Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Круглов, Евгений Николаевич. Устройство швов в цементобетонных дорожных покрытиях

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
4.97 Mб
Скачать

дороги второстепенного значения без швов расширения, приме­ няют эти швы только в местах примыкания к искусственным соору­ жениям. В штате Калифорния покрытия устраивают на всех доро­ гах без швов расширения. В шести штатах швы расширения устраивают через 90—180 м, в 12 штатах — на расстояниях 30— 36 м. В остальных штатах расстояния между швами расширения

менее 30 м.

Проведенные в Англии лабораторные испытания и теоретиче­ ские работы дают возможность предполагать, что швов расширения можно не устраивать вообще при условии, если:

1)покрытие строят из бетона с нормальными коэффициентами линейного расширения;

2)покрытие строят при высокой температуре воздуха;

3)для предотвращения трещинообразования покрытие разде­ ляют швами сжатия на плиты длиной 6—9 м.

Начиная с 1948 г., Союздор-

нии проводит работы по опре­

делению

рационального

рас­

 

стояния между швами расши­

 

рения. С этой целью были по­

 

строены

опытные

участки, на

 

которых

швы

расширения

 

устраивали только в конце ра­

 

бочей смены, расстояние меж­

 

ду

швами получалось

90—

 

120 м. В настоящее время уча­

Рис. 3. Типовая конструкция шва

стки

находятся в

хорошем со­

сжатия:

стоянии.

 

 

 

- битумная изоляция; 2 — деревянный

По действующим Техниче­

брусок

 

ским правилам (ВТП 102—57)

расстояние между швами расширения назначают в зависимости от температуры воздуха во время строительства покрытий в соответ­ ствии с нормами табл. 2.

Таблица 2

Расстояние между швами расширения при

разной температуре воздуха во время

Типы бетонных покрытий

укладки бетонной смеси, м

 

 

 

 

от —5

от —10

свыше 25°

 

до—10°

до —25°

 

Неармированные

18

24

36

Армированные, сеткой . . .

24

32

40

Между швами расширения

устраивают швы сжатия (рис. 3).

Расстояние между швами сжатия при неармированных покрытиях

2—8 9

принимают 6 м, при покрытиях, армированных сеткой,— 8 м. Дли­

на штырей в швах сжатия 40 см. При толщине покрытия 24 и 22 см

диаметр их принимают равным 16 мм-, при толщине 20 см — 14 мм

и при толщине 18 см — 12 мм.

На поверхности бетонной плиты устраивают паз шириной 8— 12 мм, глубиной 40 мм. Чтобы обеспечить образование поперечной вертикальной трещины в одной плоскости с пазом, в нижней части плиты закладывают деревянную рейку с поперечным сечением 40 X 40 мм или покрытую битумом асбестоцементную полоску вы­

сотой до 60 мм. Для предотвращения сцепления с бетоном штыри

на 2/з длины покрывают разжиженным битумом; пленка битума должна быть толщиной не более 0,2 мм.

Продольные швы конструируют по типу швов сжатия. Диаметр штырей в продольных швах принимают равным диаметру штырей

в швах сжатия. Длина штыря 60 см. Штыри не изолируют. Паз в верхней части плиты нарезают на глубину */4 толщины плиты.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И УСТАНОВКА ЭЛЕМЕНТОВ ШВОВ РАСШИРЕНИЯ И СЖАТИЯ

Прокладочные деревянные доски для швов расширения изготав­ ливают толщиной 20—25 мм и длиной 3,495 м, высота прокладоч­ ной доски должна быть на 3 см меньше толщины покрытия. Доски

должны быть без дефектов, т. е. ровными, не подгнившими и без трещин. В досках просверливают отверстия диаметром на 1 мм меньше диаметра штыря. Прожигать или продалбливать отверстия в прокладочных досках не разрешается. Перед установкой доски необходимо выдерживать в воде не менее 24 час. для предотвра­ щения отсоса влаги из бетонной смеси.

Штыри для соединения плит изготавливают из арматурных стержней. При нарезке штырей на станке на концах их образуют­ ся заусенцы, которые снимают на точильном камне. Нарезанные штыри должны быть строго прямолинейны. Обточенные штыри на 2/з длины покрывают пленкой разжиженного битума не толще 0,2 мм для того, чтобы они не сцеплялись с бетоном. На изолиро­ ванный таким образом конец штыря надевают компенсационный колпачок, в котором предусмотрено пространство для обеспечения перемещения штыря.

Компенсационные колпачки изготавливают из водостойкого картона или жести. При изготовлении колпачка нужно следить, чтобы внутренний диаметр его соответствовал диаметру штыря. Колпачок должен плотно, без люфта надеваться на штырь. Кол­ пачки изготавливают длиной 8 см, а толщину стенки принимают минимально возможной. Колпачок надевают на изолированный би­ тумом конец штыря на длину 6 см, а оставшиеся 2 см заполняют легкосжимаемыми материалами: опилками, пробками, войлоком,,

паклей и т. п.

Перед бетонированием покрытия штыри устанавливают при по-

10

слой не реже чем через 1 м, или деревянными подкосами с под­

кладками (рис. 5).

Способ установки штырей в швах сжатия зависит от конструк­ ции покрытия. При строительстве двухслойных покрытий штыри

Рис. 5. Крепление прокладки подкосами с подкладками:

/ --отверстия для штырей; 2 — подкос

Рис. 6. Конструкции поддерживающих шпилек

укладывают на нижний слой бетонной смеси. В месте устройства

шва площадочными вибраторами уплотняют и выравнивают поло­ су бетонной смеси, на которую укладывают штыри.

При строительстве однослойных покрытий штыри устанавли­ вают нд проволочных шпильках (рис. 6).

УСТРОЙСТВО ПАЗА ШВОВ РАСШИРЕНИЯ И СЖАТИЯ

ВСВЕЖЕУЛОЖЕННОМ БЕТОНЕ

Кустройству паза шва расширения приступают после уплотнения бетонной смеси и полной отделки поверхности покры­ тия. Паз в теле бетона над прокладочной доской в швах расшире-

12

ния устраивают несколькими способами: пустотелой металлической

прокладкой, закладным металлическим шаблоном и деревянным шаблоном.

За работами по устройству шва должен быть организован тща­ тельный контроль.

При устройстве паза шва расширения с помощью пустотелой металлической прокладки (рис. 7) ее устанавливают на прокладоч­

ную доску шва расширения на 5 мм, в крайнем случае 10 мм, ни­ же поверхности бетонного покрытия. Чрезмерное заглубление про-

Рис. 7.

Пустотелая металлическая прокладка с электроподогревателем:

/ — внешний

короб;

2

электроподогреватель;

3— внутренний короб; 4— клемма; 5 — ме­

таллическая

трубка

с

толщиной стенок 1 мм;

6 — керамические изоляторы; 7— электро­

 

 

 

спираль 2,4 кет

кладки осложняет работу по разделке шва и впоследствии затрудняет извлечение ее из бетона. Внутренний размер нижней части

прокладки должен быть равен толщине прокладочной доски, но не

более 20—23 мм. Для предупреждения просадки прокладочной, до­ ски в подстилающий слой доску устанавливают на деревянные подкладки с подкосами.

После установки на прокладочную доску прокладка должна иметь конусность для облегчения извлечения из бетона. С целью предотвращения сцепления с бетоном прокладку смазывают биту­ мом слоем толщиной 1,5—2 мм. Обмазка битумом облегчает извле­ чение прокладки после подогрева ее электроподогревателем.

Отверстие на торце прокладки, примыкающем к рельс-форме,

закрывают деревянной пробкой, изготовленной из сухой древесины и пропитанной машинным маслом. Пробку делают длиной 5—6 см,

так как к стенкам рельс-формы прокладки могут не доходить на

1—1,5 см, разрыв между формой и прокладкой будет заполняться пробкой.

При ширине проезжей части дороги на прокладочную доску надевают две пустотелые прокладки. Во избежание попадания цементного раствора торцы прокладок в середине шва необходимо устанавливать плотно, с минимальным зазором. Место стыка про­

кладок обмазывают двумя слоями битума.

После установки прокладок покрытие бетонируют обычным спо­ собом. При укладке бетонной смеси необходимо строго следить за

13

тем, чтобы распределительный бункер находился точно над прокла­

дочной доской, так как в противном случае неравномерное распре­ деление смеси может повлечь за собой смещение прокладки. После уплотнения и отделки поверхности покрытия над прокладкой уда­ ляют цементный раствор и разделывают шов ручной гладилкой. Прокладку используют как направляющую. При разделке необхо­ димо закруглять кромки плит радиусом 5 мм.

Через 1—2 дня (при температуре воздуха не ниже 10°) после бетонирования и снятия рельс-форм прокладки подогревают съем­

ным электроподогревателем и извлекают из бетона.

 

Электроподогреватель — металлическая

трубка

диаметром

16 мм, длиной 3 м 30 см, в которой заключена спираль в керамиче­

ских изоляторах. Контакты выведены с обеих концов трубки. Мощ­

ность спирали 2,4 кет. Электроподогреватель вставляют в полость прокладки. Провод от одного контакта протаскивают проволочным крючком через вторую прокладку и вместе с другим проводом под­

соединяют к передвижной электростанции.

Прокладка нагревается за 10—15 мин. до температуры плавле­ ния битума. Подогревать необходимо до тех пор, пока на верхней части прокладки, покрытой битумом, не появятся пузыри. После

этого ее извлекают из бетона проволочным крючком без особых усилий. Если для извлечения требуется применение значительных

усилий, необходимо увеличить время прогрева.

Пустотелые прокладки нужно оберегать от ударов. Нельзя бро­ сать их, так как искривленные и с вмятинами они непригодны к ра­ боте. Искривленные прокладки затрудняют установку на прокла­ дочную доску и последующее извлечение их из бетона.

Прогревая прокладки, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при электротехнических работах. Для пита­ ния электроподогревателя от распределительного щитка электро­ станции следует применять только гибкие шланговые провода с ре­

зиновой

изоляцией или, лучше, бронированный кабель. Провода

и кабель

необходимо оберегать от повреждений. Перетаскивать

электроподогреватель за провод или кабель категорически запре­ щается во избежание опасности обрыва и поражения работающих

электротоком.

При устройстве паза шва расширения закладным металличе­ ский шаблоном с выемкой (рис. 8) высота прокладочной доски

должна быть менее толщины покрытия на 1 см. Верхнюю часть прокладочной доски соответственно разделывают. Порядок рабо­

ты следующий:

1)устанавливают прокладочную доску с разделанной верхней

частью на 1 см ниже проектной поверхности покрытия;

2)укладывают и уплотняют бетонную смесь;

3)над прокладочной доской удаляют бетонную смесь и обна­

жают верхнюю часть доски;

4)на прокладочную доску надевают металлический шаблон так, чтобы гребень прокладки оказался в выемке шаблона; для

14

полной посадки шаблона на прокладку рекомендуется применять вибратор И-7 и ставить его сверху шаблона;

5) выравнивают бетонную смесь вдоль шва при помощи ручных

гладилок.

Для более легкого извлечения из бетона шаблон смазывают отработавшим маслом и извлекают из бетона через 1—2 дня после установки.

Рис. 8. Устройство паза в швах расширения металлическим шаблоном:

а — металлический шаблоне

/— кольцо для подъема шаблона;

б— последовательность операций по устройству паза в швах расши­ рения шаблоном;

2 — деревянная прокладка; 3— шаблон; 4 — битумная мастика

Если паз шва расширения устраивают с помощью деревянного

шаблона, то работы ведут в следующем порядке:

1)определяют положение прокладки и виброножом делают прорезь до нее;

2)наружный паз тщательно очищают, так как если над про­

кладкой не будет выбран цементный раствор или в шве останутся щебенки, то неизбежно произойдут сколы бетона вдоль шва, как только бетонные плиты под влиянием температуры начнут расши­

ряться;

3)точно над прокладкой в паз устанавливают деревянный шаб­ лон толщиной 2 см и такой высоты, чтобы он возвышался над уров­ нем покрытия на 4—5 см, и уплотняют бетонную смесь вдоль шаб­ лона с каждой стороны деревянной трамбовкой или гладилкой до тех пор, пока на поверхности не выступит раствор;

4)поверхность покрытия у шаблона выглаживают гладилкой. Через каждые 10—15 мин. следует постукивать деревянной ко­

лотушкой по торцу шаблона вдоль шва, чтобы предотвратить сцеп­ ление шаблона с бетоном. С этой же целью перед установкой в паз шаблон смазывают отработавшим машинным маслом.

Деревянный шаблон извлекают из паза через такой промежуток

времени, чтобы не происходило оплывания бетонных стенок шва и разрушения кромок. В жаркую погоду при температуре воздуха

20—30° шаблон можно извлекать примерно через 30—40 мин., при более холодной погоде время до извлечения шаблона надо увели­

чить. Лучше всего время извлечения определять опытным путем. После извлечения шаблона отделывают кромки паза металли­

ческой чистой гладилкой так, чтобы не нарушать ровность и не сры­ вать кромки шва. Металлические гладилки хранят в ванне с водой,

установленной на мостике. Разделку шва и закругление кромок ве­ дут с рабочего мостика.

Рис. 9. Металлический шаблон для разделки швов сжатия

Швы сжатия нарезают в свежеуложенном бетоне при по­ мощи виброножа, который погружают с некоторым запасом, так как при извлечении ножа из бетона происходит частичное заплыва­ ние прорези раствором. Практически прорезь следует делать на глубину 6—8 см. При нарезке паза следует строго следить за тем,

чтобы паз и рейка, уложенная на основание, находились в одной вертикальной плоскости.

Устройство паза и его окончательную отделку можно выполнить с помощью металлического шаблона или деревянной рейки.

При устройстве паза шва сжатия металлическим шаблоном по­ сле нарезки и извлечения виброножа из бетона в паз вставляют

шаблон (рис. 9), который должен иметь длину 3,495 м, толщину 8—10 мм, высоту 60 мм. На концах металлического шаблона для удобства пользования приварены ручки. Зазор между установлен­ ными шаблонами по оси покрытия не допускается, а по краям по­ крытия зазор между рельс-формами и концом шаблона не должен превышать 5 мм.

После установки шаблона бетонную смесь уплотняют и выгла­ живают гладилками, используя шаблоны как маяки.

Металлические шаблоны, как и деревянные, извлекают из бето

на тогда, когда исключена опасность оплывания стенок шва и сры­

ва кромок шва. Обычно при температуре воздуха 20—25° извлекать

16

шаблон можно спустя

30—40 мин. Для

облегчения

извлечения

шаблоны должны

быть

смазаны

отработавшим маслом и поел:

извлечения тщательно очищены от

раствора.

 

ки.

Устраивать паз шва сжатия можно с помощью деревянной рей

В этом случае

после нарезки паза

и извлечения

виброножа

из

бетона в образовавшуюся щель вставляют деревянную рейку,

предварительно смазанную глиняным раствором или отработав шим машинным маслом для предотвращения сцепления с бетоном Рейки изготавливают из доброкачественной древесины, не имею­ щей искривлений. Для облегчения извлечения из бетона рейки должны быть отфугованы и сделаны на конус, а перед установкой

тщательно очищены от прилипших кусочков смеси.

После установки рейки в прорезь бетонную смесь уплотняют до. появления на поверхности цементного раствора и выглаживают при помощи гладилок путем протаскивания их вдоль рейки с каждой стороны. Время нахождения рейки в бетоне и все последующие' операции те же, что и при устройстве паза шва расширения.

Необходимо добавить, что в целях получения швов с хорошими и прочными кромками, закругленными радиусом 5—ГО мм, ника­

кого дополнительного увлажнения бетона водой или применения

нашлепок из раствора нельзя допускать.

Требования к разделке паза шва сжатия те же, что и к разделке паза шва расширения.

При устройстве паза для швов необходимо иметь в виду следую щие требования:

1)паз шва расширения должен быть полностью открыт до про­ кладки, не иметь наплывов, быть свободным от бетона и не иметь выступающих из торцовых граней смежных плит щебенок или гравия;

2)бетонная смесь около швов расширения и сжатия должна

быть тщательно уплотнена и кромки паза должны иметь закругле­ ния радиусом 5—10 мм;

3)грани смежных плит не должны возвышаться относительно друг друга более чем на 2 мм.

ДЕФЕКТЫ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ШВОВ В СВЕЖЕУЛОЖЕННОМ БЕТОНЕ

Наиболее часто встречаются следующие дефекты устройства

швов цементобетонных покрытий:

смещение прокладочной доски в швах расширения; неполная нарезка паза шва расширения; смещение штырей в швах расширения;

недостаточная глубина нарезки паза шва сжатия и продоль ного шва.

При проходе бетонораспределительной и бетоноотделочной ма шин происходит некоторое смещение смеси. Если прокладочная доска со штырями установлена небрежно и недостаточно прочноукреплена на основании, то при перемещении бетонной смеси доска

17

...5

может быть сдвинута, наклонена или даже опрокинута. Паз наре­ зают в незатвердевшем бетоне по отметкам на рельс-формах в ме­

стах проектного положения

прокладочной доски,

что приводит

к образованию трещин и сколов на покрытии (рис. 10).

т

Нарезка

паза шва рас­

ширения не на полную

глубину, не до прокла­ дочной доски влечет за собой образование бетон­ ной пробки над доской.

Пробка может образо­

 

ваться

также

из-за

Рис. 10. Схема образования трещин при

оплывания

стенок

шва

сдвиге прокладочной доски в шве расшире­

при преждевременном из­

ния: т — трещины

влечении

деревянной

рейки. При расширении бетона от повышения температуры наличие пробки приводит к ска­

лыванию бетона у шва, так как в этом случае прокладочная доска сжимается и все усилие от расширения бетона концентрируется на затвердевшем бетоне, остав­

шемся в шве (рис. 11). Проб­

 

ки могут

образоваться

из-за

 

неплотного

соединения

про­

 

кладочных досок на оси по­

 

крытия. В этом

случае появ­

 

ляются трещины у углов плит.

 

Смещение штырей

проис­

 

ходит из-за недостаточной же­

 

сткости

поддерживающих кар­

Рис. 11. Схема скола бетона у шва

касов

или

из-за

непрочного

расширения при неполной нарезке

соединения

штырей, и карка­

паза: к—линии скола бетона

сов. Неправильное положение

штырей приводит к заклиниванию плит и не позволяет им переме-

щаться при температурных перепадах.

Недостаточная глубина нарезки паза в швах сжатия и продоль­ ных швах способствует образованию трещин между швами сжатия или появлению продольных трещин рядом с осью покрытия. Недо­ статочная глубина паза образуется при преждевременном извлече­

нии реек и оплывании стенок шва или из-за недостаточной высо­ ты реек.

НАРЕЗКА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ШВОВ В ЗАТВЕРДЕВШЕМ БЕТОННОМ ПОКРЫТИИ

Сущность распространенного на отечественных стройках метода устройства температурных швов заключается в том, что с помощью виброножа или вибродиска, смонтированных на мостике Д-195 или

на машине для устройства швов Д-377, продавливают свежеуло-

:18

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ