдерами при оптимальной влажности (от 10 до 15 % в зависимости от состава песчано-глинистых фракций), соответствующей такому состоянию гравийного или щебеночного материала, когда он хорошо срезается, перемещается и уплотняется (табл. 12.4.1).
Ремонтная профилировка гравийных (щебеночных) покрытий с добавлением нового материала (на 1000 м покрытия)
| Вид работы | Ширина покрытия, м | Число круговых проходов | Состав звена | Трудоемкость, чел.-ч |
| Кирковка покрытия кирковщиком, смонтированным на автогрейдере | Машинист 5-го разряда — 1 | 0,59 0,63 | ||
| Дорожный рабочий 2-го разряда — 1 | ||||
| Перемещение автогрейдером дополнительного гравийного материала с обочины, разравнивание по всей ширине покрытия | Машинист 5-го разряда — 1 | 0,77 | ||
| 0,66 | ||||
| Перемешивание автогрейдером вскиркованного и вновь добавленного материала со сбором в мерный вал | Машинист 5-го разряда — 1 | 0,51 | ||
| 0,44 | ||||
| Разравнивание и планировка материала на всю ширину покрытия | Машинист 5-го разряда — 1 | 0,77 | ||
| 0,66 | ||||
| Поливка распланированною гравийного материала водой (норма до 0,9 м 3 на 100 м 2 ) | 6-7 | — | Машинист 4-го разряда — 1 | 0,75 |
| Уплотнение материала самоходным катком (8-10 т) за 4 прохода по одному следу | 6-7 | — | Машинист 5-го разряда — 1 | 2,2 |
| Регулирование движения по ширине покрытии и уход та покрытием в течение 3 дней с перестановкой ограждений | 6-7 | — | Дорожный рабочий 2-го разряда -1 | 1,38 |
Подлежащее ремонту вскирковывают. Удалив вскиркованный материал, выбоину засыпают гравийным материалом, по составу близкому к материалу верхнего слоя покрытия с зернами не крупнее 20 мм, на 1. 2 см выше уровня покрытия. Для заделки выбоин можно использовать вскиркованный материал, но только после его грохочения.
При большом объеме работ гравийный материал уплотняют самоходными катками на пневматических шинах или катками массой 5. 10 т, а при небольшом объеме пневматическими, электрическими или ручными трамбовками массой 25. 30 кг. Уплотняют от краев к середине выбоин. Для лучшего уплотнения материал поливают водой из расчета 1,5. 2 л/ м 2 на каждый сантиметр глубины выбоины. Вместо воды целесообразно применять 30 %-ный водный раствор хлористого кальция CaCl2 или 30-40 %-ный водный раствор технического лигносульфоната.
Ремонт выбоин или просадок щебеночного покрытия, построенного способом заклиники, выполняют тем же методом, а покрытия из смеси оптимального состава — как и гравийных покрытий (табл. 12.4.2 и 12.4.3).
Расход материалов на ремонт
| Материалы | Расход материалов, м 3 на 10 м 2 ремонтируемых мест, при глубине выбоин или просадок, см до | ||
| Щебень | 0,42 | 0,67 | 1,0 |
| Гравий | 0,41 | 0,66 | 0,99 |
Состав звена и затраты труда
| Покрытие | Состав звена | Трудовые затраты чел.-ч на 1 м 2 , при глубине ремонтируемых мест, см, до | ||
| Гравийное | Дорожные рабочие | 0,15 | 0,17 | 0.25 |
| Щебеночное | 4-го разряда — 1 | 0,15 | 0,24 | 0.33 |
Колеи и небольшие гребни, образующиеся под воздействием движения, выравнивают с помощью тяжелых катков, предварительно увлажнив покрытие. Такой способ применяют для ликвидации небольших неровностей на достаточно прочном покрытии. В других случаях колеи устраняют путем ямочного ремонта.
Щебеночные и гравийные покрытия, обработанные органическими вяжущими. В процессе ремонта устраняют выбоины, повреждения и неровности кромок, бугры и наплывы, небольшие проломы и просадки покрытия.
Ямочный ремонт производят преимущественно холодными щебеночными (гравийными) смесями, обработанными органическими вяжущими.
В отдельных случаях допускается применять холодные или горячие асфальтобетонные смеси или способ пропитки прямой или обратный. В холодных смесях в качестве вяжущего используют жидкие (или вязкие) битумы, каменноугольные дегти, битумные эмульсии.
Ремонт производят: холодным способом, если температура воздуха не ниже 5 °С и горячим способом, если температура воздуха не ниже 10 °С.
Холодный способ целесообразен при глубине выбоин до 3 см, а горячий — при выбоинах глубже 3 см.
При любом из указанных способов подготавливают ремонтируемое место, включая обрубку (раскирковку) краев, очистку от пыли и грязи, обработку очищенной поверхности органическим растворителем (соляровым маслом, керосином) по норме 0,1. 0,15 л/м с помощью краскопультов или распылителей и нанесение на нее жидкого битума, остаточного битума (гудрона) вязкостью 20-70 или дегтя в количестве 0,3. 0,5 л/м 3 , нагретых до 60 °С.
Непосредственно после подгрунтовки выбоину заполняют ремонтным материалом, толщину слоя которого назначают с учетом коэффициента уплотнения.
При использовании горячих смесей материал укладывают в один слой, когда глубина выбоин не превышает 5 см, и в два слоя, если глубина более 5 см, и тщательно послойно уплотняют. Если применяют способ пропитки, в подготовленную выбоину укладывают щебень размером не более 0,8 глубины выбоины, но не мельче 16 мм, и уплотняют. Затем разливают вязкий битум или деготь из расчета 0,8-1,0 л/м 2 на каждый сантиметр глубины выбоины. Температура вяжущего при розливе должна быть: битума марок БНД 200/300, БНД 130/200 — 120. 160°С. Разлив вяжущее, распределяют щебень фракции 5. 15 мм и уплотняют. Небольшие ремонтируемые площади уплотняют трамбовками.
Участки покрытия, поврежденного многочисленными выбоинами, ремонтируют картами. Поврежденные участки кромок покрытия в местах сопряжения с обочинами исправляют указанными выше способами ямочного ремонта, обеспечивая надлежащий упор со стороны обочины.
Асфальтобетонные покрытия. К основным работам по ремонту асфальтобетонных покрытий относят восстановление изношенных верхних слоев, устранение повреждений в виде выбоин, трещин, отдельных волн, бугров и наплывов, обломов и неровностей кромок, устройство поверхностной обработки, защитных слоев и слоев износа. К выполнению этих работ приступают весной с наступлением теплой и устойчивой погоды. Ремонтные работы начинают с заделки выбоин методами ямочного ремонта с использованием холодного фрезерования покрытия. Фрезерование выполняется при помощи машин для холодного фрезерования. Технические характеристики ряда фрез фирмы » Wirtgen» приведены в табл. 12.4.4 [80].
Технические характеристики фрез » Wirtgen»
| Параметры | Марка фрезы | ||||
| W 350 | W 500 | W 600 D С | W 1000 F | W 1200 F | |
| Ширина фрезерования | 350 мм | 500 мм | 600, 500, 400 мм | 1000 мм | |
| Глубина фрезерования | 0. 100 мм | 0. 160 мм | 0. 300 мм | 0. 315 мм | 0. 315 мм |
| Мощность двигателя | 35 кВт (48 л.с.) | 19 кВт (107 л.с.) | 123 кВт (167 л.с.) | 185 кВт (252 л.с.) | 185 кВт (252 л.с.) |
| Рабочая масса | 4400 даН (кг) | 7400 даН (кг) | 12030 даН (кг) | 17300 даН (кг) | 17300 даН (кг) |
| Привод фрезерующего барабана | механич. | гидравл. | механич. | механич. | механич. |
| Число колес | 3 (доп. оборуд. 4) | ||||
| Ходовой привод | гид./на перед. колеса | гид./на перед. колеса | гид./на перед. колеса | гид./на перед. колеса | гид./на перед. колеса |
При ремонте соблюдают общую технологическую последовательность, которая включает подготовку поврежденного места, приготовление, укладку и разравнивание смеси, уплотнение.
В качестве ремонтных материалов служат горячие и холодные асфальтобетонные смеси, литой асфальт, щебеночные и гравийные материалы, обработанные органическим вяжущим. Горячие асфальтобетонные смеси и литой асфальт используют преимущественно не дорогах I и II категорий.
Ремонт покрытий с применением горячих асфальтобетонных смесей производят в сухое и теплое время года при температуре воздуха не ниже 10°С. Литой асфальт допускается укладывать и при пониженных температурах воздуха — до -5°С.
Подготовку ремонтируемого места ведут в следующем порядке: границы выбоин оконтуривают прямыми линиями, захватывая на 3-5 см неповрежденную часть покрытия, несколько небольших выбоин, близко отстоящих друг от друга, объединяют в одну общую карту; старый асфальтобетон удаляют по очерченному контуру, выбоину очищают и (при необходимости) просушивают; дно и ее стенки подгрунтовывают битумной эмульсией жидким или вязким битумом, нагретым до 60 °С, по норме 0,3- 0,5 л/м 2 .
После подготовительных работ заполняют выбоину ремонтным материалом с учетом коэффициента запаса на уплотнение. Если глубина выбоин до 5 см, смесь укладывают в один слой, более 5 см — в два слоя.
Небольшие изолированные одна от другой выбоины уплотняют электро- или пневмотрамбовками, ручными виброкатками, а значительные площади — гладковальцовыми катками массой 4-10 т. Лучшие результаты достигаются при использовании катков с обрезиненными вальцами.
Уплотнение проводят от краев к середине, при этом поверхность ремонтируемых мест после уплотнения должна быть на уровне покрытия. Ориентировочные показатели работ приведены в табл. 12.4.5.
Затраты труда и выработка при ремонте покрытия
| Материалы | Трудоемкость, чел.-ч, при площади карт, м 2 , до | ||
| Затраты груда на 100 м 2 ремонта асфальтобетонного покрытия при заделке выбоин и просадок | 54,1 | 46,1 | 24,1 |
| Выработка на 1 чел.-день отремонтированного покрытия при заделке выбоин и просадок, м 2 | 14,8 | 17,4 | 33,2 |
При заделке выбоин глубже 5 см, когда удаляют не только верхний, но и нижний слой асфальтобетона, порядок работы не меняется: в нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют, затем мелкозернистую в верхний слой и уплотняют. Если выбоина глубиной до 8 см и отсутствует крупнозернистая смесь, в два слоя укладывают среднезернистую. Мелкозернистую или песчаную смесь используют только для верхнего слоя.
При использовании горелок инфракрасного излучения выбоину, очистив от пыли и грязи, разогревают до 140-170°С, раскирковывают разогретые кромки на глубину 1-2 см, дно выбоины взрыхляют, а вскиркованный материал распределяют по дну и добавляют необходимое количество новой смеси, уплотняют ее (если это не литая смесь) до требуемой плотности. Количество добавляемой смеси устанавливают по размерам и глубине выбоины с учетом осадки при уплотнении (табл. 12.4.6).
Потребность в смеси
| Глубина выбоины, мм | Количество добавляемой смеси, кг при площади выбоины, м 2 | |||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
При заделке выбоин, опасных для движения, в ранний весенний или осенний период, когда покрытие находится во влажном состоянии, а температура воздуха выше 0°С, рекомендуется применять щебеночные материалы, обработанные битумом с ПАВ. Для этой же цели минеральный материал обрабатывают активаторами — известью или цементом — 1,5. 2 % от массы минерального материала.
Наплывы, волны и сдвиги на покрытии устраняют способом ямочного ремонта или срезают ножом автогрейдера (после их предварительного разогрева) с последующей поверхностной обработкой. Для разогрева целесообразны самоходные асфальторазогреватели с горелками инфракрасного излучения (рабочая скорость передвижения 0,5. 3,0 м/мин). Трещины в покрытии заделывают, когда они раскрыты — в сухую и теплую погоду, температура не менее 5°С. Трещины шириной 5 мм и более заделывают мастикой, а мелкие заливают битумом и присыпают каменной мелочью. Отдельные трещины шириной более 5 мм заделывают следующим образом: очищают от пыли и грязи сжатым воздухом, щеткой или металлическими крючьями; смачивают органическим растворителем (соляровым маслом, керосином) по норме 0,1. 0,15 л/м 2 с помощью распылителей или краскопультов с малым углом распыления; заливают битумной мастикой (табл. 12.4.7). Трещины заполняют с избытком. Удалив избыток мастики, трещину присыпают горячими каменными высевками или песком. Трещины с разрушенными краями разделывают, вырубая или фрезеруя асфальтобетон полосой 10. 15 см с каждой стороны на всю толщину деформированного слоя. Вырубку материала можно заменить разогревом горелками инфракрасного излучения.
Рекомендуемые составы мастики
| Дорожно-климатическая зона | Номер состава смеси | Состав смеси, % По массе | |
| битум марки БНД 90/130 или БНД 60/90 | минеральный порошок | резиновая крошка | асбестовая крошка |
| II | |||
| II и III | — | ||
| — | |||
| III и IV | — | ||
| — | |||
| IV и V |
На покрытиях, содержащих органические вяжущие, в том числе асфальтобетонных, при ремонте устраивают одиночную или двойную поверхностную обработку или укладывают тонкий слой из асфальтобетонных и подобных им смесей (табл. 12.4.8). До выполнения этих работ покрытие должно быть очищено от пыли и грязи, ликвидированы выбоины и заделаны трещины.
Устройство одиночной поверхностной обработки на асфальтобетонных и других черных покрытиях (на 1000 м 2 покрытия)
| Вид работы | Состав звена | Трудоемкость, чел.-ч |
| Очистка покрытия от пыли и грязи за шесть проходов механической щетки | Машинист 4-го разряда — 1 | 0,25 |
| Решив битума автогудронатором (норма 0,5. 1,1 л/м 2 ) | Машинист 5-го разряда — 1 | 0,43-0,45 |
| Распределение мерного щебня распределителем Т-224 (норма 15. 30 кг/м 2 ) | Машинист 5-го разряда — 1, дорожные рабочие 3-го разряда — 2 | 0,39 |
| Уплотнение (прикатка) черного щебня легким катком (5. 6 т) за 5. 6 проходов по одному следу | Машинист 5-го разряда — 1 | 2,1 |
| Уплотнение черного щебня тяжелым пневмокатком (10. 16 т) за 5. 6 проходов по одному следу | Машинист 5-го разряда — 1 | 1,5 |
К ремонту асфальтобетонных покрытий относят также работы по восстановлению сплошности и ровности верхнего слоя с применением технологии термопрофилирования, основанной на принципе регенерации (восстановления утраченных свойств).
Повышение сцепных качеств асфальтобетонных и цементобетонных покрытий осуществляется, главным образом, путем устройства двойной поверхностной обработки. Технология выполнения работ изложена в разделе 4.
Для устройства поверхностной обработки на цементобетонных покрытиях целесообразно применять резинобитумное вяжущее: битум БНД 60/90 или БНД 90/130 от 85 до 91 %; каменноугольное масло — 6. 10 %; резиновая крошка — 3. 5 %.
Резинобитумное вяжущее приготавливают в котлах с лопастной мешалкой. В мешалку сначала загружают обезвоженный и нагретый до 150-160 °С битум в количестве 10 % от требуемого объема, затем расчетное количество обезвоженного и нагретого до 40. 70°С каменноугольного масла и смесь тщательно перемешивают в течение 10. 15 мин. В разжиженный таким образом битум небольшими порциями добавляют заданное количество просушенной резиновой крошки, просеянной через сетку с отверстиями 3 мм. Смесь в течение 1,0. 1,5 ч перемешивают при температуре 150-160 °С. Затем, не прекращая перемешивания, загружают остальной обезвоженный и нагретый до 160 °С битум. Окончательно перемешивают все составляющие в течение 30 мин при температуре 160 °С. Технология устройства поверхностной обработки изложена в разделе 4.
Состав работ по устройству слоев износа, а также ориентировочные показатели работ приведены в табл. 12.4.9
Устройство слоя износа толщиной 1,5-3 см из асфальтобетонных и им подобных смесей на черных покрытиях (на 1000 м 2 покрытия)
| Вид работы | Состав звена | Трудоемкость, чел.-ч. |
| Очистка покрытия от ныли и грязи механической щеткой | Машинист 4-го разряда — 1 | 0,25 |
| Подгрунтовка покрытия жидким битумом, распределяемым автогудронатором (норма 0,5 л/м 2 ) | Машинист 5-го разряда — 1 | 0,24 |
| Укладка асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком ДС-181 | Машинист 6-го разряда 1, асфальтобетонщики: 5-го разряда — 1, 4-го разряда — 1, 3-го разряда — 3, 2-го разряда — 1, 1-го разряда — 1 | 21,6 (2,7) |
| Предварительное уплотнение слоя легкими катками за 5-8 проходов по одному следу | Машинист 5-го разряда — 1 | 5,2 |
| Уплотнение слоя тяжелыми катками на пневматических шинах за 10-12 проходов по одному следу | Машинист 5-го разряда — 1 | 7,6 |
Термопрофилирование асфальтобетонных покрытий. Для восстановления верхнего слоя асфальтобетонных покрытий все более широкое применение находит технология, основанная на регенерации покрытий с помощью специальных машин.
Регенерацию выполняют различными способами термопрофилирования, основными операциями которых являются: разогрев покрытия; рыхление (фрезерование) его на глубину 2-5 см; планирование разрыхленной смеси; уплотнение. Способы термопрофилирования имеют разновидности: термопланирование; термогомогенизация; термоукладка; термосмешение; термопластификация.
Способ термопланирования — наиболее простой, предусматривает выполнение только основных операций, указанных выше. Средняя глубина рыхления ремонтируемого покрытия зависит от ряда факторов, в том числе от типа асфальтобетона и температуры воздуха (табл. 12.4.10).
Средняя глубина рыхления покрытия
| Тип асфальтобетона | Глубина рыхления, мм, мри температуре воздуха, ° С | |||
| 5. 10 | 10. 15 | 15. 20 | 20. 25 | >25 |
| Песчаный | ||||
| — | ||||
| Мелкозернистый (до 20 мм) | ||||
| Крупнозернистый ( £ 40 мм) |
В режиме термопланирования ремонтируют покрытия из песчаного асфальтобетона с водонасыщением, не превышающим 3 % по объему (1,5 % для районов с избыточным увлажнением).
При ремонте покрытия из мелкозернистого асфальтобетона с водонасыщением, не превышающим 4 % (3 % для районов с избыточным увлажнением), или песчаного с водонасыщением более 3 % (до 4 % включительно) термопланирование сочетают с поверхностной обработкой или ковриком износа При этом достигается исправление поперечного уклона покрытия в пределах до 4 %.
В остальных случаях после термопланирования на покрытие укладывают защитный слой из новой асфальтобетонной смеси. Наиболее эффективно осуществлять эту операцию в одном потоке с термопланированием. Асфальтоукладчик перемещается на 15-20 м or термопрофилировщика. Благодаря тому, что окончательное уплотнение старой и новой смесей производится в одном слое, повышается его плотность. Кроме того, толщина защитного слоя из новой смеси может быть уменьшена до 1-2 см против 3 см в традиционном способе. Данный режим является разновидностью способа термоукладки.
Способ термогомогенизации отличается от термопланирования тем, что кроме основных операций он предусматривает и регенерацию асфальтобетона путем перемешивания старой асфальтобетонной смеси. При этом повышается однородность асфальтобетона и улучшается уплотняемость слоя, что позволяет несколько расширить область применения этого способа по сравнению с предыдущим.
Способом термогомогенизации ремонтируют покрытия с водонасыщением, не превышающим 4%. Термогомогенизацию осуществляют с применением термопрофилировщиков, оснащенных мешалкой в виде одной машины или комплекта машин.
Способ термоукладки, кроме основных операций, предусматривает добавление новой смеси в виде самостоятельного слоя над разрыхленной старой смесью.
Этот способ, в отличие от предыдущих, имеет более широкую область применения, так как позволяет ремонтировать покрытия с большими амплитудами неровностей, более глубокими колеями, значительной ямочностью, неудовлетворительными поперечными уклонами и более высоким водонасыщением. Кроме того этот способ эффективен, когда по каким-либо причинам покрытие не удается разрыхлить на глубину, равную или превышающую минимально допустимую.
Способом термоукладки можно ремонтировать покрытия с водонасыщением до 6 %. Количество добавляемой новой смеси зависит от ровности ремонтируемого покрытия, степени его износа и обычно назначается в пределах 25. 50 кг/м 2 . При необходимости исправления поперечного уклона покрытия более чем на 4 % расход добавляемой асфальтобетонной смеси увеличивают (табл. 12.4.11).
Увеличение расхода добавляемой смеси
| Ширина полосы термопрофилирования, м | Количество смеси, кг на 1 м длины покрытия, при исправлении поперечного уклона ‰ |
| 3,0 3,5 3,75 |
Преимущество способа термоукладки — возможность одновременного уплотнения старой и новой смеси в одном слое, что повышает его плотность. Термоукладку осуществляют с применением термопрофилировщика, оснащенного оборудованием для приема и распределения новой смеси в виде одной машины или комплекта машин. Можно также использовать комплект оборудования, включающий асфальтоукладчик для добавления новой смеси.
Способ термосмешения, в отличие от термоукладки, предусматривает перемешивание новой добавляемой смеси со старой и укладку полученной смеси одним слоем.
Его преимущество — возможность коррекции в определенной мере состава старой смеси и ее регенерации. При производстве работ этим способом не предъявляется к старому покрытию требований, ограничивающих его водонасыщение. Расход добавляемой смеси устанавливают в зависимости от ровности ремонтируемого покрытия, степени его износа и желаемого изменения свойств старого асфальтобетона. Термосмешение осуществляют с применением термопрофилировщика, оснащенного, кроме оборудования для термоукладки, также и мешалкой.
Способ термопластификации отличается от предыдущих добавлением пластификатора в старую смесь в количестве 0,1-0,6 % от массы последней. Эта операция должна сопровождаться перемешиванием. Способ обладает всеми преимуществами термопланирования и термогомогенизации, так как не требует добавления новой смеси. Кроме того он позволяет регенерировать старый асфальтобетон, расширяет область применения этого способа, распространяя его на покрытия с водонасыщением, превышающим 3 %. (Единственное ограничение применимости способа термопластификации — наличие больших неровностей на покрытии и сильного износа, требующих добавления смеси. Термопластификацию осуществляют теми же машинами, что и термогомогенизацию, при условии оснащения их узлом введения пластификатора. В качестве пластификатора целесообразно использовать масла нефтяного происхождения, содержащие ароматические углеводороды не менее 25 % по массе. Наиболее доступен ренобит — пластификатор, предложенный ГипродорНИИ. Можно также применять экстракты селективной очистки масляных фракций нефти, моторную нефть. Показатели физических свойств пластификаторов должны отвечать требованиям:
Вязкость кинематическая при 50°С, м 2 /с. (25. 70) 10 6
Температура вспышки в открытом тигле, °С, не менее. 100
Механические примеси, % массовой доли, не более. 2,0
Вода, % массовой доли, не более. 4,0
Горючее, % массовой доли, не более. 6,0
Расход пластификатора в зависимости от глубины рыхления покрытия и скорости термосмесителя приведен в табл. 12.4.12.
Нормы расхода пластификатора, л/мин
| Глубина рыхления, см | Дозировка пластификатора, % по массе асфальтобетонной смеси | ||||||||||
| 0,3 | 0,5 | 0,7 | |||||||||
| Скорость движения машины, м/мин | |||||||||||
| 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
| 0,8 | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 1,3 | 1,8 | 2,2 | 2,5 | 2,3 | 2,6 | 3,0 | 3,5 |
| 1,2 | 1,5 | 2,0 | 2,3 | 2,0 | 2,5 | 3,3 | 3,8 | 2,8 | 3,5 | 4,7 | 5,4 |
| 1,6 | 2,0 | 2,6 | 3,1 | 2,7 | 3,3 | 4,3 | 5,2 | 3,7 | 4,7 | 6,1 | 7,2 |
| 2,0 | 2,6 | 3,3 | 3,8 | 3,3 | 4,3 | 5,5 | 6,3 | 4,6 | 6,1 | 7,7 | 8,9 |
Термопрофилирование без использования дополнительного асфальторазогревателя при всех способах (кроме третьего с расходом новой смеси более 25 кг/м ) осуществляют при температуре воздуха не ниже 15 °С; в третьем способе при расходе новой смеси 25. 50 кг/м 2 работы производят при температуре воздуха 10 °С и выше, а при расходе более 50 кг/м 2 — 5 °С и выше.
С применением дополнительного асфальторазогревателя работы всеми способами можно выполнять, когда температура воздуха не ниже 5 °С.
Работы по термопрофилированию выполняют при скорости ветра не более 7 м/с. Температура на поверхности разогретого асфальтобетонного покрытия не должна превышать при первом и третьем способах термопрофилирования (расход новой смеси менее 25 кг/м 2 ) — 180°С.
Температура смеси перед трамбующим брусом при всех способах термопрофилирования (кроме пятого) не должна быть ниже 100°С, при пятом способе — не ниже 85 °С.
Специалистами Миндорстроя Украины установлена следующая продолжительность разогрева слоя асфальто- и дегтебетонного покрытия до средней температуры соответственно 110 и 80°С (табл. 12.4.13).
Продолжительность разогрева слоя покрытия
| Толщина слоя, см | Продолжительность разогрева, мин, мри начальной температуре, ° С | |||
| + 10 | + 20 | + 30 | + 40 | + 50 |
| 0,6/0,8 | 0,5/0,7 | 0,4/0,6 | 0,40/0,50 | 0,3/0,4 |
| 2,2/3,2 | 2,0/2,8 | 1,7/2,4 | 1,5/2,0 | 1,3/1,4 |
| 5,0/7,2 | 4,5/6,4 | 3,9/5,4 | 3,3/4,5 | 2,8/3,2 |
| 8,8/12,9 | 8,0/11,4 | 6,9/9,6 | 5,9/8,0 | 5,0/5,0 |
Примечание . В числителе — время разогрева асфальтобетона до допустимой температуры 200°С, а знаменателе — дегтебетона до допустимой температуры 125°С.
Ориентировочная потребность в ресурсах для различных способов ремонта асфальтобетонных покрытий (на 1000 м ) приведена в табл. 12.4.14.
Потребность в ресурсах
| Способ ремонта | Трудовые затраты, чел.-ч | Условное топливо, кг | Число автомобилей-самосвалов |
| Устройство нового слоя (традиционный способ) | |||
| Термосмешение | |||
| Термопластификация |
Ремонт с использованием литого асфальта и холодных органо-минеральных смесей. В соответствии с положениями действующих нормативных документов ремонт с использованием литого асфальта типа V может производиться практически в течение всего года (при температуре до -10 °С) [ 54].
Подготовительные работы выполняют в соответствии с установленными требованиями. В зимний период в состав подготовительных работ включается очистка ремонтируемых карт от пескосоляного наноса, снега, льда, удаление воды.
Транспортирование смеси к месту производства работ производится в специальных самоходных установках с котлом-термосом или бункером, оборудованных обогревом и мешалкой. При транспортировании должны обеспечиваться непрерывное перемешивание и температура смеси 180-240 °С, а в необходимых случаях — порционная выгрузка с варьированием скорости выдачи смеси.
Перед началом загрузки котел-термос (бункер) прогревается в течение 10 мин двумя подогревателями или форсункой до 180-190°С. Крышка загрузочного отверстия должна быть открыта не ранее чем за 5 мин до загрузки котла смесью.
Запрещается включать сцепление привода мешалки перед запуском двигателя, а также привод мешалки до прогрева бункера и при наличии в нем остатков затвердевшей (неразогретой) смеси, препятствующей движению лопастей мешалки. В процессе транспортирования общее время перемешивания смеси в передвижной установке должно быть не менее 20 мин.
Прибыв к месту укладки, самоходная установка устанавливается перед подготовленной картой с таким расчетом, чтобы выпускной лоток при наклоне котла (бункера) был направлен непосредственно в карту. Выгрузка смеси производится при наклоне выпускного лотка с одновременной работой лопастной мешалки в котле. Работы по распределению смеси с распределением на края карты и удалением излишков, а также заглаживание и затирку мест сопряжения выполняют вручную.
Отдельной операцией является распределение черного (или необработанного) щебня по поверхности свежеуложенной литой смеси для обеспечения требуемых сцепных свойств на отремонтированных участках.
Щебень размером 3-5 (8) или 5-8 (10) мм доставляют к месту проведения ремонтных работ автомобилями-самосвалами в количестве, необходимом для бесперебойной работы. Россыпь щебня производится равномерным слоем в одну щебенку немедленно после распределения смеси. Ориентировочный расход щебня для смеси типа I — 5. 8 кг/м 2 . После остывания покрытия до температуры 80-100 °С допускается прикатка распределенного щебня ручным катком массой 30-50 кг. После охлаждения уложенного слоя до температуры наружного воздуха невтопившийся щебень должен сметаться.
Движение автомобильного транспорта по готовому покрытию открывается по достижении покрытием температуры наружного воздуха, но не ранее чем через 3 часа после завершения работ.
При незначительных объемах ремонта картами до 3 м 2 (чаще всего аварийного) целесообразно использовать холодные органо-минеральные смеси. В строительный сезон, при температуре воздуха выше 5 °С для ремонта применяют смесь I марки, в зимнее время — II марки. В отличие от ранее изложенных способов ремонта малыми картами, в данном случае допускается укладывать смесь даже в дождливую погоду [ 54]. Как и при ремонте с использованием литого асфальта нет необходимости в обработке подготовленных карт битумными материалами. Также исключена необходимость специального уплотнения уложенной органо-минеральной смеси.
Смесь распределяется в подготовленную карту вручную с коэффициентом запаса на уплотнение 1,25-1,30. После распределения смесь достаточно прикатать колесом любого автомобиля, в том числе легкового за один проход по одному следу. Возможно использование для этой цели виброплит.
Движение на отремонтированном участке можно открывать сразу после прикатки. Окончательное формирование слоя органо-минеральной смеси происходит в процессе эксплуатации дорожного покрытия под воздействием транспортной нагрузки.
Ремонт покрытий с использованием органо-минеральных смесей на участках разгона и торможения транспорта (перекрестки, остановки общественного транспорта) из-за особенностей формирования слоя может быть только временным мероприятием, например, аварийным ремонтом в дождливый или зимний периоды. Более длительный срок службы подобных карт (прямо пропорциональный интенсивности движения транспортных средств) отмечается на перегонных участках.
За рубежом при текущем ремонте с использованием подобных материалов допускается их укладка непосредственно в выбоины (без подготовки карт) минимальной глубиной, равной размеру крупного заполнителя.
По результатам обследования отремонтированных участков на объектах федеральной дорожной сети установлено, что оптимальной следует считать толщину слоя в плотном теле, составляющую не менее двух диаметров крупного заполнителя.
Основным условием правильного назначения способа ремонта является определение причины образования трещины, степень разрушения материалов основания и покрытия, обоснованный выбор времени производства ремонтных работ и экономическая целесообразность затрат на выполнение ремонтных работ.
Плановые работы по заделке температурных трещин целесообразно выполнять в периоды их максимального раскрытия. Наиболее оптимальные периоды — весенний при наступлении сухой и теплой погоды или поздней осенью, когда ночные заморозки вызывают сжатие асфальтобетона дорожного покрытия, но днем сравнительно тепло (не ниже 5. 10 °С).
При заделке трещин кроме их герметизации должен быть создан «мягкий шарнир» из ремонтного материала между разделенными в горизонтальной плоскости слоями асфальтобетона. Поэтому в теплое время года, когда трещины раскрыты на меньшую ширину, рекомендуется их дополнительная разделка с образованием деформационной камеры (резервуара).
В табл. 12.4.15 приведены рекомендации фирм «Ирмаст-Холдинг» и « CRAFCO» по геометрическим параметрам разделки трещин с целью создания деформационных камер.
Параметры деформационных камер
| Параметры, мм | Рекомендации фирм | |
| «Ирмаст-Холдинг» | » CRAFCO « | |
| Глубина h , не менее Ширина b | По расчету | 16. 38 |
Расчет ширины камеры может быть выполнен по упрощенной формуле
где b — расстояние между трещинами, установленное при визуальном обследовании покрытия, мм;
К1 — коэффициент линейного температурного расширения асфальтобетона, принимается в зависимости от марки и типа асфальтобетона, вида использованных каменных материалов и вяжущих, градус (ориентировочно 2,1 ´10 ° для асфальтобетонов типа «А» и «Б»; 3,3 ´10 ° — асфальтобетонов типа «В» и «Г»);
Т — разность между температурой воздуха в период производства работ и минимально возможной температурой в зимний период, °С;
l — предельное относительное удлинение ремонтного материала при минимальной температуре воздуха, % (по соответствующим нормативным документам, менее 50 %).
В случае разрушения кромок температурных трещин ширина камеры принимается не менее ширины разрушения.
Источник