Вопрос 62.(66) Конструкция дорожной одежды с цементобетонным покрытием. Производство работ по устройству монолитных ц/б покрытий.

2.1. Основание устраивают из грунтов и каменных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, 1 класса прочности (СН 25-74) на ширину 9,6 м, обеспечивающую проход гусениц комплекта по ровному основанию и лучшие условия работы края плиты покрытия под нагрузкой. Как исключение допускается основание из неукрепленных каменных материалов с расклинивающим щебнем и выравнивающим слоем толщиной не менее 4 см.

2.2. Толщину основания назначают по расчету, но не менее 16 см. При устройстве оснований из цементогрунта выравнивающих слоев между покрытием и основанием не устраивают. Разделительной прослойкой при этом служит материал ухода за цементогрунтом.

2.3. Морозозащитные и подстилающие слои рекомендуется устраивать из укрепленных материалов, с целью обеспечить проход комплекта машин и транспортных средств без разрушения поверхности слоев. При совмещении функций дренирующих, морозозащитных и подстилающих слоев из неукрепленных материалов, материалы основания рекомендуется подавать через выдвижной загрузочный бункер распределителя.

2.4. При подвозе бетонной смеси и других материалов по обочине расстояние от одной из бровок земляного полотна до края основания должно быть не менее 3,3 м (рис. 1). Необходимость уширения земляного полотна устанавливает проектная организация.

Рис. 1. Поперечный разрез дорожной конструкции с цементобетонным покрытием: 1 - покрытие; 2 - основание из цементогрунта; 3 - дополнительный слой основания; 4 - земляное полотно; 5 - растительный грунт; С - обочина; С₁ - укрепленная обочина; С₂ - укрепительная полоса; В - ¹/₂ ширины покрытия

При ширине обочин 3,75 м и заложении откосов 1:2 и более уширения земляного полотна не требуется. В отдельных случаях на высоких насыпях при заложении откосов менее 1:2 допускается увеличение ширины одной из обочин на 20 см за счет другой.

2.5. Расстояние между швами сжатия и необходимость их армирования в условиях умеренного климата определяют по табл. 1 в зависимости от толщины покрытия и температуры воздуха во время укладки бетона

2.6. На основаниях из неукрепленных каменных материалов все швы сжатия покрытия армируют в соответствии с ВСН 139-68.

2.7. В случае, если установлена необходимость армирования швов сжатия, штыри следует располагать по схеме рис. 2.

Рис. 2. Схема расположения штырей в швах сжатия

С - шов сжатия; КС - контрольный шов сжатия

2.8. При нарезке подряд всех швов сжатия в затвердевшем бетоне увеличением глубины нарезки устраивают швы, которые срабатывают в первую очередь, т.е. играют роль контрольных. В такие швы устанавливают штыри в таком же количестве, что и в контрольные швы. Промежуточные швы сжатия не армируют. При толщине покрытия 20 см глубину паза шва увеличивают на 1 см, при толщине 22 - 24 см - на 2 см по сравнению с проектной.

2.9. Расстояние между швами расширения устанавливают по табл. 1 в зависимости от толщины покрытия и температуры воздуха во время укладки бетона.

2.10. При необходимости армирования швов сжатия конструкция и способ установки штырей должны обеспечить их проектное положение после бетонирования.

2.11. При устройстве покрытий без швов расширения в конце рабочей смены и при перерывах в бетонировании устраивают швы коробления, а перед мостами и путепроводами и после них - компенсационные швы расширения. Компенсационные швы расширения (рис. 3) предназначены для обеспечения в течение длительного срока эксплуатации устойчивости и проектного положения мостов и путепроводов, нарушение которых возможно в связи с высокими напряжениями сжатия, возникающими в покрытии в жаркий период года.

2.12. Поперечные швы коробления (рис. 4) устраивают с гладким вертикальным торцом, нагрузка с плиты на плиту передается посредством штырей, располагаемых через 40 см, и с цилиндрическим пазом вдоль торца, что обеспечивает ту же передачу нагрузки с плиты на плиту при меньшем количестве штырей (через 60 см).

Рис. 3. Конструкции компенсационных швов расширения I и II типов:

1 - плита покрытия; 2 - подшовная плита; 3 - швеллер; 4 - арматурные стержни; 5 - клинья; 6 - болт крепления; 7 - заполнитель; 8 - доска; 9 - цементогрунт; 10 - зазор; 11 - битуминированная бумага или эмульсия; 12 - тиокол или другой эластичный материал

Рис. 4. Конструкции швов коробления с гладким вертикальным торцом (а) и с цилиндрическим пазом вдоль торца (б)

12.1. Бетонировать покрытия с одной или двумя полосами движения следует на полную ее ширину. При строительстве дорог с двумя и более полосами движения в условиях, где не может быть прекращено движение транспортных средств, допускается бетонирование покрытия на половину ширины проезжей части.

Покрытия с тремя и более полосами движения следует бетонировать полосами шириной 7,5 м при четном числе полос и 7,5 и 3,75 м при нечетном.

12.2. Бетонировать покрытия и основания при максимальной суточной температуре воздуха свыше 30 °С, перепаде температуры воздуха за сутки более 12 °С и относительной влажности воздуха менее 50 % следует, как правило, в вечерние и ночные часы.

12.3. При установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре воздуха ниже 0 °С бетонировать покрытия и основания следует согласно СНиП III-15-76.

12.4. Бетоноукладчики со скользящей опалубкой следует применять преимущественно для устройства однослойных покрытий (оснований) без швов расширения и без армирования поперечных швов сжатия.

12.5. При использовании мелкозернистого бетона следует применять колесно-рельсовый комплект бетоноукладочных машин.

12.6. Бетонная смесь, предназначенная для укладки в покрытие (основание), должна соответствовать требованиям ГОСТ 8424—72.

При проектировании состава бетонной смеси показатели удобоукладываемости на месте бетонирования следует устанавливать по табл. 16. Показатель жесткости мелкозернистой бетонной смеси должен составлять не менее 15 и на более 25 с по ГОСТ 10181.1-81.

Машины и оборудование для уплотнения бетонной смеси	Удобоукладываемость по ГОСТ 10181.1-81
в покрытии (основании)	подвижность, см, не более	жесткость, с, не менее
Бетоноукладчик на колесно-рельсовом ходу (в рельс-формах)	2	8
Бетоноукладчик со скользящей опалубкой при скорости движения, м/мин: 2 и менее	2	8
от 2 до 2,5	3	5
от 2,5 до 3,0	4	3
Площадочный вибратор и виброрейки	4	3
Вибрационные катки и другое аналогичное оборудование	—	30

 

 

При укладке покрытия с числом полос две и более, бетонируемого в скользящей опалубке, не следует использовать бетонные смеси подвижностью свыше 2 см.

Для строительства покрытия в скользящей опалубке следует использовать бетонные смеси, состав которых обеспечивает максимальную устойчивость кромок и боковых граней свежеотформованной бетонной плиты после прохода бетоноукладчика.

Наибольшая крупность заполнителя в бетоне не должна превышать: 20 мм — для верхнего слоя двухслойных покрытий, бетонируемых методом сращивания слоев; 40 мм — для однослойных и нижнего слоя двухслойных покрытий; 70 мм — для оснований.

12.7. Уточнение состава бетонной смеси и окончательную настройку рабочих органов бетоноукладочных машин следует производить при пробном бетонировании, оценивая качество поверхности покрытия. При необходимости следует производить корректировку состава бетонной смеси и дополнительную регулировку рабочих органов машин комплекта.

УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНЫХ ПОКРЫТИЙ. (лекции строкин)

Включает в себя следующие операции:

1. подготовительные работы, 2. доставка смеси к месту укладки, 3. распределение смеси, 4. формирование конструкции слоя, 5. уплотнение ц/б смеси, 6. отделка поверхности ц/б покрытия, 7. уход за свежеуложенным бетоном, 8. устройство швов, 9. герметизация швов

К подготовительным работам относятся: установка копирной струны, которая обеспечивает ровность кромок слоя, плавное и высотное расположение при работе бетоноукладочных машин. Перед укладкой ц/б смеси рельс-формы необходимо смазать с внутренней стороны отработанным маслом. Отделять рельс-формы от бетона следует с помощью приспособлений, обеспечивающих целостность боков граней и кромок слоя не ранее 24 часов после укладки. При устройстве ц/б покрытий на участке высоких насыпей, над трубами, на подходах к путепроводам, мостам производят армирование слоя покрытия. Металлические сетки устанавливаются в проектное положение при помощи сухариков бетона или арматурных закладных деталей. Доставку приготовленной смеси к месту укладки можно производить различными транспортными средствами, учитывается при этом объем и дальность перевозки. Смесь должна доставляться к месту укладки не позднее чем за 30 минут при температуре воздуха 20-30 градусов, за 60 минут – 10-20 градусов. При производстве работ широко используется комплект бетоно-укладочных машин. Они со скользящей опалубкой представляет собой гусеничные машины для беспрерывной укладки ц/б покрытий. При строительстве а/д, аэродромов, каналов для бетоноукладки используют машины комплекс ДС-100, ДС-110. Скользящие рельс-формы могут быть подвешены между ходовыми механизмами или с боку. Ширина укладки с ДС-110 при наличии всех уширителей за 1 проход составляет 11,5 м. Выгрузка ц/б смеси осуществляется непосредственно на основание перед бетоноукладчиком или в распределитель бетонной смеси в том случае если основание достаточно прочное для движения автомобилей. В противном случае разгрузка ц/б смеси осуществляется в бункер укладочной машины. Из бункера смесь шнеками или конвейером подается к распределительным органам машины. Шнек состоит из 2 частей, которые могут вращаться в двух направлениях. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение ц/б по ширине. Уплотнение ц/б смеси и окончательное формирование осуществляется бетоноукладчиком. Для уплотнения смеси бетоноукладчик оснащен глубинным вибратором, вибробрусом, выглаживающей плитой. Частота 460-1000 Гц. Это необходимо для выдавливания из смеси воздуха, для сближения более крупных частиц. Продолжительность работы глубинного вибратора составляет 60-90 секунд. При большей продолжительности на поверхности ц/б покрытия появляется отжатая вода, которая в свою очередь приведет к пористости верхней части бетона, следовательно, потеря прочности. Для удаления образовавшейся воды бетон накрывают влаговпитывающим материалом. Фактура бетона должна быть однородной.

Уход за уложенным бетоном состоит из комплекса мероприятий для предупреждения испарения влаги из бетона. Длительность ухода 28 суток. Для предотвращения высыхания бетона производят обработку пленкообразующими материалами – битумная эмульсия, лак, помороль. Плёнкообразующие материалы необходимо наносить путем распыления на всю поверхность плиты и боковые границы. Для предотвращения температурных трещин в плите нарезают швы расширения и сжатия. Глубина прорезания составляет от 1/3 до ¼ толщины плиты. Также нарезаются продольные швы. Они нарезаются при достижении бетоном прочности 8-10 Мпа. Затем швы заполняются разогретой битумной мастикой на несколько миллиметров больше чем шов. Затем ее срезают, что гарантирует герметизацию швов (в сухую, теплую погоду не ниже 10⁰С)