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

Существенные преимущества по сравнению с классическими способами текущего ремонта дорожных покрытий достигаются при использовании в качестве ремонтного материала литых горячих битумоминеральных смесей по соответствующей технологии.

К литому асфальту, как ни к какому другому, вполне применим термин «материал высшего сорта». Несмотря на более высокую стоимость (примерно на 20 %) асфальтовых смесей литой консистенции по сравнению с уплотняемыми, высокий экономический эффект применения литого асфальта достигается, в первую очередь, за счет значительного повышения срока службы покрытия (по зарубежным публикациям, долговечность покрытий из литого асфальта оценивается в 25…35 лет). Высокая невосприимчивость таких покрытий к внешним воздействиям окружающей среды объясняется их исключительно благоприятными физико-механическими свойствами (отсутствием сообщающихся пор, высокой водонепроницаемостью, износо-

икоррозионноустойчивостью, малой подверженностью старению).

Всовокупности с высокой долговечностью ремонт дорожных покрытий с использованием литых смесей обеспечивает и другие преимущества, важнейшими из которых являются:

1) отсутствие необходимости уплотнения ремонтного материала, уложенного на поврежденное покрытие;

2) отсутствие необходимости подгрунтовки ремонтируемой поверхности битумом;

3) высокая приживаемость ремонтного материала к покрытию, обеспечение бесшовности покрытия (благодаря высокой температурев сочетании с относительновысоким содержанием вяжущеговещества); 4) расширение сроков дорожно-ремонтного сезона вплоть до

круглогодичного; 5) возможность проведения ремонта в короткие сроки в сочета-

нии с минимальными ограничениями движения транспорта; 6) независимость технологии от режимов работы асфальтобетон-

ных заводов и автомобилей, занятых на транспортировке смесей; 7) возможность проведения дорожно-ремонтных работ в ночное

время; 8) возможность заблаговременного приготовления ремонтных

полуфабрикатов в виде «сухих» смесей, основой которых (до 80 % по массе) является старый асфальтобетон;

9) снижение грузооборота при проведении ремонта.

169

Научное обоснование технической целесообразности и экономической эффективности ремонта автомобильных дорог литым асфальтом выполнено нами еще в начале 80-х годов, а затем подтверждено результатами опытно-технологических работ, проводившихся впервые на автомобильной дороге Москва-Минск-Брест (участок Столб- цы-Барановичи) и в городе Минске (бывшая Парковая магистраль).

Проверенная на практике технология впервые опубликована в «Рекомендациях по способам ускоренного ремонта дорожных покрытий» (Минск, 1984 г.), затем вошла в качестве рекомендуемой в состав «Технических правил по ремонту и содержанию городских дорог» и практически одновременно отражена в последней редакции «Технических правил ремонта и содержания автомобильных дорог» (ВСН 24-88 Минавтодора Российской Федерации), являвшихся тогда общесоюзным нормативным документом в данной области.

Данная технология получила распространение в практике дорож- но-ремонтных и дорожно-эксплуатационных организаций республики начиная с 1992 года благодаря появлению специализированных средств для приготовления, транспортирования и укладки смесей литого асфальта. Так, Калининградским АО «Стройдормаш» начала серийно выпускаться машина ДЭ-21М-03; в городе Минске появились варочные котлы большой грузоподъемности ГТ-10 югославского производства и КДМ-150 АО «Кредмаш». В республике впервые введены в действие технические условия ТУ РБ 05548406.192-94-96, по которым организовано производство литого асфальта на асфальтобетонных заводах ОАО «Макродор» в Минске, а также на АБЗ «Волма», «Новосады» (Борисов), «Лесино» (Барановичи) и «Мартьяновка» (Березино). Под вариант дорожного ремонта типа ДЭ-21М-03 в РПРСО «Автомагистраль» переоборудовано несколько бывших блокировочных машин типа ДЭ-21М-01. Большие объемы работ выполнены по устройству долговечных защитных покрытий из литого асфальта на железобетонных тротуарных плитах мостов и путепроводов автомобильной дороги Минск-Могилев и частично Минской кольцевой автомобильной дороги. На данный момент объемы круглогодичного ремонта дорог литым асфальтом в Минске составляют около 100 тыс. км2 в год. При реконструкции автомобильной дороги Москва-Минск-Брест только в 1997 году при ремонте цементобетонного покрытия было уложено около 3000 т литого асфальта.

170

В ближайшие годы прогнозируется возрастание потребительского спроса на данные технологии, обусловленное тем, что в настоящее время в Республике Беларусь налаживается собственное производство машин для ремонта дорожных и аэродромных покрытий литым асфальтом типа РД-2500Л, разработка и патентование которых осуществлены совместно с предприятием «Ремавтодор», арендным научно-производственным объединением «Жилкоммунтехника» и предприятием «Спектр».

2.3.4. Частичное фрезерование

Врезультате воздействия неблагоприятных факторов на дорожном покрытии могут образоваться дефекты – колейность, неровности и т.д.

Впроцессе эксплуатации автомобильных дорог часто приходится производить работы по восстановлению первоначальных качеств

дорожного покрытия его регенерацию (рис. 2.29).

Способы регенерации (рис. 2.30) бывают различные: термопрофилирование, термоперемешивание, ремикс, фрезерование и др.

Рис. 2.30. Регенерация асфальтобетонного покрытия

Частичное фрезерование как самостоятельная мера ликвидации колейности используется в исключительных случаях, когда возникает острая необходимость улучшения безопасности движения, причем эта мера трактуется как чрезвычайная. Оно основано на сре-

171

зании горбов покрытия до дна колей в целях исправления поперечной ровности проезжей части или полосы движения.

Для выполнения работ по фрезерованию используются фрезы с электронной системой управления, обеспечивающие продольную ровность и поперечный уклон сформированной поверхности в соответствии с требованиями ГОСТа.

Эти требования следующие: ширина фрезерного барабана не менее 1800 мм; текстура фрезерованной поверхности должна быть однородной и состоять из прерывистых продольных канавок глубиной не более 6 мм; разность высотных отметок соседних сфрезованных полос или сфрезованной полосы и нефрезованного покрытия не более 5 мм; глубина фрезерования должна соответствовать проектной документации, отклонения не превышать 5 мм; поперечный уклон покрытия после фрезерования должен соответствовать проектным требованиям; допустимая погрешность 5 %; неровности покрытия после фрезерования, измеренные 4-метровой рейкой, не более 6 мм.

Перед открытием движения на участках дорог, где произведено фрезерование, необходимо убрать сфрезерованный материал, а поверхность очистить от крошек.

Частичное фрезерование используется только в том случае, когда глубина колеи не превышает 30 мм, а причиной ее появления была не вязкопластичная податливость слоя износа или нижележащих асфальтобетонных слоев, а главным образом, доуплотнение слоев дорожной одежды на протяжении ряда лет. Внешним фактором появления колейности являются недостатки устройства краевой полосы покрытия.

Частичное фрезерование может быть также использовано в целях временного повышения шероховатости покрытия.

Фрезерование нельзя производить:

1)на глубину, которая приведет к вскрытию нижележащего связного слоя;

2)в верхнем слое, не связанном с нижележащим, если в процессе фрезерования происходит его отрыв от нижележащего;

3)на покрытиях, у которых основание устроено из небитумных материалов или толщина битумных слоев меньше 5 см;

4)на покрытиях с сеткой усталостных трещин;

5)на покрытиях с чрезмерным количеством битума.

172

2.3.5. Фрезерование с последующей укладкой слоя усиления

Фрезерование с последующей укладкой слоя усиления используется в целях исправления поперечной ровности покрытия, защиты его от деструкции и повышения шероховатости. Оно может быть значительным или поверхностным. Работы могутпроизводиться повсей ширине проезжей части или по одной полосе движения. Значительным считается фрезерование при снятии слоя до 30 мм, поверхностным до 15 мм. Усиление покрытия может быть произведено двойной поверхностной обработкой или другими способами усиления.

Перекрытие отфрезерованных участков слоями усиления рекомендуется выполнять в том же сезоне еще до наступления низких температур, т.к. в зимнее время возможно повреждение поверхности и потребуются дополнительные средства для ее обновления в следующем сезоне.

Все виды работ по фрезерованию и поверхностной обработке должны выполняться в полном соответствии с технологическими рекомендациями (рис. 2.31).

Этот метод не рекомендуется применять, когда глубина колеи превышает 30 мм, и в случаях, аналогичных частичному фрезерованию.

2.3.6. Фрезерование с укладкой холодного тонкого слоя

Фрезерование с укладкой холодного слоя применяется для исправления ровности, защиты от деструкции в результате фрезерования, улучшения шероховатости покрытия и может быть значительным, поверхностным или целого слоя износа. Оно производится по всей ширине проезжей части или по полосе движения. Значительное фрезерование выполняется на глубину до 30 мм, поверхностное – до 15 мм, фрезерование слоя износа – на полную его толщину. На сфрезерованную поверхность рекомендуется укладывать два тонких холодных слоя. Первый слой имеет выравнивающие функции; его общая толщина должна быть не менее 12 мм; второй выполняет защитные функции, обеспечивает шероховатость покрытия.

Как и в предыдущем случае, все работы должны быть завершены в один сезон. Оставлять на зиму сфрезерованную поверхность не рекомендуется, так как это приводит к разрушению и определенным технологическим трудностям по ее восстановлению.

173

Эту технологию рекомендуется применять в случае, когда глубина колеи не превышает толщины слоя износа. Сфрезерованный слой должен быть заменен новым такой же толщины. Не рекомендуется ее применять в случаях, аналогичных частичному фрезерованию.

2.3.7. Фрезерование с последующей укладкой тонкого слоя горячего асфальтобетона

Этот вид ремонта применяется в целях исправления ровности поверхности покрытия, защиты его от деструкции в результате фрезерования и повышения шероховатости. Фрезерование может быть значительным (до 30 мм), поверхностным (до 15 мм) и на полную толщину слоя износа. Тонкий слой укладывается с использованием горячей технологии. Выполнение работ по укладке тонкого слоя необходимо провести в том же сезоне, что и фрезерование. Перенос укладки нового слоя на следующий сезон приводит к дополнительным работам по обновлению поверхности покрытия.

Ограничения этого способа вытекают из условий, характерных для частичного фрезерования и укладки тонких слоев из горячего асфальтобетона.

2.3.8. Выравнивание покрытия тонким слоем

Выравнивание покрытия тонким слоем асфальтобетона применяется для исправления поперечной ровности и повышения шероховатости колееванной поверхности. Технология работ включает следующие операции:фрезерование, заполнениеколеи холодной или горячей смесью, укладка тонкого слоя (или слоев) с использованием холодной или горячей смеси. Метод рекомендуется применять, если глубина колеи не превышает 35мм и если она образовалась в результате вязко-пластических деформаций. Ограничения этого способа аналогичны условиям, характернымвцелом дляустройства тонкихслоев (горячихи холодных).

2.3.9. Термопрофилирование поверхности покрытия

Термопрофилирование предусматривает доведение сформированного поперечного профиля слоя износа до первоначальной ровности. Оно является непрерывным технологическим процессом, выполняемым непосредственнона дороге. Основныеоперациитермопрофилирования:

1) нагревание слоя износа газопламенными горелками;

175

2)горячее фрезерование и перемешивание битумно-минеральной смеси;

3)распределение смеси (формирование слоя износа);

4)уплотнение уложенного слоя.

При перемешивании битумно-минеральной смеси могут быть введены недостающиекомпоненты для доведения дотребуемогосостава.

Работы по термопрофилированию выполняются самоходными машинами, имеющими оборудование для подогрева, фрезерования, перемешивания и укладки регенерируемых материалов. Для уплотнения слоя используются пневмокатки, статические катки с металлическими вальцами и виброкатки.

Необходимые атмосферные условия при производстве работ: слабый ветер, сухая погода, температура воздуха выше 10 С. Температура нагрева старого слоя должна соответствовать температуре нагрева вяжущего в нем.

Термопрофилирование применяется в случае, когда колеи в существующем покрытии имеют вязко-пластический характер, но состав смеси в старом слое не требует изменений, кроме свойств старого битума. Внешним проявлением такой деформации является колея без явно выделяющихся кромок шириной не менее 80 см, формировавшаяся на протяжении многих лет. Дорожная одежда не требует усиления, кроме заделки трещин усталостного характера, которые могут появиться через несколько лет эксплуатации

Термопрофилированию подлежат только те покрытия, у которых глубина колеи не превышает толщины слоя износа.

Не рекомендуется применять этот способ ремонта, когда состав существующего слоя требует корректировки. В этом случае целесообразно применять ремиксинг.

Термопрофилирование слоя износа может быть проведено не более двух раз в процессе его эксплуатации без соответствующего поверхностного усиления или без укладки дополнительного слоя.

Применение термопрофилирования может технически и организационно осложняться, если в покрытии имеются колодцы, люки и другие устройства.

Термопрофилирование покрытия не приводит к повышению прочности дорожной одежды. Оно неприемлемо, если в верхнем слое содержатся вяжущие, в состав которых входят смоловые составляющие (смола, смола стабилизированная, смолобитум, пекобитум).

176

Рис. 2.32. Схема работ по методу ремикс:

1 – панели блока горелок; 2 – емкости для хранения газа; 3 – приемный бункер; 4 – транспортер; 5 – промежуточный бункер; 6 – обогреваемый транспортер; 7 – рыхлитель; 8 – мешалка; 9 – распределительный шнек; 10 – трамбующий брус

с виброплитой; 11 – емкость для битума; 12 – топливный бак; 13 – двигатель; 14 – место водителя

177

2.3.10. Ремиксинг слоя износа

Ремиксинг (рис. 2.32) проводится с целью доведения деформированного поперечного профиля слоя износа до первоначального состояния или превращения этого слоя в промежуточный. Этот способ ремонта относится к непрерывному рециклингу горячим способом. Основными операциями при этом являются:

1)разогрев слоя износа с помощью газопламенных горелок;

2)фрезерование разогретого старого слоя износа и добавка новой битумно-минеральной смеси, корректирующей состав старого покрытия и доводящей его свойства до необходимых требований;

3)смешивание новой и старой смеси вместе с вводимыми регенерирующими добавками;

4)укладка подготовленной смеси;

5)уплотнение смеси.

Смесь, корректирующая состав асфальтобетона, подается непосредственно в смеситель машины (ремиксера).

Работы по ремиксингу (рис. 2.33) выполняются самоходными машинами, обеспечивающими подогрев, фрезерование, смешивание и укладку регенерируемого материала. Материал уплотняется резиновым, гладким металлическим, статическим или виброизоляционным катком. Работы должны проводиться в сухую безветренную погоду при температуре воздуха более 10 С. Температура старого покрытия должна соответствовать температуре разогревания вяжущего, находящегося в этом слое. При необходимости роль регенерирующего средства может выполнять новый битум, а также битумный гранулят с целлюлозными волокнами.

Ремикс слоя износа применяется в том случае, когда деформации покрытия имеют вязко-пластический характер и возникли только в верхней части. Внешним проявлением таких деформаций является колея с отчетливо выраженными кромками шириной обычно меньше 80 см, образовавшаяся за сравнительно короткий период времени; деформированный слой износа свидетельствует о чрезмерно большом количестве асфальтовяжущего. Ремикс может быть использован также для ремонта покрытия вместо фрезерования.

178