Содержание и ремонт автомобильных дорог. В 2 ч. Ч. 2. Технология и организация дорожных работ

При твердении слоя из него выделяется вода, образовавшаяся при распаде эмульсии. Минимальная когезия, позволяющая движение транспорта, наступает через 15…30 минут, а в некоторых случаях – через 30…60 минут. Полная стабилизация слоя достигается после полного испарения воды. Уплотнения не требуется. В особых случаях могут быть использованы пневмокатки. Укладка слоя обычно производится без подгрунтовки, но на покрытиях очень твердых и при наличии трещин такая подгрунтовка целесообразна. Расход вяжущего при этом составляет 0,2 кг/м2.

Тонкие слои износа, устраиваемые холодным способом, выполняются как при содержании дорог, так и при их ремонте и реконструкции, а также могут использоваться при строительстве новых покрытий на дорогах низших категорий.

Впроцессе эксплуатации дорог тонкие слои износа выполняются

вцелях:

1)улучшения текстуры покрытия и повышения шероховатости;

2)повышения поперечной ровности легкодеформируемых покрытий;

3)устранения колейности;

4)получения однородной, эстетически приемлемой поверхности;

5)уплотнения слаботрещиноватых и пористых покрытий;

6)защиты покрытия для повышения его водонепроницаемости. На рис. 2.23 приведен фрагмент технологии устранения колеи и

строительства защитногослоя покрытия потехнологии «Сларри Сил». На вновь построенных или реконструированных дорожных покрытиях тонкие слои используются как слои износа. Они укладываются на слои из минерально-битумных смесей (Grave emulsion) или на грунтовое основание, стабилизированное битумом, битумной эмульсией или гидравлическим вяжущим. Тонкие слои могут быть уложены в равной степени как на нежесткие (асфальтобетон, SMA), так и на жесткие (цементобетон) покрытия. В настоящее время их возможно применять на дорогах и с легкими, и с тяжелыми транспортными нагрузками, на дорогах загородных и городских, (где особенно важны скорость производства работ и необходимость выполнения ремонтов в стесненных условиях вдоль трамвайных путей, вокруг смотровых колодцев и др.). Исключается опасность травмирования пешеходов, как при применении поверхностной об-

работки на улицах города.

149

а)

б)

Рис. 2.23. Применение технологии «Сларри Сил» при ремонте асфальтобетонного покрытия:

а – ликвидация колеи в полосе наката; б – устройство защитного слоя

150

В рассматриваемой технологии практически нет отрыва щебня, как это имеет место при устройстве поверхностных обработок, что позволяет обеспечить однородность покрытия, его стабильность в процессе эксплуатации.

Однако устройство тонких слоев износа имеет свои недостатки, например, не позволяет усилить конструкцию покрытия, исправить деформированноепокрытиепри разрушении нижележащих слоев.

Кроме того, некоторые ограничения связаны со свойствами битумных эмульсий: работы должны проводиться при температуре покрытия не ниже 5 С; наилучшие результаты достигаются в солнечные дни; срок производства работ ограничен: в среднем для Республики Беларусь он находится в пределах от 15 апреля по 30 сентября.

2.3.2. Тонкие слои износа, устраиваемые горячим способом

Тонкие слои износа, устраиваемые горячим способом, используются при новом строительстве, а также в качестве метода ремонта или содержания дорог с асфальтобетонными и цементобетонными покрытиями, имеющими достаточную несущую способность (рис. 2.24).

При содержании дорог такие слои могут быть использованы самостоятельно или в сочетании с другими техническими решениями, например, с укладкой армирующих геосинтетиков (рис. 2.25).

Они позволяют ремонтировать и исправлять:

1)покрытия, имеющие сетку трещин (усталостных);

2)поперечные трещины (отраженные и температурные);

3)деформированные покрытия (если разрушения возникли не в результате повреждения нижележащих слоев);

4)плотность покрытия;

5)шероховатость покрытия.

Тонкий слой износа, устраиваемый горячим способом, становится слоем дорожного покрытия толщиной до 3,5 см. В этой технологии используются смеси типа:

1)асфальтобетон 0/6,3;

2)щебне-мастичный асфальт SMA 0/4; 0/6,3; 0/8; 0/9,6;

3)смеси переменного грансостава 0/6,3; 0/9,6; 0/12,8.

151

Рис. 2.24. Тонкие защитные слои асфальтобетона на полимерном вяжущем (битуме, модифицированном термоэластопластом «стирол-бутадиен-стирол»):

а– одиночная поверхностная обработка; б – двойная поверхностная обработка; в – тонкослойный асфальтобетон; 1 – щебень фр. 6…9 мм (11,0…13,5 кг/м2),

5…10 мм (11,5…13,5 кг/м2), 9…12 мм (14,0…17,0 кг/м2) или 10…15 мм

(13,0…18,0 кг/м2); 2 – битумополимерное вяжущее (1,5…1,6 л/м2); 3 – цементоили асфальтобетонное покрытие; 4 – щебень фр. 4…6 мм (9,0…11,0 кг/м2) или 3…5 мм (8,0…10,0 кг/м2); 5 – битумополимерное вяжущее (0,8…1,0 л/м2); 6 – щебень фр. 9…12 мм (14,0…17,0 кг/м2) или 10…15 мм (13,0…18,0 кг/м2); 7 – битумополимерное вяжущее (1,5…1,6 л/м2); 8 – асфальтобетон – 2,5…3,0 см;

9 – щебень фр. 10…15 мм (8…10 кг/м2); 10 – битумополимерное вяжущее

(2,5…2,8 л/м2)

152

Рис. 2.25. Схема раскладки рулонного материала при устройстве армирующих прослоек:

асплошная укладка вдоль дороги с нахлестом; б укладка полотен с просветом вдоль дороги; в сплошная укладка с нахлестом под углом к оси дороги;

гукладка полотен с просветом под углом к оси дороги;

дармирование отдельных трещин

153

При ремонте покрытия по данной технологии выполняются следующие действия:

1)выборочный ремонт и выравнивание старого покрытия, если на нем не имеется значительных поперечных и продольных деформаций;

2)удаление разрушенных слоев путем фрезерования старого покрытия (при значительных непрерывных деформациях рекомендуется устраивать новый слой, обладающий необходимой устойчивостью);

3)устранение заплат литого асфальта и замена их минеральнобитумными деформативно-устойчивыми смесями;

4)ликвидация горизонтальной разметки из термопластических материалов;

5)ремонт широких поперечных трещин;

6)очистка поверхности покрытия;

7)розлив битумной эмульсии (50 %-ной) в количестве от 0,2 до

0,3 кг/м2;

8)розлив эластомеро-битумной эмульсии или разжиженного

эластомеро-битумного вяжущего горячим способом в количестве 0,3 кг/м2 оставшегося вяжущего, если тонкий слой укладывается на покрытие, пораженное сеткой трещин, усталостными или поперечными трещинами;

9)укладка тонкого слоя износа.

Устройство тонких слоев износа осуществляется механизированным способом с помощью укладчика с вибросистемой. Элементы укладчика предварительно нагреваются, и затем осуществляется укладка материалов. Для уплотнения используются только катки с гладкими вальцами (без вибрации), смачиваемые водой.

С учетом быстрого остывания раскладываемого слоя рекомендуется производить работы при температуре воздуха не ниже 10 С. При сильном ветре или температуре ниже 10 С рекомендуется подогревать поверхность перед укладкой тонкого слоя. Открытие движения транспорта после завершения работ может быть через 20…30 минут, когда слой станет холодным. При этом какого-либо ограничения движения не требуется.

Тонкие слои износа, устраиваемые горячим способом, имеют ряд преимуществ. Они могут быть использованы как при новом строительстве, так и при ремонте и модернизации дорожных покрытий. При ремонте покрытий они наиболее эффективны для дорог с

154

большими транспортными нагрузками и городских улиц, т.к. исключается отрыв частиц щебня и улучшается отток поверхностных вод; кроме того, после укладки слоя движение транспорта может быть открыто через короткий промежуток времени. Такие слои могут успешно использоваться для укладки на булыжник и каменные блоки и особенно эффективны, когда имеется ограничение по толщине нового слоя (на городских улицах, мостовом полотне, под путепроводами и т. п.). Нет ограничения в применении тонких горячих слоев износа и с точки зрения загрузки дороги транспортными потоками.

Однако тонкие горячие слои износа не приводят к усилению дорожной одежды, а их применение малоэффективно в случае, когда покрытие сильно деформировано и нижележащие слои дорожной одежды повреждены.

2.3.3. Устройство слоев износа из литых эмульсионноминеральных смесей

Для устройства защитного слоя износа может быть использована технология типа «Сларри Сил». Этот слой представляет собой уложенную на покрытие сформировавшуюся литую эмульсионноминеральную смесь (состоящую из катионоактивной битумной эмульсии, минерального материала, воды и специальных добавок) толщиной в уплотненном состоянии 5…15 мм. Назначение толщины слоя износа производится исходя из обеспечения нормативного межремонтного срока службы дорожного покрытия. Если принять слой износа соответствующим сроку службы, его значение можно определить по формуле

где а параметр, зависящий, в основном, от погодоустойчивости покрытия и климатических условий (табл. 2.1);

b показатель, зависящий, в основном, от погодоустойчивости покрытия;

N1 среднесуточная интенсивность движения в исходном году, авт./сут.;

155

k = 1,05 1,07 коэффициент, учитывающий изменения в составе движения;

q1 показатель ежегодного роста интенсивности;

Т нормативный (проектируемый) срок службы дорожного покрытия.

Для дорог с усовершенствованным покрытием во II дорожноклиматической зоне принимаются верхние пределы параметров а и b (табл. 2.2), а для дорог со щебеночными и гравийными покрытиями – нижние пределы. Если ширина проезжей части превышает 7 м, значение b уменьшают на 15 %, а если она меньше 6 м, увеличивают на 15 %.

Т а б л и ц а 2.2

Значение параметров а и b и предельно допустимого износа покрытия hо

Слой типа «Сларри Сил» устраивается с целью предотвращения негативного воздействия природно-климатических факторов на дорожную конструкцию, восстановления слоев износа, обеспечения необходимых сцепных свойств дорожного покрытия. В зависимости от гранулометрического состава используемых минеральных материалов этот слой подразделяют на 2 типа (табл. 2.3).

156

Т а б л и ц а 2.3

Гранулометрический состав минеральной части литых эмульсионно-минеральных смесей

Материалы, используемые для устройства слоев износа по технологии «Сларри Сил», должны соответствовать нормативным требованиям. Щебень должен быть из плотных горных пород по ГОСТ 8267-93, 1-й группы, имеющей марку по прочности не ниже 1200, марку истираемости нениже И-1, морозостойкость не ниже 15. Песок из отсевов дробления должен соответствовать ГОСТ 8736-93. Для приготовления смесей может использоваться щебеночно-песчаная смесь С13 по ГОСТ 25607-94 после отгрохачивания частиц крупнее 10 мм. Для обеспечения требований к гранулометрическому составу в минеральную часть могут быть введены минеральный порошок по ГОСТ 16557-78 и цемент по ГОСТ 10178. Песок, щебень и при необходимости минеральный порошок перед использованием должны быть смешаны в определенных пропорциях с помощью специальных машин типа «Revson 73830» или устройств, принципиальная схема которых приведена на рис. 2.26.

157

Рис. 2.26. Схема установки для укладки органо-минеральных смесей: 1 – агрегатный ящик; 2 – ящик для наполнителей; 3 – окно для поступления

агрегата; 4 – конвейерный пояс; 5 – впрыскиватель эмульсии; 6 – впрыскиватель воды; 7 – мельница; 8 – готовая смесь

Эмульсии, используемые для приготовления смесей, должны соответствовать технологическому регламенту. Рекомендуется применять эмульсии битумные катионные, соответствующие требованиям ТУ РБ 14559998.124, марок ЭБК-М-60. Содержание битума в эмульсии должно составлять 62 2 %, марка битума соответствовать рекомендуемой ГОСТ 9128-97. В условиях II дорожно-

158