Текст
                    

ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА И РЕМОНТА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ И.С. Ищенко Т.Н. Калашникова Д.А. Семенов УСТРОЙСТВА И РЕМОНТА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

ОБЪЕДИНЕНИЕ АДМИНИСТРАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИНСПЕКЦИЙ ПРАВИТЕЛЬСТВА МОСКВЫ УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РУКОВОДЯЩИХ РАБОТНИКОВ И СПЕЦИАЛИСТОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА И.С. Ищенко, Т.Н. Калашникова, Д.А. Семенов ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА И РЕМОНТА АСФАЛ ЬТОБЕТО Н Н ЫХ ПОКРЫТИЙ Учебное пособие Рекомендуется УМО вузов РФ по автотракторному и дорожному образованию для межвузовского использования ИЗДАТЕЛЬСТВО AUPi 'APT МОСКВА 2001
УДК 625.762.1 Рецензенты: д-р техн, наук, проф. В.П. Носов, канд. техн, наук, доц. Н.В. Борисюк, канд. техн, наук, доц. Г. Е. Деканоидзе: кафедра «Строитель- ство и эксплуатация дорог» Московского автомобильно-дорожного института (ТУ); зав. кафедрой «Автомобильные дороги и автомобильный транспорт» Московского института коммунального хозяйства и строительства, канд. техн, наук Е.И. Щер- баков; зав. лабораторией нежестких дорожных одежд ГП «РосдорНИИ». канд. техн, наук Л.В. Поздняева. Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий: Учебн. пос./ Ищенко И.С., Калашникова Т.Н., Семе- нов Д.А. — М.: «Аир-Арт», 2001. — 176 с.; ил. ISBN 5-89177-022-9 В учебном пособии изложены особенности технологии устройства асфальто- бетонных покрытий в городских условиях, включая все основные этапы техноло- гического процесса; большое внимание уделено вопросам повышения качества дорожных работ за счет применения научно обоснованной системы организации независимого контроля; приведен справочный материал по техническим и техно- логическим характеристикам дорожных машин и механизмов. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» и «Городское строительство и хозяйство», для слушателей системы дополнительного профессионального образования, а так- же для руководящих работников и специалистов жилищно-коммунального хозяй- ства, занятых в сфере дорожного строительства. ISBN 5-89177-022-9 © Ищенко И.С., Калашникова Т.Н., Семенов Д.А., 2001
Предисловие Современная дорожно-транспортная сеть Москвы — это слож- ная, непрерывно развивающаяся, особенно в последние годы, ин- женерно-техническая система. Ее протяженность — 4,7 тыс. км, площадь свыше 88 млн. м2, асфальтобетонных покрытий, вклю- чая дворовые территории, более 142 млн. м2. Ежегодный прирост площадей дорог составляет до 1,2 млн. м2. Особая гордость московских дорожных строителей — кольце- вая автомобильная дорога (МКАД), реконструкция которой завер- шена в 1999 г. Ведется строительство внутригородской транспорт- ной магистрали — 3-го транспортного кольца, ввод которой в экс- плуатацию позволит упорядочить транспортные потоки. В районах новостроек ведется строительство подъездных пу- тей. Ремонтируется большое количество улиц, находящихся в экс- плуатации, в том числе в связи с реконструкцией инженерных коммуникаций. Для поддержания дорожно-транспортной сети города в тех- нически исправном состоянии создана мощная материально-тех- ническая база — 28 асфальтобетонных заводов, которые позво- ляют ремонтировать в год до 30 млн. м2 асфальтобетонных по- крытий. В городе ежегодно ремонтируется свыше 10 млн. м2 дорог, воп- росами их содержания и ремонта занимаются более 350 организа- ций, в которых работают 15 тыс. человек. В сложных финансово-экономических условиях особое значе- ние приобретает качество производимых работ и, как следствие, долговечность построенных и отремонтированных дорог. За период работы Объединения административно-технических инспекций (с 1992 г.) путем создания и внедрения системы конт- роля качества работ удалось значительно улучшить качество по- ставляемых на асфальтобетонные заводы исходных материалов, асфальтобетонных смесей и готовых покрытий. Вместе с тем еще имеются случаи нарушения правил и техно- логии производства дорожных работ. В последние годы увеличи- лось количество дорожных организаций. В отрасль пришли фир- мы, не имеющие необходимой квалификации и опыта работы в условиях Москвы. Анализ работы городских организаций, проведенный дорож- ной инспекцией ОАТИ, показывает, что наиболее часто встреча- ются следующие нарушения:
4 Предисловие — укладка смеси на неподготовленное основание; — нарушение температурного режима укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей; — отсутствие сцепления между слоями; — недоуплотнение слоев; — некачественное устройство швов сопряжений укладывае- мых полос. Предлагаемое широкому кругу специалистов городского хозяй- ства данное пособие составлено на основе действующих норматив- ных документов с учетом достижений последних лет: огромного опыта работ на МКАД, отечественного и зарубежного опыта при- менения современных асфальтоукладчиков (фирмы «Фогеле», «АБГ», «Бомаг»), технологии фрезерования (фирма «Виртген»), тех- нологии уплотнения (шведская фирма «Динапак»), глубокого ана- лиза причин возникновения дефектов при строительстве асфаль- тобетонных покрытий, сделанного Американской ассоциацией го- сударственных дорожных и транспортных служащих. В пособии использованы классические материалы исследова- ний по температурным режимам укладки асфальтобетонных сме- сей Н.В. Горелышева и практические рекомендации В.Н Кононо- ва по организации работ с асфальтобетонными смесями примени- тельно к условиям Москвы. При разработке настоящего пособия авторы ставили цель ока- зать практическую помощь работникам дорожных, строительных и ремонтных организации в вопросах технологии и организации системы контроля; вооружить их приемами предупреждения воз- можных дефектов производства работ; познакомить со способами их устранения, что позволит обеспечить гарантированное качество создаваемых дорожных покрытий. Авторы признательны рецензентам: д-ру техн, наук, проф. В.П. Носову, канд. техн, наук, доц. Н.В. Борисюку, канд. техн, наук, доц. Г.Е. Деканоидзе, канд. техн, наук Е.Н. Щербакову, канд. техн, наук Л.В. Поздняевой за ценные замечания, позволившие улучшить содержание пособия, а также канд. техн, наук, доц. Э.В. Котлярскому, канд. техн, наук, доц. Ю.Н. Васильеву, канд. техн, наук, доц. А.А. Шрейбер, инженерам Е.Е. Воропаевой и М.А. Новаковской за оказанную помощь при подготовке данного издания.
Раздел I ОРГАНИЗАЦИЯ НЕЗАВИСИМОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДОРОЖНЫХ СТРОИТЕЛЬНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ Глава 1. Система административного контроля внешнего благоустройства города Повышение качества городской среды и условий проживания населения является одной из приоритетных задач, стоящих пе- ред органами местного самоуправления городов. Жизнедеятель- ность любого города сопряжена с концентрацией на их территори- ях большого числа различных видов деятельности производствен- ной и непроизводственной сферы. Основной целью эксплуатации городских поселений является обеспечение высокой эффективности их функционирования. Она может быть реализована путем создания условий для использо- вания городских территорий, зданий и сооружений по их прямо- му назначению в установленные сроки при обеспечении экономич- ности и безопасности протекания многочисленных и разнохарак- терных процессов жизнедеятельности населения. Иначе говоря, основная цель состоит в поддержании во времени гарантирован- ного качества среды обитания горожан. К настоящему времени в различных отраслях экономики сфор- мулированы единые унифицированные требования к системам обеспечения качества, основополагающим принципом функцио- нирования которых в соответствии с международными стандар- тами серии ИСО 9000 является принцип предупреждения нару- шений. В практической реализации этого принципа огромную роль играет правильная организация системы контроля на всех этапах осуществления любого вида хозяйственной деятельности и ее внедрение в процесс управления городским хозяйством, в ча- стности, в процесс управления строительством и ремонтом улич- но-дорожной сети города. Городское хозяйство, особенно дорожная отрасль любого горо- да, представляет собой сложную производственную и организа- ционно-технологическую систему, и конечным продуктом его де- ятельности являются построенные или отремонтированные доро- ги, транспортные сооружения, инженерные коммуникации,
6 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных paborn элементы внешнего благоустройства и т.п. И чем крупнее город, тем больше объемы строительства, которые аккумулируются на территориях. Так, например, в настоящее время в Москве осуще- ствляют свою профессиональную деятельность более 3 тыс. дорож- ных, строительных и ремонтных подрядных организаций. За последние годы в Москве многое сделано в области разви- тия и обустройства улично-дорожной сети как одного из важней- ших компонентов городской среды. Однако в связи с резким уве- личением за последние годы автомобильного парка в городе возросла потребность в обеспечении высокотехнологичной эксп- луатации, а также организации ремонтно-восстановительных про- цессов. До недавнего времени состояние дорожной сети вызывало многочисленные нарекания. Планы капитального ремонта дорог не выполнялись. Отставание по ремонту улично-дорожной сети в 1992 г. соста- вило более 20 млн. м2, неотложного ремонта требовали свыше 10 млн. м2 покрытий на межмагистральных дворовых территори- ях. В плохом состоянии находились около 60 тыс. люков смотро- вых колодцев из 300 тыс., расположенных на магистралях и ули- цах города. Неудовлетворительное содержание улиц и дорог и малые сро- ки службы дорожных покрытий были обусловлены прежде всего низким качеством выпускаемых заводами асфальтобетонных смесей и исходных материалов для их приготовления, отсут- ствием проектной документации, несоблюдением технологичес- кой дисциплины при выполнении дорожно-ремонтных работ. Потребовались новые организационные решения. В этой свя- зи возрастает роль грамотно выстроенной, надежной системы административного контроля как элемента эффективной си- стемы управления. Проведенный анализ действующих систем административ- ного контроля Москвы (до 1992 г.), Киева и Санкт-Петербурга показал, что они несовершенны и имеют ряд существенных не- достатков. К ним можно отнести прежде всего несовершенство и недоста- точность законодательной, нормативно-правовой и методичес- кой базы административного контроля; отсутствие целостной системы в организации работы контрольных органов; несоответствие структуры контрольных органов решаемым за- дачам, направлениям контрольной деятельности и дублирование их функций', отсутствие самостоятельности и фактическая подве- домственность контрольных органов (в частности, администра- тивно-технических инспекций) территориальным органам влас-
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 7 ти и ведомственным организациям; отсутствие необходимой материальной и информационной базы и многое другое. Вместе с тем необъективность ведомственного контроля, зача- стую скрывающего недостатки в производственной деятельности организаций, и несовершенство контроля со стороны городских контрольных органов приводили к массовым нарушениям в рабо- те строительных и ремонтных организаций городов. Например, к выполнению строительных и ремонтно-строительных работ без оформления исходно-разрешительной и (или) проектной докумен- тации; нарушению технологических регламентов и сроков произ- водства работ, что, в свою очередь, вызывает повторение опера- ций при осуществлении строительных, ремонтно-строительных, благоустроительных и других работ, а также дополнительные зат- раты труда и ресурсов и, как следствие, увеличение стоимости стро- ительства. Поэтому возникла необходимость в разработке принципов и структуры рациональной системы административного контроля города, которая обеспечивала бы полноту контроля в пределах всей территории города, всего комплекса городского хозяйства, строи- тельного комплекса, каждого объекта и в любой временной отре- зок. Этот подход предопределил необходимость теоретических ис- следований с использованием системного анализа функциониро- вания строительного комплекса городов в пределах всего инвестиционного цикла. В сверхкрупных и крупнейших городах большинство подраз- делений исполнительной власти, к которым относятся и конт- рольные органы, представляют собой организационные структу- ры, решающие большое количество задач, направленных на обес- печение нормального устойчивого функционирования городского хозяйства и строительства. Сложность административно-террито- риального устройства городов требует для обеспечения оператив- ности управления и решения ежедневных городских проблем со- здания разветвленной сети территориальных подразделений практически во всех организациях городского уровня. В силу этих обстоятельств система административного контроля в теоретичес- ком плане рассматривается в виде модели, представляющей собой многоуровневую многоцелевую систему, характеризу- ющуюся иерархическим взаимодействием составляющих ее эле- ментов, обеспечивающих принятие решений (рис. 1.1). В основу формирования модели системы положены принципы достоверно- сти получаемой информации, эффективности контроля, гибко- сти и соответствия организационной структуры контролирую- щего органа управляемой (объекты строительства, реконструкции
8 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ Рис. 1.1. Схема иерархии организационной структуры системы административного контроля и ремонта) системе; экономичности и независимости функцио- нирования. Наиболее сложные вопросы при построении модели системы — это выделение «вертикали контроля» и разработка линейных эле- ментов на каждом уровне с определением функциональных свя- зей и условий принятия решений в процессе функционирования системы. В качестве подсистем, наделенных правами принятия реше- ний, определены структурные подразделения городского конт- рольного органа, специализирующиеся по направлениям контро- ля, — так называемые специализированные инспекции (в том числе дорожная инспекция), а также структурные подразделения, осуществляющие контроль в административно-территориальных единицах города — административно-технические инспекции по территориям. Кроме специализированных и территориальных инспекций, непосредственно осуществляющих контрольные функции и вклю- чаемых в систему контроля в виде линейных элементов, в ее соста- ве предусмотрены вспомогательные элементы, к которым относят- ся подразделения административно-управленческого аппарата (финансово-экономические, информационно-аналитические, кад-
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля, качества дорожных работ 9 ровые и другие службы), деятельность которых направлена на обес- печение решения задач линейными элементами. Не менее сложна и координация всех элементов системы с це- лью ее оптимального функционирования. Координация заключа- лась в установлении принципов взаимодействия линейных и вспо- могательных элементов системы как по горизонтали, так и по вер- тикали и в их практической реализации. В теоретическом плане на этом этапе решены три взаимосвя- занные задачи [1]: — обеспечение координации на уровне подсистемы, наделен- ной правом принятия решений (специализированная инс- пекция, территориальная инспекция); — обеспечение координации на уровне системы контроля в целом; — обеспечение координации работы контрольно-надзорных органов города. Основная цель функционирования системы контроля на уров- не подсистемы заключается в достижении полноты контроля для обеспечения нормативного качества и продолжительности выпол- нения строительных, ремонтно-строительных или благоустрои- тельных работ. Обеспечение эффективного административного контроля рабо- ты городского хозяйства и строительного комплекса города в целом возможно только при условии координации функционирования всех элементов и подсистем, составляющих организационную структу- ру системы административного контроля. Координация на этом общесистемном уровне представляет собой задачу, связанную с раз- граничением полномочий управляющей подсистемы высшего уров- ня — руководство городского органа контроля — и низшего — спе- циализированных и территориальных инспекций таким образом, чтобы их функционирование протекало согласованно и бесконф- ликтно. Исследования и практическая реализация показали, что обязательными условиями эффективного функционирования орга- низационной структуры системы административного контроля яв- ляются совместимость задач, решаемых нижестоящими управля- ющими подсистемами, и координируемость этих подсистем. Эта задача решена посредством введения специального документа — Регламента взаимодействия. Аналогично решен и вопрос на обще- городском уровне координации взаимодействия органов админис- тративного контроля с различными городскими структурами: кон- трольно-надзорными организациями, органами исполнительной власти. С 1992 г. в Москве действует новая организационная структу-
10 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ ра административного городского контроля: ОАТИ — Объедине- ние административно-технических инспекций правительства Москвы (рис. 1.2). Объединение административно-технических инспекций (или ОАТИ) является самостоятельным органом правительства Моск- вы и осуществляет независимый административный контроль де- ятельности всех предприятий, учреждений и организаций неза- висимо от форм собственности в области соблюдения ими феде- ральных и городских нормативно-правовых актов, распорядительных документов по вопросам комплексного благо- устройства городских территорий. Одним из основных документов, на основании которых рабо- тает Объединение, является закон города Москвы от 24.01.1996 г. № 1 «О штрафных санкциях за правонарушения в сфере благоус- тройства города» (с изменениями и дополнениями от 10.06.1996 г.). Направления контрольной деятельности ОАТИ разно- образны: санитарное содержание территорий, организация уборки и обеспечения чистоты и порядка; соблюдение норм и правил орга- низации подготовки и производства земляных и строительных ра- бот, а также правил защиты и сохранности подземных коллекто- ров, инженерных коммуникаций и сооружений; состояние художе- Рис. 1.2. Структурная схема Объединения административно-технических инспекций правительства Москвы
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 11 (таенного оформления и рекламы, зеленых насаждений, наружно- го освещения. Одним из важнейших направлений контрольной деятельности является контроль качества дорожных работ. На рис. 1.3 представлена принципиальная схема организации кон- * ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ | КОМПЛЕКС ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПОДРЯДНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ СОБСТВЕННОСТИ, ВЫПОЛНЯЮЩИЕ РЕМОНТНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ РАБОТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ДОРОЖНОЙ ОТРАСЛИ (АБЗ, АДМ Б и т.д.) Рис. 1.3. Принципиальная схема организации контроля качества дорожных строителъно-ремюнтных работ в Москве Приложение к схеме Распределение функциональных обязанностей организаций в системе контро- ля за содержанием и качеством ремонта в городе Организации Объекты контроля Вид контроле Контролируемые вопросы 1 2 3 4 Управление жилищно-комму- нального хозяй- ства и благо- устройства (УЖКХиБ) 1. ГП “Доринвест”, Управление жи- лищно-коммуналь- ного хозяйства префектур (УКХ), Дирекции единого заказчика (ДЕЗ) муниципальных районов (МР) 2. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочные орга- низации Ведомственный 1. Разработка, внедрение единой технической и тех- нологической поли- тики в области ремонта и содер- жания дорог, контроль за ее исполнением 2. Координация деятельности з аинтер есов анных организаций по ремонту и содер- жанию дорог
12 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ Продолжение приложения к схеме т 2 3 4 ГП “Доринвест” 1. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочные орга- низации, работаю- щие на федераль- ных дорогах 2. Специализиро- ванные проектные организации Ведомств енный Выполнение функ- ций заказчика: эксплуатация соо- ружений дорожно- мостового хозяйст- ва, техническое сопровождение проектной стадии, организация управления стро- ительством, коор- динирование дея- тельности проект- ных, строительно- монтажных и др. организаций, за- ключение догово- ров, оформление разрешительной документации на строительство (реконструкцию) объектов и т.д. Службы заказчиков префектур (УКХ, ДЕЗ МР) 1. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочные под- рядные организа- ции, работающие на улицах префек- турного подчине- ния, дворовых территориях 2. Специализиро- ванные проектные организации Ведомственный Выполнение функ- ций заказчика: дорожно-мостового хозяйства, техни- ческое сопровож- дение проектной стадии, организа- ция управления строительством, координирование деятельности про- ектных, строитель- но-монтажных и др. организаций, заключение дого- воров, оформление разрешительной документации на строительство (реконструкцию) объектов и т.д.
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 13 Продолжение приложения к схеме 1 2 3 4 Объединение административно- технических инспекций 1. Предприятия дорожной отрасли [асфальтобетон- ные заводы (АБЗ), карьеры нерудных материалов, Мос- ковский нефтепе- рерабатывающий завод, АО “Рос- штерн” и др.] 2. Организации- заказчики (ГП “Доринвест”, служ- бы заказчиков и подрядчиков, префектур и др.) 3. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочные орга- низации города Вневедомствен- ный — независи- мый 1. Контроль исход- ных материалов, применяемых для изготовления асфальтобетон- ных смесей 2. Контроль ка- чества асфальто- бетонных смесей, выпускаемых на АБЗ 3. Контроль нали- чия и качества проектн о-сметной документации 4. Контроль ка- чества дорожно- ремонтных работ на объектах (тех- нология ремонта, правила производ- ства работ) 5. Контроль содер- жания магистра- лей, улиц и внут- риквартальных проездов (уборка, ремонт) Управление ГИБДД (и его подразделения на местах) 1. Организации- заказчики (ГП “Доринвест’, служ- ба префектур и ДР-) 2. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочные под- рядные организа- ции города Вневедомствен- ный — независи- мый 1. Контроль состо- яния дорожных покрытий и средств обустрой- ства, допустимых по условиям обес- печения безопас- ности дорожного движения 2. Контроль соблю- дения правил производства до- рожно-ремонтных работ на объектах (ограждения, осве- щение, дорожные знаки)
14 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ Окончание приложения к схеме 1 2 3 4 Московская лицензионная палата, Мосстрой- лицензия, Мос- жилинжлицензия 1. Организации- заказчики (ГП “Доринвест”, служ- ба префектур и ДР-) 2. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочные под- рядные организа- ции города Вневедомствен- ный — независи- мый Контроль соблю- дения организа- ции лицензионных условий по видам дорожной деятель- ности. на которые выданы лицензии Московская транспортная инспекция 1. Дорожно-ре- монтные и дорож- но-уборочны е подрядные организации 2. Предприятия дорожной отрасли Вневедомствен- ный — независи- мый Контроль соблю- дения лицензион- ных условий по дорожной деятель- ности на предпри- ятиях, в учрежде- ниях, организа- циях по техничес- кому оснащению, условиям нормаль- ного функциониро- вания Московский авто- мобильно-дорож- ный институт. Лаборатория контроля качества дорожных работ инженерного центра, Союз- дорНИИ, ГУП НИИМосстрой и др. специализиро- ванные организа- ции 1. Дорожно-ре- монтные подряд- ные организации 2. Предприятия дорожной отрасли На основе догово- ров со службами заказчиков, под- рядными органи- зациями и т.д. Контроль качества работ, материалов, изделий в соответ- ствии с заключен- ными договорами троля качества дорожных ремонтно-строительных работ в Москве, утвержденная мэром и премьером правительства Москвы. Важным организационным документом стало детальное приложение к схе- ме, в котором тщательно расписано распределение обязанностей между различными контролирующими организациями.
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 15 Глава 2. Дорожная инспекция. Задачи и функции Одной из важнейших подсистем городской системы админис- тративного контроля является дорожная инспекция. Более под- робно этот вопрос освещен в [1]. Основными задачами дорожной инспекции являются: — независимый контроль качества дорожных стро- ительно-ремонтных работ; — профилактика нарушений при подготовке, организа- ции и проведении дорожно-ремонтных и уборочных работ; — осуществление контроля за деятельностью пред- приятий, учреждений и организаций, задействованных в выполнении дорожно-ремонтных работ. В соответствии с возложенными на нее задачами дорожная инс- пекция проводит независимый контроль качества ремонта и содер- жания дорожных покрытий на территории города по всему техноло- гическому циклу строительства дорог, включающий (рис. 1.4): 1) контроль качества исходных материалов, применяемых для изготовления асфальтобетонных смесей; 2) контроль качества асфальтобетонных смесей, выпускаемых на АБЗ города; 3) контроль качества проектно-сметной документации на объекты капитального ремонта улиц и магистралей; Контроль качества исходных материалов, применяемых при изготовлении асфальто- бетонных смесей Контроль качества асфальто- бетонных смесей, выпускаемых на АБЗ Контроль качества проектно- сметной до- кументации на объекты капитального ремонта Контроль качества дорожно- ремонтных работ на объектах капитального и текущего ремонта Контроль качества уложенного покрытия (по резуль- татам лабо- раторных испытаний кернов) Кс траль качества j выполнения разме'| очных работ Дворовые территории Рис. 1.4. Структура контроля качества проведения дорожных ремонтно- строительных работ
16 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 4) контроль качества дорожно-ремонтных работ на объектах капитального и текущего ремонта магистралей и улиц; 5) контроль качества уложенного покрытия (по результатам лабораторных испытаний); 6) контроль качества выполнения разметочных работ. Кроме названных функций дорожная инспекция обеспечива- ет контроль соблюдения техники безопасности при производстве дорожно-ремонтных работ, участвует в конкурсных отборах под- рядных организаций на право выполнения работ по муниципаль- ному заказу, приостанавливает действие разрешений на произ- водство работ и самих работ на ремонтируемых (строящихся) объек- тах при нарушениях требований нормативных документов (ГОСТ, СНиП, ВН и т.п.), применяет санкции в виде штрафов, налагае- мых в безакцептном порядке на юридические лица, осуществляю- щие дорожную деятельность на территории города независимо от форм собственности, представляет материалы в Московскую ли- цензионную палату на приостановление (аннулирование) лицен- зии организаций-нарушителей на право проведения дорожно-ре- монтных работ в городе, проводит анализ и оценку состояния до- рожно-ремонтных работ по административным округам, вносит конкретные предложения по улучшению работы городских орга- низаций, задействованных на ремонте дорожных покрытий. Глава 3. Методы контроля дорожных строительно-ремонтных работ Важным этапом в процессе разработки системы контроля до- рожных строительно-ремонтных работ является выбор методов и формирование процедуры контроля. Сложность дорожно-ремонтного производства, разнохарактер- ность объектов контроля—исходные материалы для асфальтобетон- ных смесей, технология их изготовления, количественные и каче- ственные показатели, характеризующие соблюдение технологии про- изводства работ, — предопределяют необходимость применения со- вокупности различных методов контроля: визуального обследо- вания; инструментальных измерений; лабораторного исследования. При визуальном обследовании производится оценка состояния дорожного покрытия, проведения подготовительных дорожно-ре- монтных работ. Контроль с применением инструментальных средств осуще- ствляется при оценке:
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 17 — степени уплотнения грунтового основания при устройстве дорожных одежд; — соответствия исходных материалов экологическим требо- ваниям; — соблюдения температурного режима при приготовлении и укладке асфальтобетонной смеси; — качества сборных бетонных изделий (бортового камня, опорных плит); — сцепных качеств уложенного покрытия, его ровности и соот- ветствия геометрических параметров проектным заданиям. Лабораторный контроль применяется при оценке физичес- ких и технологических характеристик: — исходных материалов (зерновой состав, плотность, порис- тость, битумоемкость, содержание примесей и т.д.); — асфальтобетонных смесей (водонасыщение, пористость минерального состава, зерновой состав, прочность на сжа- тие и т.д.); — кернов из готового покрытия (коэффициенты уплотнения и водонасыщения, сцепление между слоями, проектная толщина и т.д.). Схема осуществления лабораторного контроля приведена на рис. 1.5. По простой процедурной схеме «фиксация нарушений— передача информации—принятие решений» осуществляется кон- троль и обследование улиц и дорог для определения объемов ава- рийно-восстановительных работ с обоснованием сроков их прове- дения; контроль качества работ при проведении подготовительных дорожно-ремонтных работ (вырубка карт, подготовка оснований — очистка от грязи, обработка вяжущим). В данном случае используется только визуальный метод. Процедурная схема с элементами анализа и прогноза осуществляется с использованием инструментальных средств из- мерения и контроля и применяется при контроле соблюдения тех- нологии работ при укладке асфальтобетонной смеси (распределе- ние и уплотнение): — замеры температуры в кузовах прибывающих автомобилей и в бункере укладчика; — контроль соблюдения продольных и поперечных уклонов, заданных проектом на свежеуложенном покрытии, а так- же контроль ровности готового покрытия — при помощи трехметровой рейки; — экспресс-анализ качества бортовых камней, опорных плит под люки колодцев — при помощи склерометра.
18 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ ОБЪЕЮ ^Основание ведения работ ^Наличие лицензии ^Наличие проектной документации t ^Соответствие поставляемой а/б смеси сертификату | ^Соблюдение технологии k,f В СЛУЧАЕ F ВЫЯВЛЕНИЯ НАРУШЕНИЙ ИНСПЕКТОР ДЕЙСТВУЕТ В СООТВЕТСТВИИ С ПРЕДО- СТАВЛЕННЫМИ ПРАВАМИ (ет№ ПО ЗАКЛЮЧЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ Заявки лаборато- рию на отбор проб на АБЗ ! действует в соответствий с предо- ставленными правами ПРИМЕЧАНИЕ: При организации контроля качества исходных материалов — выезд на АБЗ, карьеры и далее по схеме Рис. 1.5. Схема лабораторного контроля Процедурная схема с упреждением нарушений с приме- нением лабораторных методов исследований используется при контроле качества исходных материалов и качества смесей, вы- пускаемых на АБЗ (отбор проб для проведения лабораторных ис- пытаний). Например: при выявлении нарушений температурного режи- ма приготовления смеси на АБЗ для упреждения возможных на- рушений работа заводского оборудования приостанавливается до момента устранения выявленного нарушения. Процедурная схема с совершенствованием организации и технологии дорожно-строительных работ применяется на окон- чательной стадии контроля качества уложенного покрытия, т.е. при отборе и лабораторных испытаниях кернов из готовых покры- тий. Так, при несоответствии испытанных кернов нормативным требованиям организации-нарушителю, помимо предписания на переделку некачественно выполненного участка, предписывает- ся также внести необходимые коррективы в технологические ре- жимы распределения и уплотнения смесей с целью предупрежде- ния в дальнейшем возможных нарушений. Что дало внедрение системы в практику контрольной деятель- ности? По сравнению с 1994 г. процент некачественных проб, по данным лабораторных испытаний, снизился с 52 до 8% (рис. 1.6), а качество асфальтобетонных смесей как на АБЗ, так и непосред-
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 19 Некачественные пробы, % 90 -Ф- исходное материалы -"Ш- битум песок минеральный порошок ГОД Количество испытанных проб Количество проб с нарушениями Процент некачественных проб 1994 108 65 60 1995 250 55 22 1996 340 65 19 1997 423 78 18 1998 330 64 19 1999 279 35 12,5 2000 288 23 8,0 80 70 -Ж~ щебень 60 60% 50 40 30 20 10 20% 21% 1997 1998 1994 1995 1996 ^9% <3%к- -Л . з%: "г—-2% 19§9 2000 “*-1% Рис. 1.6. Результаты контроля качества исходных материалов Рис. 1.7. Результаты контроля качества асфальтобетонных смесей ственно на объектах города улучшилось, и процент некачествен- ных смесей снизился до 13% (рис. 1.7).
20 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ Рис. 1.8. Результаты лабораторного контроля качества уложенного покрытия в 2000 г. К сожалению, по-прежнему высок процент нарушения техно- логии производства дорожно-ремонтных работ (рис. 1.8). Причи- ны — неумение руководителей организовать производственный процесс, низкая квалификация кадров, несоблюдение требований действующих СНиПов и ГОСТов. В ежегодно составляемом ОАТИ правительства Москвы реес- тре подрядных организаций около 20% организаций получают от- рицательную оценку и не рекомендуются к привлечению к рабо- там по муниципальному заказу (критерии оценки приведены в табл. 1.1). Независимый контроль качества дорожно-ремонтных работ в городе — не самоцель. Это настоящая практическая работа с за- казчиками, подрядчиками, поставщиками исходных материалов, проектными организациями, занятыми проектированием новых дорожных артерий и реконструкцией существующих. Главная цель авторов — на примере работы дорожной инспекции Объеди- нения административно-технических инспекций правительства Москвы с профессиональным подходом, на научной основе, с ана- лизом достигнутых результатов — оказывать практическую по- мощь всем организациям, задействованным в дорожном строитель- стве, в соблюдении законодательных и нормативно-правовых ак- тов данной отрасли.
РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ 21 Таблица 1.1. Критерии оценки подрядных организаций IV ГРУППА не рекомендована к привлечению к работам по муниципальному заказу (обозначены ) iO Более 50% испытанных образцов имеют откло- нения от нормативов Более 50% общего количества проверок Как правило, собственной производственной базы нет, вся техника арендованная, часто устаревшая, с большим сроком эксплуатации. Несоот- ветствие видов дорожной техники видам выполняемых работ (например уплотнение покрытия на проезжей части легким тротуарным катком) Низкая квалификация рабочих и линейного инженерно-техн ичского персонала III ГРУППА рекомендована к работам по текущему ремонту улиц, ремонту дворовых территорий (обозначены *) -S' Не более 30% испытанных образцов имеют отклонения от нормативов Не более 35% общего количества проверок Имеют достаточную производственную базу для выполне- ния заявленных видов работ (техника частично собствен- ная, частично- арендованная) Квалифицирован - ный линейный персонал и рабочие кадры II ГРУППА рекомендована к работам на улицах местного значения (обозначены **) со Не более 20% испытанных образцов имеют отклонения от нормативов Не более 25% общего количества проверок Имеют собственную дорожную технику, I располагают ремонтной базой Кв а лифи циров энный линейный персонал и рабочие кадры I ГРУППА рекомендована к работам на магистралях (в реестре обозначены ***) СМ Не более 10% испытанных образцов имеют отклонения от нормативов по отдельным пока- зателям (коэффициент уплотне- ния. сцепление, толщина укладываемого слоя) Не более 15% общего количества проверок выявляют случаи нарушений технологии и правил проведения работ Имеют полный набор собственной высокопроиз- водительной дорожной техники (в основном зарубежного производства): фрезы дорожные, асфальтоукладчики, ремиксеры, набор уплотняющей техники от 1,5 до 20 т (виброкатки) Квалифицированный инженер- но-технический персонал и рабочие кадры, регулярное про- хождение переподготовки кадров и повышение квалификации Критерии оценки -1 Качество работ: лабораторные испытания визуальный контроль Характеристика производственной базы предприятия Квалификация сотрудников
22 РАЗДЕЛ I. Организация независимого контроля качества дорожных работ Окончание табл. 1.1 Наличие договора с АБЗ на . продолжительный период 1 1 j ! С iticnu па иипишал контрольно-измерительных приборов, недостаточное количество инвентаря, средств ограждений. Отсутствие контроля за работами со стороны прорабов, мастеров Отсутствие опыта работы в условиях Москвы Отсутствие передвижных бытовых помещений, необеспеченность работников спецодеждой е Наличие договора с АБЗ ! । 3 ххалпчпе па иипсмал контрольно-измери- тельных приборов, соблюдение персо- налом правил техни- ки безопасности (ограждение зоны проведения работ) Опыт работы в условиях Москвы более 1 года Обеспеченность спецодеждой, наличие передвижных бытовых помещений СО Наличие долгосрочного договора с АБЗ (транспортировка, как правило, самовывозом) V 3 наличие па ии пел тал и использование в рабо- тах контрольно-изме- рительных приборов, укомплектованность бригады инвентарем и средствами огражде- ний. Контроль за рабо- тами со стороны линей- ного персонала (масте- ра, прораба), наличие договоров со специали- зированными лабора- ториями Опыт работы в условиях Москвы более 3 лет Возможность организации работ в многосменном режиме, наличие передвижных бытовых помещений, обеспеченность работников спецодеждой Наличие собственного асфальто- бетонного завода (или прямого договора с АБЗ на централи- зованную поставку асфальто- бетонной смеси) 5 падажепнцм структура внутри- ведомственного контроля на объектах (наличие и использова- ние в работе контрольно-измери- тельных приборов, контрольно- линейного персонала за технологией и правилами работ на объектах, наличие дого- воров со специализиро- ванными лабоаториями) Опыт работы на улицах и магистралях более 5 лет Современные средства ограж- дения, опрятная спецодежда, с, наличие передвижных иытивых помещений. Возможность орга- низации работ в многосменном режиме. Проведение ремонта в сжатые сроки (по сравнению с предусмотренным проектом) ч Обеспеченность материалами С хэнутриведимс! всн- НЫЙ контроль качества и правил проведения ремонта Опыт работы в условиях города Культура производства
Раздел II АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ ГОРОДСКИХ УЛИЦ И ДОРОГ Глава 4. Разновидности горячих асфальтобетонных смесей и область их применения 4.1. Классификация и область применения уплотняемых асфальтобетонных смесей При строительстве и ремонте покрытия улиц всех категорий, а также площадей, аэродромов и промышленных предприятий наиболее широко используются асфальтобетонные смеси, подбор составов которых осуществляют по государственному стандарту [2]. В настоящее время в соответствии с указанным стандартом при устройстве различных конструктивных слоев покрытий дорожных одежд могут использоваться горячие смеси, отличающиеся по сле- дующим признакам: — по виду минеральных материалов: щебеночные и песчаные; — по крупности минеральных зерен: крупнозернистые с размером зерен до 40 мм, мелкозернистые с размером зерен до 20 мм, песчаные с размером зерен до 5 мм; — по величине остаточной пористости: высокоплотные с остаточной пористостью от 1,0 до 2,5%, плотные с остаточной пористостью свыше 2,5 до 5,0%, пористые с остаточной пористостью свыше 5,0 до 10,0%, высокопористые с остаточной пористостью свыше 10,0 до 18,0%; — по содержанию щебня: высокоплотные с содержанием щебня свыше 50 до 65%, тип А с содержанием щебня свыше 50 до 60%, тип Б с содержанием щебня свыше 40 до 50%, тип В с содержанием щебня свыше 30 до 40%; — по виду и содержанию песка: тип Г — на песках из отсевов дробления, а также на их смеси с природным песком при содержании последнего не более 30% по массе,
24 РАЗДЕЛ П. Асфальтобетонные смеси тип Д — на природных песках или на смеси их с отсевами дробления при содержании последних менее 70% по массе; — по показателям физико-механических свойств и качеству применяемых материалов горячие смеси могут быть I, II или III марки (табл.2.1). Таблица 2.1. Дифференцирование горячих смесей по маркам Вид и тип смесей и асфальтобетонов Марки Горячие: высокоплотные плотные типов А Б Г в.д Пористые и высокопористые I I II I. II III II III I, II Для устройства монолитных дорожных конструкций в Москве в соответствии с [9] применяются плотные горячие асфальтобе- тонные смеси трех типов: I—II типы — крупнозернистые, III тип — песчаная, характе- ристика которых приведена в табл. 2.2. Таблица 2.2. Классификация асфальтобетонных смесей для монолитных дорожных конструкций (ГУП <‘НИИМосстрой») Тип смеси D макс, мм Количество щебня, % по массе Остаточная пористость. % по объему I 40 30—50 2—7 II 50 40—65 2-7 III 5 — 2—7 Применение того или иного вида асфальтобетонных смесей предусмотрено для устройства определенных конструктивных сло- ев покрытия дорожных одежд с целью достижения требуемых нор- мативных прочностных характеристик слоя и эксплуатационных характеристик поверхности покрытия и зависит от классифика- ции улично-дорожной сети (категории дороги) (3—6) и условий пе- риода строительства (см. гл. 6). На рис. 2.1 дана эпюра нормальных напряжений, возникаю- щих в дорожной одежде под действием веса транспортного сред- ства. Максимальные напряжения возникают в верхней части одежды, в слоях покрытия, непосредственно под колесом, по глу- бине напряжения затухают. В связи с этим для устройства верхних слоев дорожной одеж- ды должны использоваться смеси высокоплотные (в.п.) и плотные,
РАЗДЕЛ II. Асфальтобетонные смеси 25 Рис. 2.1. Эпюра нормальных напряжений в дорожной конструкции характеризующиеся более высокими прочностными показателями и большей устойчивостью к погодно-климатическим воздействиям (осадки, переменное замо- раживание и оттаивание). В зависимости от условий для устрой- ства нижних слоев покрытий и верхних слоев оснований используют смеси плот- ные, пористые и высокопористые. При ра- ботах в осенне-зимнее время для повыше- ния качества дорожной одежды следует применять плотные смеси. Крупнозернистые смеси предусмотре- ны для устройства нижних слоев дорож- ных одежд (большая устойчивость), для верхних слоев — мелкозернистые и пес- чаные (меньший износ шин, меньшее шу- мообразование). На магистральных улицах и скоростных дорогах для улучше- ния условий безопасности движения шероховатость поверхности покрытия [10] обеспечивается применением смесей с большим со- держанием щебня (высокоплотные, типа А) или отсевов дробле- ния (тип Б, Г). Рекомендуемая область применения горячих асфальтобетон- ных смесей с учетом принятой классификации улично-дорожной сети Москвы дана в табл. 2.3. Вид и тип асфальтобетонной смеси обусловливает технологию устройства конструктивных слоев: температуру приготовления, условия транспортирования, температуру укладки, режим рабо- ты асфальтоукладчиков (рабочая скорость, амплитуда и количе- ство ударов трамбующего бруса и виброплиты), температурный ре- жим уплотнения смеси и выбор звена катков (тип катка, количе- ство проходов по одному следу). Технологические операции по устройству слоев из смесей плот- ных крупнозернистых и песчаных (ГУП «НИИ Мосстрой») и одно- именных стандартных смесей одинаковы. 4.2. Классификация и область применения литых асфальтобетонных смесей Литой асфальтобетон — искусственный строительный конгло- мерат, образующийся в результате достижения определенной плотности литой асфальтобетонной смеси, уложенной в конструк- цию. Литую асфальтобетонную смесь готовят в соответствии с [28]
26 РАЗДЕЛ II. Асфальтобетонные смеси Таблица 2.3. Рекомендуемая область применения асфальтобетонных смесей с учетом принятой классификации улично-дорожной сети Москвы. Примечание. Знак «+» — данную смесь рекомендуют к применению; знак «—» —не рекомендуют.
РАЗДЕЛ П. Асфальтобетонные смеси 27 в асфальтосмесительных установках принудительного действия смешением нагретых минеральных материалов и битума в опре- деленных соотношениях. Исследования литых смесей и производственные работы про- водили институты СоюздорНИИ, НИИМосстрой, АО «Асфальттех- маш», АО «Инженерный центр». Типы литых смесей и основные их классификационные осо- бенности приведены в табл. 2.4. Таблица 2.4. Классификация литых смесей Основные классификационные особенности смеси Назначение Тип смеси D макс., мм массовая доля, % МД фракций более 5 мм асфальто- вяжущего вещества I 15 45—55 25—30 0,35—0,45 Новое строитель- II 20 35—50 20—25 0,45—0,55 ство и капиталь- III 40 45—65 15—20 0,50—0,65 ный ремонт IV 5 — 17—23 0,40—0,65 Тротуары V 20 35—50 22—28 0,55—0,75 Текущий ремонт При выборе битума для смесей I, II и III типов предпочтение отдается нефтяным вязким теплостойким битумам, удовлетворя- ющим требованиям ГОСТ 22245-90, с узкими пределами колеба- ний по показателям глубины проникания: 7725 — глубина проникания иглы при +25°С, 0,1 мм — 50—60; Т —температура размягчения по методу КиШ, °C, не менее —52; Т р — температура хрупкости, °C, не менее —12. Работы по устройству и ремонту (капитальному и текущему) дорожных покрытий с применением литых смесей осуществляют в соответствии с инструкцией ВСН 60-97 [31]. В табл. 2.4 даны ре- комендации по выбору определенных литых смесей при новом строительстве, капитальном и текущем ремонтах. Литые асфальтобетонные смеси применяются при устройстве и ремонте: — покрытий и слоев монолитных дорожных конструкций, из условия работы асфальтобетонного покрытия как упругих плит, лежащих на упругом основании; — покрытий на мостах, эстакадах, путепроводах и тротуарах; — покрытий в зоне межрельсовых пространств, трамвайных путей, а также на полосах примыкания путей проезжей части улиц, отмостках в зонах застройки.
28 РАЗДЕЛ П. Асфальтобетонные смеси Покрытия из литого асфальтобетона устраивают на участках дорог, требующих по условиям эксплуатации повышенных пока- зателей в части износостойкости, водонепроницаемости, деформа- ционных и фрикционных свойств, а также для обеспечения круг- логодичного, непрерывного, безопасного и удобного движения ав- томобиля с заданными скоростями, сохранности дорог и дорожных сооружений, своевременного повышения технического уровня и эксплуатационных качеств дорог с учетом роста дорожного дви- жения автомобилей. Покрытия из литого асфальтобетона в трамвайных путях уст- раивают с целью пропуска по нему автомобильного транспорта и улучшения внешнего вида путевого полотна, а также предохра- нения от проникания воды внутрь путевой конструкции. Глава 5. Пути повышения качества устройства асфальтобетонных дорожных покрытий В условиях современного движения, особенно в городах, соче- тающих интенсивные потоки легковых автомобилей и тяжелого грузового транспорта, используемый при массовом жилищном строительстве, реконструкции и ремонте улиц и дорог асфальтбе- тон как материал конструктивных слоев должен обладать высо- кими прочностью, плотностью, водо- и морозостойкостью, необхо- димым коэффициентом сцепления. Достижение этих качеств возможно за счет: 1) использования качественных исходных материалов, обеспе- чивающих требуемые свойства асфальтобетона, в том числе: — поставок минеральных порошков; так, например, по пред- ставлению ОАТИ запрещены поставки известковой муки, предназначенной для раскисления почв и порошков, изго- товляемых по техническим условиям; налажены поставки известковых порошков в соответствии со стандартом, каче- ство которых (в частности, тонкость помола и химический состав, обеспечивающие выполнение важной роли в созда- нии оптимальной структуры асфальтобетона) регулярно от- слеживается; — поставок битумов, соответствующих стандарту и рекомен- дациям ГУП «НИИМосстрой» для условий Москвы; — увеличение объема поставок щебня кубовидной формы;
РАЗДЕЛ II. Асфальтобетонные смеси 29 — применения в основном крупных и средних песков, с допу- стимым содержанием пылевато-глинистых частиц; 2) рационального проектирования составов асфальтобетонных смесей и грамотного подбора составов (подбор составов смесей — по договорам с компетентными лабораториями или самостоятель- но для отдельных заводов); 3) создания (в случае отсутствия) заводских лабораторий, их дооснащения современными приборами, обучения сотрудников; 4) проверки технологического оборудования на заводах для обеспечения правильного температурного режима и дозирования компонентов; 5) запрета длительного хранения готовых асфальтобетонных смесей в бункерах-накопителях; 6) соблюдения технологических режимов приготовления ас- фальтобетонных смесей; 7) соблюдения технологических режимов устройства дорожных конструкций с асфальтобетонными слоями. Благодаря примене- нию современных асфальтоукладчиков, современных эффектив- ных катков, грамотной организации работ при устройстве асфаль- тобетонных слоев практически на всех участках МКАД получены высокие показатели плотности асфальтобетона; 8) проведения ведомственного визуального и инструменталь- ного контроля; 9) неукоснительного выполнения предписаний на устранение допущенных нарушений (выявленных визуально инспектором или по результатам лабораторных работ), переделку некачествен- ных участков; 10) совершенствования нормативной базы. В связи с этим следует отметить, что для объективной оценки качества асфальтобетонных смесей с использованием нестандар- тных материалов, таких как полимербитумные вяжущие, кати- онная добавка «КАП» и другие, антигололедная добавка «Грикол» и другие, требуется совершенствование методов оценки их состоя- ния, разработка специфических нормативных требований. В этом направлении в последних стандартах 1997—1998 гг. предусмотрены требования к величине трещиностойкости и сдви- гоустойчивости. Впервые эти показатели были включены в пере- чень свойств, определяемых для асфальтобетонных смесей, исполь- зуемых при устройстве конструктивных слоев дорожной одежды на МКАД.
Раздел III ТЕХНОЛОГИЯ, ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ДОРОЖНЫХ СТРОИТЕЛЬНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ Глава 6. Технологические режимы устройства дорожных покрытий из уплотняемых асфальтобетонных смесей 6.1. Транспортирование горячих асфальтобетонных смесей Типы грузовых автомобилей. Для транспортировки асфаль- тобетонной смеси от асфальтобетонного завода к асфальтоуклад- чику используют грузовые автомобили-самосвалы: самосвал с зад- ней разгрузкой (рис. 3.1), самосвал с донной разгрузкой (рис. 3.2) и самосвал с донным транспортером (конвейерный самосвал) (рис. 3.3). Эти грузовые автомобили загружаются из смесительного [22] агрегата асфальтосмесительной установки периодического дей- ствия или бункера-накопителя асфальтосмесительной установки периодического или непрерывного действия и отличаются лишь способом выгрузки асфальтобетонной смеси в асфальтоукладчик. В отечественной практике при строительстве магистралей ис- пользуют автомобили-самосвалы с задней разгрузкой, которые выг- ружают смесь непосредственно в загрузочный бункер асфальтоук- ладчика. Смесь выгружается за счет подъема кузова самосвала, при этом она соскальзывает по дну кузова в бункер асфальтоукладчи- ка. При использовании самосвалов небольшой грузоподъемности Рис. 3.1. Самосвал с задней разгрузкой Рис. 3.2. Самосвал с донной разгрузкой
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 31 Рис 3.3. Самосвал с донным транспор- тером обычно не возникает трудностей из-за соприкосновения его кузо- ва с асфальтоукладчиком. Одна- ко при использовании автомоби- лей большой грузоподъемности вертикальное усилие от кузова на асфальтоукладчик нередко вызывает серьезные осложне- ния, особенно если это происхо- дит при максимальном подъеме кузова. В зтом случае самосвал может давить на асфальтоуклад- чик всем кузовом, поэтому водитель самосвала должен строго со- блюдать порядок работы. Очистка и смазывание кузова самосвала. Перед загруз- кой смеси со дна кузова транспортного средства должен быть уда- лен весь мусор, оставшийся от предыдущей ездки. Поверхность кузова не должна иметь углублений, в которых могли бы скапли- ваться вещества, применяемые для смазывания внутренней по- верхности кузова, или асфальтобетонная смесь. После того как кузов будет очищен, его следует обработать спе- циальным раствором, предотвращающим прилипание смеси к его внутренней поверхности. В качестве таких веществ применяют различные материалы, не содержащие нефть, например извест- ковую суспензию. Часто на АБЗ для этих целей используют воду, мыльный раствор, эмульсию. Применяемую жидкость в минимально требуемом количестве следует равномерно нанести разбрызгивателем на стенки и дно кузова. Для смазки кузова нельзя использовать дизельное топливо, соляровое масло или топочный мазут. В случае применения одно- го из этих веществ может произойти изменение характеристик транспортируемой смеси. Термоизоляция. Самосвалы, используемые для транспорти- рования смеси, должны быть оборудованы устройством для подо- грева кузова отходящими газами и устройством по укрытию смеси. Для предотвращения остывания асфальтобетонной смеси це- лесообразно борта и дно кузова покрывать изоляционным мате- риалом. Изоляционное покрытие должно плотно прилегать к кор- пусу кузова так, чтобы не было зазоров, через которые кузов мо- жет обдуваться ветром. Покрытие должно быть изготовлено из водоотталкивающего материала, иметь достаточный вес, быть прочным и стойким к
32 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ разрывам, быть в хорошем со- стоянии. Размер тканого по- крытия должен быть таким, чтобы его края закрывали бо- ковые и задний борта кузова. Это требование обусловлено тем, что смесь должна быть адекватно защищена от воды и ветра. Тканое покрытие долж- но иметь достаточное количе- ство крепежных приспособле- ний, не допускающих откиды- вание покрытия во время доставки смеси (рис. 3.4). Но даже если покрытие хорошо защищает груз во время транс- портировки, следует иметь в виду, что сверху на нем может скап- Рис. 3.4. Изоляционное покрытие для защиты транспортируемой смеси от погодных воздействий ливаться вода, которая при опрокидывании кузова для выгрузки смеси неминуемо попадает в бункер асфальтоукладчика. Поэто- му перед выгрузкой следует вначале удалить воду с покрытия, приподняв для этого кузов, и только потом произвести выгрузку смеси в асфальтоукладчик. По причинам безопасности предпочтительно использовать тка- ное покрытие, натягиваемое на кузов с помощью каких-либо ме- ханических средств, что освобождает водителя от необходимости самому залезать в кузов, чтобы развернуть и закрепить его. Тканые покрытия обычно не применяют в хорошую погоду и при относительно небольших расстояниях от асфальтосмеси- тельной установки до места ук- ладки. Если покрытие приме- няется, то его необходимо снять с кузова перед выгрузкой смеси в бункер асфальтоукладчика. Это обеспечивает возможность визуального контроля с целью предупредить попадание де- фектного материала в асфаль- Рис. 3.5. Визуальный контроль смеси перед выгрузкой в асфальтоукладчик тоукладчик (рис. 3.5). Загрузка самосвалов. Целью этой операции является запол- нение кузова самосвала асфальтобетонной смесью так, чтобы све- сти к минимуму расслоение смеси. Правильная процедура загруз- ки предусматривает заполнение самосвала несколькими порция-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 33 ми смеси вместо непрерывной полной загрузки кузова. Порцион- ная загрузка позволяет сократить расстояние, на которое могут перекатываться крупные частицы смеси, и таким образом сохра- Рис. 3.6. Загрузка самосвала небольшой грузоподьем ности нить однородность ее гранулометрического состава. Загрузка самосвала из асфальтосмесительной ус- тановки. Самосвал, независи- мо от его разновидности и дли- ны, должен загружаться не- сколькими порциями, которые располагают в разных участ- ках кузова. Если самосвал заг- ружается непосредственно из асфальтосмесительной уста- новки периодического действия, то требование загрузки несколь- кими дозами должно обязательно выполняться. Для этого само- свал должен передвигаться после загрузки каждой очередной дозы. При небольшой грузоподъемности для заполнения кузова потребуется, например, три порции. Первую порцию загружают в переднюю часть кузова. После этого самосвал подают вперед и заг- ружают вторую порцию рядом с задним бортом. Третью дозу заг- ружают в середину кузова между двумя первыми порциями смеси (рис. 3.6). Рис. 3.7. Загрузка самосвала пятью порциями смеси Если вместимость асфаль- тосмесителя позволяет запол- нить кузов самосвала за пять операций, то первую порцию смеси загружают в переднюю часть кузова, вторую — в конец кузова рядом с задним бортом, третью порцию загружают в середину кузова, четвертую порцию загружают в простран- ство между первой (впереди кузова) и третьей (в середине кузова) дозами, а пятую порцию загружают между третьей (в середине кузова) и второй (в конце кузова) порциями смеси (рис. 3.7). Загрузку можно производить различным количеством порций, при этом первую дозу всегда загружают в переднюю часть кузова, вторую порцию у заднего борта, а оставшиеся равномерно распре- деляют между двумя первыми. Такая последовательность загруз- ки позволяет свести к минимуму расстояние, на которое могут пе- рекатываться крупные частицы, и таким образом уменьшить рас- слоение смеси.
34 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Загрузка самосвала из бункера. Расслоение смеси может произойти в случае заполнения самосвала из бункера за один при- ем. В этом случае асфальтобетонная смесь принимает форму ко- нуса в кузове самосвала. Более крупные частицы смеси будут от- деляться от основной массы и скатываться вниз в переднюю и зад- нюю части кузова, образуя скопление в его обоих концах. Некоторая часть крупных частиц будет также скапливаться и по бокам кузова. Расслоение может быть сведено к минимуму посред- ством загрузки самосвала из бункера несколькими порциями по аналогии загрузки из асфальтобетонной установки. Количество порций, требуемое для полной загрузки самосва- ла, зависит от длины и вместимости кузова. Даже для маленьких самосвалов необходимо производить загрузку минимум в три при- ема: первую порцию загружают в первую часть кузова, вторую — в конец кузова, а последнюю порцию — в середину между двумя первыми. При загрузке большегрузного самосвала требуется как минимум пять и даже семь порций. Метод загрузки кузова в не- сколько приемов занимает больше времени, чем загрузка из бун- кера за один прием, однако его применение необходимо для того, чтобы свести к минимуму расслоение смеси в процессе загрузки, так как асфальтобетонные смеси имеют тенденцию к расслоению. Никогда не следует применять метод загрузки за один прием с одновременным продвижением самосвала под бункером для рав- номерного заполнения кузова. В таких условиях крупные части- цы смеси будут постоянно скатываться по боковой поверхности образующегося конуса загружаемой смеси в направлении задне- го борта, где они и будут скапливаться. В результате в асфальто- бетонном полотне за асфальтоукладчиком будут появляться учас- тки из расслоившейся смеси каждый раз, когда будет заканчивать- ся смесь, завезенная одним самосвалом. Поэтому правила загрузки требуют, чтобы водитель самосвала несколько раз передвигал машину вперед или назад во время этой процедуры. Для оператора асфальтосмесительной установки, особенно в тех случаях, когда самосвал стоит на весах под бункером, вполне естественным является стремление заполнить кузов самосвала до его номинальной грузоподъемности с тем, чтобы уменьшить зат- раты на транспортировку смеси. Однако, хотя заполнение само- свала до номинальной грузоподъемности экономически выгодно, никогда не следует досыпать смесь из бункера мелкими порция- ми в уже загруженный самосвал для того, чтобы достичь номи- нального веса. Обычно для выполнения какого-либо одного под- ряда производитель работ применяет ограниченное количество самосвалов. Оператор асфальтосмесительной установки должен
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 35 определить продолжительность времени загрузки каждой порции смеси в кузов каждого отдельного самосвала и, исходя из этого, 1аполнять каждый самосвал почти до номинальной грузоподъем- ности, не прибегая к дозагрузке мелкими порциями смеси. Заг- рузка малых доз смеси из бункера существенно повышает риск рас- слоения смеси, так как крупные частицы будут скатываться по бокам порций, ранее загруженных в самосвал. Для уменьшения расслоения смеси при транспортировании желательно использовать автомобили, имеющие конструкцию подвески кузова, которая создавала бы минимальную вибрацию при движении. Продолжительность транспортирования смеси. В норма- тивной литературе нет каких-либо установленных пределов для дальности транспортировки горячей асфальтобетонной смеси. Тем не менее существует ряд факторов, от которых зависит максималь- но возможное расстояние транспортировки. Основными фактора- ми являются: пригодность смеси к использованию асфальтоуклад- чиком и пригодность к укатке после укладки смеси асфальтоук- ладчиком. Эти оба фактора находятся в значительной зависимости от температуры смеси. Горячая асфальтобетонная смесь ограниченной массы, напри- мер масса смеси в самосвале, может сохранять приемлемую тем- пературу в течение 2—3 час. Скорость охлаждения смеси зависит от таких переменных величин, как температура смеси на момент ее изготовления, температура окружающей среды, скорость вет- ра, обдувающего смесь, а также от эффективности теплоизоляции, защищающей борта самосвала. При транспортировке горячей ас- фальтобетонный смеси на большие расстояния без покрытия смесь покрывается сверху коркой, которая остывает и начинает затвер- девать. Образование корки создает защитный слой для остальной массы смеси и уменьшает скорость ее дальнейшего охлаждения. Таким образом, образование корки в определенных обстоятель- ствах выгодно, так как она позволяет сохранить приемлемую тем- пературу остальной массы материала в кузове самосвала. Если транспортируемая смесь укрывается сверху, например тканым покрытием, то образование корки бывает минимальным, так как покрытие защищает смесь от охлаждения под воздействи- ем ветра. Тонкая корка, образующаяся при транспортировке, пол- ностью разрушается при выгрузке горячей асфальтобетонной сме- си в бункер асфальтоукладчика и последующем перемещении пластинчатым и винтовым конвейерами к выглаживающей пли- те асфальтоукладчика. Пока куски асфальтобетонной смеси не оказывают отрицательного влияния на качество слоя, создавав-
36 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ мого асфальтоукладчиком, корка, образующаяся на горячей сме- си во время транспортировки, не считается опасной для эксплуа- тационных характеристик дороги. Если же комки смеси становят- ся заметными в устраиваемом слое за выглаживающей плитой, то необходимо изменить соответствующие параметры: повысить температур}^ приготовляемой смеси, улучшить качество теплоизо- ляции самосвала, укрыть смесь или изменить график укладки (приостановить строительство до повышения температуры окру- жающей среды). Те же самые факторы необходимо учитывать и для случаев дождливой погоды на строительной площадке, когда горячая ас- фальтобетонная смесь находится в самосвалах, ожидающих раз- грузку. При этом возможны различные варианты. Первый вари- ант предполагает приостановку укладки, возврат смеси на завод для вторичной обработки и последующего использования в более поздний срок на менее ответственных объектах. Если же дождь слабый и затяжной, поверхность дороги обработана вяжущим ма- териалом и не имеет луж, то строительство можно продолжить. При этом самосвалы следует разгружать по возможности быстро и сразу же после укладки вести укатку полотна до того, как смесь остынет окончательно. Если же дождь по прогнозу должен быстро закончиться (например быстро проходящий ливень), то лучше не разгружать смесь в асфальтоукладчик, а оставить в самосвалах на время дождя и производить укладку после того, как поверх- ность дороги высохнет. И опять-таки следует позаботиться о над- лежащей изоляции бортов и хорошо укрыть смесь эластичным покрытием. Сразу же после прекращения дождя и удаления всех луж с поверхности дороги следует разгрузить стоящие в ожида- нии самосвалы и приступить к укладке смеси. Если комки смеси не появляются в асфальтобетонном полотне, создаваемом выгла- живающей плитой, и катки в состоянии эффективно уплотнять асфальтовую смесь, можно считать, что смесь не теряет своих ка- честв при выдерживании в самосвалах в течение 2—3 час ввиду плохих погодных условий. Разгрузка. Когда смесь загружается в асфальтоукладчик са- мосвалами с задней разгрузкой или самосвалами с донным транс- портером, водитель самосвала должен подавать машину назад к асфальтоукладчику и останавливать ее в непосредственной бли- зости от упорных роликов асфальтоукладчика, (рис. 3.8). Как толь- ко самосвал останавливается, водитель нажимает тормоз, а ма- шинист асфальтоукладчика начинает вести асфальтоукладчик вперед и толкает стоящий впереди самосвал. Главное в этом про- цессе то, что асфальтоукладчик должен толкать самосвал, не на-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 37 Рис. 3.8. Подача задним ходом прибывше- го самосвала к асфальтоукладчику Рис. 3.9. Подъем кузова перед выгрузкой смеси оборот. Если это будет соблю- даться, то вероятность появ- ления на асфальтобетонном полотне неровностей будет сведена к минимуму. Автомобили-самосвалы должны иметь подъемное ус- тройство кузовов, обеспечи- вающее постепенное увели- чение угла наклона кузова с фиксацией его в нескольких положениях. Когда самосвал задним ходом подъехал к ас- фальтоукладчику (особенно если смесь имеет тенденцию к расслоению), необходимо слегка приподнять кузов, чтобы смесь соскользнула к заднему откидному борту еще до того (рис. 3.9), как он будет открыт. Такой прием позволяет выгрузить смесь из самосвала в виде единой мас- сы в загрузочный бункер ас- фальтоукладчика, что снижает вероятность расслоения смеси в создаваемом асфальтобетонном полотне. Перед загрузкой смеси стенки приемного бункера укладчика должны быть тщательно очищены и смазаны, иначе прилипшая смесь, относительно остывшая, отваливаясь, будет неравномерно смешиваться с горячей смесью, находящейся в бункере. 6.2. Организация производства работ Необходимым условием для достижения требуемого качества устраиваемого слоя наряду с обязательным соблюдением техно- логических режимов является грамотная организация работ. 1. В соответствии с действующими техническими документа- ми укладку: — смесей на битумах марок 40/60. 60/90, 90/130 следует осу- ществлять весной и летом при температуре воздуха не ниже +5 °C, осенью не ниже +10 °C. Эти смеси допускается ис- пользовать и при температуре воздуха от +5 °C до 0 °C при соблюдении следующих требований: устраивать, как правило, только нижний слой двухслой-
38 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ного асфальтобетонного покрытия; если зимой или весной по этому слою предусмотрено движение транспортных средств, то этот слой следует устраивать из плотных асфаль- тобетонных смесей (тип А, Б); в редких случаях допускается устраивать верхний слой при соблюдении следующих требований: укладки смеси толь- ко по неостывшему (> 20 °C) нижнему слою, при использо- вании современных асфальтоукладчиков, теплоизоляции смеси при транспортировании, приготовлении смеси с ПАВ, толщине слоя не менее 5 см [6]; — смесей на битумах вязких марок 130/120 и 200/300 и жид- ких битумах марок СГ 130/200, МГ 130/200, МГО 130/200 производить при температуре воздуха не ниже —10 °C. Покрытия и основания из асфальтобетонных смесей устраи- вают в сухую погоду. 2. При новом строительстве, реконструкции или капитальном ремонте работу по укладке смесей целесообразно организовать в две смены: верхний слой устраивать в первую смену (днем), ниж- ний слой — во вторую (накануне вечером). 3. Для укладки смесей должны быть сформированы механи- зированные звенья, включающие самоходный асфальтоукладчик (один, два или три в зависимости от ширины проезжей части), моторные катки, вспомогательные машины и приспособления (в труднодоступных местах допускается укладка смеси вручную). 4. Наиболее эффективно применение современных широкозах- ватных асфальтоукладчиков с активными рабочими органами — трамбующим брусом и виброплитой, позволяющими за один проход укладывать смесь на всю ширину [7] проезжей части, что исключа- ет продольные сопряжения, являющиеся уязвимым местом при ус- тройстве и эксплуатации асфальтобетонного покрытия (рис. 3.10). 5. На современных магистралях при ширине проезжей части 15,0—22,0 м работы ведут сопряженными полосами двумя или не- сколькими укладчиками одновременно. Ширину полосы укладки назначают кратной ширине конструктивного слоя, а разрыв меж- ду укладчиками по продольной оси — 10—30 м (рис. 3.11), при этом работу организуют так, чтобы к концу смены слой был уло- жен на всю ширину. 6. При работе в городе вперед выдвигается укладчик, распре- деляющий смесь непосредственно у бортового камня в лотке про- езжей части. Этот укладчик двигаемся на расстоянии 10 см от бор- тового камня, а образующийся зазор и места, недоступные для механизированной укладки смеси (колодцы и резкие закругле- ния), заделывают вручную одновременно с работой укладчика [8].
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 39 Рис. 3.10. Технологическая схема устройства двухслойного асфальтобетонно- го покрытия на проектную ширину при работе в одну смену 1 — автомобиль-самосвал; 2 — асфальтоукладчик; 3 — каток на пневмати- ческих шинах; 4 — каток тяжелый гладковальцовый массой 11—18 т; 5 — поливочно-моечная машина Рис. 3.11. Укладка верхнего слоя тремя асфальтоукладчиками 1 — асфальтоукладчик; 2 — копирная струна; 3, 4 — лыжа 7. При невысоких темпах и объемах допускается осуществлять работу сопряженными полосами одним асфальтоукладчиком. В этом случае длина полосы укладки (в пределах сменной захват- ки), позволяющая обеспечить хорошее сопряжение смежных по- лос, зависит от погодных условий (температуры воздуха и нали- чия или отсутствия ветра), а также от температуры самой смеси и от рабочей и транспортной скорости асфальтоукладчика [7].
40 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Возможные пределы изменения длины полосы приведены в табл. 3.1. Таблица 3.1. Зависимость длины полосы от условий укладки Температура воздуха. ’С, Длина укладываемой полосы, м одним асфальтоукладчиком двумя асфальтоуклад- чиками на защищенных от ветра, застроен- ных и лесных участках, в глубо- ких выемках на открытых участках 5-10 30—40 25—30 60—70 10—15 40—60 30—50 70—80 15—20 60—80 50—70 80—100 20—25 80—100 70—80 100—150 Более 25 100—150 80—100 150—200 8. При назначении количества асфальтоукладчиков учитыва- ют необходимое для укладки количество асфальтобетонной сме- си, исходя из геометрических параметров устраиваемого слоя, а также вида и типа используемой смеси и скорости движения ас- фальтоукладчика. 9. При любых вариантах организации работ доставка асфаль- тобетонной смеси должна быть ритмичной. Количество остановок асфальтоукладчика должно быть сокращено до минимума. При непродолжительных перерывах в доставке смеси после- днюю не рекомендуют полностью вырабатывать из бункера ас- фальтоукладчика (во избежание остывания питателя и затверде- вания на нем смеси); бункер с оставшейся смесью закрывают до возобновления доставки смеси. В конце смены и при продолжительных перерывах (летом при перерыве более 30—60 мин, при пониженных температурах воз- духа — более 15 мин) необходимо расходовать всю смесь, находя- щуюся в бункере, шнековой камере и под плитой, во избежание поломки асфальтоукладчика. Асфальтоукладчик при этом должен выдвигаться вперед, чтобы обеспечить возможность уплотнения всей уложенной смеси до ее остывания. 10. Состав звена катков зависит от скорости потока, вида ас- фальтоукладчиков, вида и типа асфальтобетонной смеси, харак- теристик катков. При использовании асфальтоукладчиков с рабочим органом, состоящим из трамбующего бруса и пассивной выглаживающей
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 41 плиты, звено следует формировать не менее чем из трех катков: гладковальцового легкого, гладковальцового (или на пневмати- ческих шинах) среднего и тяжелого. Легкий и средний катки мож- но заменить одним вибрационным катком массой 6—8 т, так как при работе с выключенным вибратором он выполняет функции легкого катка, а с включенным — среднего. При укладке горячих асфальтобетонных смесей с содержанием щебня более 40% в со- став звена легкий каток можно не вводить. При возможности вы- бора вида среднего катка предпочтение следует отдавать катку на пневматических шинах. При использовании асфальтоукладчиков с рабочим органом, состоящим из трамбующего бруса и вибрационной плиты (в основ- ном импортные матиины), укатку мелко- или крупнозернистых горячих смесей осуществляют звеном из средних и тяжелых кат- ков, легкий каток необходим только при укатке песчаных смесей. 11. Исходя из производительности каждого типа катка с уче- том требуемого количества проходов по одному следу и по всей ширине проезжей части, уточняют общее количество катков, не- обходимых для работ на сменной захватке (рис. 3.12). Ориентировочное количество проходов каждого катка по од- ному следу с учетом толщины покрытия и температурных режи- мов [14] смеси можно рассчитать по формуле: где — удельная работа, которая по рекомендациям СоюздорНИИ принимается равной: при h < 8 см 20+30 кгс/см3 (10 Н/м); при h > 10 см 12+18 кгс/см3 (10 Н/м); h — толщина уплотняемого слоя в плотном теле, см; g =-£ — удельное линейное давление катка, кгс/см (10 Н/м); в — ши- рина уплотняемой катком полосы, см: р — масса катка, кг; f— коэффи- циент сопротивления движению катка (первые 2—4 прохода /= 0,18; по- следующие 5—10 проходов /= 0,10; конец укатки /= 0,06). Рис. 3.12. Звено катков на уплотнении слоя
42 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Количество проходов по, рассчитанное по формуле, соответству- ет температуре 100—120 °C, при температуре смеси 120—140 °C п уменьшается в 0,6 раз, при температуре 80—100 °C увеличива- ется в 1,8 раза. Число проходов катка по ширине покрытия рассчитывают по формуле: , (1,1-1,3)Л п =----------, в где В — ширина покрытия; в — ширина уплотняемой катком полосы (ширина вальцов). Рекомендуемое [4] количество проходов катков при уплотне- нии различных горячих асфальтобетонных смесей будет указано в п. 6.7. В любом случае перед началом работ целесообразно орга- низовать пробную укатку. 12. Кроме основных ведущих машин бригада, работающая на укладке асфальтобетонных смесей, укомплектовывается допол- нительным оборудованием, выполняющим вспомогательные опе- рации: компрессорами с пневмомолотками или лопатками для обрубки краев ранее устроенных полос покрытия и для очистки основания от пыли сжатым воздухом; поливомоечными маши- нами со щеткой для очистки и промывки основания, а также для обеспечения катков водой для орошения пневматических шин и металлических вальцев; автогудронаторами для доставки и рас- пределения по основанию битумной эмульсии; разогревателями, использующими тепловую энергию инфракрасного излучения для разогрева мест сопряжений полос и исправления дефектных мест. Кроме того бригаде выдают следующие основные приборы, приспособления и инвентарь: ни- велир и набор визирок для геоде- зической разбивки и переноса вы- сотных отметок к месту укладки смеси; вибротрамбовки и ручные трамбовки (рис. 3.13) для уплотне- ния смеси вручную в недоступных для работы катков местах; метал- лические рейки с уровнем, шабло- ны для контроля ровности устра- иваемого покрытия. Рис. 3.13. Использование вибро- трамбовки для уплотнения смеси на тротуаре
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 43 6.3. Подготовительные работы Перед началом работ по укладке асфальтобетонной смеси проводятся подготовительные работы. В любом случае при но- вом строительстве, реконструкции или капитальном ремонте кон- структивный слой, на который предстоит укладывать асфальто- бетонную смесь, должен быть в состоянии, соответствующем тре- бованиям СНиП 3.06.03-85, т.е. иметь нормативную плотность и ровность поверхности, быть чистым, сухим без повреждений. Перед подготовительными работами устанавливают бортовой камень, после чего оформляют акт на скрытые работы и на при- емку нижележащих слоев. 1. При новом строительстве подготовительные работы включают: — обработку поверхности основания битумной эмульсией или жидким битумом равномерным слоем не менее, чем за 6 час до укладки смеси. Расход материалов составляет: при обработке жидким битумом — 0,5—0,8 л/м2, при обра- ботке 50% битумной эмульсией — 0,4—0,7 л/м2. Обработку нижнего слоя вяжущим можно не производить в случае, если интервал времени между устройством верхнего и ниж- него слоев составляет не более 2 сут и отсутствует движе- ние построечного транспорта. Распределяют вяжущее рав- номерно на всю ширину; у применяемого для этой цели ав- тогудронатора должны быть открыты и установлены под правильным углом все сопла, а распределительная труба должна находиться на требуемой высоте над поверхностью. Недостаточное количество вяжущего обусловит слабую связь между нижним и верхним слоем покрытия, избыточ- ное количество может стать причиной пластических дефор- маций верхнего слоя или просачивания вяжущего сквозь верхний слой на его поверхность; — геодезическую разбивку с установкой контрольных «мая- ков» и выноской отметок на бортовой камень (верх маяка или отметка должны соответствовать верху покрытия пос- ле уплотнения). Нанесение отметок по борту производится намелованным шнуром. Асфальтобетонные или деревян- ные «маяки» устанавливаются по визиркам вдоль дороги на бетонном основании или технологическом слое (или уп- лотненном нижнем слое); — проверку соответствия высотных отметок крышек ко- лодцев требованиям проекта и исправление в случае несо- ответствия. 2. При ремонте асфальтобетонного покрытия подгото- вительные работы включают:
44 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ — очистку основания от пыли и грязи поливомоечными ма- шинами или сжатым воздухом от передвижного компрес- сора; просушку влажного основания, при этом особое вни- мание должно уделяться очистке лотка проезжей части: — обработку поверхности покрытия битумной эмульсией с расходом 0,3—0,4 л/м2. При разливе эмульсии не следует допускать ее концентрации в пониженных местах; — смазку битумной эмульсией вертикального края ранее уложенных полос асфальтобетона, в том числе при ремон- те люков колодцев, трамвайных путей, рельсов и других выступающих элементов на покрытии; — проверку (с помощью геодезических инструментов) ровно- сти ремонтируемого асфальтобетонного покрытия, продоль- ных и поперечных уклонов, ширины проезжей части ули- цы (дороги) и правильности установки люков колодцев под- земных сооружений. Выравнивание поверхности покрытия производится путем укладки асфальтобетонной смеси — крупнозернистой при толщине более 60 мм и мелкозерни- стой при меньших толщинах. Категорически запрещается производить выравнивание профиля устройством нижне- го слоя покрытия переменной толщины. Устройство вырав- нивающего слоя на больших площадях производится с ис- пользованием асфальтоукладчиков, а при малых — ас- фа л ьтор аскл адчиков; — допускается исправле- ние существующего ас- фальтобетонного по- крытия на месте путем его разогрева, выравни- вания и повторного ис- пользования. Для этой цели могут использо- ваться механизмы типа репейверов или ремик- серов; верхнюю часть ремонтируемого покры- тия (растрескавшегося, в выбоинах) при капитальном ре- монте или реконструкции удаляют фрезерованием. В Мос- кве широко используют фрезерующее оборудование фир- мы «Виртген». На рис. 3.14 представлен планировщик холодного типа «Катерпиллер» с бесконтактной системой контроля поперечного и продольного профилей. — регулировку люков колодцев подземных коммуникаций и Рис. 3.14. Планировщик типа «Катер- пиллер», используемый при выравнива- нии ремонтируемых улиц
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 45 приведение их в соответствие с проектной отметкой покры- тия; при необходимости наращивание колодцев с исполь- зованием металлических вкладышей или железобетонных сегментов. При установке дождеприемной решетки учиты- вается следующее: края решетки должны быть ниже про- ектной отметки лотка с верховой стороны на 30 мм, а с ни- зовой — на 20 мм; подход к решетке с верховой стороны должен иметь увеличение уклона на 2—3 м, а с низовой — на 0,5 м. Ровность устраиваемых асфальтобетонных слоев можно дос- тичь только асфальтоукладчиком с автоматическими системами обеспечения ровности (типа «Стабилослой» или «Профиль»), ко- торыми в настоящее время оснащены все отечественные и зару- бежные машины. Для обеспечения ровности используют неподвижные и подвиж- ные контрольные уровни [23]: — струну (трос), натягиваемую на специальных стойках, уста- новленных на обочинах по нивелиру в соответствии с проек- тными вертикальными отметками (рис. 3.15). Длина троса должна быть равна длине сменной захватки. Если укладку ведут широкозахватным укладчиком (В > 7 м), то натягива- ют два троса — по одному с каждой стороны. При установке струна должна быть натянута очень сильно, без провисания, иначе щуп датчика контрольного уровня, фиксируя, вопло- тит их в колебания профиля укладываемого слоя. Если струна натянута правильно и положение ее не меня- ется во время работы, то асфальтоукладчик, имеющий ав- томатическую систему управления выглаживающей пли- той, может формировать ровное покрытие с требуемым про- дольным уклоном; Рис. 3.15. Использование струны для обеспечения ровности устраиваемого слоя Рис. 3.16. Движение закрепленной лыжи по смежной полосе
46 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.17. Подвижная трубчатая конструкция Рис. 3.18. Подвижная плавающая балка — лыжу, которая крепится на асфальтоукладчике (рис. 3.16) и перемещается по основанию (нижнему слою покрытия) или смежной уплотненной полосе. Данный тип контрольно- го уровня применяют в тех случаях, когда нижележащий (контролируемый) слой имеет ровную поверхность. Лыжа может быть короткой (около 30 см) и длинной — подвиж- ная лыжа около 9 м. Последняя обеспечивает одинаковый уровень обеих стыкуемых полос; — полужесткую трубчатую конструкцию длиной 6 м, 9 м или 12 м (рис. 3.17). Такой уровень скользит непосредственно по поверхности существующей дороги, а струна, натяну- тая поверх трубы, сглаживает неровности ремонтируемо- го (строящегося) участка и «плавающие балки» с много- численными башмачками или только по концам балки (рис. 3.18). При реконструкции МКАД для обеспечения ровности верхне- го слоя покрытия использовали комбинацию струны и лыж (рис. 3.11). За рубежом в большинстве случаев при устройстве асфальто- бетонных покрытий на дорогах натянутую струну не применяют. В то же время при строительстве взлетно-посадочных полос при- менение натянутых струн оправдывает все затраты на их уста- новку и обслуживание, так как позволяет создавать очень ровное полотно, правильный боковой дренаж и идеальную стыковку к прилегающим покрытиям. Также перед началом укладки необходимо провести работы по подготовке асфальтоукладчика: — установить его в исходное положение, если после переры- ва продолжают работать на данной полосе от места стыка с ранее устроенным участком, то рабочий орган [выглажи-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 47 Рис. 3.19. Установка стартовых колодок на поперечном стыке с ранее уложенным участком ваюгцую (вибро-) плиту] устанавливают на колодки (обыч- но деревянные рейки), размещенные равномерно (> 3 шт.) по ширине ранее уложенного слоя (рис. 3.19). Толщина реек компенсирует требуемое увеличение толщины за счет уп- лотнения смеси. Если асфальтоукладчик должен начать укладку смеси на участке, где нет ранее уложенного полот- на, то толщина колодок должна также компенсировать тол- щину отсутствующего асфальтобетонного покрытия. Тол- щина укладываемого слоя при использовании асфальтоук- ладчика с пассивной выглаживающей плитой, должна быть больше проектной на 15—20%, при использовании ас- фальтоукладчика с трамбующем брусом и виброплитой — на 10—15%; — установить требуемый угол атаки выглаживающей пли- ты — 2—3%; поворотом рукояток регулятора толщины при- поднимают переднюю кромку плиты, за счет чего образу- ется угол между плитой и поверхностью ремонтируемого (строящегося) участка (рис. 3.20); Рис. 3.20. Установка угла атаки выглаживающей плиты
48 РАЗДЕЛ III Технология, организация и контроль дорожных работ — настроить автоматическую систему обеспечения ровности; — включить двигатель и приборы разогрева плиты и бунке- ра; — включить систему подачи материала и заполнить шнековую камеру перед выглаживающей плитой. Смесь должна закрывать шнеки приблизительно до середины их валов, конвейеры и шнековые питатели так (рис. 3.21, 3.22), чтобы они могли ра- ботать практически все 100% времени. Главным фактором получения слоя постоянной толщины яв- ляется поддержание ста- бильного давления мате- риала на выглаживаю- щую плиту; -— установить рабочую ско- рость асфальтоукладчика в зависимости от вида и типа смеси, ее температу- Рис. 3.21. Смесь закрывает шнеки до середины их валов Рис. 3.22. Оптимальный (2) и неправильные уровни смеси в шнеко- вой камере (1) асфальтоукладчика ры, толщины слоя и количества поставляемой смеси; ско- рость движения асфальтоукладчика должна быть постоян- ной. При использовании асфальтоукладчиков старых моде- лей (с пассивной выглаживающей плитой), а также совре- менных (с виброплитой) при укладке смесей высокоплотных и плотных типа А и Б, а также пористых и высокопористых с содержанием щебня более 40% скорость укладки должна составлять 2—3 м/мин [6]. В экстренных случаях, если смесь доставляют после длительного перерыва большим количе- ством самосвалов, можно на непродолжительное время уве- личить скорость укладчика до 5 м/мин. При укладке смесей типа В, Г и Д, а также пористых и высокопористых с содер- жанием щебня менее 40% и высокопористых песчаных ско- рость укладки может составлять 4—5 м/мин; -— при работе с импортными машинами в зависимости от типа укладываемой смеси необходимо выбрать и установить ре- жимы работы трамбующего бруса и виброплиты (амплиту- да и частота).
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 49 Режимы работы уплотняющих рабочих органов должны быть следующими: частота оборотов валов трамбующего бруса 1000—1400 об/мин, вала вибратора плиты — 2500— 3000 об/мин, амплитуда колебаний трамбующего бруса— 4—9 мм, виброплиты — 1,0—1,5 мм; начинают движение асфальтоукладчика, сдвигают выглаживающую плиту со стартовых колодок и по возможности быстро доводят ско- рость укладчика до рабочей. 6.4. Укладка Старые модели асфальтоукладчиков. До 1970-х гг. на до- рожных объектах города укладку асфальтобетонных смесей вели с использованием наиболее распространенных специализирован- ных асфальтоукладчиков Д 150А, Д-150Б (ДС-1), выполненных по схеме «Барбергрин», ДС-126. В 1970—80-е гг. при небольшом количестве появившихся у нас асфальтоукладчиков немецкого производства Супер-200, Супер- 204 основным специализированным укладчиком являлся гусенич- ный ДС-126А, выпускавшийся Николаевским заводом дорожных машин. Это была модель модернизированного ДС-126 — за счет более жесткой рамы. Старые модели асфальтоукладчиков в еди- ничных случаях еще работают при асфальтировании дворовых территорий, площадок и т.д. В табл. 1.1 Приложения приведены технические характеристики ряда отечественных асфальтоуклад- чиков. В качестве рабочих органов ДС-126А имеет трамбующий брус с частотой ударов 1450 в минуту и пассивную выглаживающую плиту. В отличие от Д-150Б он оснащен системой «Стабилослой». Рабочие органы асфальтоукладчика осуществляют распреде- ление и предварительное уплотнение смеси, степень уплотнения не превосходит 90% стандартной плотности. При укладке смесей типа В, Д, До [8], создающих закрытую текстуру поверхности, этот укладчик применим, но не удобен там, где ширина ремонтируе- мого участка не кратна максимальной ширине укладываемой им полосы — 3.75 м и при укладке смесей с повышенным содержани- ем щебня. В связи с этим в 1980-е гг. отечественной промышленностью был создан асфальтоукладчик среднего класса ДС-143 на гусенич- ном ходу с шириной укладки до 4,5 м. Этот укладчик относится тоже к старым моделям, так как имеет те же рабочие органы, что и ДС-126А, — трамбующий брус и пассивную выглаживающую плиту и небольшую ширину укладки, но более гидрофицирован — имеет электрогидравлическое управление питателями, шнеками,
50 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.23. Отечественный асфальто- укладчик ДС-143 с шириной укладки до 4.5 м створками бункера. В нем впервые была обеспечена воз- можность пригруза плиты за счет гидравлики, в связи с чем коэффициент уплотнения Ку возрастает на 0,01—0,02. При- вод трамбующего бруса — гид- равлический. Вместимость бункера увеличена до 10 т, и он может загружаться от всех автомобилей-самосвалов лю- бых мгуэок (рис. 3.23). Недостаток этих асфальто- укладчиков заключается, в ча- стности, в том, что при укладке многощебенистых смесей (А, Б) их выглаживающая плита замазывает растворной частью выступы щебенок, уменьшая шероховатость поверхности, создание которой предусмотрено самим составом смеси. Последующая работа отечественных конструкторов была на- правлена на создание широкозахватных асфальтоукладчиков, характеризующихся более высокой уплотняющей способностью. На Николаевском заводе были выпущены асфальтоукладчики ДС- 113, ДС-114, ДС-155 и ДС-173, а на Вышневолоцком заводе — СД- 404М, технические характеристики которых также приведены в табл. 1.1 Приложения 1. Современные асфальтоукладчики. Основной тенденцией развития технологии строительства и ремонта асфальтобетонных покрытий в отечественной и зарубежной практике последних лет является применение современных высокопроизводительных ас- фальтоукладчиков [13]. Высокая производительность укладчиков американского производства обеспечивается высокой рабочей ско- ростью и большой шириной укладки [24]. Европейские асфальтоукладчики в дополнение к этому обла- дают еще возможностью предварительного уплотнения смеси ак- тивными рабочими органами — трамбующим брусом и вибропли- той. Различные модели в зависимости от уплотняющих устройств и режимов работы бруса и плиты могут осуществлять уплотнение в широком интервале, вплоть до нормативной величины коэффи- циента уплотнения [12]. В Европе на выпуске асфальтоукладчиков специализируются фирмы Германии, Англии, Швеции: «Демаг», «Фогеле», «АБВ>, «Баукема», «Блау-Фокс», «Динапак» (рис. 3.24—3.27). Они выпус- кают гусеничные асфальтоукладчики с шириной укладываемой
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 51 полосы В от 0,80 до 12,5 м и производительностью от 50 до 800 т/ч, колесные В=1,50-8,0 м, производительностью до 600 т/ч, (табл. 3.2, 3.3). Увеличение ширины рабочих органов достигается раздвиж- кой с помощью гидравлики либо применением навесных ушири- телей. Таблица 3.2. Технические характеристики асфальтоукладчиков фирмы «Демаг» Тип асфальтоукладчика Ширина укладки, м Производительность, т/ч Г усеничный 0,8—3,40 150 Колесный 1,50—4,35 250 Гусеничный колесный 1,50—6,00 350 Гусеничный колесный 1,50-8,00 500 Гусеничный 2,00—12,50 800 Таблица 3.3. Технические характеристики асфальтоукладчиков фирмы "Фогеле» Укладчики на гусеничном или колесном ходу Супер- 1500 Cvnep- 1502 Супер- 1600 Cvnep- 1700 Супер- 1704 Супер- 2000 Ширина укладки, м: со стандартным брусом 2,5—6 2,5—6 2,5—6 2,5—8 2,5—8 3—12,5 с выдвижным брусом 475 2,5—6 2,5—6 2,5—6 2,5—6,5 2,5—6,5 — с выдвижным брусом 575 — — — 3—8,5 3—7,5 3—8,5 со стандартным брусом высокого уплотнения — — 2,5—6 2,5—7,5 2,5—7,5 3—9 с выдвижным брусом высокого уплотнения — — 2,5—6 2,5—6,5 2,5—6,5 3—7 Толщина укладываемого слоя, см, до 25 25 30 30 30 30 Мощность двигателя. кВт 51/65 51/65 78 94 94 160 при числе оборотов в мин 2500 2500 2500 2150 2150 1800 Скорость передвижения: при укладке бессту- пенчато, м/мин, до 14,1 18,3 18 18 18 18 при транспорте бессту- пенчато, км/ч, до 4,4 20 3,6 5 20 3,6 Применение асфальтоукладчиков с шириной укладки до 12,5 м эффективно при асфальтировании площадей, магистралей, треков.
52 РАЗДЕЛ 1JI. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.24. Асфальтоукладчики фирмы «Фогеле» Рис. 3.25. Асфальтоукладчик фирмы «АБГ» Асфальтоукладчики типа «Супер» (рис. 3.24) фирмы «Фогеле» эксплуатируются на строительных объектах нашей страны и в том числе Москвы, причем как более старые модели типа «Супер-204», так и последние «Супер-1800», «Супер-2000», «Супер-2500» (табл. 2 Приложения 1). Хорошо себя зарекомендова- ли асфальтоукладчики на колес- ном и гусеничном ходу типа «Ти- тан», выпускаемые фирмой «АБГ» (рис. 3.25). Изменение ширины укладки на асфальтоукладчиках «Титан- 335» и «Титан-260» обеспечива- ется путем гидравлической раз- движки рабочих органов. Макси- мальная ширина укладки 12 м укладчиком «Титан-410» достигается с помощью навесных уши- рителей. Рабочие скорости асфальтоукладчиков регулируются в широ- ких пределах переключением передач и изменением числа обо- ротов двигателя. Так, например, «Титан-410» имеет 11 рабочих скоростей от 0 до 13,8 м/мин. Характеристики уплотняющих рабочих органов — трамбую- щего бруса и виброплпты устанавливают на основе паспортных данных и уточняют непосредственными замерами. В табл. 1.3 Приложения 1 приведены технические характери- стики рабочих органов асфальтоукладчиков производства Герма- нии. На рис. 3.26 показана одна из моделей асфальтоукладчика S-850 фирмы «Баукема», на рис. 3.27 — фирмы «Динапак» произ- водства Германии. Как правило, за счет большей базы асфальтоукладчики на гу-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 53 Рис. 3.26. Асфальтоукладчик фирмы «Баукема» Рис. 3.27. Асфальтоукладчик фирмы «Динапак» сеничном ходу более устойчивы, поэтому, например, на МКАД при устройстве полос шириной более 6 м для обеспечения ровности поверхности использовали гусеничные асфальтоукладчики «Су- пер-1800», «Супер-2500». «Титан-323», «Титан-423», «Титан-511», а при устройстве полос менее 6 м — колесные «Супер-1804» или F18W фирмы «Динапак». Колесные укладчики более маневренны и перемещаются к месту укладки своим ходом. С конца 1980-х гг. на рынке Российской Федерации представ- лен ряд асфальтоукладчиков отечественного производства, пользу- ющихся спросом у потребителей: — гусеничные — ДС-179, ДС-195, ДС-189; — колесные — ДС-155. ДС-173. ДС-181, ДС-191, СД-404Б, АК-7,5. Их технические характеристики приведены в табл. 1.4 При- ложения 1. Эти модели укладчиков так же, как и европейские, предназначены для предварительного уплотнения асфальтобетон- ных смесей в процессе их укладки [20]. Преимущества использования современных асфальто- укладчиков. Применение современных асфальтоукладчиков обеспечивает возможность устройства бесшовных в продольном направлении покрытий или сокращения количества продольных швов за счет большой ширины укладываемой полосы и попереч- ных за счет высокой рабочей скорости. При укладке выравнивающего и верхнего слоя покрытия об- щей шириной 22,5 м при реконструкции МКАД использовали один колесный и три гусеничных укладчика (рис. 3.28). Если бы работали старыми асфальтоукладчиками типа ДС- 126А или ДС- 143 с максимальной шириной укладываемой полосы 3,75 м, то их потребовалось бы 7 шт. и продольных швов было бы пять вме- сто трех [17].
54 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.28. Укладка выравнивающего и верхнего слоя одним колесным и тремя гусеничными укладчиками (В=22,5 м) I— колесный укладчик; II, III, TV—- гусеничные укладчики; 1 — копирная струна; 2 — лыжа За счет возможности укладки полос большой ширины и при значительной рабочей скорости может быть обеспечен высокий темп дорожных работ (это потребует использования АБЗ большой мощности и четкой организации работы автотранспорта). Оснащение асфальтоукладчиков автоматической системой обеспечения ровности исключает необходимость ручной регули- ровки толщины укладываемого слоя в процессе укладки, что на- ряду с уменьшением количества продольных и поперечных швов повышает ровность поверхности; кроме того, ровность поверхнос- ти улучшается благодаря наличию блокировки работы трамбую- щего бруса и виброплиты при каждой остановке асфальтоуклад- чика, вследствие чего исключается появление следов (ступеней) на поверхности свежеуложенного слоя от задней рамки рабочего органа. В процессе больших опытно-производственных работ [12], про- веденных в 1980-е гг., было установлено, что варьирование режи-
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 55 мов работы асфальтоукладчика (скорость движения, параметры работы плиты и бруса) значительно сказываются на степени пред- варительного уплотнения различных асфальтобетонных смесей (рис. 3.29). На рисунке видно, что в наибольшей степени эти параметры изменяются для многощебенистых (каркасных) смесей и в мень- шей степени — для пластичных типов В, Д и Г (при минимальном содержании щебня). Наилучшей уплотняемостью при работе асфальтоукладчика характеризуются смеси типа А, несколько меньшей смеси типа Б. В исследованном диапазоне работы асфальтоукладчика для многощебенистой смеси типа А кривая зависимости коэффициен- та уплотнения от частоты колебаний рабочих органов имеет экстремум. Это свидетельствует о возможности достижения мак- симальной плотности асфальтобетонной смеси только при опти- мальном режиме — скорости перемещения укладчика 1 м/мин, частоте вибрации виброплиты 3000 1/мин, трамбующего бруса — 720 об/мин. При этих параметрах К достигает величины 0,99, рав- ной минимальной степени нормативной плотности для этого типа режима, работы уплотняющих органов при совместной работе трамбующего бруса и виброплиты
56 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ смеси. Дальнейшее увеличение частоты приводит к расслоению смеси, ее разуплотнению, появлению на поверхности трещин. Рост скорости передвижения укладчика, как правило, снижа- ет величину коэффициента уплотнения смеси, что связано с умень- шением времени воздействия — уменьшением числа ударов по одному следу, поэтому смеси типа А и Б целесообразно уклады- вать при низких скоростях передвижения укладчика, но в услови- ях высокого темпа работ скорость 1 м/мин неэффективна, поэтому укладку, как указано далее, рекомендуют вести при рабочей ско- рости укладчика 2—3 м/мин, при которой К мелко- и крупнозер- нистых смесей типа А и Б составляет соответственно 0,92—0,94 и 0,90—0,92. Степень уплотнения пластичных смесей типов В. Г и Д ниже, чем у многощебенистых смесей (К имеет значение 0,9 и меньше), она не так резко зависит от режима работы асфальтоукладчика, что позволяет проводить укладку таких смесей при более высоких скоростях — 4—5 м/мин (см. п. 6.7). Различную уплотняемость каркасных (многощебенистых) и пластичных асфальтобетонных смесей можно объяснить особен- ностями процессов их структурообразования. В каркасных смесях с менее развитой удельной поверхностью минеральных материа- лов меньше вязкость битумных пленок; напротив, в пластичных смесях и смесях на основе дробленого песка высокое содержание минерального порошка обусловливает высокую степень структу- рирования битума, а следовательно, большую вязкость системы. Очевидно, что меньшая вязкость вяжущего и способствует лучшей удобоукладываемости и уплотняемости каркасных смесей. Вибрационное воздействие уплотняющих органов асфальто- укладчика на смеси всех типов приводит к их псевдоразжиже- нию, что облегчает процесс уплотнения. При этом высокая сте- пень плотности смеси за асфальтоукладчиком сопровождается такими положительными факторами, как уменьшение количе- ства катков (п. 6.7) и получение улучшенной структуры уплот- ненного материала. В табл. 3.4 и 3.5 представлены результаты определения коэф- фициента уплотнения асфальтобетона после прохода асфальто- укладчика и зернового состава (после экстрагирования битума). Керны отбирали [12] с различных точек участка: по две пробы с одного поперечника с интервалом 10 м, что давало возможность контролировать порции смеси, выгоуженной из одного автосамос- вала; отобранные керны распиливали по толщине пополам (1 — верх, 1а — низ) и определяли степень уплотнения и состав каж- дой половины образца.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 57 Таблица 3.4. Коэффициент уплотнения слоев Номер образца Тий смёсй крупнозернистая (нижний слой) мелкозернистая ти па А 'верхний слой) 1 0,98 0,97 1а 0,97 0,97 2 0,97 0,98 2а 0,98 0,97 3 0,96 0,97 За 0,97 0,97 4 0,96 0,98 4а 0,97 0,97 Таблица 3.5. Зерновой состав образцов Тип смеси Номер образца Содержание в % зерен минерального материала^ мельче, мм 40 20 15 10 5 2,5 1 25 0,63 0,315 0 14 , 0,071 А 1 100 94 82 67 41 31 27 23 11 9 7,6 1а 100 97 83 69 45 29 26 22 10 8 7,0 2 100 96 85 68 48 32 28 24 12 9 6,5 2а 100 98 84 62 46 32 27 23 10 8 7,0 3 100 97 83 60 43 33 25 19 11 9,5 7,0 За 100 96 84 58 44 32 26 23 10 9,0 8,5 4 100 95 83 59 45 31 26 20 12 9 7,0 4а 100 94 85 60 46 30 24 19 10 8,5 6,0 Крупно- зернистая 2 99 65 58 45 33 22 19 13 5 2 2 2а 100 64 52 42 34 23 19 14,2 5,5 2 1,5 3 100 62 57 46 35 21 18 13,2 5,5 2,5 2,0 За 100 64 60 43 32 24 16,5 12,0 4,8 2,0 1,4 Видно, что смеси, отобранные из разных мест, как по глубине, так и по площади характеризуются близкими показателями, при- чем уложенный слой имеет стабильную высокую плотность после прохода асфальтоукладчика. Распределение смесей. Распределение горячих плотных, пористых и высокопористых смесей на вязких битумах марок 40/60, 60/90, 90/130, находящихся в бункере асфальтоукладчика, следу- ет осуществлять при температуре смесей не ниже 120 °C; смесей, приготовленных с применением поверхностно-активных ве-
58 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ществ, — не ниже 100 °C; горячих смесей на вязких битумах ма- рок 130/200 и 200/300 и жидких битумах марки 130/200 — не ниже 100 °C; высокоплотных смесей и смесей на полимерно-битумных вяжущих — на 20 °C выше [3, 7]. Минимально допустимая температура смеси при укладке в за- висимости от температуры воздуха, вязкости битума и толщины слоя должна соответствовать данным, приведенным в табл. 3.6 [6]. Таблица 3.6. Минимально допустимая температура смеси при укладке Толщина Марка битума Температуре воздуха, °C СЛОЯ, см 30 20 15 10 5 0 -5 -10 До 5 ВН, БНД 40/60, 60/90, 90/130 115 120 125 135 130 140 135 145 140 150 145 155 — — 5—10 То же 105 Но 115 120 120 125 125 130 130 135 135 140 — — До 5 БН, БНД 130/200, 200/300, СГ 130/200. МГ 130/200, МГ0130/200 90 Too 95 10/ 100 110 105 715 110 720 115 125 120 130 125 735 5—10 То же 9 ~95 9 100 95 105 100 "по 105 715 110 715 115 725 120 130 Примечание. Над чертой — при скорости ветра 6 м/с, под чертой — 6—13 м/с. Особенности укладки асфальтобетонных смесей при пониженных температурах воздуха производят с соблюдени- ем дополнительных правил [8]: — температура асфальтобетонной смеси при распределении должна быть не ниже 150 °C; — выравнивающая плита должна непрерывно нагреваться, а трамбующий брус включен. При работе одним укладчи- ком длину захватки следует уменьшить, чтобы новая по- лоса примыкала к теплой, неостывшей кромке ранее уло- женной полосы; — распределение асфальтобетонной смеси следует произво- дить немедленно, не допуская простоя автомобилей-само- свалов. При низких температурах воздуха происходит интенсивное ох- лаждение горячей асфальтобетонной смеси, особенно при укладке слоя небольшой толщины. За счет теплообмена с окружающим воз- духом, с основанием и с вальцами катков этот слой быстро охлажда-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 59 ется, поэтому необходимо так организовать непрерывную и высоко- производительную работу по укладке и уплотнению смеси, чтобы обеспечить требуемый коэффициент уплотнения асфальтобетона. При строительстве покрытия при пониженных температурах воздуха необходимо выполнить комплекс мероприятий, направ- ленных как на снижение тепловых потерь и интенсивности охлаж- дения смеси, так и на обеспечение нормальной работы АБЗ и дру- гих средств механизации. Если по проекту заложена конструкция из 2—3 асфальтобетонных слоев, то целесообразно реализовать ва- риант укладки покрытия одним слоем повышенной толщины [27]. Особенности устройства слоев повышенной толщины. При проведении дорожных работ в городских условиях основной (нижний) слой покрытия (а на внегородских дорогах нижний слой покрытия и верхний слой основания) из асфальтобетонных сме- сей целесообразно устраивать максимально возможной толщины [5], чтобы создать монолитную плиту, более устойчивую к много- кратным воздействиям нагрузки. При многослойной укладке все слои должны быть устроены в течение одной смены. Каждый последующий слой укладывается только после остывания нижнего до 50 °C при температуре возду- ха ниже +10 °C и до 20—30 °C при температуре выше +10 °C. Уст- ройство слоев толщиной 10—22 см [6] осуществляют с учетом сле- дующих рекомендаций: — укладку смесей следует вести одновременно на всю шири- ну проезжей части; — укладку слоев повышенной толщины можно производить за один рабочий проход асфальтоукладчика; опытными работами было показано, что толщина слоя из крупно- или мелкозернистых пористых или высокопористых смесей мо- жет устраиваться в указанных выше пределах, а из высо- копористых песчаных должна быть не более 12 см [14]. В соответствии с опытом дорожных работ в Москве рекомен- дуют [5] слои из зернистых смесей толщиной более 20 см по проекту устраивать за два прохода (по 10—11 см каждый), в последнем случае для обеспечения монолитности слоя ус- тройство нижней его части должно опережать устройство верхней части не более, чем на длину захватки, которая принимается с таким расчетом, чтобы температура уплот- ненной нижней части к моменту начала укладки смеси верхний части слоя была бы не ниже +50 °C (иначе при большем разрыве во времени — устройстве верхней части не по свежеуложенной нижней — обязательное проведе- ние подготовительных работ);
60 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ — ровность слоя повышенной (более 10 см) толщины дости- гается, в частности, за счет стабильности состава смеси, по- этому рекомендуется использовать мелко- или крупнозер- нистые смеси с содержанием зерен крупнее 5 мм в количе- стве, необходимом для создания в слое пространственного каркаса — более 40% [14]; — одним из техшгческих преимуществ устройства слоев по- вышенной толщины является более медленное остывание уложенной смеси за счет большей инертности, большей массы материала [10]. Установлено, что при одинаковом характере изменения температуры смеси по толщине слоя абсолютная величина температуры смеси больше в слое большей толщины (рис. 3.30). Поэтому температура смеси при укладке слоев увеличенной толщины (вместо 120 °C по норме) может быть понижена до 110 °C при температу- ре воздуха не менее 15—20 °C; — для предотвращения раскатывания и разрушения кром- ки укладываемых слоев повышенной толщины должны быть установлены боковые упоры, высота которых равна толщине уплотненного слоя. Упоры в городских условиях чаще образуют бортовыми камнями, а кроме того — рельс- формами или деревянными брусьями прямоугольного се- чения. Брусья устанавливают непосредственно на техно- логический слой (основание) и фиксируют их положение с внешней стороны штырями (2 шт. на брус длиной 4—5 м). Чтобы не ограничивать скорость движения машин меха- низированного отряда, упоры следует устанавливать по ходу движения укладчиков на (0,4—0,5) длины сменной захватки. Толщина слоя, Рис. 3.30. Изменение температуры остывания асфальтобетонной смеси в слоях разной толщины
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 61 После распределения смеси асфальтоукладчиком на поверх- ности уложенного слоя не должно быть трещин, раковин, разры- вов и т.п., что связано с неточной регулировкой рабочих органов по высоте, недостаточной температурой нагрева плиты, неравно- мерным заполнением смесью шнековой камеры (см. гл. 6). Заме- ченные дефекты необходимо исправить вручную до начала уплот- нения слоя катками [7]. 6.5. Уплотнение Механизм уплотнения асфальтобетонных смесей. Уплот- нение — завершающий и очень важный этап в технологии уст- ройства асфальтобетонных покрытий. Известно, что физико-механические свойства асфальтобетона (пористость, прочность, деформативная способность, сдвигоустой- чивость, водо- и морозостойкость), а также ровность и шерохова- тость покрытий при прочих равных условиях в значительной сте- пени обусловливаются их плотностью. Чем выше степень уплотнения асфальтобетонного слоя, тем меньше возможность последующего деформирования под воздей- ствием колес автомобилей, т. е. покрытие дольше сохраняет свою ровность и высокий уровень удобства движения [22]. На рис. 3.31 показано, что g по мере достижения более вы- S сокой плотности асфальтобето- | на, а следовательно, снижения В пористости, деформативная ус- | тойчивость его против разру- § шающих внешних факторов § растет. Опыт показывает, что 4. недоуплотнение асфальтобе- ч тонных покрытий в период о строительства, особенно в кон- це строительного сезона, при- водит к сокращению сроков службы и увеличению затрат на их ремонт. В процессе уплотнения смеси происходит упаковка ее зерен, их сближение, а также выдавливание воздуха, вовле- ченного в смесь при ее переме- Рис. 3.31. Зависимость деформатив- ной устойчивости покрытия от пористости асфальтобетона 1 — обычная смесь (большое количество крупнозернистого щебня, дробленого песка, более вязкие битумы); 2 — удобоукладываемая смесь (незначитель- ное количество крупнозернистого щебня, большое количество природного песка, жидкий битум) шивании. Упаковка зерен щебня в покрытии, т.е. наиболее удобное их
62 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ взаиморасположение, происходит при первых проходах катка по одному следу. Сближение зерен при уплотнении сопровождается выжиманием битума из точек контактирования зерен в межзер- новые пустоты. Поскольку асфальтобетонная смесь — сложный вязкопластичный материал, свойства которого изменяются во вре- мени (с момента ее приготовления), то одноразовое приложение нагрузки, даже очень большой, не может уплотнить смесь до воз- можного предела. Процесс уплотнения, т.е. изменение объема (формы), происхо- дит в результате постепенного течения вязкого реологического тела, что может быть достигнуто многократными силовыми воз- действиями (многократные проходы катка по одному следу) или длительным давлением постоянной нагрузки (изготовление ла- бораторных образцов в металлической форме под статической на- грузкой в течение 3 мин). В общем при уплотнении любой асфальтобетонной смеси раз- личными уплотняющими средствами процесс уплотнения проис- ходит следующим образом [10]. Первый проход катка уменьшает толщину уплотняемого слоя на величину Z^pnc. 3.35а) , плотность и прочность слоя за валь- цем становится больше, чем перед вальцем; удельное давление вальца на слой равно массе вальца, деленной на площадь контак- та F, рассчитываемую по формуле: Р = Ьг1 (см2), где Ь} — длина полухорды; I — ширина вальца. Второй проход катка по тому же следу уменьшает толщину слоя еще на величину Z2, меньшую, чем Zp площадь контакта вальца с уплотняемым слоем уменьшается, следовательно, удельное дав- ление увеличивается. Третий проход катка уменьшает толщину слоя еще на величи- ну Zg, которая меньше, чем Z2, и удельное давление вальца на уп- лотняемый слой становится еще больше, но и прочность асфаль- тобетона также увеличивается. Через 5—6 проходов катка его удельное давление становится равным величине сопротивления сжатию асфальтобетона при данной температуре, дальнейшие проходы этого катка плотность не увеличивают, поэтому необходимо включить в работу более тя- желый каток. По мере роста уплотняющей нагрузки и (или) вре- мени ее действия контактирование зерен становится все более плотным, и более прочными становятся зоны битумного слоя, вследствие чего, увеличивается прочность асфальтобетона. Предельно возможная плотность достигается при таком дав-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 63 лении, превышение которого приводит к дроблению зерен щеб- ня. По мере уплотнения укатываемый слой становится все более прочным как вследствие уплотнения, так и остывания, сложность данного этапа — успеть сделать необходимое количество прохо- дов катка до остывания слоя. Факторы, влияющие на уплотняемость асфальтобетон- ных смесей. Плотность асфальтобетона зависит от величины и вида уплотняющей нагрузки и уплотняемости смеси. Под уплотняемостью понимается способность изменять перво- начальный объем (или форму) под воздействием уплотняющей нагрузки. Уплотняемость асфальтобетонных смесей обусловливается: тем- пературой смеси при уплотнении, зерновым и петрографическим составом минеральной части, количеством и формой зерен, вязкос- тью битума и его содержанием, содержанием поверхностно-актив- ных веществ, характером воздействия средств уплотнения. Уплотнение следует начинать при максимально (в пределах норм) возможной температуре. Максимальное давление вальца не должно превосходить сопротивление сжатию и сопротивление сдвигу асфальтобетона при данной температуре, иначе при более высокой температуре каток «тонет» и на поверхности слоя появ- ляются трещины, наплывы, волны. Чем раньше (т.е. при более высокой температуре) начат про- цесс уплотнения, тем более вероятно достижение требуемой плот- ности асфальтобетона. Кроме ка- чественной стороны уплотнение смеси при более высокой темпера- туре требует и меньшей работы по уплотнению. На рис. 3.32 показана зависи мость усилия при уплотнении от температуры смеси. Видно, что высокая температура облегчает уплотнение смеси. Это связано с тем, что при малой вязкости битум действует как смазка и снижает трение минеральных зерен [10]. С возрастанием вязкости битума при снижении температуры смеси рез- ко увеличивается усилие уплотне- ния. Приходится преодолевать кроме трения минеральных зерен еще и их сцепление с битумом. 40 60 80 100120 140 160 180 200 Температура смеси, °C Рис. 3.32. Зависимость усилия уплотнения от температуры смеси (для битумов марок от В65 до 200) 1 — окончание уплотнения; 2 — оп- тимальная температура для уплотнения; 3 — начало уплотне-
64 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Зерновой состав и форма зерен минеральной части асфальто- бетонной смеси являются главными факторами, определяющими величину угла внутреннего трения и внутреннего сцепления, ко- торые существенно влияют на уплотняемость смесей. Асфальто- бетонные смеси, в которых применяется минеральный материал окатанной формы (гравий, речной песок), обладают лучшей удо- боукладываемостью и более высокой уплотняемостью по сравне- нию со смесями из дробленых материалов. При одинаковом зер- новом составе уплотняемость смеси с увеличением крупности при- меняемого щебня понижается. Смеси, содержащие избыток минерального порошка характе- ризующиеся высокой вязкостью асфальтовяжущего вещества (АВВ — минеральный порошок + битум), имеют более низкую уплотняемость. С увеличением содержа- ния щебня и уменьшением концентрации АВВ уплотня- емость смесей повышается (рис. 3.33). В лабораторных условиях было установлено, что стабилизация высоты об- разцов (в процессе ее умень- шения при уплотнении) из многощебенистых смесей про- исходит при меньшей величи- не уплотняющей нагрузки, чем образцов из малощебени- стых смесей. Далее в п. 6.7 бу- дет показано, что для уплот- нения многощебенистых смесей по сравнению с малощебенисты- ми требуется меньшее количество проходов катков. Уплотняемость смесей улучшается с повышением содержания битума до оптимального количества. Смеси (жирные) с избытком битума невозможно уплотнить до предельно возможного состояния. В результате введения поверхностно-активных веществ (ПАВ) в асфальтобетонную смесь ее уплотняемость улучшается, так как ПАВ действует как смазка, уменьшая вязкость битума, и, следо- вательно, уменьшая трение и сопротивление перемещению ми- неральных зерен. На уплотняемость смесей существенное влияние оказывает также метод уплотнения, выбор которого предопределяется типом зернового состава смеси. При уплотнении лабораторных образцов из многощебнистых Содержание щебня в смеси. % Рис. 3.33. Зависимость уплотняющей нагрузки от содержания щебня в смеси
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 65 смесей наиболее эффективен комбинированный метод (вибрация и сжатие), а пластичных смесей — статическое сжатие на прессе. Поэтому при устройстве асфальтобетонных слоев из высокоплот- ных смесей и смесей типа А и Б, а также пористых и высокопорис- тых требуемую [10] плотность рекомендуют достигать обязатель- ным совмещением воздействия трамбующего бруса и виброплиты с доуплотнением катками, а смесей типа В, Г, Д — при меньшем влиянии вибровоздействия (п. 6.4) — с использованием легких, средних и тяжелых катков. Классификация дорожных катков. Дорожные катки зани- мают значительное место в технологическом процессе ремонта и строительства дорог. История возникновения и совершенствования катков начата еще 2—3 тыс. лет до н. э. с каменных катков на ручной тяге, про- должена во второй половине XIX в. металлическими катками с балластными ящиками на конной тяге и паровоми самоходными катками, а в XX в. — катками с двигателем внутреннего сгорания и производительными самоходными гладковальцовыми пневмо-, вибро- и комбинированными катками. На рис. 3.34 дана классификация дорожных катков. При новом строительстве, ремонте и реконструкции дорог и улиц в Москве используются катки отечественного и импортного производства. К основным техническим характеристикам катков относятся: масса, рабочая скорость, ширина вальца (уплотняемой полосы), диаметр вальца, линейное давление, частота вибрации (для кат- ков вибрационного действия), мощность двигателя (для самоход- ных и прицепных вибрационных катков). Значения технических характеристик приводятся в паспорте, инструкции по эксплуата- ции дорожного катка или в справочной литературе. Техническая характеристика ряда катков дана в Приложении: табл. 2.1 — статического действия с гладкими вальцами; табл. 2.2 — самоходных вибрационных; табл. 2.3 — вибрационных прицепных; табл. 2.4 — пневмоколесных прицепных; табл. 2.5 — пневмоколесных полуприцепных; табл. 2.6 — самоходных пнев- моколесных; табл. 2.7 — комбинированного действия, табл. 2.8 — виброкатков фирмы «Бомаг». В конце 1980-х гг. парк катков в наших дорожных организа- циях имел 84% гладковальцовых катков. За последние годы это соотношение несколько уменьшилось за счет оснащения подряд- ных организаций импортными и отечественными пневмо- и ком- бинированными катками, да и характеристика гладковальцовых катков значительно изменилась.
66 РАЗДЕЛ Ш. Технология организация и контроль дорожных работ Рис. 3.34. Классификация дорожных катков Уплотнение асфальтобетонного слоя зависит от параметров уплотняющих средств и режима их работы. Особенности работы гладковальцовых катков. Для кат- ков с гладкими вальцами эффективность уплотнения асфальто- бетонного слоя определяют такие параметры, как общая масса — Р, кг; диаметр вальца — D, см; ширина вальца — В, см; давление на единицу ширины вальца — Па/см; скорость — V, км/ч; число проходов — No. На рис. 3.35 представлена схема механизма уплотнения глад- ковальцовым катком. Уплотняющая нагрузка передается от слоя
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 67 Рис.3.35. Схема уплотнения гладковальцовым катком а — осадка слоя смеси при повторном проходе катка; б — зависимость контактного давления от глубины осадки: 1 — диаметр вальца 104 см, 2 — диаметр вальца 175 см к слою сверху вниз. Поскольку при каждом последующем проходе (Z2) по сравнению с предыдущем (ZJ уменьшается осадка слоя, а, следовательно, и площадь контакта вальца с асфальтобетоном (Ь <Ь ), значит удельное давление увеличивается (рис. 3.356) и уложенная смесь прорабатывается — уплотняется по толщине. Считают, что глубина уплотнения пропорциональна диаметру следа; поскольку в процессе последующих проходов катка диаметр следа жесткого вальца уменьшается и в среднем он невелик, то и глубина воздействия гладковальцового катка статического действия невелика — до 10 см. Установлено, что уплотнение ровной поверх- ности материала гладким металлическим вальцом характеризует- ся относительно неравномерным распределением напряжений [20] как в продольной (рис. 3.36а), так и в поперечной (рис. 3.366) плос- костях. Напряжения под гладким металлическим вальцом кон- центрируются у краев вальца, а в средней части они меньше. Это Рис. 3.36. Распределение напряжений в уплотняемом материале при работе дорожных катков а — продольная плоскость; б— поперечная плоскость
68 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ позволяет сделать вывод, что степень уплотнения материала под гладким вальцом в районе оси вальца будет меньше. По массе отечественные гладковальцовые катки делятся на легкие (6—8 т), средние (10—13 т) и тяжелые (11—18 т). До 1990-х гг., когда многие дорожные организации применя- ли в основном отечественную технику, примером самых распрост- раненных катков были ДУ-50 — легкий каток, ДУ-48А и ДУ-48Б — средние и ДУ-49А (триплекс 3x3) — тяжелые. Если легкий и тя- желый катки хорошо зарекомендовали себя в дорожном строитель- стве, то средний каток ДУ-48А (двухосный трехвальцовый 2x3), преобладающий в составе парка гладковальцовых катков, имеет ряд недостатков по сравнению с зарубежными среднего класса катками — двухосными двухвальцовыми (2x2 — «тандем»), У катков 2x3 ширина уплотнения в 1,5 раза больше, чем у кат- ков 2x2, однако, вследствие того, что их передний и задние валь- цы идут не по одному уплотняемому следу, число проходов этих катков необходимо -увеличивать в 2 раза по сравнению с катками 2x2. Ширина вальцов катков статического действия, эксплуатиро- вавшихся до 1990-х гг., составляла от 500 до 1400 мм, поэтому даже при максимальном размере они плохо вписывались в технологи- ческие режимы уплотнения полос шириной 3,5—3,75. При ремонте магистральных улиц и дорог с большой шириной проезжей части предпочтительны зарубежные катки производства Германии, Япо- нии с шириной уплотнения 1800—2000 мм и больше. Распространенность же катков с формулой 2x3 в городских ус- ловиях объясняется возможностью подхода вплотную к стенкам, высоким бордюрам и другим препятствиям благодаря выступаю- щим за габарит самого катка ведущим вальцам. Не менее важным параметром катков является диаметр валь- ца (D — 600—1600 мм). С его уменьшением не только снижается площадь контакта вальца с поверхностью качения, что само по себе ухудшает механику уплотнения, но и растет опасность сдвига сме- си, а вследствие этого ухудшается качество уплотнения. Так как у вальца большого диаметра меньше сопротивление качению и колееобразованию, то дорожники отдают предпочте- ние таким каткам, поскольку при их использовании повышается ровность уплотняемого покрытия. Катки статического действия вследствие жесткости вальцов развивают на контакте с покрыти- ем очень высокие давления (до 2,5—3,0 МПа, ДУ-48А— 5—7 МПа), что способствует не только получению требуемой плотности, но и может привести к образованию на его поверхности макро- и мик- ротрещин; они служат причиной дробления каменных материа-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 69 лов в асфальтобетонных смесях с большим содержанием щебня и дробленого песка (типа А, Б, Г) и ухудшения текстуры шерохова- той поверхности. Скорость гладковальцовых катков при старых моделях асфаль- тоукладчиков в начале укатки должна быть не более 1,5—2 км/ч, после 5—6 проходов может быть увеличена до 3—5 км/ч, при со- временных асфальтоукладчиках в начале укатки не должна пре- вышать 5 км/ч. При первом проходе гладковальцовых катков (особенно при .О<2 м) ведущие вальцы должны быть впереди. Особенности работы виброкатков. Известно, что вибрация снижает внутреннее трение минеральных материалов и высокая степень уплотнения достигается совместным воздействием массы катка и динамической нагрузки, что приравнивает работу средне- го по массе (10—12 т) виброкатка к работе тяжелого гладковальцо- вого катка. Для вибрационных вальцов (рис. 3.36а) по сравнению с гладковальцовыми статического действия при одинаковой площа- ди контакта со смесью глубина распределения напряжений увели- чивается за счет передачи частицам уплотняемой смеси вибраци- онной нагрузки. Сравнивать вибрационное воздействие катков можно, в частности, по частоте и минимальной амплитуде, являю- щихся функцией массы вальца и характеристик экцентрика [22]. Обычно амплитуда вибрации бывает в пределах 0,025— 0.102 см. Некоторые катки предназначены для работы только с одной номинальной амплитудой, другие могут иметь два режима работы — с минимальной и максимальной амплитудами. Реаль- ная амплитуда при работе катка отличается от номинальной вследствие различия свойств уплотняемого материала. Увеличе- ние амплитуды вибрации повышает уплотняющее усилие, пропор- ционально изменяя динамическую силу. Для относительно тонких слоев смеси (около 3 см в уплотнен- ном состоянии) каток вибрационного действия обычно использу- ется в статическом режиме (без вибрации). Это объясняется тем, что после нескольких проходов вибрирующий валец начнет «от- скакивать» от таких тонких слоев вследствие высокой жесткости нижнего слоя, на который уложен этот тонкий слой (и скорее бу- дет разрушать, а не уплотнять слой покрытия). Для слоев толщиной от 3 до 10 см катки вибрационного дей- ствия должны работать с малой амплитудой. По мере повышения толщины слоя часто бывает выгодным повысить номинальную амплитуду вибрации. Изменение частоты вибрации при заданной амплитуде вызы- вает рост динамического воздействия пропорционально квадрату
70 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ окружной скорости эксцентрика на валу. Некоторые виброкатки предназначены для работы только с одной частотой или имеют ограниченный выбор частот. Другие катки могут менять частоту вибрации в интервале от 1600 до 3000 1/мин. Частоты менее 2000 1/мин (33 Гц) обычно неприемлемы для уплотнения асфаль- тобетонных слоев. Снижение частоты вибрации и увеличение скорости катка приводят к увеличению расстояния между точками приложения динамической силы (между ударами) на поверхности слоя. И наоборот, повышение частоты вибрации и снижение скорости катка обусловлива- ют увеличение числа ударов на единицу расстояния укат- ки и соответственно увеличе- ние уплотняющего усилия катка (рис. 3.37). Таким обра- зом предпочтительно иметь минимальные промежутки Рис. 3.37. Зависимость числа ударов на единицу расстояния укатки от частоты вибрации между ударами (большее число ударов на единицу расстояния укатки). Однако при этом следует учитывать, что снижение ско- рости катка ведет к снижению производительности. Выбор скорости катка за- висит от пластичности ас- фальтобетонной смеси; плас- тичные смеси склонны рас- ползаться в горизонтальном направлении. Если смесь на- чинает «ползти» под катком, то скорость последнего необхо- димо снизить. Кроме того, от скорости виброкатков зависит длина промежутков между ударами, что проиллюстрировано рис. 3.38. Как уже ранее упоминалось, длина этого промежутка является Рис. 3.38. Влияние скорости виброкат- ка на длину промежутков между ударами важным параметром для контроля величины динамического воз- действия, оказываемого на смесь, и получения ровной поверхнос- ти асфальтобетонного покрытия. Создание вибрационных отечественных катков предусматри- вало наряду с улучшением условий уплотнения повышение про- изводительности процесса, снижение металлоемкости и числа ти- поразмеров катков в комплексе. Первые вибрационные катки име- ли массу 3—4 т. В настоящее время наиболее эффективным отечественным
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 71 катком, предназначенным для уплотнения асфальтобетонных покрытий является ДУ-47А, ДУ-47Б массой 6—8 т. Целую серию катков для уплотнения асфальтобетонных сме- сей выпускает фирма «Динапак» (Швеция). Гладковальцовые кат- ки (вибрационные марки СС 21, СС 41, СС 50А) имеют соответ- ственно массу 6,6, 10,3, 14,1 т, частоту колебаний вибратора — 50, 41—50, 33—40 Гц. Линейное давление вальцов составляет 2,3; 3,1; 3,3 МПа/см. Фирма «АБГ» (Германия) выпускает гладковальцовый вибра- ционный каток «Александр-128Г», масса которого 10,2—11,3 т. Виб- ратор вальца имеет две ступени частоты вибрации — 33 и 50 Гц. Линейное давление заднего вальца составляет 3,5, переднего — 2,7 МПа/см. Ширина уплотняемой полосы—1600 мм. Гладковаль- цовый вибрационный каток «Александр-126Г» массой 6,5—7,5 т имеет вибратор с двумя ступенями частоты 33 и 50 Гц. Широкую номенклатуру катков выпускает фирма «Бомаг» (Германия) (табл. 8 Приложения 2). Среди них катки вибрацион- ные массой до 8 т, которые наиболее эффективны на уплотнении асфальтобетона (BW 170, BW 170Д, BW 170РД, BW 212). При уплотнении асфаль- тобетонных смесей типа А на реконструируемых участках МКАД использовали вибра- ционные катки 9—12 т типа BW161 АД, BW 164АД, BW 202АД или типа BW 144АД-2, BW 151АД-2, а также СС 221 и СС 421 массой 7—10 т. На рис. 3.39. представлен вибро- каток производства США. Скорость виброкатков в со- Рис. 3.39. Виброкаток производства США ответствии со СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги»: — при использовании старых моделей асфальтоукладчиков и массе катков 6—8 т в начале укладки должна быть не более 1,5—2 км/ч; после 5—6 проходов скорость может быть увеличена до 3 км/ч; — при использовании современных асфальтоукладчиков и массе катков 9—12 т в начале укладки не должна превы- шать 3 км/ч; после 2—3 проходов в процессе уплотнения тонких слоев скорость может быть от 3 до 6 км/ч, более тол- стых слоев — до 4 км/ч. Обобщая вышесказанное, можно рекомендовать уплотнять тонкие слои или удобоукладываемую (пластичную) смесь с мень-
72 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ шей амплитудой и высокой частотой вибрации, толстые слои — комбинацией большей амплитуды с низкой частотой. Уплотнение асфальтобетонных смесей виброкатками средней массы (в основном отечественные) эффективно на среднем (про- межуточном) этапе уплотнения при повышенных температурах 140—160 °C. Импортные, более мощные виброкатки используют для окон- чательного уплотнения при более низких температурах — 80— 100 °C. Необходимо избегать лишних проходов, т. е. переуплотнения, в результате чего могут возникать продольные и поперечные тре- щины на уплотняемой поверхности. Виброуплотнение охлажден- ного или уже остывшего слоя также влечет за собой повреждение покрытия: разрыхление, разуплотнение структуры, разрушение зерен щебня. Виброкаток является более универсальной машиной в срав- нении с катками статического действия. Машинист виброкатка должен контролировать несколько переменных параметров при укатке, поэтому ему следует пройти специальное обучение, чтобы правильно выбирать наиболее оптимальные режимы работы. Кро- ме таких факторов, как скорость катка, расположение катка на уплотняемом асфальтобетонном покрытии и требуемое количество проходов катка, на качество укатки влияют амплитуда и частота вибрации. Кроме того, машинист впброкатка с двумя вальцами может работать в режиме одного ши двух вибрирующих вальцов. Это дает возможность в большей степени варьировать уплотняю- щее усилие, прилагаемое к смеси. Однако до применения на прак- тике виброкатков необходимо произвести пробную укатку конт- рольной полосы для того, чтобы выбрать оптимальный тип катка, правильно подобрать скорость укатки и режим вибрации для кон- кретных условий. Если не удается получить требуемое уплотняю- щее усилие, то необходимо снижать скорость катка и менять амп- литуду. При использовании виброкатков следует учитывать наличие зданий вблизи строительной площадки (безопасное расстояние от зданий определяется как 90 см в расчете на каждую тонну веса катка). Кроме того, при выборе виброкатка необходимо принимать во внимание наличие подземных коммуникаций и дренажных сооружений под дорогой, на которой предполагается производить укатку. Особенности работы пневмокатков. Взаимодействие колес катка на пневматических шинах с уплотняемой поверхностью изу- чалось многими исследователями. Разработан метод определения
РАЗДЕЛ Ш. Технология,, организация и контроль дорожных работ 73 возможной толщины уплотняемых слоев, выбор нагрузок на ко- лесо и давление воздуха в шинах. Создано представление об из- менении характера распределения давлений по контактной по- верхности [20]. Эффективность уплотнения пневмокатками зависит от: дав- ления воздуха в шине — Р Па; диаметра следа — D, см; массы, приходящейся на одно колесо, — Рк, кг; скорости — V, км/час; чис- ла проходов — N. Чем выше давление в шине Р и масса Р., тем меньше площадь контакта шины и выше контактное давление на поверхность (табл. 3.7). Таблица 3.7. Параметры уплотнения пневмокатков Нагрузка на колесо, т Давление воздуха в шинах, МПа Характеристика ШИНЫ 0,25 0,49 0,74 13.6 361 246 212 ПКШ, см2 0.30 0,40 0,50 КДП, МПа 22.7 670 483 374 ПКШ, см2 0,33 0,47 0,60 КДП, МПа 27.3 761 554 438 ПКШ, см2 0,35 0,49 0,61 КДП, МПа ПКШ — площадь контакта шины; КДП — контактное давление на поверх- ность. Поскольку пневмоколесо (рис. 3.40а, б) в отличие от гладкого металлического вальца деформируется под влиянием нагрузки и с увеличением нагрузки растет контактное давление на укатыва- Рис. 3.40. Деформирование пневмоколеса а — схема; б — в реальных условиях
74 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ емый слой, то в продольной плоскости напряжение в материале более равномерное (см. рис. 3.36а) и глубина проработки смеси большая (табл. 3.8). Поэтому слои повышенной толщины рекомен- дуют уплотнять катками с пневматиками. Таблица 3.8. Зависимость глубины уплотнения от нагрузки на ось Толщина слоя, см Нагрузка на ось, кН До 8 15 До 13 25 До 20 40 В поперечной же плоскости (см. рис. 3.366) напряжение харак- теризуется значительной концентрацией, что обусловлено срав- нительно небольшой шириной пневмоколес. При совместной ра- боте нескольких пневмоколес при одиночном проходе образуются неуплотненные зоны (одинарная штриховка) и зоны глубинного уплотнения (двойная штриховка). Для достижения равноценного уплотнения в поперечном на- правлении и во избежание неровностей необходимо пробной укат- кой установить схему уплотнения и требуемое количество прохо- дов по ширине. Иначе, как показали исследования, движение кат- ка может сопровождаться колебаниями массы, причиной чего является и неравномерная жесткость шин в радиальных направ- лениях. При таких колебаниях шины играют роль упругого эле- мента, и поэтому во избежание появления резонансных колеба- ний катка скорость его движения должна соответствовать жестко- сти шин. Для обеспечения одинаковой жесткости все шины на катке должны быть одного размера, иметь одинаковое число слоев кор- да и давление. Исходя из этого, устанавливается следующая за- висимость: шина с 6 слоями корда может иметь давление до 0,4 МПа, с 10 слоями корда — до 0,6 МПа. Шина, имеющая 12 сло- ев корда, предназначена для больших катков и давление в ней может быть поднято до 0,8 МПа. Лучшее качество уплотнения асфальтобетонных смесей обес- печивают катки, оборудованные специальными шинами, отлича- ющимися плоским и гладким протектором и рабочим диапазоном изменения давления воздуха в шине (0,3-—1,0 МПа), что дает воз- можность уплотнять смеси при температуре до 160 °C. Примене- ние спецшин повышает производительность катка на 25—30% [10] и обеспечивает более высокую ровность поверхности уплотняемо- го слоя. Минимальная масса катка на пневмошинах составляет 15 т.
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 75 Отечественные катки на пневмошинах массой 16—30 т (табл. 4— 6 Приложения 2) уплотняют смеси всех типов. Их производитель- ность больше, чем гладковальцовых. Работая при высокой темпе- ратуре, они обеспечивают достижение коэффициента уплотнения до 0,96 и выше и не дробят каменный материал. Самоходный пневмоколесный 20-тонный каток ДУ-55 имеет ряд преимуществ по сравнению с другими моделями: смачивание колес распыленной жидкостью с малым расходом, централизован- ное регулирование давления воздуха в шинах, движение колес на криволинейных участках «след в след» и др. На дорожных работах в городе, особенно в последние годы, ис- пользуют и импортные пневмокатки: СР22 и СР27 массой 7,6 и 9,8 т шведской фирмы «Динапак», «Александр» и «Пума», немец- ких фирм «АБГ», 9—13-тонные BW 16R и BW 20R фирмы «Бомаг» и др. На рис. 3.41а, б представлен пневмокаток производства США с гладким протектором и специальными щетками. Рис. 3.41. Пневмокаток производства США с гладким протектором и специальными щетками а — пневмокаток; б — щетка Большинство катков на пневмошинах применяется для рабо- ты на стадии промежуточной укатки, т.е. после катка статическо- го или вибрационного действия, осуществляющего первоначаль- ную укатку, и перед катком статического воздействия, выполня- ющего конечную укатку. При использовании пневмокатков для работы на стадии промежуточной укатки следует применять шины с минимальным числом слоев корда, равным 10, и давлением до 0,63 МПа. Однако иногда пневмокатки применяют для первоначальной и конечной укатки. Для эффективного использования катка при первоначальной укатке следует выбрать каток с шинами больше- го размера. Катки, имеющие шины размером 7,50x15 или мень- ше, обычно не могут эффективно делать первоначальную укатку;
76 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ для этой цели следует использовать катки с пневматическими шинами большего размера: 9,00x20, 11,00x20, 12,00x20. Напри- мер, каток GRW101 (Чехия) с размером шин 11,00x20, с плоским протектором и расположением колес по схеме 4x4 или каток «Пума 168А» (Германия) с размером шин 11,00x20 с гладким протекто- ром, которые позволяют качественно вести уплотнение и обеспе- чивать хорошую устойчивость. Эффективность уплотнения асфальтобетонных смесей пневмо- катками зависит не только от характеристик катков, но и особен- ностей смесей. Если смесь пластичная, то она будет «расползать- ся» под шинами с низким давлением меньше, чем под шинами с высоким давлением. Для жесткой смеси можно применять шины с высоким давлением, так как в этом случае смесь достаточно ста- бильна, чтобы выдержать вес катка без смещения в горизонталь- ном направлении. Выше указывалось, что некоторые пневмокатки способны ме- нять давление в шинах в процессе укатки посредством системы централизованной подкачки воздуха. Теоретически, данная воз- можность позволяет машинисту катка менять давление в шинах по мере того как смесь становится жестче, т.е. начинать работу (первоначальная укатка) на «мягких» шинах и повышать давле- ние в зависимости от возрастания жесткости смеси (возрастание плотности смеси на промежуточной и конечных стадиях). Однако на практике эти катки используют редко, так как машинист не в состоянии выполнять заданную схему укатки и непрерывно ме- нять давление в шинах в соответствии с изменением состояния укладываемой смеси. Поэтому обычно давление в шинах катка под- держивается постоянным в течение всего периода работы при ус- ловии, что данное давление выбрано с учетом характеристик ук- ладываемой смеси и места катка на асфальтобетонном покрытии по отношению к асфальтоукладчику. К шинам катка при укатке может прилипать асфальтобетон- ная смесь. Для устранения этого недостатка предпринимались разные меры, включая обрызгивание шин водой или специаль- ным раствором, крепление щеток, предотвращающее прилипание смеси. Однако это не всегда помогает. Лучшим решением данной проблемы является прогрев шин до температуры укатываемой смеси [17, 18]. Если температура шин и укатываемой смеси оди- накова, то прилипание смеси будет минимальным или совсем от- сутствовать. Иногда, чтобы оградить шины от воздействия ветра и охлаждения, их закрывают защитным экраном из фанеры или прорезиненной ткани, однако преимущества данного способа со- хранения тепла пока нигде документально не подтверждены.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 77 Если пневмокаток применяют утром в начале рабочего дня для первоначальной укатки, т.е. на первой позиции в эшелоне катков, то рекомендуется, чтобы во избежание налипания смеси каток пе- ред укаткой поработал для прогрева шин в течение 10 мин вне све- жеуложенного покрытия. После этого каток на пневматических шинах должен еще 10 мин работать в промежуточной позиции за катком статического действия со стальными вальцами для пол- ного прогрева шин до температуры укатываемой смеси. Во время прогрева шин может произойти некоторое налипание смеси. По окончании прогрева каток можно поставить на первую позицию, где он сможет успешно работать без налипания смеси на шины. Если укатка прерывается на длительный период, то процесс про- грева шин должен быть повторен перед началом укатки. Ни в коем случае нельзя оставлять каток на «горячем» полотне до возобнов- ления укатки. При работах на МКАД шины пневмо- и комбинированного катка прогревали на первых 30—50 м одновременно с работаю- щими в начальный период уплотнения слоя гладковальцовыми катками (без вибрации), после чего пневмокатки производили уплотнение покрытия непосредственно за асфальтоукладчиком. После того как будет произведен выбор типа пневмокатка ис- ходя из размера и давления в шинах, следует обратить внимание на следующие факторы, воздействующие на качество укатки: ско- рость укатки, место катка на асфальтобетонном полотне по отно- шению к асфальтоукладчику и количество проходов, которое дол- жен выполнить каток над каждой точкой поверхности. Если уп- лотняющее воздействие катка будет недостаточным, то машинист катка должен изменить нагрузку на колесо и/или давление в ши- нах. Скорость пневмокатков в соответствии со СНиП 3.06.03.85 «Ав- томобильные дороги»: — при использовании асфальтоукладчиков с пассивной вы- глаживающей плитой в начале укатки должна быть не бо- лее 1,5—2 км/ч, после 5—6 проходов может быть увеличе- на до 5—8 км/ч; — при использовании асфальтоукладчиков с трамбующим брусом и виброплитой при уплотнении тонких слоев и за- делке пористых (раковистых) мест — от 6 до 10 км/ч, при уплотнении толстых слоев — 3—5 км/ч. Особенности работы катков комбинированного дей- ствия. Комбинированные катки оборудованы гладким виброваль- цом и гладкими пневматическими шинами. Они очень эффектив- ны при уплотнении асфальтобетонных смесей, поскольку сочета-
78 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.42. Каток комбинированного действия ДУ-57А Рис. 3.43. Каток комбинированного действия ДУ-62 Рис. 3.44. Каток комбинированного действия ДУ-486 Рис. 3.45. Каток комбинированного действия К-12 производства Германии ют вибровоздействие, приводящее к быстрой упаковке зерен, и «вминающее» воздействие пневматиков, способствующее сближе- нию зерен и выжиманию воздуха из пор и перераспределению битумных пленок (рис. 3.42—3.45). Высокая производительность комбинированных катков связа- на с большой шириной вальцов и большим размером шин. Шири- на вальцов некоторых зарубежных катков увеличена до 1700— 2100 мм. Так ширина вибробарабана катка SV91 (Япония) — 2150 мм. В катках комбинированного типа предпочтение отдается ши- нам размером 11,00x20 с плоским протектором. Различные модели таких катков имеют массу 2—18 т. Харак- теристика некоторых катков (производства Германии) приведена в табл. 8 Приложения 2. Комбинированные катки фирмы «Динапак» (Швеция) СА15А, СА 25А имеют вибрационные вальцы с частотой 35—40 Гц и пнев- матические. Масса катков составляет соответственно 6,8 и 10,4 т. Каток комбинированного действия «Александр-128Г» фирмы «АБВ> имеет вибровалец и две пары колес с пневматическими
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 79 шинами размером 11,00x20, каждая из которых имеет собствен- ный гидропривод. Масса катка 9,9 т. Характеристика отечественных катков комбинированного дей- ствия приведена в табл. 7 Приложения 2. Каток ДУ-52 массой 16 т имеет шины размером 12,00x20. Для обеспечения рационального использования комбинированные катки должны двигаться пнев- мошинами вперед. При ремонте и реконструкции асфальтобетонных покрытий в Москве работают европейские катки комбинированного действия массой 9—10 т типа BW 161АС или BW 164АС фирмы «Бомаг», а также К-12, W-170, RW-15, КМ-123Д. Практика использования кат- ков комбинированного действия показала, что при первых 3—4 проходах скорость катка должна быть до 2 км/ч, при последующих — до 5 км/ч. Результаты уплотнения в любом случае зависят от ква- лификации машиниста катка и выбранной схемы уплотнения. 6.6. Соединение асфальтобетонных полос При строительстве дорог встречается два типа соединений (сты- ковки) асфальтобетонных полос. Первым типом соединения явля- ется поперечный шов. Его приходится делать каждый раз, когда укладку асфальтобетонного полотна прерывают более чем на 1 час. К соединению второго типа относится так называемый продоль- ный шов асфальтобетонных полос, который выполняется при ук- ладке асфальтобетонной полосы рядом с ранее уложенной. Поперечные швы. При прекращении укладки асфальтобе- тонной смеси на длительный период необходимо подготовить ко- нец уложенной полосы к созданию поперечного стыка перпенди- кулярно к оси дороги с последующим ее продолжением. Его мож- но сделать несколькими способами. Выбор способа соединения зависит от того, будет или нет осуществляться движение транс- порта по уложенной полосе в период между окончанием и возоб- новлением строительства [23]. Если транспорт не будет проезжать через конец уложенной асфальтобетонной полосы, то его можно подготовить к соединению в простой стык с новой полосой. Если транспорту будет разрешено пересекать конец уложенной асфальтобетонной полосы, то необ- ходимо выполнить клиновой стык. В обоих случаях операции, выполняемые асфальтоукладчиком, будут во многом одинаковы- ми. Создание же самих стыков разного типа будет проводиться различными методами. Очень важно, чтобы асфальтоукладчик работал в обычном ре- жиме до той отметки, где предполагается делать стык. Это озна- чает, что давление смеси на выглаживающую плиту должно под-
60 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ держиваться по возможности постоянным до линии стыка. Соблю- дение этого требования обеспечивает постоянство сил, действующих на выглаживающую плиту, и поддержание соответствующего утла атаки. В результате этого в конце полосы асфальтобетонного покры- тия его толщина будет идентична толщине всего уложенного по- лотна. Часто встречающейся, но неправильной практикой является выработка всей смеси из загрузочного бункера асфальтоукладчи- ка к моменту окончания укладки асфальтобетонной полосы и под- готовки ее к последующему поперечному стыку. Машинист асфаль- тоукладчика как бы предопределяет место окончания полосы, выложив на дорогу всю смесь из бункера. При этом в конце уклад- ки в шнековую камеру поступает малое количество смеси. Вслед- ствие этого ее давление на выглаживающую плиту уменьшается, плита опускается, а толщина укладываемого асфальтобетонного слоя снижается. Более правильным является создание попереч- ного стыка в том месте, где давление смеси на выглаживающую плиту было еще нормальным. Простой шов. Для создания этого стыка по всей ширине уло- женного покрытия вручную делают вертикальный срез в конце по- лосы (рис. 3.46). Данная операция включает срезание края (рис. 3.47), удаление асфальтобе- тонной смеси (рис. 3.48), находя- щейся за намеченной линии сты- ка (как показано на рисунке) и если необходимо, промазку ли- нию стыка (рис. 3.49). Ни в коем случае нельзя производить по- вреждение асфальтобетонной смеси, остающейся до линии шва. Укатку уложенной асфальто- бетонной полосы до линии сты- ка производят обычным спосо- бом. При этом необходимо, что- бы катки укатывали смесь непосредственно до линии сты- ка. Чтобы правильно выполнить эту операцию, рядом с концом полосы необходимо положить доски для схода катка. Толщина досок должна быть приблизительно равна предполагаемой тол- щине уплотненного асфальтобетонного слоя. Кроме того, доски должны быть достаточно широкими и длинными, чтобы на них Рис. 3.46. Место намеченного поперечного шва Рис. 3.47. Срезание края полосы
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 81 Рис. 3.48. Удаление асфальтобетон- ной смеси за намеченной линией Рис. 3.49. Промазка линии стыка поперечного стыка мог полностью уместиться валец катка. При работе каток пересе- кает подготовленный стык и въезжает на уложенные доски преж- де чем сменить направление укатки. Это обеспечивает адекват- ное уплотнение смеси по стыковой кромке полосы. Очень важно применять доски для ската, так как в противном случае каток будет доезжать до конца полосы и там менять на- правление движения. В этом случае велика вероятность того, что валец или пневмошина продвинутся за конец полосы и округлят подготовленный к соединению край. Степень скругления будет зависеть от количества таких наездов на кромку и толщины со- здаваемого покрытия. В таком случае возникают два фактора, мешающие созданию правильного шва. Во-первых, скругление кромки не позволит со- здать правильное вертикальное соединение полос, когда будет продолжена укладка асфальтобетонной смеси. Во-вторых, в дан- ном случае, как правило, уплотнение смеси вблизи линии соеди- нения бывает недостаточным, что обусловливает большую порис- тость в слое вблизи стыка и соответственно слабые места и нео- днородность в структуре асфальтобетонного покрытия. Таким образом, применение досок для схода катков является необходи- мым условием для создания правильного стыка. Решить данную проблему можно только путем срезания (с помощью режущего диска или отбойного молотка) и удаления готового асфальтобетон- ного полотна до участка постоянной толщины и плотности, как проиллюстрировано на рис. 3.46. Клиновые швы. Если по уложенному полотну будет осуще- ствляться движение транспорта, то его кромку необходимо подго- товить к поперечному клиновому стыку. Для подготовки данного типа стыка, так же, как и простого, необходимо, чтобы машинист асфальтоукладчика поддерживал по возможности постоянным давление смеси на выглаживающую плиту до предполагаемой
82 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ линии поперечного соединения полос. Такая работа обеспечива- ет получение равномерного по толщине асфальтобетонного полот- на до линии соединения. Практически эту операцию проще вы- полнить на практике при создании клинового стыка, чем просто- го, так как смесь, оставшаяся в загрузочном бункере, может быть использована для формирования клинового ската. По линии поперечного соединения временно отгребают ас- фальтобетонную смесь в сторону от уложенного слоя Затем фор- мируют вертикальную кромку уложенной полосы. Если пред- полагается сделать временный клиновой стык, то на существую- щую дорогу вдоль линии соединения укладывают специально обработанную бумагу [23] или аналогичный рулонный материал (рис. 3.50). Бумага используется потому, что к ней не прилипает асфальтобетонная смесь. Ширина бумаги зависит от толщины уло- женного слоя; обычно применяют бумагу шириной 90 или 120 см Если размеры бумаги будут недостаточными, то каток может сдви- нуть смесь с бумаги и повредить кромку уложенной полосы. Как только бумага будет уложена, на нее лопатой набрасыва- ют отодвинутую ранее смесь и формируют из нее клин с помощью шаблона и граблей. Всю оставшуюся после создания ската или клина смесь удаляют. Если предполагается, что данный стык бу- дет постоянным, то клиновой скат создают таким же способом, только без применения бумаги. Иногда вместо специально обработанной бумаги применяют песок или пыль с обочины, которые разравнивают на поверхности существующей дороги. Этого не следует делать. Действительно, песок или пыль не позволяют асфальтобетонной смеси прилип- нуть к нижнему слою, но когда асфальтобетонный клиновой скат будет удален, полностью удалить песок или пыль с нижнего слоя Уплотненный Рис. 3.50. Устройство клинового стыка с использованием бумаги Рис. 3.51. Использование досок для поперечных клиновых стыков 1 — ранее уложенное покрытие; 2 — доска; 3, 4 — скат
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 83 будет очень трудно. В результате получают «скользкую» поверх- ность, с которой при интенсивном движении транспорта будут от- слаиваться куски вновь уложенного асфальтобетонного покрытия. Рис. 3.51 иллюстрирует альтернативный способ создания попе- речного клинового шва с помощью доски, имеющей такую же тол- щину, что и уплотненный асфальтобетонный слой [23]. Асфальто- укладчик проходит по месту окончания полосы, а затем рабочие лопатой удаляют смесь по линии поперечного стыка. Со стороны уложенной полосы формируется вертикальная кромка. При этом принимаются все меры, чтобы не повредить асфальтобетонную смесь до кромки. После этого укладывают доску вплотную (как бы в продолжение уложенной полосы) к сформированной вертикаль- ной кромке. Затем удаленную ранее смесь насыпают лопатой вплот- ную к доске (в продолжение доски) и формируют из нее клиновой скат от верхней кромки доски к существующей дороге. Таким обра- зом, транспорт будет наезжать на кромку конца полосы, затем ехать по доске и спускаться по клиновому скату. Чтобы движущийся транспорт не выбивал доску из соединения, она должна иметь ту же толщину, что и уплотненное асфальтобетонное покрытие, дол- жна быть прямой и не иметь продольного изгиба вверх, за который будут задевать колеса проезжающих машин, расшатывая доску. Именно потому на практике данный метод применяют редко. Третий тип клинового шва получают без формирования и вы- пиливания асфальтобетона. Чтобы создать стык такого типа, ма- шинист асфальтоукладчика производит укладку до тех пор, пока в загрузочном бункере или в шнековой камере больше не останет- ся асфальтобетонной смеси. Поперечный стык делают в том мес- те, где в уложенном асфальтобетонном полотне появилось пони- жение. От намеченной линии стыка делают скат в сторону суще- ствующей дороги из уложенной асфальтобетонной смеси. В данном случае не формируют вертикальной кромки конца полосы, а про- сто сводят на нет высоту уложенного слоя от линии стыка до уров- ня существующей дороги. Преимуществом такого клинового стыка является то, что ка- ток в этом случае может наезжать на линию стыка и спускаться со ската, не скругляя при этом кромки конца полосы. Кроме того, так как каток может свободно переезжать конец полосы, он укатыва- ет область рядом с кромкой так же хорошо, как и остальное полот- но, т.е. качество слоя рядом с кромкой будет выше, чем в случае простого стыка. Вторым преимуществом является то, что в этом случае приходится убирать лопатой меньшее количество смеси, так как ее большая часть уходит на создание ската или клина. Недостатком данного стыка является то, что в конечном итоге по-
84 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ строенный скат надо будет удалить, чтобы продолжить уложен- ную асфальтобетонную полосу. Соединения, выполняемые вручную. В случаях, когда вновь уложенный асфальтобетонный слой примыкает к какому- либо существующему сооружению, например к мосту, присоеди- нение полосы следует делать вручную. Горячую асфальтобетон- ную смесь, требуемую для работы, асфальтоукладчик или само- свал выгружает рядом с данным участком. Во избежание лишних операций со смесью, которые могут вызвать ее расслоение, смесь необходимо выгрузить по возможности ближе к месту примене- ния. Затем смесь вручную разравнивают, применяя обычно граб- ли или шаблон. Смесь должна быть уложена более толстым слоем, чем это делает асфальтоукладчик, так как при ручной укладке смесь уплотняется меньше, чем при укладке асфальтоукладчиком. Прак- тический опыт показывает, что уложенная вручную смесь должна быть выше на 25—35% проектной толщины [5]. Смесь, уложен- ная вручную, должна быть уплотнена как можно быстрее после ее укладки. Так как ручная работа занимает много времени, го- рячая асфальтобетонная смесь может сильно остыть, если произой- дет задержка с укаткой. В некоторых случаях требуется особое уп- лотнение, чтобы получить необходимую степень плотности в об- ласти соединения. Удаление ската Начало укладки асфальтобетонной полосы. Если на мес- те поперечного соединения построен клиновой стык, то до начала укладки новой полосы необходимо удалить созданный скат. Если клиновой стык был сделан с помощью специальной бумаги, то со- единения между асфальтобетонным клином и нижним слоем не образуется. Бумагу и асфальтобетонный клин легко удаляют с поверхности дороги. На стыке остается вертикальная уплотнен- ная кромка уложенной полосы. Если клиновой стык был сделан с помощью доски и асфальто- бетонного ската, то происходит частичное соединение асфальто- бетонного клина с поверхностью существующей дороги. Чтобы вскрыть клиновой слой, обычно применяют одноковшовый фрон- тальный погрузчик. Трудоемкость, данной работы зависит от ко- личества транспорта, проехавшего по данному скату, и от погод- ных условий. После удаления асфальтобетонного ската доску сни- мают и на стыке остается вертикальная уплотненная кромка уложенной полосы. Перед тем как приступить к укладке новой полосы, проверя- ют состояние вертикальной кромки будущего стыка с помощью
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 85 прямоугольной рейки. Если полотно в области кромки ровное, то считают, что место соединения подготовлено правильно. Если про- верка с помощью рейки выявит неровность ранее уложенного по- а) лотна, то линию соединения полос следует перенести в место, где полотно ровное и одинаковой толщины. В этом случае следует уда- лить асфальтобетонный слой до новой линии соединения полос. Примыкание новой полосы. Как было указано в п. 6.3 «Под- готовительные работы», укладку новой асфальтобетонной смеси в месте поперечного шва начинает асфальтоукладчик со стартовых колодок, размещенных равномерно по ширине ранее уложенной полосы и компенсирующих требуемое увеличение толщины вновь укладываемого слоя. Прежде чем начать движение и быстро до- вести скорость до рабочей, устанавливают угол атаки плиты и про- веряют заполнение шнековой камеры смесью. При необходимости регулируют угол атаки выглаживающей плиты для получения слоя требуемой толщины (рис. 3.52а, 6). Если выглаживающая плита (и ее угол атаки), находившаяся на старто- вых колодках, была правильно установлена в исходное поло- жение, последующая регули- Рис. 3.52. Давление смеси на выглажи- вающую плиту при укладке поперечного стыка а — недостаток смеси; в — избыток смеси ровка ее положения должна быть минимальной. Разравнивание шва. Если поперечное соединение полос выполнялось до данного этапа правильно, то объем ра- бот по разравниванию смеси должен быть минимальным. Если асфальтоукладчик начи- нает работать со стартовых колодок и давление материала на выг- лаживающую плиту поддерживается постоянным, то асфальтоук- ладчик будет укладывать слой требуемой толщины. В этом случае со стыка потребуется убрать очень небольшое количество смеси. 11ри разравнивании смеси у рабочего может возникнуть желание срав- нять высоту нового неуплотненного асфальтобетонного слоя с вы- сотой ранее уложенного покрытия. Для этого образовавшееся воз- вышение смеси он сдвинет в сторону вновь уложенной полосы. Од- нако после уплотнения уровень вновь уложенного асфальтобетонного полотна понизится и появится перепад высот. Во избежание этого рекомендуется только удаление смеси в мини- мальном объеме. Прежде чем производить укатку вновь уложенного слоя, необ- ходимо проверить ровность уложенного полотна в области стыка
86 РАЗДЕЛ 1П. Технология, организация и контроль дорожных работ с помощью прямоугольной рейки, располагаемой поперек стыка (см. рис. 3.71). Прямоугольную рейку кладут на уложенное полот- но так, чтобы она нависала над ранее уложенным полотном. Вы- сота нависания линейки над уплотненным полотном должна со- ответствовать величине, на которую уменьшится толщина только что уложенного слоя при его укатке. Проверку с помощью прямо- угольной рейки следует провести повторно после укатки полотна. Уплотнение шва. Как показано на рис. 3.53, в идеальном слу- чае уплотнение поперечного стыка следует производить в попе- речном направлении, т. е. уплотняющее оборудование должно пе- ремещаться поперек, а не вдоль уложенного асфальтобетонного полотна. Если уплотнение слоя производится в поперечном на- правлении, то по обочинам полосы необходимо положить доски, на которые будет выезжать каток при пересечении продольной кромки полосы. Каток должен уплотнять слой таким образом, что- бы вся поверхность стыка уплотнялась одинаково. Это будет очень трудно сделать, если по обочинам уложенной полосы с обеих сто- рон не будут положены достаточно длинные доски, чтобы каток мог полностью съезжать с асфальтобетонного полотна. Здесь наи- более удобен малогабаритный каток. Если уплотнение нельзя выполнить поперек дороги из-за огра- ничений, которые имеет строительная площадка (например уста- новленные рядом с полосой перила, крутой спуск сбоку или не- прекращающееся движение по соседней полосе), то поперечный стык приходится укатывать в продольном направлении аналогич- но укатке остальной части уложенной полосы. В любом случае первичную укатку следует произвести как можно быстрее после укладки асфальтобетонной смеси. При работе каток должен мед- ленно и полностью переезжать стык прежде чем поменять направ- Рис. 3.53. Схема уплотнения поперечного шва
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 87 ление движения. Если стык сделан правильно, то процесс его уп- лотнения не должен отличаться от укатки остальной части асфаль- тобетонного слоя. При устройстве асфальто- бетонного покрытия тремя или более полосами (рис. 3.54) поперечные швы для большей сдвигоустойчивости конструк- ции делают в разных створах (вразбежку). Продольные швы. В слу- чаях, когда покрытие нельзя Рис. 3.54. Поперечные швы вразбежку устраивать сразу на ВСЮ ши- рину и распределение смеси производится одним асфальтоукладчиком, (длина укладываемой полосы устанавливается по п. 6.4) технология работ включает обя- зательное устройство продольных швов (стыков). В некоторых случаях до создания продольного шва необходи- мо предварительно срезать кромку существующей асфальтобетон- ной полосы на расстоянии 2,5—5,0 см. Эту операцию выполняют с помощью фрезы или режущего диска. Кромку необходимо срезать для того, чтобы удалить ту часть ранее уложенной полосы, кото- рая может иметь меньшую плотность из-за расползания смеси при ее укатке. После срезания кромки на освободившуюся поверхность необходимо нанести слой вяжущего. В результате срезания формируется вертикальная кромка продольного стыка (вместо наклонной кромки приблизительно под углом 60°). Такая кромка обычно позволяет повысить плотность в стыке с вновь уложенной асфальтобетонной полосой. Впрочем, адекватную плотность часто получают и без срезания кромки со- седней полосы путем использования инфракрасного излучения или правильного перекрытия слоя, разравнивания и уплотнения смеси вдоль продольного стыка. Если срезание кромки не произ- водилось и асфальтобетонная смесь вдоль продольного стыка не загрязнена, то обработка вяжущим вдоль стыка не требуется. Часто при работах в городских условиях, если температура ранее уложенной смежной полосы ниже требуемой, ее край на ширину до 150 мм прогревают с помощью линейки-разогревате- ля, использующей тепловую энергию инфракрасного излучения. Линейка-разогреватель позволяет разогревать асфальтобетон слоем 30—40 мм за 2—3 мин до температуры 80—100 °C. При сопряжении смежных полос линейку-разогреватель пе- ремещают со скоростью, обеспечивающей нагрев асфальтобетона
88 РАЗДЕЛ Ш Технология, организация и контроль дорожных работ до температуры 70—80 °C по краю ранее уложенной полосы ас- фальтобетона, который на ширину 100—150 мм не подвергался уплотнению. В этом случае вновь устраиваемая полоса соприка- сается с разогретым краем ранее устроенной полосы, которая под- вергается уплотнению одновременно с новой полосой [5]. До начала укладки новой полосы вертикальный край ранее уложенного асфальтобетона смазывается битумной эмульсией. При отсутствии инфракрасных излучателей главным факто- ром, определяющим создание хорошего продольного стыка между асфальтобетонными полосами при работе одного асфальтоуклад- чика, является правильное перекрытие новой горячей смесью ра- нее уложенной полосы. Удерживающий щит асфальтоукладчика должен заходить на соседнюю полосу так, чтобы на ней образовы- валась полоса горячей смеси шириной не более 10—20 см. Такое перекрытие обеспечивает укладку достаточного количества ас- фальтобетонной смеси по линии стыка, чтобы можно было произ- вести правильную укатку без разравнивания избыточного коли- чества смеси. Высота нового слоя асфальтобетонной смеси над уров- нем уплотненной соседней полосы должна быть больше с учетом коэффициента уплотнения. Одним из основных затруднений при создании продольного сты- ка полос является избыточный заход выглаживающей плиты на со- седнюю полосу. В частности, это может быть обусловлено неровной или волнистой кромкой соседней полосы. Это обстоятельство суще- ственно упрощается путем укладки первой полосы с ровной кром- кой. Для этого машинист асфальтоукладчика может использовать натянутую струну в качестве ориентира для направления движе- ния. Так как избыточную асфальтобетонную смесь нельзя сдвинуть на ранее уплотненное полотно, этот материал приходится перерасп- ределять на свежеуложенный слой. Если же продольная кромка пер- вой полосы прямая и асфальтоукладчик делает правильное перекры- тие полосы, то объем ручных работ будет минимальным. Разравнивание смеси на стыке. Если перекрытие новой ас- фальтобетонной смесью соседней полосы составляет не более 5 см (рис. 3.55а), то разравнивание смеси на стыке заключается в созда- нии «валика» путем сдвигания смеси с ранее уложенной полосы на новую в область стыка, как показано на рис. 3.556. В результате над стыком будет несколько большее количество смеси, которое впос- ледствии будет уплотнено катком. Если перекрытие соседней поло- сы будет сделано на большую ширину и на укатанной поверхности окажется слишком большое количество асфальтобетонной смеси, то ее избыточное количество придется убирать с укатанного полот- на, вместо того чтобы сдвинуть смесь на стык. Снятую смесь нельзя
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 89 Рис. 3.55. Разравнивание смеси на продольном шве разбрасывать по поверхности только что уложенного слоя. Избыточное количество смеси следует удалить, как показано на рис. 3.55в. Некачественность про- дольного стыка также может быть обусловлена тем, что при разравнивании снимают слишком много смеси со сты- ка, практически выравнивая уровни вновь уложенной и уже укатанной полосы. В не- которых случаях снимают так много смеси, что по линии продольного стыка образует- ся впадина даже до укатки стыка. В любом из описанных случаев получить необходимую плотность смеси в стыке невоз- можно. Если смесь, снятую с продольного стыка, перебрасывают на только что уложенное полотно, то в результате поверхность ново- го слоя меняется на тех участках, где лежит дополнительное ко- личество смеси. В зависимости от своего зернового состава смесь, наброшенная на только что уложенный слой, может обусловить значительные различия в текстуре соседних полос. Уплотнение продольного шва. Если уровень нового неуп- лотненного слоя находится вровень или ниже уровня уплотнен- ного покрытия соседней полосы, то каток не сможет уплотнить надлежащим образом смесь, расположенную на стыке. Независи- мо от того, производит ли каток первый проход по «холодной» или «горячей» стороне стыка, часть веса катка будет распределяться Рис. 3.56. Схема уплотнения продольного шва на стыке горячего и холодного слоев а — «холодная» полоса; б — «горячая» полоса
90 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ на поверхность уплотненного слоя (рис. 3.56). Таким образом, ка- ток образует «мост» над стыком, в результате чего смесь, находя- щаяся в стыке, останется неуплотненной или только частично уплотненной (применение катков на пневмошинах позволят час- тично решить этот вопрос). Поэтому чтобы получить требуемое уп- лотнение смеси, ее уровень в стыке должен быть выше уровня соседней укатанной полосы с учетом коэффициента уплотнения. Укатка со стороны «горячей» полосы. Наиболее эффектив- ный способ уплотнения продольного стыка предусматривает дви- жение катка по только что уложенному «горячему» полотну [22] с небольшим наездом на «холодную» полосу на расстояние прибли- зительно 15 см (рис. 3.566). В этом случае основная часть веса кат- ка давит на смесь в стыке. Под таким воздействием смесь подает- ся внутрь стыка до тех пор, пока уровень только что уложенной полосы не сравняется с уровнем соседней полосы. Если уровень уплотняемой смеси над продольным стыком выше уровня холод- ной полосы и смесь не остыла к моменту укатки, то для укатки можно применять катки любого типа. Иногда первый проход катка делают таким образом, чтобы край катка не доходил 15 см до продольного стыка. Данный метод основан на теории, заключающейся в том, что смесь будет смещать- ся под действием катка внутрь стыка и в результате будет получе- но лучшее уплотнение. Если укладываемая смесь достаточно ста- бильна, то каток не может существенно сместить смесь в горизон- тальном направлении. В таком случае данный способ уплотнения продольного стыка не дает каких-либо преимуществ над описан- ным выше способом. Обычно укатка продольного стыка, при кото- рой каток заходит только на 15 см на «холодную» сторону, обеспе- чивает большую эффективность укатки по всей ширине асфаль- тобетонной полосы. При осуществлении этого способа уплотнения движение транс- портных средств на уплотненной (отремонтированной) полосе не затруднено. Укатка со стороны «холодной» полосы. За рубежом [22] до недавнего времени было принято производить первоначальную укатку продольного стыка с «холодной» стороны (ранее уложен- ной полосы), как показано на рис. 3.56а. В этом случае основная часть веса катка распределяется на ранее укатанную поверхность дороги. При укатке каток надвигается на область стыка только на ширину, равную приблизительно 15 см. При таком способе боль- шая часть укатывающего воздействия теряется даром, так как оно направлено на уже укатанную асфальтобетонную поверхность. К тому же за время первого прохода катка по «холодной» сто-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 91 роне стыка только что уложенная смесь «горячей» стороны стыка будет остывать, и соответственно будет остывать все только что уложенное асфальтобетонное покрытие. В условиях неблагопри- ятной погоды и малой толщины уложенного слоя задержка укат- ки вследствие выполнения первого прохода по «холодной» сторо- не стыка может оказать отрицательное воздействие на качество получаемого асфальтобетонного покрытия. Укатку продольного стыка со стороны «холодной» полосы час- то оправдывают тем, что она позволяет «сжать» стык и таким об- разом повысить степень уплотнения смеси в стыке. У нас нет под- тверждения этой теории. В реальных условиях, независимо от применяемого способа укатки, достигаемая плотность смеси в сты- ке обычно на 0,1—0,2 ниже средней плотности остального полот- на. Это обусловлено в первую очередь тем, что практически невоз- можно уплотнить не имеющую опоры кромку ранее уложенной (предыдущей) полосы. Недостаточное уплотнение именно этой сто- роны стыка влияет на уровень плотности, достигаемой в стыке с вновь укладываемой асфальтобетонной полосой. Параллельная (эшелонная) укладка полос или укладка сопряженными полосами. При эшелонной укладке полос (ког- да одновременно два и более асфальтоукладчика работают рядом) способ создания продольного соединения аналогичен способу про- дольного соединения «холодной» и «горячей» полос. В этом случае также большое значение имеет величина перекрытия полос. Удер- живающий щит работающего сзади асфальтоукладчика должен быть установлен так, чтобы неуплотненная асфальтобетонная полоса, укладываемая первым асфальтоукладчиком, перекрыва- лась бы не более чем на 5 см. При этом удерживающий щит второ- го асфальтоукладчика должен быть установлен на том же уровне, на котором находится основание выглаживающей плиты первого асфальтоукладчика. Это необходимо для того, чтобы удерживаю- щий щит второго асфальтоукладчика не захватывал и не тащил бы за собой смесь, уложенную первым (ведущим) асфальтоуклад- чиком. При данном способе работы не следует (и не требуется) выпол- нять разравнивание смеси на стыке. Процесс укатки в данном слу- чае имеет свои характерные особенности. Катки, которые уплот- няют асфальтобетонное полотно, производимое первым асфаль- тоукладчиком, не должны приближаться более чем на 10—15 см к кромке полосы со стороны, где работает второй асфальтоуклад- чик. После того как второй (ведомый) асфальтоукладчик уложит свою полосу внахлест на первую, катки, работающие на второй полосе, уплотнят продольный стык с обеих сторон. Если перекры-
92 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ тие и укатка полос сделаны правильно, то обычно бывает очень трудно рассмотреть линию продольного стыка асфальтобетонных полос, уложенных посредством эшелонной укладки. Кроме того, эшелонная укладка позволяет получить асфальтобетонное полот- но с равной плотностью по всей ширине покрытия. При укладке асфальтобетонных смесей в два слоя и более про- дольные швы слоев следует смещать на 10—20 см, причем про- дольный шов на верхнем слое должен совпадать с осью дороги. 6.7. Температурный режим и число проходов Сложность технологии укладки и уплотнения горячей смеси заключается в том, что качество устраиваемого слоя зависит от многих факторов: типа асфальтобетона и входящих в его состав материалов, применяемых машин, состояния основания и земля- ного полотна, погодно-климатических условий, организации ра- бот, мастерства строителей. В конечном итоге необходимо получить покрытие не только с высокой плотностью, но и с необходимыми эксплуатационными ха- рактеристиками. Высококачественного уплотнения покрытия мож- но добиться только в том случае, когда при организации процесса укладки и уплотнения будут соблюдаться температурный режим, очередность смены катков и требуемое количество их проходов. Температурный режим. Распределенная горячая асфаль- тобетонная смесь начинает остывать. Потери тепла происходят вследствие теплообмена с основанием и испарения имеющейся в основании влаги, а также теплообмена поверхности смеси с возду- хом и испарения воды, которая оказалась на покрытии в резуль- тате выпадения осадков. Продолжительность остывания асфальтобетонной смеси пос- ле ее укладки зависит от толщины слоя, начальной температуры смеси и погодно-климатических условий. Чем тоньше слой, тем быстрее он остывает и тем меньше времени отводится для работы каждого катка в указанном интервале температур. На рис. 3.57 показаны графики остывания асфальтобетонной смеси. Как было указано выше, начинать уплотнение следует как можно раньше при той максимальной температуре, когда не об- разуются деформации укатки. Чем выше температура начала укатки и ниже температура на конечном этапе, тем шире интервал времени, в течение которого можно осуществлять процесс уплотнения. Разделение катков по температурным интервалам обусловле- но непрерывным возрастанием прочности и модуля деформации асфальтобетона по мере его остывания и уплотнения (табл. 3.9).
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 93 Рис. 3.57. Графики остывания асфальтобетонной смеси в слоях разной толщины а — при Т воздуха 10 °C; б — при Т воздуха 23—25 °C Таблица 3.9. Изменение прочности и модуля деформации в процессе распреде- ления и уплотнения Показатели асфальтобетона Значение показателей при различной температуре, °C 150 140 120 100 80 60 Предел прочности при сжатии. МПа 0.2—0.3 0.4—0.5 0,7—0.9 1.0—1.3 1.6—2.0 2,5—3,3 Эквивалентный модуль деформации МПа 3—5 9—12 18—23 28—32 40—60 70—100 Для обеспечения правильного температурного режима при уплотнении горячих асфальтобетонных смесей СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги» регламентирует температуру в начале уплотнения в соответствии с табл. 3.10. Считают [14], что благодаря совершенствованию организации технологии и оптимизации зернового состава возможно снижение температуры начала уплотнения по сравнению с [9]. В табл. 3.11 приведены предлагаемые рациональные температурные интер- валы с уточнением и нижнего предела температуры, до которой целесообразно уплотнение смеси. Если уплотняющие органы асфальтоукладчика не работают или малоэффективны, то укатку должен начинать легкий каток, причем при температуре не ниже 125—120 °C, а заканчивать при температуре 110—105 °C. Средний каток наиболее эффективен при температуре укатки от 105 до 85 °C, а тяжелый — от 85 до 65—70 °C. Увеличение содержания щебня и использование более вязкого битума ведет к росту жесткости смеси даже в горячем со- стоянии. Смесь становится менее удобоукладываемой, вследствие чего температура начала и окончания уплотнения будет смещать- ся в большую сторону.
94 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Таблица 3.10. Рекомендуемая температура смесей Вид смеси Марка битума Температура смеси в начале уплотнения, 'С Высокоплотный, плотный асфальтобетон синев А и Б, пористый и высокопористый асфа йьтобеэон с содержанием щебня (гравия) более 40% массы Плотный асфальтобетон типов В, Г и Д, пористый и высоко пористый асфальтобетон с содержанием щебня ^гравия) менее 40% массы и высокопорйстый песчаный Горячая БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130 120—160 100—130 БНД 130/200, БНД 200/300, БН 130/200, БН 200/300 100—140 80—110 СГ 130/200, МГ 130/200, МГО 130/200 70—100 Примечание. При использовании смесей с ПАВ температуру снижают на 10— 20 °C. Таблица 3.11. Дифференцированные температуры уплотнения плотных асфальтовых смесей Тип асфальто-Е бетона Рациональные интервалы температуры уплотнения покрытия на этапах, °C предварительном основном окончательном начало конец начало конец начало конец А 140—145 120—125 120—125 95—100 95—100 80—85 Б 125—130 105—110 105—110 85—90 85—90 70—75 В 115—120 100—105 106—105 80—85 80—85 60—65 Г 125—130 105—110 105—110 85—90 85—90 70—75 Д 105—110 85—90 85—90 70—75 70—75 55—60 По результатам исследований процесса остывания смесей (рис. 3.57) были установлены исходные параметры технологии ус- тройства покрытий из горячих асфальтобетонных смесей [12] и прежде всего максимально возможное время, отводимое для ра- боты каждой из машин, участвующих в операциях раскладки и уплотнения (табл. 3.12 и 3.13).
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 95 Таблица 3.12. Распределение катков по температурным интервалам Толщина слоя, см Темпе- ратура воздуха и основа- ния. °C Врем? остыва- ния смеси от 140 до 55—70°С, мин Среднее время работы мин укладчи- ка (от 140 до 125— 120йС) легкою катка (от 125-120 до 110— 105е С) среднего катка (от 105 до 85°С) тяжелого катка I (от 85 до 70—55°С), 3—4 1—3 15—17 1,5—2,0 1,5—2,0 5—6 7—8 3—4 12—14 28—30 2—3 3—4 8—9 13—15 3—4 23—25 40—43 3—4 5—7 11—13 18—20 6—8 1—3 33—35 3—4 4—6 9—11 16—18 6—8 12—14 48—50 4—6 8—9 15—17 20—22 6—8 23—25 60—64 6—8 10—12 18—20 24—27 Таблица 3.13. Влияние температуры воздуха и толщины укладываемого слоя на процесс остывания смеси Толщина слоя асфальта- бетоне,см Mi ксимальное время укладки и уплотнения при скорости ветра не более 3—4 м/с и температуре воздуха. мин* 0—2 °C 4—5 °C 8—10 °C 13—15 °C 18—20 °C 20 -25 °C 3—4 13—15 16—18 19—21 22—24 25—27 30—32 5—6 18—22 24—27 28—30 32—35 37—40 42—45 8—10 43—46 52—58 63—68 71—77 80—90 95—110 * При скорости ветра 7—8 м/с указанное время уменьшается на ' / а в солнечную безветренную погоду увеличивается на 1 / Таблица 3.14. Зависимость времени уплотнения смеси от условий работы Факторы, влияющие на продолжительность уплотнения Диапазон величин Измене: се вре ечи уплотнения, % Скорость ветра, км/ч 0—20 —26 Температура воздуха, °C 0—20 + 19 Солнечная погода, °C 0...+10* + 15 Толщина слоя, км 35—45 +57 Температура укладываемой смеси, °C 140—160 +40 Минимальная температура уплотнения**, °C 100—90 +30 * Разница температур между поверхностью покрытия и воздухом. ** При температуре укладки 150 °C. По зарубежным данным, при повышении температуры возду- ха, наличии солнечной погоды [22], увеличении толщины слоя, вы-
96 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ сокой начальной температуре смеси и более низкой конечной тем- пературе укатки смеси расширяется отрезок времени, в течение ко- торого можно уплотнять смесь (табл. 3.14 знак +), при увеличении скорости ветра (увеличении скорости охлаждения смеси) техноло- гические условия ужесточаются: время, в которое нужно уложить и уплотнить смесь, должно быть сокращено (табл. 3.14 знак —). Из табл. 3.12, 3.14 видно, что время распределения смеси и ее уплотнения в зависимости от толщины слоя и погодных условий может существенно изменяться. Возникает вопрос, как построить технологию уплотнения и организовать работу всех машин, входящих в отряд по устройству покрытия, чтобы обеспечивать температурные интервалы работы катков разного веса, обязательное их чередование после выпол- нения необходимого числа проходов, непрерывность движения отряда катков вперед при челночной схеме работы и, наконец, обеспечить отсутствие заторов и помех при движении катков по уплотняемой полосе. Расчет захватки. Это возможно только в том случае, если легкий, средний и тяжелый катки будут иметь для работы опре- деленную длину захватки: I I или I., которую каждый каток дол- жен уплотнить требуемым числом проходов за установленный от- резок времени, и немедленно ее освободить для укладки следую- щим, более тяжелым катком (рис. 3.58) При плохо или совсем не работающих уплотняющих органах укладчика и наличии в составе отряда легкого катка общее время уплотнения распределяется следующим образом: укладчик —10%, легкий каток —15%, средний каток — 30% и тяжелый каток — 45%, что затрудняет решение организационных и технологических за- дач производства работ [14]. Каждая из захваток (I, 1с, Г) легкого, среднего и тяжелого кат- ка должна состоять из целого числа отрезков покрытия I прохо- димых укладчиком за время (остывания смеси) от момента ее ук- ладки до начала укатки легким катком (средним или тяжелым) Как только укладчиком подготовят полосу покрытия I ,, сразу начинают ее уплотнение легким катком, затем уступают укатан- ную полосу для работы среднего катка. Средний и тяжелый катки в свою очередь также смещаются вперед на такую же величину, и в итоге за отрядом остается участок полностью укатанного покры- тия длиной Zy. Пока каждый из катков на своей захватке сделает л проходов по одному следу и пл, пс и п по ширине, укладчик подготовит для уплотнения очередной участок покрытия Zy, и сдвижка всех кат- ков вперед снова повторится.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 97 Рис. 3.58. Технология укладки и уплотнения асфальтобетонной полосы При такой организации устройства покрытия соблюдается принцип непрерывности технологических операций при движе- нии отряда машин вперед со скоростью перемещения укладчика и при челночной схеме работы катков в отведенном интервале тем- ператур смеси. В основу этого принципа положено равенство вре- мени укладки смеси на полосе длиной Zy и ее уплотнения каждым катком за п , пк и п проходов. Общая захватка работы всего от- рада машин равна L, =V t. , оощ у оощ' где V — средняя рабочая скорость укладчика; 1о-щ — время остыва- ния смеси от начала ее укладки в покрытие до нижнего предела темпе- ратуры укатки, например 55—70 °C. Участок разбивается на ряд указанных захваток работы каж- дой машины. Длина этих захваток пропорциональна отрезкам времени работы машин, найденным из условия остывания асфаль- тобетона (табл. 3.12). А _ = Z +1 + I + I — I (1 + ex + р+j). оощ ул С ту' / Z Отрезки времени работы катков всегда можно назначить так, чтобы они содержали целое число отрезков времени работы ук-
98 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ладчика и в сумме не превышали общего времени укладки и уп- лотнения смеси, т.е. =t + t +t + t =t (1 + a+B+j), общ у Л С Т у' r J/' где t, tn, tc, tT —- время работы на захватке укладчика, легкого, сред- него и тяжелого катков. При устройстве покрытия, например толщиной 3—4 см, тем- пературе воздуха и основания 23—25 °C (см. рис. 3.576), время ра- боты укладчика ty можно принять равным трем или четырем ми- нутам. Тогда в первом случае «л = 6 (а = 2), tc = 12 (р = 4), «т = 18 (j = 6) и = 39 мин. Во втором случае <л = 8 (а = 2), i( = 12 (Р = 3), tT = 20 (j = 5) и io6i = 44 мин. Длина захваток отряда и отдельных машин определяется вре- менем их работы на захватке и средней рабочей скоростью, кото- рая у старых моделей находится в пределах 1,5—1,7 м/мин, у но- вых диапазон шире, но чаще используется скорость в пределах 2— 7 м/мин. С другой стороны, длина рабочей захватки любого катка равна VK tK L*~ где V — средняя скорость катка на захватке; t — отводимое по усло- вию остывания асфальтобетона время работы катка на захватке; пв — необходимое число проходов катка по одному следу; bv — целое число полос по ширине покрытия, уплотняемых катком Ък = 1, 2, 3, которое мож- но найти с учетом перекрытия по формуле-2 = (1,1+1,3). Из равенства длины захваток, определенных в зависимости от скорости укладчика и катка, получается вполне определенная технологическая зависимость рабочих параметров катка от скоро- сти укладчика (рис. 3.59): V = V п Ь. к у о к Наиболее ответственным моментом в правильной организа- ции и технологии уплотнения асфальтобетона следует считать выбор скорости передвижения V и длины рабочей захватки Z асфальтоукладчика. Здесь нужно исходить из следующего. Во- первых, максимальная скорость укладчика V назначается ис- ходя из требуемой производительности строительства и возмож- ности обеспечения укладчика смесью, а минимальная Z выби- рается такой, чтобы длина рабочей захватки легкого, среднего и тяжелого катков была не менее трех-пяти длин самих катков (по
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 99 Рис. 3.59. Зависимость скорости и числа проходов катка от скорости укладчика (цифры на кривых — число проходов катка) а — при Ьк= 3; б — при Ьк= 2 условию разгона и торможения). У высокопроизводительных укладчиков V назначается еще с учетом предварительного уп- лотнения смеси. Во-вторых, скорость укладчика должна соответ- ствовать возможной скорости катков и требуемому числу прохо- дов по одному следу. Если катки не будут успевать за укладчиком и вынуждены делать меньшее число проходов или вести укатку покрытия, ос- тывшего ниже нормы, можно увеличить общее количество катков, но не более чем на одну машину, иначе на полосе покрытия воз- никнут заторы и помехи, особенно на коротких захватках. Если ширина уплотнения гладковальцовых катков составля- ет 1,2—1,4 м, то при ширине полосы 3,5 м необходимо 3 прохода (Ь = 3,5:1,2 = 3). При сопоставлении возможностей укладчиков и катков (скорость, ширина) оказывается, что слои толщиной 3—4 см при температуре воздуха и основания 1—3 °C требуют условий (скорость, длина захватки), которые практически невозможно ре- ализовать (табл. 3.12, 3.13). Увеличение ширины вальцов катка до 1,9—2,0 м облегчает организацию укатки (Ьк= 3,5:1,9 = 2). Сле- дует заметить, что чем ниже температура воздуха и основания и чем тоньше укладываемый слой, тем быстрее должен двигаться укладчик и тем больше рабочая скорость катков. Погодные усло- вия в связи с этим требуют правильной организации работы авто- транспорта, подающего смесь к укладчику, для обеспечения ка- чественного уплотнения и ровности покрытия. Заметно упрощается и облегчается организация укатки при
100 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ наличии у укладчика эффективных уплотняющих органов, позво- ляющих отказаться от легкого катка и вести укатку по схеме «ук- ладчик—средний каток—тяжелый каток». При такой схеме появ- ляется реальная возможность перераспределять общее, отводи- мое по условию остывания смеси, время на укладку и уплотнение покрытия следующим образом: укладчик — 25%, средний каток — 25%, тяжелый каток — 50%. При обеспечении предварительного уплотнения как минимум до 0,90—0,92 за счет работы уплотняющих органов укладчика на- чинать укатку можно средним катком при температуре смеси око- ло 105—110 °C, что является предпосылкой высокой степени уплот- нения [23]. Нормативное число проходов по одному следу. В соответ- ствии с нормативными документами плотность асфальтобетонных смесей различных составов можно обеспечить определенным ко- личеством проходов катков определенного типа и массы [5]. Для этого при использовании асфальтоукладчиков с трамбую- щим брусом и пассивной выглаживающей плитой (типа ДС-126А, ДС-143) следует уплотнять: — смеси для высокоплотного и плотного асфальтобетона ти- пов А и Б, а также для пористого и высокопористого асфаль- тобетонов с содержанием щебня более 40% — сначала кат- ком на пневматических шинах массой 16 т (6—10 прохо- дов) или гладковальцовым катком массой 10—13 т (8—10 проходов) или вибрационным катком массой 6—8 т (5—7 проходов) и окончательно — гладковальцовым катком мас- сой 11—18 т (6—8 проходов); — смеси для плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также для пористого и высокопористого асфальтобетонов с содер- жанием щебня менее 40% и высокопористого песчаного — сначала гладковальцовым катком массой 6—8 т или виб- рационным катком массой 6—8 т с выключенным вибрато- ром (2—3 прохода), затем катком на пневматических ши- нах массой 16 т (6—10 проходов) или гладковальцовым кат- ком массой 10—13 т (8—10 проходов) или вибрационным катком массой 6—8 т с включенным вибратором (3—4 про- хода) и окончательно — гладковальцовым катком массой 11—18 т (4—8 проходов). При использовании современных отечественных асфальтоук- ладчиков с трамбующим брусом и виброплитой (типа ДС-155) и импортных следует уплотнять: — смеси для высокоплотного и плотного асфальтобетона ти- пов А и Б, а также для пористого и высокопористого асфаль-
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 101 тобетона с содержанием щебня свыше 40% — или сначала катком на пневматических шинах массой 16 т или вибра- ционным катком массой 6—8 т или гладковальцовым кат- ком 10—13 т (4—6 проходов), а затем — гладковальцовым катком массой 11—18 т (4—6 проходов). Уплотнение многощебенистых смесей типа А сначала катка- ми на пневматических шинах, а затем гладковальцовым катком массой 11—18 т обеспечивает получение шероховатой поверхнос- ти покрытия [10]: — смеси для плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также для высокопористого песчаного, пористого и высокопорис- того с содержанием щебня менее 40% сначала гладковаль- цовым катком массой 6—8 т или вибрационным катком 6— 8 т с выключенным вибратором (2—3 прохода), а затем — гладковальцовым катком массой 10—13 т (6—8 проходов), катком на пневматических шинах массой 16 т или вибра- ционным катком 6—8 т с включенным вибратором (4—6 проходов) и окончательно — гладковальцовым катком мас- сой 11—18 т (4 прохода). Уплотнение асфальтобетонных смесей толщиной 10—18 см в соответствии с [5] следует выполнять сначала самоходным кат- ком на пневматических шинах (6—8 проходов), затем гладковаль- цовым катком массой 11—18 т (4—6 проходов). Хотя, как было указано выше, технически возможно устрой- ство слоев толщиной 20 см и более одним слоем, условия дорож- ных работ в Москве показывают, что укладку п уплотнение смеси в таком случае следует производить в 2 слоя. При устройстве нижней части нижнего слоя асфальтобетонно- го покрытия [18] на МКАД толщиной 12 см из пористой асфальто- бетонной смеси уплотнение осуществляли следующим образом: пневмоколеспые и комбинированные катки (после прогрева шин во время уплотнения начального участка гладковальцовыми кат- ками 8—10 т) — не менее 6—8 проходов по одному следу (причем первые 3—4 прохода катки комбинированного действия осуществ- ляют без вибрации), затем виброкатки — не менее 6—8 проходов, причем первые 3—4 прохода с вибрацией 30—35 Гц и максималь- ной амплитудой на скорости 2 км/ч, а последующие — с вибраци- ей 40—50 Гц и минимальной амплитудой с увеличением скорости движения до 4 км/ч [18]. При температурах воздуха до минус 10 °C увеличивают долю проходов тяжелых катков и ведут уплотнение в интервале от 150 до 70 °C [27]. При уплотнении за каждым асфальтоукладчиком должны
102 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ работать сразу два гладковальцовых (тандемных) катка по схе- ме «бок о бок», за которыми по той же схеме работают два пнев- моколесных катка, пригруженных до максимальной массы (20— 24 т), с давлением в шинах до 0,8 МПа. Вместо гладковальцовых катков могут быть использованы катки комбинированного дей- ствия. После первого двойного прохода катки должны сместиться так, чтобы при втором проходе была полностью охвачена вся ширина уплотняемой полосы. Первые 2—4 прохода гладковальцовые катки должны совер- шать в статическом режиме, последующие 10—12 проходов — с вибрацией 45 Гц и минимальной амплитудой. Вибрационные про- ходы должны выполняться при движении катков как вперед, так и назад. Каждый каток должен выполнить 12—16 проходов по од- ному следу. Скорость движения гладковальцового катка в статическом режиме должна быть в пределах 2—3 км/ч вибрационном — 3— 4 км/ч, катка комбинированного действия в статическом режиме — 3—4 км/ч, вибрационном — 5—6 км/ч, пневмоколесного — 6— 11 км/ч. Захватки уплотнения при минусовой температуре должны быть не более 30 м. Уплотнение смесей на полимерно-битумных вяжущих начи- нают при высоких температурах (170—160 °C) захватками не ме- нее 25 м и не более 50 м по одному из двух вариантов (опыт МКАД): 1-й вариант: сначала за 1—2 прохода осуществляют прикат- ку смеси гладковальцовым катком массой 9—11 т без вибрации, затем уплотняют смесь катками комбинированного действия мас- сой 9—10 т (пневмошинами вперед). Первые 3—4 прохода осущест- вляются с включенной вибрацией 30—40 Гц и максимальной амплитудой, а 6—8 последующих — без вибрации. Для выравни- вания покрытия необходимо осуществлять 2—3 прохода гладко- вальцовым катком. При использовании асфальтоукладчиков, оснащенных брусом высокого уплотнения, количество проходов катков можно сокра- тить в 1,5 раза. 2-й вариант: сначала гладковальцовым катком массой 7—10 т производят прикатку смеси за 1—2 прохода без вибрации, затем уплотняют смесь пневмоколесными катками массой 9—13 т. Пос- ле первого прохода пневмокатка по этому же следу осуществляют проход гладковальцового катка массой 7—10 т с вибрацией 30— 40 Гц и максимальной амплитудой. Пневмоколесные и гладко- вальцовые катки должны совершить 6—8 проходов по одному еле-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 103 ду каждый. Завершающие 3—4 прохода гладковальцового катка совершают при вибрации 45—50 Гц. Правила уплотнения. При уплотнении необходимо соблю- дать следующие правила [22]: 1. Уплотнение начинать как можно раньше. Это правило дей- ствительно и при использовании катков легких или сред- ней массы, следующих непосредственно за асфальтоуклад- чиком (при этом не должна нарушаться созданная им ров- ность), и тяжелых катков. 2. Во избежание образования волн каток должен двигаться параллельно оси дороги. Как правило, запрещается его движение под углом к ней. 3. На участках улиц и дорог с продольным уклоном более 30 °/ уплотнение производить снизу вверх. 4. При устройстве покрытий односкатного профиля (значи- тельный поперечный уклон) уплотнение начинают снизу вверх. 5. При первых проходах гладковальцовых катков во избежа- ние образования волн и трещин ведущие вальцы должны быть впереди. Исключение составляет условие работ, ука- занное в п. 3: на участках с большим продольным уклоном при движении потока вверх ведущий валец должен быть сзади (при использовании современных катков с обоими ве- дущими вальцами этой проблемы не существует). 6. Во время уплотнения катки должны быть в непрерывном и равномерном движении. 7. Запрещается останавливать катки или резко менять на- правление движения на неуплотненном и неостывшем слое. 8. Переезд катка с одной полосы на другую должен осуществ- ляться только на ранее уплотненной захватке. 9. Виброуплотнение проводить только в процессе движения катка. Включать и отключать вибрацию необходимо за пре- делами уплотняемой полосы на двигающемся катке. 10. На площадях и перекрестках улиц уплотнение следует про- изводить по взаимно перпендикулярным направлениям или по диагонали. 11. Перед уплотнением пневмошины и вальцы катков необхо- димо смачивать (водой, водным 1%-ным раствором отходов мыловаренной промышленности или смесью воды с керо- сином 1:1) и прогревать во избежание налипания на них смеси (рис. 3.60). 12. Для исключения образования волны каждый последую-
104 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.60. Налипание смеси на вальцы в щий след катка должен быть смещен в направлении уплот- нения относительно предыду- щего на величину, примерно равную диаметру вальца или пневмоколес (рис. 3.61). Схемы уплотнения. При ремонтных работах на неболь- процессе уплотнения ших улицах, местных проез- дах, когда ширина проезжей части перекрывается за один проход асфальтоукладчика, если установлен бортовой камень (или есть краевая полоса), уплотне- ние начинают непосредственно от краев к середине (рис. 3.62). Каток всегда должен возвращаться по той же полосе на уже ос- Рис. 3.61. Уплотнение трех смежных полос, укладываемых одновременно тремя укладчиками 1—7 — проходы катка (пронумерованы только проходы вперед)
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 105 Рис. 3.64. Схема уплотнения при укладке смеси укладчиком, двигающимся ступенчато
106 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ тывший участок покрытия и только там производить маневри- рование. При отсутствш! бокового упора с каждой стороны оставляют не- уплотпенными края не менее 10—15 см, чтобы не подвергать дефор- мации еще горячую неуплотненную смесь (рис. 3.63). Эти края уплот- няют после первого прохода по всей ширине укладываемой полосы. Лучше всего эти места уплотнять катком, оборудованным специаль- ным устройством для уплотнения кромок, или пневмокатком. При ступенчатом движении асфальтоукладчика в процессе укладки уплотнение смеси выполняют, начиная с внешнего края к середине, полосу вокруг сопряжения шириной 20—30 см остав- ляют неуплотненной. Ее уплотняют на заключительном этапе, что- бы достичь соединения обеих полос укладки (рис. 3.64). Уплотнение участка на повороте улицы или дороги нужно на- чинать с вогнутой стороны кривой и двигаться как можно дальше по прямой (рис. 3.65), на уже укатанном участке следует переме- щать каток по касательной. Скорость маневра катка и его рабо- чая скорость должны быть одинаковыми. На таких участках ре- комендуется использовать катки с шарнирно-сочлененной рамой. Рис. 3.65. Схема уплотнения на участке поворота дороги В любом случае укатку производят с перекрытием (по ширине полосы уплотнения) на 20—30 см. При этом нужно следить за тем, чтобы каждая полоса уплотнения для обеспечения равной плот- ности и прочности асфальтобетона по ширине проезжей части была обработана катком практически одинаковое количество раз. На рис. 3 66 представлена неправильная схема укатки дорож- ного полотна шириной В = 3,5 м катком с шириной вальца b = 1,37 м. В данном случае машинист сделал первый проход кат- ка, укатывая 1,37 м по левой стороне полосы. Догнав асфальто- укладчик, он изменил направление (чего делать нельзя), слегка
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 107 Рис. 3.66. Неправильная схема укатки по ширине уплотняемой, полосы переместил каток направо и стал двигаться (2 проход) в обратном направлении по се- редине полосы, при этом с каждой стороны оставалось расстояние до краев по 1,06 м. Третий проход он выполнил опять вперед (в сторону уклад- чика) впритык к правому краю полосы. Четвертый про- ход (назад) был выло лнен сно- ва по середине полосы и пос- ледний — 5 проход (вперед) — аналогично четвертому. В ре- зультате мы видим непра- вильное и неэффективное ис- пользование катка (лишние проходы — 4-й и 5-й — приведут к большей степени плотности в средней части полосы). На рпс. 3.67 представлена правильная схема уплотне- ния, когда при ширине поло- сы 3,5 м и ширине вальца 1,37 м сделано по полосе 3 прохода (с маневрированием за преде- лами захватки) с перекрыти- ем каждого предыдущего про- хода катка (в направлении вперед), равным 30 см. Рис. 3.67. Правильная схема укатки При реконструкции МКАД устройство верхнего слоя по- крытия шириной 22,5 м осуществляли сопряженными полосами од- новременно тремя или четырьмя асфальтоукладчиками (эшелон- ная укладка) на всю ширину без образования холодных продоль- ных стыков [16]. Схема движения катков прп устройстве покрытия одновремен- но тремя асфальтоукладчиками показана на рис. 3.61. Уплотнение начинали полосами от краев (обочина и ограждение «Нью-Джер- си») к середине. Сопряжения (2 продольных стыка) уплотняли кат- ками средней массы 10—13 т ДУ-48 пз отряда асфальтоукладчика, идущего сзади. 6.8. Технический контроль качества работ Технический контроль устройства асфальтобетонных покры-
108 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ тий городских улиц и дорог осуществляется в полном соответствии с требованиями утвержденных проектов и действующих норма- тивно-технических документов. Технический контроль включает визуальную оценку, инструментальные измерения на строящем- ся (ремонтируемом) объекте и лабораторные испытания отобран- ных проб асфальтобетона. В процессе устройства асфальтобетонного покрытия и в пери- од его формирования контролируют [6]: - — качество восстановления разрытий; — ровность, плотность и состояние (чистоту и обработку вя- жущим) основания (существующего покрытия), правиль- ность установки бортовых камней, решеток и крышек лю- ков колодцев подземных сетей; — температуру смеси на всех стадиях устройства покрытия (в каждом автомобиле, прибывающем к месту укладки, перед распределением и в процессе уплотнения); — высотные отметки по оси дороги; — ровность и толщину устраиваемого неуплотненного слоя; • — режим уплотнения; — качество сопряжения полос асфальтобетонного покрытия; — соответствие поперечного и продольного уклонов проекту. При контроле готового покрытия проверяют ширину, толщи- ну и сцепление с нижележащими слоями, ровность, уклоны, ко- эффициент уплотнения; показатели свойств асфальтобетона и параметры сцепных свойств. Ширину и поперечный профиль покрытий проверяют через 100 п.м. Ровность покрытия в продольном и поперечном направ- лении проверяют через 30—50 м. Замеры производят параллель- но оси дороги на расстоянии 1—1,5 м от бортового камня. Для контроля качества готового асфальтобетонного покрытия пробы (вырубки и керны) берут из середины полосы движения не ближе 0,5 м от бортового камня, а также на участках, расположен- ных в непосредственной близости от сопряжений. Пробы отбира- ют через 1—3 сут (после окончания уплотнения и открытия по нему движения автомобильного транспорта) из расчета одна проба с каждых 3000 м2 покрытия [6]. — Высотные отметки устанавливают с помощью нивелира и нивелирной рейки (рис. 3.68). — Толщину уложенного слоя в процессе укладки контроли- руют металлическим щупом с делениями. — Режим уплотнения оценивают по температуре на момент уплотнения фактически задействованным катком, схеме уп- лотнения, количеству проходов. Машинист некоторых мо-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 109 Рис. 3.68. Нивелир и рейка для определения высотных отметок и уклонов Рис. 3.69. Прибор фирмы «Troxler» для контроля плотности делей катков может ориентироваться по показателям при- боров, например фирмы «Troxler», монтируемым на каток, о необходимости продолжать или прекращать уплотнение данным каткам (рис. 3.69). Для оперативного контроля плот- ности в процессе уплотнения рекомендуется использовать различные экспресс-методы (радиоизотопный, порометри- ческий, акустический), для которых разработаны специаль- ные приборы и методики корреляции показаний прибора с величиной плотности асфальтобетона [6]. На рис. 3.70 по- казаны момент разметки полосы для установки прибора «Troxler» (а), тарировка его на (листах стекла, металла) ма- териале с известной величиной плотности (б). — Качество сопряженных полос оценивают визуально, а так- же используют рейку или специальный шаблон (рис. 3.71). — Соответствие поперечного и продольного уклонов проверя- ют с помощью уровня и линейки (рис. 3.72), рейки или ни- велира. Рис. 3.70. Использование прибора фирмы «Troxler» для неразрушающего контроля плотности а — разметка полосы для установки прибора «Troxler»; б— тарировка прибора на листах материала с известной величиной плотности
110 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.71. Оценка качества попереч- ных сопряжений с помощью специаль- ного шаблона — Линейные параметры про- веряют с помощью рулетки или курвиметра (рис. 3.73). — Ровность покрытия в про- дольном направлении проверя- ют с помощью универсальных Рис. 3.72. Проверка поперечного уклона с помощью уровня и линейки Рис. 3.73. Курвиметр для определе- ния линейных параметров Рис. 3.74. Трехметровая складная рейка для контроля ровности в продольном направлении Рис. 3.75. Профилограф для контро- ля ровности и продольного профиля Рис. 3.76. Портативный прибор для контроля сцепления колеса автомо- биля с поверхностью покрытия (ППК- МАДИ-ВНИИБД)
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 111 Рис. 3.77. Отбор кернов а — ручной керноотборник «Цедима»; б — процесс бурения; в — извлечение высверленного керна 3-метровых реек — складных (рис. 3.74) с клином или не- разрезных (последняя модель СоюздорНИИ), а также тол- чкомеров. За рубежом для замера ровности в продольном направлении применяют профилографы (рис. 3.75). — Сцепление колеса автомобиля с поверхностью покрытия оце- нивают приборами ПКРС, ППК-МАДИ-ВНИИБД (рис. 3.76). — Контроль качества уложенной смеси, плотности асфальтобе- тона, толщины слоя и наличие сцепления между слоями осу- ществляют на пробах (вырубках или кернах), отобранных из конструктивных слоев. Для отбора вырубок используют на- резчики швов с алмазными или абразивными дисками. — Дорожная инспекция использует бензорез шведской фир- мы «Хускварна» с диаметром диска 35 см. Отбор кернов раз- личного диаметра осуществляют с помощью ручных или прицепных керноотборников. На рис. 3.77 представлены: ручной керноотборник фирмы «Цедима» с диаметром ко- Таблица 3.15. Нормативные требования величины водонасыщения готового покрытия Вид и тип асфальтобетона Водонасыщение вырубок (кернов) готового покрытия, не более, % Высокоплотные 3,0 Плотные типов: А 5,0 Б, В и Г 4,5 д 4,0 Смеси крупнозернистые плотные I, II типов, песчаные III типа по ТУ 400-24-107-91* 3,0—8,0 Смеси литые IV типа 3,0—8,0
112 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ронки 100 мм (а), процесс бурения (б) и извлечения выс- верленного керна из покрытия (е). — Плотность уложенного слоя оценивают по величине водо- насыщения вырубок или кернов (см. табл. 3.15) и коэффи- циента уплотнения. — Коэффициент уплотнения К асфальтобетонных слоев оп- ределяется по результатам лабораторных испытаний как отношение средней плотности керна (вырубки) к средней плотности переформованного лабораторного образца. Ко- эффициент уплотнения слоев из смесей высокоплотных, а также плотных типа А и Б должен быть не ниже 0,99, из смесей типа В, Г, Д — не ниже 0,98; из пористых и высоко- пористых смесей — не ниже 0,98, литых IV типа и смесей плотных по [6] — не ниже 0,98. 6.9. Возможные дефекты, причины их возникновения и способы устранения Дефекты, возникающие в процессе устройства асфальтобетонных слоев, можно разделить на две основные категории: дефекты, свя- занные с техническим состоянием, регулировкой и технологией при- менения оборудования и состоянием асфальтобетонной смеси во вре- мя ее укладки. В настоящем разделе рассмотрены различные типы дефектов покрытия, причем сначала дается подробное их описание, затем определяются причины их возникновения, а далее предлага- ются решения по устранению дефектов и прогнозируется их влия- ние на эксплуатационные характеристики дороги [23]. В табл. 3.16 приведены сводные дефекты асфальтобетонных покрытий. В ней перечислены типы характерных дефектов ас- фальтобетонного покрытия, а также указаны возможные причи- ны их возникновения. Знаком «—» помечены дефекты, связанные с оборудованием, а знаком «+» — дефекты, обусловленные харак- теристиками смеси. Если причиной дефекта является смесь, то для его устранения вносят определенные изменения в процесс приго- товления, хранения и транспортирования смеси. Так как многие проблемы могут возникать в результате взаимодействия несколь- ких причин, а также могут быть одновременно связаны и с обору- дованием, и с состоянием смеси, то ниже они просто перечислены, а не расположены в порядке приоритетности. 6.9.1. Поверхностные волны На поверхности асфальтобетонного покрытия могут появить- ся волнообразные неровности двух типов: короткие и длинные. Короткие волны в общем случае отстоят друг от друга на расстоя- нии от 30 до 90 см, наиболее часто от 45 до 60 см. Длинные волны
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 113 Таблица 3.16. Возможные дефекты асфальтобетонных покрытий в процессе устройства Виды разрушения иэаиэ аинэнюшь? аоньохвлэоКэу CO r—< 4- 4 + + + 1 1 1 1 I- + 1 1 1 «иаэонхйэноп вн вил ки ои nd иу/» co 4 + + + взшзй деэияхэ -nsifeos. ё’ол а:изЬ’з n 4 + + + 1 1 1 эииваин ooclxoBd aoHbQdsiiojj + + + + 1 1 ЯОШ ШЧНЧКО^ОЙЕ T < + 1 аощ хлчньэдапбп ^ййнэаьээнвяед 4- 1 аинанхокпА эоият? ншй -ваШЛп эоньохехзокйу 4- 1 «инэх аинхэонхйнноц» 1—1 + + + аинЕнс>0и1.‘А.юа вн 1ад<1извэ<1 ан вз-икц о 4- + гыитш кин -книже inarm хо кагетф OO 1 1 всКтэяах BBHVodOHlroajj t- 4- 4- + + + 1 iwecbi on smdcisj co 4- аниИэйээ a aricleiy LC 4- 1 AHHCtan стоя ek ят'((1еяс[ 4- + + + + + ними огтнни i.-'jy co + + 1 1 1 1 1 HHL'OS 9ИЯХОЙ0$[ co + + + + 1 1 Причины ВОЗНИКНОВЕНИЯ 1—< 1. Низкая температура смеси 2. Вариация температуры смеси [3. Смесь содержит влагу |4. Расслоение смеси 5. Неоптимальное содержание битума |6. Неоптимальный зерновой состав 7. Стоянка катка на горячем покрытии 8.Быстрое изменение направления движения |э. Неправильный процесс укатки 10. Некачественная подготовка основания 11. Неправильное взаимодействие с самосвалами |12. Самосвал толкает асфальтоукладчик
Прдолжение табл. 3.16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16 17 18 13. Несоответствие толщины слоя крупности материала + 4- + 14. Дефект выполнения перекрытия стыка — — 15. Простой оборудования из-за задержки самосвала — — 16. Неправильная настройка продольного уклона — — 17. Щуп датчика продольного уклона “подпрыгивает” — — 18. Неправильная настройка контроля продольного уклона — — 19. Неправильно смонтирован контрольный уровень продольного уклона — — — — 20. Вибрация малой частоты — — 21. Неправильно установлены уширители — — 22. Короткие стартовые колодки — 23. Неправильная установка створок питателя — 24. Ролики толкателя изношены, неправильно установлены — 25. Неправильная установка створок питателя — — — 26. Пустой бункер при смене самосвалов — — Окончание табл. 3.16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27. Низко установлена кромка отражающего щита — 28. Не прогрета выглаживающая плита — — — — 29. Неплотно закрыты опорные пластины плиты к каркасу — — — — 30. Износ, коробление опорных пластин — — — — 31. Цилиндры подъема плиты не установлены в плавающем положении — — — — — — — 32. Люфты в соединениях плиты — — — — — 33, Неправильное регулирование механизма контроля толщины — — 34. Малый радиус закругления передней части плиты — 35. Увеличенный радиус закругления передней части плиты — 36. Большая скорость асфальтоукладчика — — — — — 37. Перегружен шнек питателя — — — — — — 38. Нестабильность давления смеси — — — —
116 РАЗДЕЛ III Технология, организация и контроль дорожных работ отстоят друг от друга на гораздо большее расстояние и могут по- являться с периодичностью смены самосвалов. Появление длин- ных волн также может быть обусловлено резким изменением на- правления движения катка, особенно при укатке толстых слоев. Волнистая поверхность асфальтобетонного покрытия может иметь внешний вид, напоминающий стиральную доску. Обычно это является результатом неправильной работы виброкатка. Рас- стояние между волнами на такой поверхности, как правило, очень небольшое — обычно менее 7 или 10 см. Причины появления дефекта. Основной причиной появле- ния коротких волн на асфальтобетонной поверхности является неравномерное давление смеси на выглаживающую плиту. В ре- зультате неравномерной подачи материала пластинчатыми кон- вейерами к шнековым питателям выглаживающая плита то под- нимается, то опускается под воздействием меняющегося давления смеси. Если смесь подается в шнековую камеру периодически в избыточном (шнеки полностью закрыты) или в недостаточном ко- личестве (видна нижняя часть лопастей шнека), соответственно будет меняться давление на выглаживающую плиту, и вследствие этого формироваться волнистый слой. Другой причиной появления коротких волн может быть изношен- ность шарнирных сочленений выглаживающей плиты, например повышенный люфт в механизме регулировки положения плиты. Помимо этого, короткие волны могут быть обусловлены неправиль- ным монтажом или настройкой чувствительности датчика автома- тического контроля за продольным уклоном, а также неправильно выбранным контрольным уровнем продольного уклона. Причина может также быть связана с использованием подвижного контрольно- го уровня (типа «плавающая балка»), который «подпрыгивает» при движении асфальтоукладчика, или тем, что водитель самосвала нажимает тормоз, когда асфальтоукладчик толкает самосвал. Короткие волны могут быть также вызваны нестабильным со- ставом смеси, особенно если жесткость смеси варьируется из-за из- менений ее температуры. При изменении жесткости смеси соответ- ственно меняются и силы, действующие на выглаживающую плиту, в результате чего плита то приподнимается, то опускается, форми- руя при этом волнистое полотно. И, наконец, если при изготовлении смеси неправильно выбран гранулометрический состав, содержа- ние битума, температура смеси и/или содержание влаги, то катки будут смещать или сдвигать такую смесь в процессе укатки. Одна- ко наиболее часто короткие волны на асфальтобетонном полотне по- являются не в процессе укатки, а в результате неправильной рабо- ты асфальтоукладчика или изменяющейся жесткости смеси.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 117 Длинные волны могут появляться на асфальтобетонном полот- не по тем же причинам, что и короткие. Например, изменение ко- личества смеси, подаваемого к выглаживающей плите, или пода- ча смеси с изменяющейся жесткостью приводят к изменению дав- ления на выглаживающую плиту, в результате чего она создает «волну» в формируемом полотне. Если появление очередной длин- ной волны можно соотнести с разгрузкой следующего самосвала, то причиной волны может быть неправильная установка заслон- ки питателя асфальтоукладчика в загрузочном бункере или опу- стошение загрузочного бункера и пластинчатого конвейера к мо- менту разгрузки очередного самосвала. Кроме того, причиной по- явления длинных волн может явиться неудовлетворительное техническое состояние и неправильная работа выглаживающей плиты (например в результате частой ручной регулировки тол- щины слоя с помощью рукояток), а также неправильно смонтиро- ванные устройства автоматического контроля за продольным ук- лоном. Длинная волна может появляться и в случае использова- ния контрольного уровня продольного уклона в виде натянутой струны, имеющей провисание между опорами. Неверная работа самосвалов также является одной из причин возникновения длин- ных волн, например, если самосвал давит кузовом на загрузоч- ный бункер или если водитель нажимает тормоз, когда асфальто- укладчик толкает самосвал. Причиной также может быть волнообразная поверхность, со- ответствующая состоянию нижнего слоя, на который производит- ся укладка нового покрытия. В этом случае формируемые длин- ные волны будут являться отражением волн нижнего слоя. Длин- ные волны могут появиться в местах, где было недостаточное предварительное уплотнение асфальтоукладчиком, а масса кат- ка велика или работает под углом к направлению укладки. Де- фекты могут возникать при укатке асфальтобетонных слоев тол- щиной более 10 см из песчаных смесей или если в применяемой для таких слоев щебеночной смеси максимальный размер частиц относительно мал в сравнении с толщиной слоя. В этом случае появление длинной волны на поверхности обусловлено ядром уп- лотнения, создаваемым впереди катка. Длинные волны, причина возникновения которых — смесь, мо- гут возникать вследствие расслоения смеси, проявляющегося при каждой новой загрузке асфальтоукладчика очередным самосвалом, или вследствие высокой температуры смеси. В результате этих при- чин силы, действующие на выглаживающую плиту, меняются и выглаживающая плита формирует волнистую поверхность. Уплот- няющее оборудование также может создавать волнистое полотно,
118 РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ Рис. 3.78. Образование волны при уплотнении гладковалъцовым катком с малым диаметром вальца если оператор катка будет резко поворачивать каток или резко ме- нять направление движения на противоположное. Длинные волны могут быть связаны с применением статических гладковальцовых катков с малым диаметром D вальца, движением ведомым вальцом вперед (рис. 3.78). Неровный внешний вид асфальтобетонного покрытия, напоминающий стиральную доску, обычно обусловлен не- правильной работой вибро- катка. Данный тип уплотняющего оборудования следует приме- нять с максимально возможной частотой вибрации и амплитудой, выбранной соответственно толщине уплотняемого слоя. Обычно для более толстых слоев применяют большую амплитуду, а для тонких — малую. Дефект «стиральная доска» проявляется в боль- шей мере, если каток производит укатку на высокой скорости при частоте вибрации менее 2400 оборотов в минуту. Волнообразные неровности вследствие сдвига (смещения) сме- си в продольном направлении образуются как во время укатки, так и под действием движущегося транспорта. Чаще сдвигу под- вержены песчаные смеси, уплотнение которых осуществляется от- носительно тяжелым катком при повышенной температуре в фор- сированном режиме. Причиной этого может быть также избыток вяжущего, распределенного по ремонтируемому участку, или на- личие грязи, пыли (эффект «скольжения» слоя). Устранение дефекта. Избавиться от коротких волн на повер- хности асфальтобетонного покрытия можно только путем предуп- реждения их появления. Самым важным показателем, который следует контролировать во избежание появления коротких волн, является поддержание равномерной подачи смеси к выглажива- ющей плите (обеспечение стабильности давления смеси на выг- лаживающую плиту). Кроме того, необходимо, чтобы жесткость смеси, которая зависит от температуры и ее состава, поддержива- лась по возможности равномерной. Количество смеси, подаваемой к выглаживающей плите, контролируется путем регулировки по- ложения заслонок питателей в загрузочном бункере и посредством поддержания пластинчатых конвейеров и шнековых питателей в постоянной работе практически все время (близко к 100 %), пока асфальтоукладчик продвигается вперед. Жесткость смеси конт- ролируется в процессе ее производства на асфальтобетонном за-
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 119 воде путем поддержания в установленных пределах температу- ры смеси, зернового состава и содержания битума. Чтобы проверить, не является ли причиной возникновения вол- нистой поверхности устройство автоматического контроля за про- дольным уклоном, необходимо отключить его и посмотреть, будут ли после этого снова появляться волны. Если это устройство неисп- равно, то необходимо посмотреть инструкции по его эксплуатации и обслуживанию для того, чтобы устранить неисправность. Необ- ходимо также проверить наличие провисания натянутой струны между опорами (если она применяется) посредством обратного ви- зирования в то время, когда щуп датчика скользит по струне. Воз- никновение коротких или длинных волн вследствие механическо- го износа соединений или самой выглаживающей плиты обычно проверяют путем внимательного наблюдения за выглаживающей плитой во время укладки. Возникновение коротких или длинных волн по причине неправильной работы самосвалов и/или уплотня- ющего оборудования также очень легко проверить, потратив не- сколько минут на внимательное наблюдение за их работой. Сдвигоустойчивость смеси повышают содержанием дроблено- го материала, уменьшением содержания битума. Если дефект «стиральной доски» (рис. 3.79) обусловлен неправильной работой катка вибрационного действия, не- обходимо установить пра- вильные амплитуду и частоту колебаний и/или изменить скорость катка. Влияние дефекта на эк- сплуатационные характе- ристики покрытия. Длин- ные и короткие волны, а так- же сдвиги на поверхности асфальтобетонного покрытия сказываются на его эксплуатационных характеристиках в двух аспектах. Во-первых, волны уменьшают ровность дороги, что со- ответственно снижает ее пригодность для движения. Если волны настолько сильно выражены, что повышают динамическую или ударную нагрузку при движении тяжелых грузовых автомобилей, то появляется необходимость ограничения скорости движения, иначе это может привести к разрушению поверхности покрытия и увеличению ДТП. Во-вторых, наличие волн и сдвигов может при- вести к снижению плотности покрытия, что в свою очередь умень- шает срок службы асфальтобетонных покрытий. Рис. 3.79. Волнистая поверхность типа «стиральной доски»
120 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Так как дефект «стиральной доски» влияет на величину полу- чаемой плотности, он может уменьшить срок эксплуатации дан- ного асфальтобетонного покрытия. Кроме того, из за проявления этого дефекта будет повышаться износ шин транспортных средств, движущихся по данной дороге. 6.9.2. Разрывы Существует три типа разрывов асфальтобетонного покрытия (или сдвигов слоя смеси выглаживающей плитой асфальтоуклад- чика). Классификация разрывов производится по расположению разрыва: а) в центре полосы, б) по внешним кромкам и в) по всей ширине. Разрывы покрытия обычно обусловлены плохим техни- ческим состоянием или неправильной работой асфальтоукладчи- ка, пониженной температурой смеси, а также неправильно выб- ранным ее зерновым составом, не соответствующим требованиям укладки слоя данной толщины (толщина слоя менее чем в 2 раза превышает максимальный размер частиц). Причины появления дефекта. Выглаживающая плита ас- фальтоукладчика имеет неправильный поперечный профиль, который необходимо отрегулировать. Появление разрывов позади выглаживающей плиты чаще все- го обусловлено неправильным соотношением поперечного профи- ля передней и задней части выглаживающей плиты. Разрыв в цен- тре полосы на ширину около 30 см может быть следствием излиш- ней регулировки профиля передней части выглаживающей плиты. Для большинства смесей поперечный профиль передней части выг- лаживающей плиты асфальтоукладчика должен быть слегка боль- ше задней. Если соотношение подобрано правильно, то выглажи- вающая плита будет формировать ровное полотно по всей ширине. Разрыв покрытия по центру шириной от 15 до 20 см может быть обусловлен недостатком количества асфальтобетонной смеси (ниже центра шнекового вала) в середине шнековой камеры. Это может произойти в результате неправильной установки питате- лей, когда к выглаживающей плите подается малое количество смеси. Причиной появления такого дефекта может быть отсут- ствие, износ или неправильная установка шнека или лопастей на конце шнекового вала, которые предназначены для подачи смеси под передаточный механизм, расположенный в центре. Боковые разрывы могут быть обусловлены как неправильной установкой заслонок питателя бункера, так и неправильным мон- тажом уширителей выглаживающей плиты. Разрыв покрытия по всей ширине полосы может появиться вследствие нескольких причин. Он может произойти в результа-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 121 те искривления или износа опорных пластин выглаживающей плиты. Кроме того, разрыв может произойти в том случае, если скорость движения асфальтоукладчика слишком велика для дан- ной конкретной смеси. Если максимальный размер частиц запол- нителя велик по отношению к толщине укладываемого слоя, это также может стать причиной разрыва покрытия по всей ширине. Существенное влияние может оказать низкая температура сме- си, особенно если при этом выглаживающая плита также имеет низкую температуру. Устранение дефекта. Постоянные разрывы в центре или по краям полосы могут быть устранены с помощью регулировки со- отношения поперечных профилей передней и задней части выгла- живающей плиты. Если данная регулировка не поможет устра- нить разрывы, то необходимо изменить положение. Разрыв поло- сы по всей ширине, вызванный использованием холодной выглаживающей плиты, холодной смеси, износом пластин выгла- живающей плиты или неправильным соотношением толщины формируемого слоя и максимальным размером зерен, можно пре- дупредить прогреванием выглаживающей плиты перед началом укладки, повышением температуры смеси, заменой изношенных или покоробившихся опорных пластин выглаживающей плиты или соответствующим увеличением толщины слоя покрытия. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Разрыв покрытия влияет на его эксплуатацион- ные характеристики, так как в местах разрывов происходит изме- нение сплошности слоя, в связи с чем может происходить разру- шение кромок, ухудшение ровности, снижение плотности, увеличение водонасыщения. 6.9.3. Неоднородность текстуры поверхности Неоднородность текстуры покрытия можно определить как нео- днородный внешний вид поверхности в продольном и поперечном направлении после укладки и укатки верхнего слоя. Часто отли- чие внешнего вида поверхности обусловлено скоплением крупных частиц щебня в поверхностном слое при формировании выглажи- вающей плитой. Обычно песчаные смеси позволяют получить по- лотно с более однородной текстурой, чем смеси щебеночные. Причины возникновения дефекта. Многие факторы влия- ют на способность асфальтоукладчика укладывать слой с однород- ной текстурой. Неравномерность процесса подачи смеси к выгла- живающей плите в результате перегрузки шнековых питателей или уменьшение содержимого загрузочного бункера перед разгрузкой очередного самосвала могут обусловить вариации в количестве сме-
122 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ си, попадающей под выглаживающую плиту и, соответственно, спо- собствовать формированию слоя с неоднородной текстурой. При- чиной может явиться и неудовлетворительное техническое состоя- ние выглаживающей плиты, включая работу изношенных или про- слабленных в местах крепления опорных пластин выглаживающей плиты, неправильный монтаж уширителей выглаживающей пли- ты или снижение частоты вибрации выглаживающей плиты. Кро- ме того, неоднородная поверхность может быть обусловлена низ- кой температурой смеси (по вине асфальтобетонного завода или из- за долгого простоя асфальтоукладчика в ожидании прибытия самосвалов), особенно если это усугубляется низкой температурой самой выглаживающей плиты. Расслоение смеси, т.е. разделение крупных и мелких зерен минерального материала вследствие не- правильного состава или неправильного обращения со смесью при ее изготовлении, загрузке, транспортировке, разгрузке или уклад- ке также оказывают влияние на неоднородность поверхности до- рожного покрытия. На появление этого дефекта также оказывают влияние все те факторы, которые вызывают неоднородность самой смеси, например отклонения в зерновом составе смеси или в содер- жании битума, а также температура смеси. Устранение дефекта. Множественность причин неоднород- ной поверхности покрытия обусловливает вариантность устране- ния этого дефекта. В первую очередь необходимо контролировать работу асфальтоукладчика при равномерности подачи смеси к выг- лаживающей плите. Техническое обслуживание асфальтоуклад- чика и выглаживающей плиты в целях поддержания их должно- го рабочего состояния следует проводить надлежащим образом. Толщина укладываемого слоя в уплотненном виде должна зада- ваться исходя из того, чтобы она как минимум в 2 раза превыша- ла максимальный размер частиц. И, наконец, необходимо на ста- дии приготовления скорректировать смесь, уточнив грануломет- рический состав или содержание битума, чтобы ликвидировать расслаивание. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Неоднородная текстура поверхности обычно сопро- вождается неравномерностью плотности асфальтобетонного по- крытия. Участки поверхности, на которых выглаживающая пли- та вырывала крупные частицы заполнителя или в которых произошло расслоение смеси, обычно имеют меньшую плотность после укатки, что и на остальных участках. Из-за снижения плот- ности и повышения выкрашивания срок службы и пригодность к эксплуатации такого асфальтобетонного покрытия заметно сокра- щаются.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 123 6.9.4. Следы от выглаживающей плиты Следы от выглаживающей плиты — это поперечные вмятины в асфальтобетонном покрытии. Они возникают при остановке ас- фальтоукладчика для разгрузки очередного самосвала. В зависи- мости от свойств смеси следы могут быть иногда едва заметными, а иногда и очень глубокими. Следы от выглаживающей плиты могут также возникать и в продольном направлении в случае при- менения жестких уширителей или раздвижных секций выглажи- вающей плиты Причины возникновения дефекта. Существует несколько причин возникновения следов от выглаживающей плиты. Первой причиной является недопустимый зазор в соединении выглажива- ющей плиты с шасси. Если причина в этом, то следы выглаживаю- щей плиты будут появляться каждый раз, когда останавливается асфальтоукладчик. Другой причиной возникновения этого дефек- та является неправильная регулировка положения выглаживаю- щей плиты, когда она движется, опираясь на свою заднюю кромку. Еще одной причиной возникновения следов от выглаживающей плиты могут быть толчки асфальтоукладчика самосвалом, когда тот подъезжает на разгрузку, и/или вследствие того, что водитель самосвала нажимает тормоз, когда асфальтоукладчик толкает са- мосвал. В этом случае следы от выглаживающей плиты появляют- ся только при неправильном взаимодействии самосвала и асфаль- тоукладчика. На более мягкой смеси следы могут быть более за- метными, особенно в случаях, когда применяется тяжелая выглаживающая плита с выдвижными секциями или с нескольки- ми жесткими уширителями. Продольные следы от выглаживающей плиты обусловлены неправильным монтажом уширителей. Когда применяются уши- рители, их угол атаки и высота монтажа должны быть такими же, как и у основной выглаживающей плиты. Если применяются выд- вижные секции, то при их неправильном монтаже на асфальтобе- тонном полотне могут появиться две продольные полосы по кон- цам основной выглаживающей плиты и/или у внутренней кром- ки уширителей, расположенных с каждой стороны основной выглаживающей плиты. Устранение дефекта. Если поперечные следы появляются вследствие изношенности механического соединения выглажива- ющей плиты к асфальтоукладчику пли неправильной установки самой выглаживающей плиты, то необходимо произвести ремонт. Если следы от выглаживающей плиты обусловлены тем, что тол- кает самосвал асфальтоукладчик, то операцию укладки асфаль- тобетонной смеси необходимо изменить таким образом, чтобы при
124 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ движении асфальтоукладчик толкал самосвал. Кроме того, как только асфальтоукладчик коснется самосвала, водитель должен пользоваться тормозами только для удержания самосвала в кон- такте с асфальтоукладчиком. Появление следов от выглаживающей плиты на асфальтобе- тонном полотне можно предотвратить, особенно при укладке очень пластичной смеси, путем работы асфальтоукладчика без остано- вок на загрузку самосвалов. Безостановочная работа асфальтоук- ладчика обеспечивается посредством загрузки бункера с помощью устройства для подъема асфальтобетонного валика с поверхности покрытия или с помощью асфальтоперегрузчика. Однако при заг- рузке асфальтоукладчика непосредственно самосвалами рекомен- дуется останавливать асфальтоукладчик при смене самосвалов, при этом остановку и возобновление движения асфальтоукладчи- ка необходимо производить по возможности быстро. В противном случае машинист асфальтоукладчика может использовать содер- жимое загрузочного бункера в период смены самосвалов, в резуль- тате чего снизится давление смеси на выглаживающую плиту и повысится вероятность расслоения смеси при каждой смене само- свалов. Продольные следы, обусловленные неправильной высо- той подъема уширительной сглаживающей плиты, можно устра- нить путем регулировки положения каждого уширителя по отно- шению к основной выглаживающей плите. При этом следует отрегулировать и высоту, и угол атаки уширителей. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Поперечные следы от выглаживающей плиты обычно не снижают срока службы асфальтобетонного покрытия. Однако они могут вызвать повышенную динамику движения транспорта на выступах, которые могут остаться на дороге, даже после укатки. Если эти следы глубокие, то с разных сторон этого «стыка» ка- ток может сделать неадекватное уплотнение смеси (когда он де- лает первоначальный проход по более высокому слою). Если в про- цессе укатки не удаётся устранить продольные следы от выгла- живающей плиты, то на полотне останутся неровности. 6.9.5, Растрескивание Растрескивание асфальтобетонного покрытия заключаете^ в появлении коротких поперечных трещин, обычно имеющих длину от 2,5 до 10 см и отстоящих друг от друга на 2,5—7,5 см, как показа- но на рис. 3.80. Эти поверхностные трещины обычно незаметны во время укладки асфальтобетонного слоя. Они могул появляться толь- ко после второго—третьего прохода или после нескольких прохо-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 125 Рис. 3.80. Растрескивание асфальтобе- тонного слоя в процессе уплотнения дов катка, когда плотность слоя приближается к заданно- му значению. Наиболее часто появление трещин происходит в случае применения катка статического действия для первичной укладки. Крайне редко трещины появляются при ис- пользовании катка на пневматических шинах для первичной укат- ки. Однако если для первичной укатки применяют пневмокаток, промежуточную укатку выполняет каток статического действия, а температура слоя еще высокая, то в случае «мягких» смесей под дей- ствием стального вальца на поверхности могут появляться трещи- ны. Иногда появление трещин связано с «переуплотнением» слоя. Как правило, трещины не распространяются на всю глубину слоя, их обычная глубина составляет от 1.3 до 0,95 см. Причины возникновения дефекта. Частой причиной появ- ления поперечных трещин является неправильный состав смеси: избыточное содержание в смеси текучих веществ (слишком много битума или влаги); неправильный зерновой состав песка — слиш- ком много фракций среднего размера (1,25 и 0,63 мм) и слишком мало песка мелких фракций (0,315 и 0,14 мм); зерновой состав по- добран с низкой остаточной пористостью асфальтобетона. При из- быточном количестве текучих веществ смесь «ползет» под уплотня- ющим оборудованием. Увеличение количества мелких фракций заполнителя в смеси также делает смесь текучей. Смеси, состав которых характеризуется низкой пористостью, обычно бывают бо- лее пластичны и «ползут» под действием усилия, оказываемого кат- ками вибрационного или статического действия. Причиной появ- ления трещин могут быть такие особенности минеральных зерен, как пористая (капиллярная) поверхность, наличие пыли, покры- вающей частицы. Такая смесь будет смещаться под вальцами или шинами уплотняющего оборудования в продольном направлении вместо вертикального уплотнения. Причиной растрескивания яв- ляется образование головного ядра уплотнения перед движущи- мися вальцами катка. Растрескивание поверхности будет еще боль- шим, если в дополненйе к неправильному составу смеси укатка будет производиться при температуре, слишком высокой для конк- ретной марки битума. По мере повышения температуры смеси вяз- кость битума снижается, и смесь становится более мягкой. Кроме того, на склонность к растрескиванию влияет температурная чув- ствительность самого битума. Иногда растрескивание может быть обусловлено разностью температур горячей смеси и переохлаждением поверхности ас-
126 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ фальтобетонного покрытия (тепловое растрескивание). В холод- ные дни при ветреной погоде вполне возможно, что температура существующей дороги, на которую укладывается новый слой, бу- дет быстро понижаться. Поверхность только что уложенного слоя будет быстро остывать, а температура смеси внутри будет при этом достаточно высокой. Такая разность температур и обусловит рас- трескивание покрытия под воздействием уплотняющего оборудо- вания. Существует и ряд второстепенных факторов, вызывающих по- верхностное растрескивание. Под весом катка может создаваться избыточный прогиб предыдущих слоев и перенапряжение в дан- ном слое. Растрескивание может быть связано с неправильной организацией укатки: задержка работ по уплотнению толстых слоев, укатка на высоких скоростях, быстрая остановка катков, рез- кие повороты катков на горячем полотне, излишнее количество проходов для окончательной укатки или проведение окончатель- ной укатки в то время, когда полотно все еще имеет высокую тем- пературу. И, наконец, растрескиванию способствует слабая связь между новым слоем и поверхностью существующей дороги вслед- ствие ее загрязнения или недостаточной обработки вяжущим ма- териалом. Устранение дефекта. Так как растрескивание в основном связано с состоянием смеси, то радикальным решением является изменение свойств асфальтобетонной смеси. Быстрый способ из- менения характеристик смеси — уменьшение содержания биту- ма или влаги с помощью надлежащего просушивания заполните- ля. Но это касается в основном песчаных смесей. Другие измене- ния характеристик смеси требуют большего времени и затрат, например, изменение зернового состава с целью уменьшения со- держания мелких фракций или с целью увеличения пористости смеси. Однако изменение состава смеси следует производить очень осторожно, чтобы не ухудшить прочностные и эксплуатационные характеристики смеси. Также можно быстро принять корректирующие меры и в слу- чае, когда растрескивание вызвано режимом уплотнения. Если смесь является пластичной из-за избыточного содержания теку- чих веществ, неправильного зернового состава или малой порис- тости, то можно применить способ укладки смеси при понижен- ной температуре, позволяющей избежать растрескивания повер- хности укатанного слоя В этом случае укатку задерживают во времени для снижения температуры смеси, соответственно вяз- кость битума при этом повысится, в результате смесь станет более жесткой и перестанет «ползти» под катками. Однако задержка с
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 127 укаткой может соответственно уменьшить вероятность достиже- ния заданного уровня плотности покрытия. Таким образом, про- блема заключается в том, как уплотнить смесь, которая «ползет» под воздействием уплотняющего оборудования. Для пластичных смесей сложнее достичь обе цели одновременно (уплотнить смесь без поверхностного растрескивания и получить данную плотность). Понизить температурный режим уплотнения можно за счет того, что зона укатки (расстояние между асфальтоукладчиком и кат- ком, производящим первоначальную укатку) увеличивается и та- ким образом выделяется дополнительное время на остывание сме- си перед первоначальной укаткой. Применимость данного спосо- ба предупреждения появления трещин определяется двумя факторами: действительное исчезновение трещин или значитель- ное снижение их количества и получение требуемой плотности при укатке. Для определения зоны укатки в таком случае необходимо проверить плотность с помощью радиометрического прибора и по кернам, вырезанным из уложенного слоя. Если измерения пока- жут, что надлежащая плотность достигнута, а растрескивание зна- чительно снижено, то задержку по времени для укатки пластич- ных смесей применить можно. Еще одним возможным решением является замена типа или массы катка и изменение схемы укатки. Если для начальной укат- ки применялся каток статического действия со стальными валь- цами, то его следует заменить катком на пневматических шинах или катком вибрационного действия. На некоторых очень плас- тичных смесях растрескивание может происходить даже в том слу- чае, когда первоначальную укатку производит пневмокаток или каток вибрационного действия, а промежуточную укатку — каток статического действия с гладкими вальцами. Однако большую эффективность и производительность получают, применяя каток на пневматических шинах для первоначальной укатки, так как каток данного типа редко вызывает растрескивание поверхности укатываемого слоя. Может случиться, что ни одно из предложенных решений не может устранить растрескивание. Каждая смесь имеет свою соб- ственную способность к укатке. Некоторые пластичные смеси дают растрескивание в очень широком диапазоне температур даже при такой низкой температуре, как —65 °C, другие смеси будут рас- трескиваться только при более высоких температурах укладки. Во всяком случае все смеси, имеющие нестабильную структуру, будут растрескиваться под катком с гладкими фальцами. Поэто- му основным решением является отказ от применения таких сме- сей: их состав должен быть изменен.
128 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Хотя трещины проникают в глубь слоя на неболь- шую глубину, они существенно снижают эксплуатационные ха- рактеристики покрытия. Если при увеличении зоны укатки в це- лях снижения растрескивания снижается плотность, то результатом такой борьбы с растрескиванием будет существенное снижение срока службы асфальтобетонного покрытия, т к. в нем возрастает пористость. Асфальтобетонное полотно, имеющее тре- щины, по всей вероятности, быстро придет в негодность под воз- действием движущегося транспорта. 6.9.6. «Жирные» пятна на поверхности покрытия «Жирные» пятна на асфальтобетонном полотне представляют собой участки поверхности, на которую просочился битум в процес- се укладки и укатки асфальтобетонного покрытия. Такие пятна могут располагаться на поверхности как в произвольном порядке, так и в виде довольно правильного рисунка. Просачивание битума на поверхность происходит под воздействием движущегося транс- порта. Оно обычно появляется в виде двух продольных полос. Причины возникновения дефекта. «Жирные» пятна в пер- вую очередь могут быть обусловлены избыточной пластичностью смеси. Если влага не будет удалена из материала (особенно пори- стого) в процессе сушки и приготовления смеси на асфальтобетон- ном заводе, то, испаряясь и поднимаясь на поверхность, она потя- нет за собой битум, когда асфальтоукладчик будет укладывать слой этой смеси. Если асфальтоукладчик укладывает расслоив- шуюся смесь, то может получиться так, что битум будет находить- ся на поверхности топ части расслоившейся смеси, которая имеет его избыточное содержание. Обычно просачивание жидкости обусловлено двумя причина- ми. Во-первых, это избыточное содержание текучих веществ в со- ставе смеси (битума и воды). Под действием транспорта избыточ- ная влага и битум будут подниматься на поверхность дороги. Яв- ление просачивания обычно наблюдается в жаркую погоду, когда вязкость битума наименьшая. Просачивание происходит в первые дни эксплуатации дороги, когда в смеси все еще может содержать- ся влага (в непросушенном материале) или вязкость битума отно- сительно низкая. Во-вторых, просачивание также может быть свя- зано с недостаточным объемом пор в минеральном остове, для за- полнения его битумом. В этом случае в результате уплотняющего воздействия движущегося транспорта выдавливание битума бу- дет происходить как непосредственно после сдачи дороги в эксп- луатацию, так и в более поздний период.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 129 Ещё одной возможной причиной просачивания является со- стояние ремонтируемой поверхности, на которую укладывают слой новой смеси. Если при подготовке поверхности существующей до- роги распределено избыточное количество битума или мастики, используемой для заполнения трещин и стыков, то часть этих ма- териалов может впоследствии просочиться на поверхность нового слоя. Устранение дефекта. Чтобы исключить появление «жирных» пятен на поверхности уложенного слоя, важно применять для из- готовления смеси только сухой заполнитель и обеспечить произ- водство смеси на асфальтобетонном заводе с наименьшим содер- жанием влаги (не превышающем 0,5%). Просачивание избыточ- ного битума на поверхность дороги можно снять путем снижения содержания битума с учетом других характеристик смеси, таких как пористость минерального остова и остаточная пористость. Од- нако просачивание битума, усложненное образованием колеи, можно ликвидировать только посредством полного изменения со- става смеси. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. «Жирные» пятна на поверхности дороги, если их немного, не оказывают существенного влияния на срок службы дороги. «Жирные» пятна в большом количестве и просачивание по следу движения транспорта снижают эксплуатационные харак- теристики дороги, так как они являются показателем неравномер- ности содержания битума и пор в смеси на различных участках дороги. Кроме того, дорожное покрытие с «жирными» пятнами по следу движения транспорта обычно имеет и другие дефекты, на- пример сдвиг покрытия, образование колеи и снижение коэффи- циента сцепления. Для обеспечения нормальной эксплуатации дороги необходимо проверить и изменить состав смеси. 6.9.7. Следы от катка В процессе первоначального и промежуточного уплотнения асфальтобетонного покрытия катками любого типа на поверх- ности слоя остаются продольные следы в виде вмятин или вали- ков (рис. 3.81). Такие следы обычно удается устранить в про- цессе окончательной укатки. Если же технологический режим нарушен, то продольные отпе- Рис. 3.81. Следы от катка в виде валиков в результате бокового выдавливания смеси
130 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ чатки, не устраненные в процессе окончательной укатки, могут остаться на поверхности слоя. Следы от катка возникают и в тех случаях, когда каток оставляют на «горячем» полотне или когда каток вибрационного действия работает на одном месте в режиме вибрации. Катки на пневматических шинах (при использовании их для начальной укатки) могут оставлять заметные продольные следы, которые остаются на полотне и после окончательной укат- ки. Эффект «стиральной доски» возникает на полотне в том случае, когда каток вибрационного действия работает с неправильно подо- бранной амплитудой или частотой колебаний (как указано выше). Причины возникновения дефекта. Следы от катков на до- роге являются показателем недостаточного количества проходов при укатке. Если процесс укатки прекращают до выполнения тре- буемого количества проходов или если смесь остывает прежде чем будет закончен процесс укатки, то на поверхности дороги остают- ся продольные вмятины или морщины. Следы от катков могут также быть показателем применения пластичной или очень горя- чей, предварительно недоуплотненной асфальтоукладчиком сме- си. Водитель катка обычно не в состоянии удалить вмятины, по- явившиеся на текучей или нестабильной смеси. Обычно «мягкая» смесь не выдерживает веса катка до тех пор, пока ее температура не снизится до уровня, при котором повысится вязкость битума, и соответственно жесткость смеси. Однако снижение температуры смеси может препятствовать достижению при укатке требуемой плотности асфальтобетонного покрытия, т.к. еще до окончания укатки смесь потеряет свою способность к уплотнению. По этой причине следы от катков, производящих начальную и промежу- точную укатку, иногда невозможно устранить в процессе оконча- тельной укатки. Свойства битумов, минеральных материалов и смеси в целом являются факторами, не позволяющими в ряде слу- чаев устранить следы от катков в процессе окончательной укатки. Устранение дефекта. Если причиной следов катков на по- верхности дороги является недостаточная укатка, то для правиль- ного уплотнения смеси необходимо выполнить большее количе- ство проходов при начальной, промежуточной и окончательной укатке. Устранение вмятин от катков, обусловленных состоянием смеси, связано с улучшением состава смеси и работы асфальтобе- тонного завода. Качество и содержание битума в смеси, свойства заполнителя и температура смеси имеют большое влияние на уп- лотняемость и стабильность смеси в процессе укатки. Как прави- ло, бывает невозможно удалить следы от катков, если температу- ра начала укатки не понизится до относительно низкого уровня, составляющего обычно 70 °C.
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 131 Иногда возможно (в зависимости от условий окружающей сре- ды и свойств смеси) удалить следы от катков посредством приме- нения катка на пневматических шинах. Если поверхность смеси достаточно горячая, 60 °C или выше, то несколько проходов катка на пневматических шинах позволят «отутюжить» поверхность. Грубую поверхность с внешним видом «стиральной доски», обра- зующуюся в результате неправильной работы катка вибрацион- ного действия, следует предупреждать путем правильного исполь- зования катка данного типа. Такой дефект, если он появился, в процессе укатки устранить невозможно. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Следы от катка на поверхности дороги являются показателем недостаточного уплотнения асфальтобетонного по- крытия. Так как величина пористости или плотность покрытия являются главными факторами, влияющими на эксплуатацион- ные характеристики дороги, то при слишком высокой или, наобо- рот, слишком низкой плотности смеси асфальтобетонное покры- тие не может длительно выдерживать транспортные нагрузки. 6.9.8. Некачественность швов При неправильном поперечном соединении полос на поверх- ности стыка появляется бугор или впадина (либо то и другое). Не- качественные продольные стыки соседних полос, уложенных ас- фальтоукладчиком, могут иметь разность уровней полос и рассло- ение смеси. Причины дефекта и их устранение. Как описано в п. 6.6, соединению асфальтобетонных полос, основным фактором полу- чения хорошего поперечного стыка является применение старто- вых колодок для выглаживающей плиты, устанавливаемых с «хо- лодной» стороны стыка, при возобновлении укладки новой поло- сы. Толщина стартовых колодок должна соответствовать толщине вновь укладываемого слоя. Уплотнение поперечного стыка следует производить вдоль него, если это возможно. Важным фактором, обеспечивающим правильное продольное соединение, является минимальное раз- равнивание смеси в области стыка, выполняемое только в целях его формирования. Это выполнимо при условии, что ширина на- ложения новой полосы на ранее уплотненную не превышает 5 см, тогда разравнивание смеси будет минимальным и уплотняющее оборудование сможет уплотнить стык надлежащим образом. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Некачественные поперечные стыки не обусловят существенного снижения эксплуатационных характеристик доро-
132 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ги, если в процессе укатки будет получена надлежащая плотность. В этом случае отрицательным результатом будет ухудшение ус- ловий для движения транспорта. Однако дефектный продольный стык может существенно снизить эксплуатационные характерис- тики асфальтобетонного покрытия. Неправильно сделанное и ука- танное продольное соединение полос будет расходиться, и в ре- зультате одна сторона соединения будет ниже другой. Если плот- ность покрытия недостаточна, то вполне возможно, что под воздействием транспорта произойдет быстрый износ в области сты- ка на всю глубину слоя. Кроме того, соединение получится рых- лым, и, как следствие, будет пропускать воду в нижние слои до- рожной одежды. 6.9.9. Неправильная реакция выглаживающей плиты, неравномерность толщины слоя При регулировке толщины формируемого слоя с помощью ру- кояток устройства контроля толщины увеличивается или умень- шается угол атаки выглаживающей плиты. По мере продвижения асфальтоукладчика вперед выглаживающая плита соответствен- но перемещается вверх или вниз до тех пор, пока не будет достиг- нуто равновесие сил для формирования слоя новой толщины. Если выглаживающая плита не будет реагировать на регулировку, то машинист асфальтоукладчика не сможет изменить толщину ук- ладываемого слоя. Таким образом, асфальтоукладчик потеряет свою основную функцию (исходя из принципа «плавающей» выглаживающей плиты) — способствовать самовыравниванию выглаживающей плиты, которое необходимо для получения ровного асфальтобе- тонного слоя. Причина возникновения дефекта. Причиной неправиль- ной реакции выглаживающей плиты может явиться повышенная скорость асфальтоукладчика: более 24 м/мин при укладке тонких слоев или более 15 м/мин при укладке слоя толщиной более 6 см. На ее реакцию также может влиять механическое состояние выглаживающей плиты. Отсутствие реакции выглаживающей плиты может быть обусловлено тем, что она опирается на цилин- дры подъема, которые не были установлены в плавающее поло- жение, или тем, что ослабло механическое соединение в устрой- стве регулировки толщины формируемого слоя. Кроме того, если используется устройство автоматического контроля за продольным уклоном, причиной отсутствия реакции выглаживающей плиты может быть неправильное расположение датчика. Если макси- мальный размер частиц в смеси слишком велик по сравнению с
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 133 толщиной укладываемого слоя, то выглаживающая плита будет опираться и/или тащить за собой самые крупные частицы. В ре- зультате выглаживающая плита будет не в состоянии изменить свой угол атаки и, следовательно, реагировать на регулировку с помощью рукоятей устройства контроля толщины слоя. Вариатщи в температуре смеси могут также привести к этому дефекту, так как изменение жесткости смеси будет постоянно менять баланс сил, действующих на выглаживающую плиту, которая в свою оче- редь будет стремиться восстановить их равновесие. Устранение дефекта. Асфальтоукладчик и выглаживающая плита должны поддерживаться в хорошем рабочем состоянии. Датчик устройства автоматического контроля за продольным укло- ном должен быть расположен или у точки подвески тягового бру- са или за точкой оси поворота выглаживающей плиты. Датчик должен быть смонтирован на расстоянии 1/3 длины тягового бруса. Если выдержано правильное соотношение между толщиной слоя и максимальным размером частиц заполнителя, то выглаживаю- щая плита будет в состоянии реагировать на регулировку с помо- щью рукоятей устройства контроля толщины слоя. Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. Выглаживающая плита, не реагирующая на регу- лировку толщины, формирует неровное асфальтобетонное покры- тие, при этом она теряет свою способность самовыравнивающего действия. Она не может ни уменьшить количество смеси, уклады- ваемое на возвышенные участки существующей дороги, ни увели- чить количество смеси на пониженных участках. В результате эк- сплуатационные характеристики дороги значительно снижаются. 6.9.10. Продольные трещины вдоль полотна при работе гладковальцовых катков Причины возникнове- ния. Неравномерно уплотнено основание или оно непрочное. Сдвиг от тяжелого катка при резком повороте. Уплотнение слишком горячей смеси и/или нестабильной смеси или смеси «жирной» с большим содержа- нием вяжущего. Некачествен- ное сцепление с ремонтируе- мым слоем (рис. 3.82). Влияние дефекта на эксплуатационные характеристи- ки покрытия. В результате нарушения ровности, сплошности Рис. 3.82. Продольные трещины, возникающие в процессе уплотнения гладковальцовыми катками
134 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ поверхности покрытие будет насыщаться водой. Из-за неровнос- тей будет возрастать динамическое воздействие нагрузки, что ве- дет к сокращению срока службы. 6.9.11. «Шнековые тени» «Шнековые (поверхностные) тени» это темные участки, появ- ляющиеся на поверхности асфальтобетонного покрытия. В боль- шинстве случаев поверхностные тени не видны до тех пор, пока по дороге не начнется интенсивное движение транспорта и часть битумной пленки не будет стерта колесами машин. «Шнековые тени» можно увидеть при определенном солнеч- ном освещении, например когда солнце находится низко над го- ризонтом, только под определенным углом зрения к покрытию, а если смотреть прямо вперед, обычно их не заметно. Однако в не- которых случаях тени заметны сразу же во время укладки асфаль- тобетонной смеси. Но даже такие тени, как правило, исчезают пос- ле уплотнения покрытия катками. «Шнековые тени» могут идти по всей ширине укладываемого слоя или занимать часть полосы. Причины возникновения дефекта. Основной причиной появления «шнековых теней» является перегрузка шнековой ка- меры асфальтоукладчика. Если количество материала, подавае- мого шнековой камерой, полностью закрывает шнеки, то на выг- лаживающую плиту будут действовать постоянно меняющиеся силы. Промежутки между' тенями на поверхности обычно соответ- ствуют циклам включения-выключения шнековых питателей при избыточной подаче смеси. Каждый раз, когда шнековая камера переполняется смесью, на поверхности укладываемого слоя начи- нают образовываться «тени», которые впоследствии появятся и на поверхности покрытия. На большинстве асфальтоукладчиков можно регулировать расстояние между выглаживающей плитой и самоходным шасси. Для этого разъединяют болтовое крепление на тяговом брусе и продвигают шасси вперед, выглаживающая плита при этом зани- мает неподвижное положение на асфальтобетонном слое. В зави- симости от типа и модели асфальтоукладчика расстояние между самоходным шасси и выглаживающей плитой можно изменять в пределах 10 см. Обычно количество теней увеличивается в слу- чае, когда выглаживающая плита расположена на самом большом расстоянии от шасси, а в шнековую камеру поступает избыточное количество смеси и камера ею переполняется. Считается, что темные области на поверхности (поверхност- ные тени) появляются в результате небольшого повышения плот- ности смеси, обусловленного пуском шнековых питателей (рабо-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 135 тающих в режиме пуск—остановка), когда происходит увеличе- ние подачи смеси под выглаживающую плиту. С тенями не связа- но какое-либо изменение в текстуре поверхности укладываемого слоя. Интенсивность теней обычно повышается при увеличении пластичности асфальтобетонной смеси. Устранение дефекта. Асфальтобетонная смесь должна по- даваться в шнековую камеру таким образом, чтобы уровень сме- си доходил приблизительно до середины шнекового вала. Это оз- начает, что питатели загрузочного бункера должны быть устро- ены таким образом, чтобы шнеки работали непрерывно практически всё время (близко к 100%), пока асфальтоукладчик движется вперёд, чтобы свести к минимуму необходимость вык- лючений последующего включения шнековых питателей. Ни в коем случае нельзя допускать переполнения шнековых камер смесью. Кроме того, расстояние между выглаживающей плитой и самоходным шасси асфальтоукладчика следует несколько со- кратить для того, чтобы количество смеси в шнековой камере уменьшилось и давление материала на выглаживающую плиту снизилось. Глава 7. Технологические режимы устройства дорожных покрытий из литых асфальтобетонных смесей 7.1. Транспортирование смесей Транспортирование смеси к месту производства работ произ- водится по типам смеси: I и V — в специальных самоходных установках с котлом-тер- мосом или бункером, оборудованных обогревом и мешал- кой. При транспортировании должны обеспечиваться не- прерывное перемешивание и температура смеси 180— 240 °C, а в необходимых случаях — порционная выгрузка с варьированием скорости выдачи смеси; II и III — в автомобилях-самосвалах большой грузоподъемнос- ти, оборудованных утепленными кузовами. Продолжитель- ность транспортирования смеси не должна превышать 30— 40 мин; IV — в автомобилях-самосвалах любой грузоподъемности. Перед началом загрузки зажигают форсунки; котел-термос (бункер) прогревается в течение 10 мин двумя подогревателями
136 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ или форсункой до 180—190 °C (в зависимости от погодных усло- вий время прогрева может быть увеличено). Запрещается вклю- чать сцепление привода мешалки перед запуском двигателя, а также привод мешалки до прогрева бункера и при наличии в нем остатков затвердевшей (на разогретой) смеси, препятствующей движению лопастей мешалки. В процессе транспортирования общее время перемешивания смеси в передвижной установке должно быть не менее 20 мин. Московские подрядные организации используют котлы-термо- сы отечественного производства (УРД-2М, КДМ 150, КДМ 1501 и др.), совместного (ОРД-1023) и зарубежного (Германия, Словакия). В табл. 2 Приложения 3 приведены технические характерис- тики установки УРД-2М, предназначенной для перевозки литой асфальтобетонной смеси от места ее производства до места исполь- зования при проведении дорожных работ и порционной выгрузки в ремонтируемые карты или в асфальтоукладчик. В процессе транспортирования смеси в этой установке темпе- ратура в бункере поддерживается не менее 180 °C. Транспорти- ровку смеси рекомендуется производить с работающей системой обогрева. Технические характеристики ряда модифицированных уста- новок приведены в табл. 3.3 Приложения 3. Котел КДМ-150 (ба- зовая модель) может устанавливаться на шасси КАМАЗ-55111 (КДМ-1501), КрАЗ-6444 (КДМ-1502) или на прицеп (КДМ-1503). Отличительными особенностями конструкции котла являют- ся вертикальное расположение вала мешалки, газовая система отопления котла и отсутствие механизма наклона емкости. В табл. 3.4 Приложения 3 и рис. 3.83 приведены техни- ческая характеристика и вне- шний вид термоса-бункера ОРД-1023. Эта установка изготавли- вается в АО «Бецема» (Рос- сия—Нидерланды) в г. Крас- ногорске Московской области и оборудована лопастной ме- шалкой и системой обогрева смеси. Рис. 3.83. Термос-бункер ОРД-1023 Котлы зарубежного производства принципиально не отлича- ются от отечественных. Технические характеристики котлов, по- ставляемых некоторыми европейскими фирмами, представлены в табл. 3.5 Приложения 3. Выпускаются установки с горизонталь-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 137 ным и вертикальным расположением вала мешалки. Машины с горизонтальным валом имеют систему наклона емкости. Обогрев может осуществляться системами отопления, работающими как на газообразном топливе, так и на жидком топливе. Температура в котле контролируется биметаллическим термометром, который смонтирован так, что всегда показывает реальную температуру смеси и через магнитный клапан закрывает и открывает подачу газа к горелке. Прибыв к месту укладки, самоходная установка останавлива- ется перед асфальтоукладчиком с таким расчетом, чтобы выпуск- ной лоток при наклоне котла (бункера) был направлен в прием- ный бункер асфальтоукладчика, нагретый (электро- или газора- зогревателем) до 180—190 °C. Выгрузка смеси производится при наклоне выпускного лотка и одновременной работе лопастной мешалки в котле. При текущем ремонте и устройстве покрытий в зоне трамвайных путей смесь выгружается непосредственно в под- готовленную карту или в зону межрельсового пространства трам- вайных путей. Приемка автомобилей-самосвалов и выгрузка из них смеси в приемный бункер асфальтоукладчика осуществляется под руко- водством специально выделенного опытного рабочего-сигнальщи- ка, имеющего красную повязку. 7.2. Организация производства работ Покрытия из литого асфальтобетона устраиваются по уложен- ному и уплотненному слою из плотного асфальтобетона, с соблюде- нием продольного и поперечного уклонов и требуемой ровности с расчетом получения надлежащего взаимного сцепления обоих сло- ев и образования общего монолитного покрытия. В трамвайных путях литые смеси укладываются после окончания всех путевых и водоотводных работ и прокатки пути до начала дорожных работ. Покрытия устраивают в сухую погоду: весной при температу- ре окружающего воздуха не ниже 5 °C, основание не должно быть промерзшим, осенью не ниже +10 °C, основание не должно быть влажным. При текущем ремонте допускается проведение работ при отрицательных температурах окружающего воздуха до минус 10 °C, а ниже — только при аварийных ситуациях, в случаях воз- можной остановки движения транспорта, подготовки к массовым мероприятиям [32]. Производство работ по устройству дорожных покрытий с ис- пользованием литого асфальтобетона требует большого опыта и достаточного производственного навыка. Поэтому до начала ра- бот следует произвести обучение инженерно-технических работ-
138 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ников, рабочих асфальтобетонщиков и машинистов асфальтоук- ладчиков. При производстве работ должен быть обеспечен непрерывный режим работы асфальтосмесительных установок, транспортных средств и асфальтоукладчиков. В связи с этим производительность смесительной установки, количество передвижных котлов и про- изводительность асфальтоукладчика должны быть согласованы между собой. При этом следует иметь в виду, что асфальтосмеси- тельные установки должны работать непрерывно, без остановок во избежание нарушения постоянства температурного режима приготовления смесей. При укладке смеси в дорожное покрытие в состав проекта произ- водства работ должна включаться циклограмма транспортирования смеси от АБЗ до объекта. В графике производства работ указывает- ся требуемое количество передвижных котлов (автомобилей-само- свалов), время их прибытия на завод, количество рейсов на каждую машину, время начала и окончания работ, количество смеси. Организация работ должна предусматривать движение пере- движных котлов (автомобилей-самосвалов) со смесью навстречу строительному потоку для исключения возможности переезда транспорта через края устраиваемого верхнего покрытия и дви- жения по свежеуложенному слою. До начала работ по укладке литой асфальтобетонной смеси на строительный объект должен быть доставлен горячий черный щебень [28] в количествах, необходимых для бесперебойной рабо- ты по его втапливанию. Щебень целесообразно выгрузить в соот- ветствующих объемах по длине трассы, равной сменной захватке. При производстве работ без закрытия движения автомобиль- ного транспорта место укладки смеси должно быть ограждено щитами, а с боковых сторон — металлическими конусами в соот- ветствии с требованиями [2]. Бригада асфальтобетонщиков должна быть оснащена необхо- димым инвентарем и приспособлениями, указанными в табл. 1 Приложения 3. 7.3. Подготовительные работы Устройство покрытия начинают с подготовительных работ, в состав которых входят [31, 32]: а) при новом строительстве: — установка в продольном направлении деревянного бруса длиной до 20 м (высота бруса должна соответствовать тол- щине укладываемого слоя покрытия). Упорный деревян- ный брус (звенья по 4 м) прикрепляется с помощью гвоз-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 139 дей к нижнему слою покрытия. Установка звеньев произ- водится по шаблону, фиксирующему ширину укладывае- мой полосы, или с использованием геодезических инстру- ментов. По мере охлаждения уложенного слоя (до 70— 75 °C) звенья переставляются; — установка и крепление штырей с последующей натяжкой проволоки или шнура (для работы автоматической следя- щей системы); б) при ремонтно-дорожных работах: в дополнение к вышеуказанным работам для нового стро- ительства подготовительные работы начинают с: — очистки основания от пыли и грязи механическими дорож- ными щетками, поливочно-моечными машинами или сжа- тым воздухом; просушки влажного основания горячим пес- ком, при этом особое внимание должно уделяться очистке лотка проезжей части. В зимний период при текущем ре- монте предусматриваются также работы по очистке ремон- тируемых карт от пескосоляного наноса, снега, льда и пр.; — проверки (с помощью геодезических инструментов) ровно- сти ремонтируемого покрытия, продольных и поперечных уклонов, ширины проезжей части дороги и правильности установки люков колодцев подземных сооружений. При обнаружении отклонений от требований настоящей инст- рукции и проекта производят выравнивание нижележащих слоев укатываемой асфальтобетонной смесью и перестанов- ку люков колодцев подземных сооружений на высоту про- ектной отметки покрытия; — обрубки специальными приспособлениями или отбойны- ми молотками краев ранее уложенной полосы литого ас- фальтобетона, а также мест входа и выхода фрезы (теку- щий ремонт), причем линия обрезки должна быть прямой. Для обеспечения ровности верхнего слоя покрытия при ус- тройстве поперечного шва место обрубки устанавливается с помощью рейки. С этой целью рейка с уровнем наклады- вается внахлест на уложенный слой. Место под рейкой, в котором начинается снижение толщины слоя, принимает- ся за линию поперечной обрезки слоя; — обработки подготовленного слоя ранее уложенной полосы (при проведении капитального ремонта) битумной эмуль- сией с расходом 0,3—0,4 л/м2 или жидким битумом с расхо- дом 0,5—0,8 л/м2. Одновременно с этим производится так- же обработка всех выступающих мест конструкции: люков колодцев и дождеприемных решеток подземных сооруже-
140 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ ний, трамвайных путей и др. При разливе эмульсии не до- пускается ее скопление в пониженных местах; — регулировки люков колодцев подземных коммуникаций и приведения их в соответствие с проектной отметкой покры- тия; в случае необходимости наращивания колодцев с ис- пользованием металлических вкладышей или железобе- тонных сегментов. При установке дождеприемной решет- ки края ее должны быть ниже проектной отметки лотка с верховой стороны на 30 мм, а с низовой — на 20 мм; подход к решетке с верховой стороны должен иметь увеличение уклона на 2—3 м, а с низовой — на 0,5 м; — разогрева уложенной полосы на ширину 10—15 см до 120— 140 °C с помощью тепловой энергии инфракрасного излу- чения при охлаждении уложенного в покрытие слоя лито- го асфальтобетона ниже 120 °C; — закладки и закрепления специальных блоков (бетонных, шлакобетонных или прессованных асфальтобетонных) в местах стыков рельсов трамвайных путей с внутренней, а при укладке смесей в местах сопряжений с проезжей час- тью — ис внешней стороны рельсов для обеспечения воз- можности проведения работ по затяжке болтов стяжных пластин без разрушения верхнего слоя покрытия. 7.4. Текущий ремонт с использованием литых асфальтобетонных смесей Из вышеперечисленных литых смесей наибольшее примене- ние в Москве нашли смеси V типа, предназначенные для прове- дения текущего ремонта. В течение последних 6 лет до 25% объе- мов работ при текущем ремонте выполняются с использованием литых асфальтобетонных смесей [20], а в осенне-зимний период работы по текущему ремонту дорожных покрытий выполняются только литыми асфальтобетонными смесями. По заданию ГУП «Доринвест» в МАДИ были разработаны тех- нологические карты на текущий ремонт, в том числе с использо- ванием литых асфальтобетонных смесей. В состав подготовитель- ных работ входят [31]: — разметка мест ремонта (карт) мелом или шнуром, натер- тым мелом; — разломка или фрезерование участков покрытия с уборкой материала фрезками или компрессором; — очистка основания карт [больших (>200 м2) — погрузчика- ми, поливомоечными или подметально-уборочными маши- нами, малых — лопатами, метлами, сжатым воздухом].
РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ 141 На рис. 3.84 представлена технологическая схема подготови- тельных работ при текущем ремонте. Технологическая схема про- ведения работ при текущем ремонте литой смесью представлена на рис. 3.85. В основном распределение литой смеси в карты осу- ществляется вручную. При укладке литых асфальтобетонных сме- сей вручную в состав работ входят операции [31]: — доставка литой смеси в котлах типа «Кохер»; — распределение смеси в вырубке (допускается на влажное основание); Операции Разметка мест ремонта Разломка размеченных мест отбой- ным молотком Фрезерование размеченных мест холод- ной фрезой с подгрузкой в автомобиль- самосвал Формирование вала отфре- зерованного материала Погрузка отфрезе- рованного материала фронталь- ным пог- рузчиком Машины и оборудова- ние Компрессор, отбойный молоток Холодная фреза с погрузочным конвейером, автомобиль- самосвал Ав тогрейдер, фронтальный погрузчик, автомобиль-самосвал Рис. 3.84. Технологическая схема подготовки карты на асфальтобетонном покрытии Операции Выгрузка смеси. Укладка смеси в нижний слой Уплотнение смеси ВыГруЗКа сме- в нижнем слое си £ 6yHKep пневмотрамбовками асфальто- укладчика Выгрузка ли- той смеси в подготовлен- ную карту. Разравни- вание смеси Россыпь черного щебня по площади карты Прикат- ка черно- го щебня ручным катком План |[ЦВ участка Машины и оборудо- вание Автомобиль- самосвал Компрессор, ручные трамбовки типа ПТР-1 Автомобиль- самосвал; асфальто- укладчик Передвижной битумный котел типа "Кохер” Ручной каток Рис. 3.85. Технологическая схема проведения работ при текущем ремонте литой смесью — россыпь черного щебня; — прикатка распределенного черного щебня; — сметание невтопившегося черного щебня. Температура доставленной к месту укладки смеси должна со- ставлять 220—240 °C. Передвижной битумный котел подают к месту работы по ходу движения так, чтобы смесь из поворотного лотка могла поступать на подготовленную карту. Смесь должна заполнить карту до уров- ня поверхности покрытия. Разравнивание смеси по площади карты выполняют с помо-
142 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ щью деревянных гладилок, непрерывно распределяя смесь от се- редины к краям с тщательным сопряжением с кромками карты и срезкой излишков смеси на спайках. Немедленно после распределения смеси производится россыпь черного щебня равномерным слоем в одну щебенку. Размеры фрак- ций черного щебня 3—5 (8) или 5—8 (10) мм. Расход щебня — 5— 8 кг/м2. После технологического перерыва, необходимого для остыва- ния смеси до 80—100 °C, производится прикатка щебня ручным катком массой 30—50 кг. После остывания уложенного слоя до температуры окружаю- щего воздуха сметается невтопившийся щебень, снимаются зна- ки и ограждения и открывается движение. 7.5. Механизированный способ дорожных работ с использованием литых асфальтобетонных смесей В соответствии с табл. 2.4 литые смеси I—IV типов предназна- чены для нового строительства и капитального ремонта. В этом случае распределение смесей осуществляют механизированным способом (а также при текущем ремонте большими картами). Способ и режим распределения смеси определяется типом ли- того асфальтобетона и предусматривает устройство слоев покры- тия: — без уплотнения материала (тип I, V); — с уплотнением материала вибротрамбующим брусом ас- фальтоукладчика (тип II) и с дополнительной прикаткой смеси самоходными моторными катками до 10 т (тип III); — с уплотнением материала (тип IV) ручными двухвальцовы- ми катками или легкими тандемными самоходными катка- ми с вибрирующим задним вальцом массой до 2 т или само- ходными моторными катками статического действия массой до 5 т. Выбор уплотняющих средств для литого асфальтобе- тона типа IV связан с конкретными условиями и обусловли- вается в первую очередь объемами выполняемых работ. При распределении смеси используются: — самоходные асфальтоукладчики для литого асфальтобето- на, оборудованные электронной следящей системой с обогре- ваемыми выглаживающей плитой и приемным бункером, загружаемым смесью из передвижных котлов (тип II и III); — самоходные асфальтоукладчики, оборудованные виброт- рамбующей плитой и приемным бункером, позволяющим производить выгрузку смеси из автомобилей-самосвалов большой грузоподъемностью (тип 2 и 3);
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 143 — самоходные (тротуарные) асфальтоукладчики, позволяю- щие производить выгрузку смеси из автомобилей-самосва- лов (тип IV). Температура смеси в асфальтоукладчике должна быть для смеси типа I — 220—240 °C, типа II, III — 200—230 °C. Перед распределением смеси выглаживающая плита асфаль- тоукладчика должна быть установлена на край ранее уложенно- го слоя или на брус (стартовые колодки), толщина которого соот- ветствуют толщине укладываемого слоя. Для предотвращения растекания укладываемого слоя применяется скользящая опалуб- ка, перемещающаяся за асфальтоукладчиком. При отсутствии ее до начала распределения смеси должны быть установлены в про- дольном направлении и закреплены упорные или металлические брусья, состоящие из звеньев общей длиной до 20 м. Высота бруса должна соответствовать проектной толщине укладываемого слоя. По мере остывания уложенного слоя брусья переставляются. Распределение смеси, как правило, производится одновремен- но и непрерывно по всей ширине проезжей части улицы. При рабо- те нескольких асфальтоукладчиков они должны двигаться уступа- ми с опережением один другого на 25—30 м (рис. 3.86, вариант 2). При работе одного асфальтоукладчика длина захватки уста- навливается из расчета, что край ранее уложенной полосы при устройстве смежной полосы должен иметь температуру 100— 130 °C (рис. 3.86, вариант 1). Рис. 3.86. Технологическая схема механизированного устройства дорожных покрытий с использованием литых асфальтобетонных смесей
144 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ Обработка поверхности покрытия производится россыпью по нему щебня черного горячего или необработанного фракций 3—5 (8) или 5—8 (10) мм. Россыпь щебня производится немедленно пос- ле распределения смеси вслед за асфальтоукладчиком равномер- ным слоем в одну щебенку. Ориентировочный расход щебня для смеси типа I — 5—8 кг/м2. После остывания покрытия до темпера- туры 80—100 °C 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 ч после завершения работ. Обнаруженные на поверхности покрытия после распределе- ния смеси дефекты (особенно в местах примыкания к упорным брусьям) обрабатываются вручную с помощью специальных руч- ных трамбовок. Для выполнения этих работ рабочие располага- ются с каждой стороны устраиваемой полосы покрытия. Отдель- ные места, недоступные для механической укладки (уширения, узкая полоса вдоль бортового камня и др.), заделываются вруч- ную одновременно с работой асфальтоукладчика путем подсып- ки литой асфальтобетонной смеси, взятой из приемного бункера, его распределения и трамбования. В1996—1998 гг. АО «Инженерный центр» осуществил капиталь- ный ремонт ряда объектов (площадка отстоя городского транспорта у Каширского шоссе, малая дорожка на проспекте Вернадского, часть проспекта Андропова) литой асфальтобетонной смесью типа I. Для подготовки участка ис- пользовали специальные фре- зы, щетки, компрессоры, а ме- ханизированную укладку вели асфальтоукладчиком СУПЕР 1502GAF (рис. 3.87) полосами шириной 2,20—2,50 м. Для рос- сыпи использовали черный и белый щебень фракций 3—10 и 5—20 мм. Прикатку щебня и выравнивание краев полос вели легким катком. Опыт механизированной укладки литой смеси типа I показал, что для обеспечения качественного ремонта следу- Рис. 3.87. Механизированная укладка литой смеси асфальтоукладчиком СУПЕР 1502GAF
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 145 ет: обязательно прогревать плиту; укладывать смесь без вибра- ции; распределять смесь (в летнее время) при снижении темпера- туры от 200—220 °C (при доставке смеси) до 180—190 °C во избе- жание образования волны перед асфальтоукладчиком. 7.6. Технический контроль При устройстве покрытий с применением литого асфальтобе- тона проверяют: — ровность, плотность и чистоту основания (нижнего слоя по- крытия), правильность установки бортового камня и упор- ных брусьев перед началом каждой смены и в процессе ра- боты; — температуру литой асфальтобетонной смеси в каждом ав- томобиле-самосвале (передвижном котле), находящемся на месте укладки; — равномерность распределения литой асфальтобетонной смеси и заданную толщину уплотняемого слоя; — поперечный и продольный уклон, ровность покрытия — си- стематически в процессе уплотнения; — качество отделки и обработки мест сопряжения смежных полос, а также сопряжений с рельсами трамвайных путей. В готовом покрытии проверяют толщину слоя, прочность сцеп- ления слоя литого асфальтобетона с нижним слоем покрытия, со- ответствие показателей свойств литого асфальтобетона техничес- ким требованиям [6]. Для контроля качества литого асфальтобетона из покрытия отбирают пробы (керны, вырубки) и испытывают их (удалив пред- варительно втопленный черный щебень) в переформованном и непереформованном состоянии в соответствии с требованиями [28]. Для контроля качества готового асфальтобетонного покрытия пробы (вырубки и керны) берут не ближе 1,5 м от бортового камня. Пробы отбирают не ранее чем через 3 сут после окончания уклад- ки и открытия по нему движения автомобильного транспорта из расчета одна проба с каждых 3000 м2 покрытия. 7.7. Возможные дефекты, причины их возникновения, способы устранения При производстве дорожных работ в Москве в настоящее вре- мя наиболее применимы литые асфальтобетонные смеси V типа. Практика выявляет следующие дефекты в процессе работы. Наплывы застывшей смеси в картах. Этот случай отмечает- ся при проведении текущего ремонта на участках с большим про- дольным уклоном. Кроме того, стеканию смеси способствует высо-
146 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ кая температура смеси, особенно если смесь выгружается нерав- номерно: отдельно растворная часть, отдельно щебень. Для предотвращения этого явления, приводящего к образова- нию неровностей на проезжей части, следует обеспечивать равно- мерное перемешивание смеси, регулярный контроль температу- ры загружаемой и выгружаемой массы, проведение работ при тем- пературе воздуха не выше+10 °C, учет геометрических параметров ремонтируемых участков. Скользкость поверхности. При ремонте покрытий литыми смесями значительным дефектом является гладкая блестящая по- верхность, что особенно заметно на картах средних размеров. Этот дефект может способствовать большому тормозному пути, созда- нию аварийных ситуаций. Для предотвращения этого явления необходимо четкое соблюде- ние технологии работ: использование смеси с нормативной величи- ной глубины вдавливания, рекомендуемой рабочей температурой смеси, распределение чистого щебня (лучше черного) требуемой фракции (не допускать использования щебня лещадной формы). Выкрашивание. В процессе эксплуатации участков, отремон- тированных литой смесью, довольно быстро можно наблюдать выкрашивание асфальтобетона. Это особенно проявляется, если работы проводили в осеннее или зимнее время при значительной влажности дорожных покрытий. В связи с тем, что карты плохо обработаны (иногда выгружают горячую дымящуюся смесь в воду), не обеспечивается хорошего сцепления литой смеси с кромками существующего покрытия, образуются каверны, пузыри. Именно в зонах контакта двух материалов создаются напряжения, превы- шающие величину их сцепления, происходит выкрашивание, что является причиной необходимости повторного ремонта. Для предотвращения этого явления необходимо соблюдение технологии в зависимости от сезона их проведения. В сырое осен- не-зимнее время необходимо обязательно высушивать карту и смазывать стенки карт вяжущим для обеспечения лучшего сцеп- ления литого асфальтобетона и существующего покрытия. Глава 8. Обустройство мест производства дорожных работ В связи с постоянно возрастающим объемом дорожно-ремонт- ных и строительных работ на улицах и магистралях Москвы, а также резким увеличением автомобильного транспорта все боль-
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 147 шее значение приобретают мероприятия, направленные на обес- печение безопасного проведения строительных и ремонтных ра- бот на проезжей части. Важная роль в этом принадлежит правиль- ному оборудованию зон проведения работ в полном соответствии с правилами организации, подготовки и производства земляных и строительных работ в г. Москве, утвержденных постановлени- ем правительства Москвы № 207 от 17.03.1998 г. Основным документом, регламентирующим порядок расста- новки и номенклатуру временных дорожных знаков и техничес- ких средств, обеспечивающих безопасное ведение работ, являют- ся «Типовые схемы оборудования мест производства работ в город- ских условиях», в том числе «Типовые схемы оборудования мест производства работ на МКАД» (рис. 3.88—3.92). Указанные схемы разработаны УГИБДД с учетом специфики проведения работ на городских улицах и магистралях, согласова- ны с Объединением административно-технических инспекций и утверждены первым заместителем премьера правительства Мос- квы Б.В. Никольским (РЗП №971 от 23.10.1998 г.). При применении типовых схем дорожно-строительными и ре- монтными организациями необходимо учитывать условия конк- ретного объекта, а также следующие важные положения. Блоки ограждения. В качестве ограждающих конструкций мест проведения работ используются пластмассовые блоки, запол- ненные водой и соединенные между собой при помощи штатных креплений. Применяемые блоки должны иметь сертификат соответствия. В процессе производства работ необходимо обеспечивать сво- евременную очистку блоков, а также замену деформированных и непригодных к эксплуатации блоков на новые. Расстановку блоков ограждения необходимо начинать только после установки дорожных знаков, последовательно по направле- нию движения автотранспорта с соблюдением правил безопасно- сти в соответствии с проектом организации движения. Временные дорожные знаки. Дорожные знаки должны иметь чистую поверхность, без повреждений, затрудняющих их восприятие, и отвечать требованиям ГОСТ 10807-78. Временные знаки, расположенные на расстоянии 150, 100 и 50 м от зоны проведения работ, должны устанавливаться на высо- те не менее 2 м от покрытия тротуара или обочины. Дорожные знаки, устанавливаемые непосредственно у ограждений, должны находиться на расстоянии не менее 1,2 м от поверхности дороги, при этом угол между плоскостью знака и дорожного покрытия дол- жен быть не менее 70°.
500м 180м 300м 150м блоки из полимерных материалов ie.tis.ie' 10м 1'бм 1.18.3,3.24 импульсный сигнальный фонарь 1,31.1 разделительные ограждения ' типа “Нью-Джерси" Примечание: временная дорожная разметка наносится исходя из конкретных условий по требованию ГИБДД. импульсная стрелка d1200 импульсные сигнальные ' фонари f.utn ульсный cueft Рис. 3.88. Типовая схема оборудования места производства работ на МКАД 500м Рис. 3.89. Типовая схема оборудования места производства работ в городских условиях Примечание: временная дорожная разметка наносится исходя из конкретных условий по требованию ГИБДД. 00 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ__ РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 149
Рис. 3.90. Типовая схема оборудования места производства работ на МКАД блоки из полимерных Рис. 3.91. Типовая схема оборудования места производства работ в городских условиях 150 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ_ ______________РАЗДЕЛ Ш. Технология, организация и контроль дорожных работ_151
152 РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ '^£мабульсный сигнальный фонарь Рис. 3.92. Типовая схема оборудования места производства работ в городских условиях
РАЗДЕЛ III. Технология, организация и контроль дорожных работ 153 Временные дорожные знаки могут устанавливаться как на отдельной стойке, так и на опорах осветительных и троллейбус- ных сетей при помощи типовых креплений. Установка временных знаков на имеющихся в зоне работ све- тофорных стойках, опорах консолей допускается только с разре- шения ГИБДД. Светотехническое оборудование. Устанавливаемые на ог- раждениях импульсные сигнальные фонари красного цвета дол- жны быть видны с расстояния не менее 50 м от места их установки и находиться на высоте не менее 1,2 м от дорожного покрытия. Для сигнальных фонарей могут использоваться любые источ- ники питания напряжением не более 36 вольт. Сигнальные фонари должны иметь конструкцию, предотвра- щающую попадание грязи и влаги внутрь плафона. Импульсные стрелки, устанавливаемые в зоне работ, должны быть диаметром 1200 мм и иметь сертификат качества.
Заключение Дорожное строительство — важная составная часть жилищ- но-коммунального хозяйства города. От качественного функцио- нирования улиц и дорог в значительной степени зависит ритм и слаженность многих сфер жизни города. Дорожные покрытия дол- жны обеспечивать высокие транспортно-эксплуатационные пока- затели, необходимую скорость и безопасность движения, быть дол- говечными. Отечественная и зарубежная практика показывает не- обходимость тщательного соблюдения всех технологических регламентов при строительстве и ремонте дорог. Авторы убеждены, что настоящее пособие поможет работни- кам служб заказчиков, подрядных дорожных организаций, зани- мающихся устройством и ремонтом асфальтобетонных покрытий в сложных городских условиях, более грамотно подойти к органи- зации производственных процессов и строительных площадок; познакомиться и реально использовать современные технологи- ческие приемы устройства и ремонта покрытий дорожных одежд с использованием горячих и литых асфальтобетонных смесей; из- бежать наиболее часто встречающихся дефектов при производстве работ; снизить влияние строительных объектов на городскую сре- ду. Это будет способствовать повышению качества дорог, эконо- мии материально-технических, людских ресурсов, сокращению временных затрат на строительство, текущий и капитальный ре- монт улиц и дорог города, улучшению экологии города, культуры производства. Положения по организации системы контроля качества дорож- ных ремонтно-строительных работ как составной части общей си- стемы независимого государственного контроля и опыт ее реали- зации в Москве могут быть использованы в практике других горо- дов России и стран СНГ. Предлагаемое учебное пособие рассмотрели специалисты: ка- федры «Строительство и эксплуатация дорог» Московского автодо- рожного института (МАДИ—ТУ) — д-р техн, наук, проф. В.П. Но- сов, канд. техн, наук, доц. Н.В. Борисюк, канд. техн, наук, доц. Г.Е. Деканоидзе; кафедры «Автомобильные дороги» Московского института коммунального хозяйства и строительства (МИКХиС) — зав. кафедрой, канд. техн, наук Е.И. Щербаков; ГП РосдорНИИ — зав. лабораторией нежестких дорожных одежд Л.В. Поздняева. Специалисты МАДИ—ТУ отмечают, что пособие рассчитано на конкретного специалиста—производителя работ. Особенно вы-
Заключение 155 деляется система независимого контроля качества при производ- стве работ по всей цепочке от исходных материалов, составляю- щих асфальтобетон, до полного завершения технологического про- цесса и требований приемки и эксплуатации асфальтобетонного покрытия. По мнению ГП РосдорНИИ, система независимого контроля качества дорожных работ при условии координации с другими контрольно-надзорными органами позволяет достичь полноты контроля для обеспечения нормативного качества и продолжи- тельности выполнения ремонтно-строительных или благоустро- тельных работ. Отмечается практическая значимость работы, т.к. в пособии подробно освещены вопросы технологических режимов устройства асфальтобетонных покрытий, включая организацию, подготовку, транспортировку, укладку, уплотнение; приведены технологические схемы производства работ для стесненных город- ских условий. Специалисты МИКХиС подчеркивают, что представленная многоуровневая модель системы организации контроля позволя- ет не только фиксировать нарушения, но и предупреждать их, су- щественно влияя на конечный результат, независимо от того, яв- ляется ли объектом контроля выпускаемая асфальтобетонная смесь или готовое покрытие. Представленный материал — не толь- ко практическое руководство по технологии производства дорож- ных работ и организации системы контроля за качеством их про- ведения, но может служить пособием для специалистов, повыша- ющих свою квалификацию и получающих дополнительное образование в области дорожного хозяйства Москвы и других го- родов. Авторы будут благодарны за все замечания и предложения по содержанию настоящего пособия.
Литература 1. Ищенко И.С. Городской контроль качества дорожно-ремонтных ра- бот в Москве. М.: Стройиздат, 1997. 2. Ищенко И.С. Система контроля внешнего благоустройства объектов строительства. М.: Аир-Арт, 1999. 3. ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромы и ас фальтобетон. Технические условия. М.: МНТКС, 1998. 4. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к экс- плуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. М.: Госстандарт России, 1993. 5. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. М.: Госстрой, 1986. 6. Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций с применением асфальтобетона. ТР 103-00. М.: ГУП «НИИМосстрой», 2000. 7. Пособие по строительству асфальтобетонных покрытий и оснований, автомобильных дорог и аэродромов М.: СоюздорНИИ, 1991. 8. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог. ВСН 24-88. М.: Транспорт, 1989. 9. ТУ 400-24-107-91. Смеси асфальтобетонные (горячие) и асфальтобе- тон для монолитных дорожных конструкций. М.: НИИМосстрой, 1995. 10. Горелышев Н.В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные мате- риалы. Уч. пособие. Можайск: Терра, 1995. 11. Лобзова К.Я. Исследование уплотняемости горячих асфальтобетон- ных смесей. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М., 1972. 12. Якунин О.А., Горелышев Н.В. Исследование процесса охлаждения слоев асфальтобетонной смеси. Сб. науч, трудов СоюздорНИИ. М , 1972. 13. Марышев Б.С., Слепая Б.М. и др Скоростное строительство асфаль- тобетонных покрытий. М.: ВИТИ Трансстрой, 1983. 14. Костельов М. П., Посадский А.М. Технологические особенности и па- раметры уплотнения горячего асфальтобетона гладковальцовыми катками. М.: СоюздорНИИ, 1980. 15. Методические рекомендации по устройству дорожных одежд с осно- ваниями из битумоминеральных смесей. М.: СоюздорНИИ, 1976. 16. Методические рекомендации по применению высокопористого ас- фальтобетона с уменьшенным расходом битума в конструкциях до- рожных одежд. М.: СоюздорНИИ, 1978. 17. Технологический регламент на устройство верхнего слоя асфальто- бетонного покрытия толщиной 6 см из горячей асфальтобетонной сме- си типа А марки I с применением полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) на основе блоксополимеров бутадиена и стирола типа СБС и индустриального масла при реконструкции МКАД. М.: СоюздорНИИ, 1997. 18. Технологический регламент на устройство нижнего слоя асфальто- бетонного покрытия на 94—102 км МКАД. М.: СоюздорНИИ, 1997.
Литература 157 19. Строительная, дорожная и специальная техника. Краткий справоч- ник. М.: АО «Профтехника», 1998. 20. Кузнецов В.К. Содержание и текущий ремонт городских дорог. М.: ЗАО «Альфа-Принт», 1998. 21. Дворянинов И.А., Рубайлов А.В. Дорожные катки. М.: Транспорт, 1992. 2 2. Уплотнение асфальтобетонных смесей в дорожном строительстве. ЭИ «Зарубежный опыт». М.: ЦБНТИ. 1989. 23. Руководство по строительству дорожных покрытий из горячего ас- фальтобетона. Американская ассоциация государственных дорожных и транспортных служащих. Федеральная дорожная администрация. Национальная асфальтобетонная ассоциация. Цинциннати, Огайо, 1993. 24. Калашникова Т.Н. Выбор отряда современных машин для устрой- ства конструктивных слоев дорожных одежд из асфальтобетона. Уч. пособие. М.: ИНК Минавтодора РСФСР, 1988. 25. Организация, технология и механизация дорожного строительства. М СоюздорНИИ, 1996. 26. Технологическое обеспечение качества строительства асфальтобетон- ных покрытий. Метод, рекомендации. Омск: Сибади, 1999. 27. Технологический регламент устройства асфальтобетонного покрытия на пролетных строениях с железобетонной плитой проезжей части мостовых сооружений 3-го транспортного кольца при температурах наружного воздуха до минус 10 °C. М.: СоюздорНИИ, 2000. 28. ТУ 400-24-158-89 с изм. № 1 и переизд. 16.02.95. Смеси асфальтобе- тонные литые и литой асфальтобетон. Технические условия. М.: НИИ- Мосстрой, 1989. 29. ТУ 400-24-163-89 с изм. Na 1 и переизд. 16.02.95. Щебень черный го- рячий. М.: НИИМосстрой, 1989 30 ТУ 400-24-163-89 с изм. № 1 и переизд. 16.02.95. Песок горячий. М.: НИИМосстрой, 1989. 31. Сборник технологических карт на текущий ремонт городских дорог и улиц с асфальтобетонным покрытием. М.: ГУП «Доринвест», 1999. 32. Инструкция по устройству и ремонту дорожных покрытий с приме- нением литого асфальтобетона ВСН 60-97. М.: НИИМосстрой, 1997.
Приложение 1 Технические характеристики асфальтоукладчиков Таблица 1.1. Технические характеристики отечественных асфальтоукладчиков Параметры асфальтоукла^ ликов Модель ДС-48 (Д-699) ДС-94 ДС-126А ДС-113 ДС-114 СД-404М ДС-143 ДС-155 ДС-173 Производительность, т/ч 150—200 100—150 До 150 200- 250 300—400 200 До 170 До 250 Ширина укладываемой полосы, м 3,03—3,78 3,0—4 5 3,0—3,75 3,0—7,5 До 12,0 3,0—7,5 До 4,5 3,0—7,0 7,0 Толщина укладываемого слоя, мм 30—150 20—150 До 200 До 150 До 150 20—300 До 200 Вместимость бункера, т 10 8 7 10 10 10 10 12 Скорость передвижения: рабочая, м/мин транспортная, км/ч 1,9—17,1 9,5 1,48—13,7 5,2 1,6—12,8 20 1,2—18,07 До 15 1,2—1,07 До 15 0,927—9,7 13,34 1,58—8,57 4,64 1,7—21,64 10,33 Ходовая часть Колесная Гусеничная Колесная Колесная Гусеничная Колесная Колесная Мощность двигателя, кВт 66 37 66 95 97 44 44 Таблица 1.2. Технические характеристики асфальтоукладчиков типа «Супер» Марка Ширина укладываемой Полосы, м Производительность, кВт, т/ч, до Мощность двигателя кВт/об/мин Супер-Бой 1,10—2,6 50 28/1800 Супер-1400 гусеничный 2,0 300 46/2500 Супер-1500 гусенечный 2,5—6,5 350 70/2150 Супер-1502 колесный 2,5—6,0 350 70/2150 Супер-1600 гусеничный 2,5—8,0 400 79/2150 Супер-1800 гусеничный 2,5—10,0 600 121/2150 Супер-1804 колесный 2,5—8,0 600 121/2150 Супер-1800 SF гусеничный 2,5—6,5 500 133/2500 Супер-2000 гусеничный 3,0—12,5 800 160/1800 Таблица 1.3. Технические характеристики уплотняющих органов европейских асфальтоукладчиков Тип 'асфальтоукладчика Мощирсть дьигателй. кВт Частота „ращения привода б'мчн Амплитуда колебаний мм- трамбующего бруса виброп 'иты трамбующего бруса , виброплиты Титан-410 С 90 180—1440 1800—4200 5-7 0,3-0.5 Супер-1700 65 180—2400 900—2400 1-5 1.5—15.0 S-750 65 180—2400 720-2400 1,5-4 1,5-15,0 Приложения 159
160 Приложения
Пр иложения 161 Приложение 2 Технические характеристики дорожных катков Таблица 2.1. Статические самоходные катки с гладкими вальцами Параметры ДУ-48Б ДУ-49А Масса катка, т с балластом 12,0 18.0 без балласта 9.0 15,0 Ширина укладываемой полосы, м передними вальцами 1,85 1,29 задними вальцами 0,50 1,29 средними вальцами — 1.29 Диаметр вальцов, м переднего 1,0 1,3 заднего (ведущего) 1,6 1,6 Радиус разворота по внутреннему следу, м 4,87 4,5 База катка, м 3,34 3.82 Габаритные размеры, м длина 5,075 6,515 ширина 1,850 2,040 высота 3,000 3,410 Рулевое управление Гидравлическое Нагрузка на 1 см вальца. Н 750 850 Скорость движения, км/ч рабочая 1.94—6.55 0—7,80 транспортная 6,55 7,80 Сменная производительность, тыс.м2/смену 2—4 3—5 Тип катка (оси/вальца) 2/3 3/3 Марка двигателя Д-144-67 Д-144 генератора Г-306В Г-306В аккумуляторной батареи ЗСТ-215ЭМ ЗСТ-215ЭМ стартера СТ-212Б СТ-212Б
162 Приложения Таблица 2,2. Самоходные вибрационные катки lap- е pl i ДУ-54А ДУ-47Б Масса катка, т без балласта 1,5 6,0 с балластом 2,2 8,0 Ширина укладываемой полосы, м 0,87 1,40 Диаметр вальцов, м ведущего 0,725 1,400 направляющего 0,610 1,000 вибрационного 0,725 1,400 Радиус разворота по внутреннему следу, м 3,0 3,6 База катка, м 1,3 3,0 Габаритные размеры, м длина 2,8 4,65 .ширина 1,1 1,8 высота 2,2 2,85 Нагрузка на 1 см вальца, Н 176 245 Скорость движения, км/ч на передаче 1-й 1,80 1,89 2-й 3,00 3,70 3-й 6,00 6,80 Тип катка (оси/вальца) 2/2 2/2 Марка двигателя УД-25Г Д-144-67 генератора Г-ЗОЗВ Г-115 аккумуляторной батареи 6ТСТ45 3CT-135 стартера СТ351 СТ50-В Таблица 2.3. Вибрационные прицепные катки (Германия) Параметры А4 (SVAW41 А8 (SVAW8) А12 (SVAW12) Эксплуатационная масса катка, кг 3800 8000 11800 Ширина укладки, м 1,5 2,0 2,0 Диаметр вальцов, м 1,2 1,6 2,0 Дизель 2VD Дизель 3VD Дизель 6VD Двигатель 14,5/12-0 14,5/12-1 14,5/12-1 SRL SRL SRL Мощность двигателя при 1500 об/мин, кВт 26 37,5 76,5 Габаритные размеры, м длина 4,05 5,65 6,12 ширина 1,8 2,42 2,47 высота 1,6 1,9 2,05
Приложения 163 Таблица 2.4. Пневматические прицепные катки Параметры ДУ-30 ДУ-39Б Масса катка, т без балласта с балластом 1,95 12,50 5,99 25,00 Ширина укладываемой полосы, м 2,20 2,53 Давление в шинах, МПа 0,80 0,35—0,70 Глубина уплотнения, м 0,25 0,35 Габаритные размеры, м длина ширина высота 5,30 2,34 1,82 5,77 2,85 2,00 Вместимость балластовых бункеров, м3 3,1 3,50 Число колес, шт. 5 5 Число осей, шт. 1 1 Число секций, шт. 5 4 Тип подвески колес Жесткая Независимая Скорость движения, км/ч рабочая транспортная 10,0 30,0 5,0 25,0 Марка тягача ДТ-75 Т-130 Марка транспортирующей машины Автомобиль ЗИЛ-130 Автомобиль КрАЗ-255 Таблица 2.5. Пневмоколесные полуприцепные катки Параметры ДУ-162 ДУ-37В ДУ-21 Масса катка, т без балласта с балластом 6,72 25,00 5,70 17,2 27,8 56,7 Ширина укладываемой полосы, м 2,8 2,6 0,3 Давление в шинах, МПа передних колес задних колес 0,3 0,2—0,425 0,42—0,53 0,42—0,53 0,2—0,425 До 0,43 Глубина уплотнения, м До 0,35 0,25 10,87 Габаритные размеры, м длина ширина высота 9,67 3,22 3,05 10,10 2,92 2,80 3,23 3,67 6 Число колес катка, шт. 6 5 Скорость движения, км/ч рабочая транспортная 15,0 25,0 10,0 30,0 15,0 40 Марка тягача МОАЗ-546, МАЗ-529В Т-150К БЕЛАЗ-531
Учебное издание Ищенко И.С., Калашникова Т.Н., Семенов Д.А. Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий Редактор Н.И. Арацкая Корректор Л.И.Круглова Верстка А.П.Куцын Налоговая льгота — общероссийский классификатор продукции ОК-00593 (том 2): 953000 — книги, брошюры Издательство «Аир-Арт» Лицензия ИД № 02595. Код 221 от 23.08.2000 Тел./факс: (095) 157-48-97, 198-88-50 Подписано в печать 22.03.2001 Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 11. Тираж 5 000 экз. Зак. №2636 Отпечатано с готовых диапозитивов в типографии ОАО «Внешторгиздат» 127576 Москва, Илимская ул., 7

164 Приложения Таблица 2.6. Самоходные пневмоколесные катки Параметры Модель ДУ 31А ДУ-20 ДУ-55 Масса катка, т без балласта 13,5 15 20 с балластом 16 30 Количество колес ведущих 4 4 8 ведомых 3 3 1 Ширина уплотняемой полосы, мм 1920 2220 2500 Размер шин 12.00—20 370—508 Давление воздуха в шинах. МПа 0.5 0,3—0,8(0,5) 0,3—0,8 Скорость движения, км/ч До 25 До 20 0—14,7 Мощность двигателя. кВт 66 95 Габаритные размеры, м длина 4,75 6,16 6 4 ширина 1,80 2,89 2 50 высота 3,09 3,41 2,30 Таблица 2.7. Комбинированные катки Параметры ДУ-52 ДУ-57-1 ДУ-58 ДУ-62 Масса катка, т 16,0 20,5 16,0 13.0 Ширина уплотняемой полосы, м 2,0 2,4 2,0 2,2 Мощность двигателя, кВт 110 147 95,5 95,5 Скорость движения, км/ч 0—10,8 0—8,0 0—16,0 0—16,0 Габаритные размеры, м длина 5,7 6.2 5,9 6,0 ширина 2,4 2,7 2,4 2.4 высота 3,4 3,2 3,3 3,2 Пневматические колеса число колес, шт. 4 2 4 2 давление в шинах, МПа 0,30—0,80 0,35 0,30—0,80 0,30—0,80 Вибровалец диаметр, м 1,6 1,6 1,6 1,6 ширина, м 2,0 2,4 2,0 2,0 Число колебаний вибровозбудителя, Гц 26,0 26,6 25,0—40,0 26 0—38,0 Наибольшая возмущающая сила, кН 150 270 150 100—150
Приложении 165 Таблица 2.8. Характеристика катков фирмы «Бомаг» Модель катка Масса т Производительность, т/ч, при толщине СЛОЯ, см 2 4 6-8 10—14 Виброкатки-тандемы BW 75 ADL 1,3 10—20 20—30 25—45 BW 90 ADL 1,5 10—25 25—35 40—75 BW 100 ADL 1,6 10—30 30—45 45—85 BW100 AD 2.0 15—45 35—60 55—100 BW 120 AD 2.5 20—50 40—70 65—120 BW130 AD 3.4 20—55 40—75 70—130 BW 141 AD 6.6 40—80 70—145 90—180 BW 151 AD 7.1 45—95 85—170 105—210 BW 144 AD 7,5 45—90 80—165 100—205 BW 154 AD 8,0 55—105 95—190 120—240 BW 160 AD 8,9 60—120 110—220 135—255 BW 201 AD Ю,1 75—150 140—280 170—320 Комбинированные катки BW 100 АС 1,9 15—45 35—60 45—90 BW120 АС 2,2 20—50 40—70 55—110 BW 130 АС 3,2 20—55 40—75 70—130 BW 141 АС 6,4 40—80 70—145 80—170 BW151 АС 6.7 45—95 85—170 95—190 BW 154 АС 7,2 55—105 95—190 110—220 BW 160 АС 7,5 60—120 110—220 125—230
166 Приложения Приложение 3 Технические характеристики оборудования для работы с литыми смесями Таблица 3.1. Необходимый инвентарь и инструменты бригады асфалыпобе- тонщиков Наименование Единица измерения Количество Передвижной фургон с бытовыми принадлежностями шт. 1 Упорные брусья длиной 3—4 м для ограждения продольных полос шт. 50 Штыри металлические или гвозди для крепления упорных брусьев шт. 250 Кувалды легкие шт. 2 Танки металлические для перевозки черного щебня шт. 2 Ведра шт. 3 Лопаты строительные подборочные шт. 7 Лопаты строительные копальные шт. 3 Трамбовка чугунная 15х]5 см шт. 4 Визирки дюралюминиевые компл 2 Рейки трехметровые дюралюминиевые с уровнем шт. 2 Рулетка тесмяная длиной 10 м шт. 1 Шнур льнопеньковый крученый м 100 Скрепки металлические шт. 2 Огнетушитель шт. 2 Линейка-разогреватель (инфракрасного излучения) с баллоном для сжиженного газа (пропан) шт. 1 Ограждения металлические и деревянные шт. 10 Ограждающие конуса шт. 100 Предупредительные дорожные знаки шт. 10 Аптечка шт. 1
Приложен ия 167 Таблица 3.2. Технические характеристики установок для транспортирова- ния литых смесей Показатель Единица измерения Значение параметра Самоходная установка УРД-2М на шасси автомобилей КАМАЗ-5320, 52211, 53212, 55111, MA3-5337, ЗИЛ-133Д, 133Я Вместимость бункера т 6,6 Полная масса установки со смесью, не более т 18 Габаритные размеры, не более длина ширина высота м м м 10,0 2,5 3,0 Максимальная скорость транспортирования смеси км/ч До 60 Время опорожнения бункера от смеси при температуре 190 °C, не более мин 30 Система подогрева смеси вид топлива Дизельное тип и марка подогревателей Подогреватель факельный 144.8106 количество подогревателей шт. 2 I теплопроизводительность подогревателей кДж 45 расход топлива подогревателем кг/4 4 запуск подогревателя Дистанционный контроль за работой подогревателя Автоматический вместимость топливного бака Л 200 Примечание. Установка состоит из шасси, теплоизолированного бункера с загру- зочным и разгрузочным устройствами, гидросистемой наклона бункера для ее раз- грузки, узла перемешивания смеси с автономным дизельным приводом мешалки и системы обогрева смеси с использованием дизельного топлива.
168 Приложения Таблица 3.3. Технические характеристики модернизированных установок Показатель Модификация установок КДМ 150 КДМ 1501 КДМ 1502 КДМ 1503 Допустимая заполняемая масса, т. не более 9,2 6,6 9,2 5.0 Конструктивная масса, т, не более 5,8 12,4 15,5 10,0 Максимальная скорость автомобиля при полной массе, км/ч — 80,0 75,0 50,0 Тип двигателя для привода мешалки Внутреннего сгорания Мешалка расположение оси число оборотов вала, об/мин Вертикальное 3—5 Система подогрева вид топлива максимальная температура транспортируемой смеси, °C расход газа, кг/ч скорость нагрева смеси. °С/ч Г аз пропан 250 6—10 10—20 Габаритные размеры, м, не более: длина ширина высота 4,4 2,5 2.2 6,2 2,5 3,2 8,3 2,5 3,2 8,3 2,5 3,5 Таблица 3.4. Техническая храктеристика термоса-бункера ОРД-1023 Базовый автомобиль ЗИЛ-431410 Вместимость бункера объемная, м3 по массе,,кг 2,3 4400 Привод мешалки От КОМ через гидронасос Температура подогрева, °C 180—240 Максимальная скорость движения, км/ч 60 Полная масса с грузом, кг 10900
Приложения 169 Таблица 3.5. Технические характеристики зарубежных транспортных установок Показатель “Беннииг-Хо- вен", ГКС-10, (Германия) “Линн-хофф”, ГТ-8 (Германия) “РИКО” ГТ-16 , (Словения) “Веннинг-Хо- вен”, ГКЛ-12 (Германия) Вместимость котла, л 4200 3650 4700 5000 Расположение вала мешалки Вертикаль- ное Вертикаль- ное Вертикаль- ное Горизонталь- ное Привод мешалки Гидравличес- кий Механичес- кий Механичес- кий Гидравличес- кий Тип приводного двигателя Дизельный Дизельный Мощность двигателя, КВт 19,5 30 18,4 Масса котла, кг 4550 3800 4750 Нагрев котла Газ пропан Газ пропан Газ пропан Газ пропан Отверстие для заполнения смесью, мм 1300x900 1100x800 1300x800 Выпускное отверстие, мм 500x280 500x250 500x250 Привод заслонки Гидравличес- кий/механи- ческий Гидравличес- кий/механи- ческий Гидравличес- кий/механи- ческий Гидравличес- кий/механи- ческий Габаритные размеры котла, мм длина ширина высота 4350 2500 1900 3930 2300 1620 3920 2480 1990
Оглавление Предисловие..........................................3 Раздел I ОРГАНИЗАЦИЯ НЕЗАВИСИМОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДОРОЖНЫХ СТРОИТЕЛЬНО- РЕМОНТНЫХ РАБОТ...................................5 Глава 1. Система административного контроля внешнего благоустройства города...................5 Глава 2. Дорожная инспекция. Задачи и функции.... 15 Глава 3. Методы контроля дорожных строительно- ремонтных работ................................. 16 Раздел II АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ ГОРОДСКИХ УЛИЦ И ДОРОГ.................................... 23 Глава 4. Разновидности горячих асфальтобетонных смесей и область их применения.................. 23 4.1. Классификация и область применения уплотняемых асфальтобетонных смесей..........23 4.2. Классификация и область применения литых асфальтобетонных смесей................25 Глава 5. Пути повышения качества устройства асфальтобетонных дорожных покрытий.............. 28 Раздел III ТЕХНОЛОГИЯ, ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ДОРОЖНЫХ СТРОИТЕЛЬНО- РЕМОНТНЫХ РАБОТ................................. 30 Глава 6. Технологические режимы устройства дорожных покрытий из уплотняемых асфальтобетонных смесей......................... 30 6.1. Транспортирование горячих асфальтобетонных смесей......................30 6.2. Организация производства работ.........37 6.3. Подготовительные работы.................43 6.4. Укладка.................................49 6.5. Уплотнение..............................61 6.6. Соединение асфальтобетонных полос.......79 6.7. Температурный режим и число проходов....92 6.8. Технический контроль качества работ... 107 6.9. Возможные дефекты, причины их возникновения и способы устранения......................... 112
6.9.1. Поверхностные волны........................112 6.9.2. Разрывы....................................120 6.9.3. Неоднородность текстуры поверхности........121 6.9.4. Следы от выглаживающей плиты...............123 6.9.5. Растрескивание.............................124 6.9.6. «Жирные» пятна на поверхности покрытия.....128 6.9.7. Следы от катка.............................129 6.9.8. Некачественность швов......................131 6.9.9. Неправильная реакция выглаживающей плиты, неравномерность толщины слоя...............132 6.9.10. Продольные трещины вдоль полотна при работе гладковальцовых катков.................133 6.9.11. «Шнековые тени»...........................134 Глава 7. Технологические режимы устройства дорожных покрытий из литых асфальтобетонных смесей............. 135 7.1. Транспортирование смесей.....................135 7.2. Организация производства работ...............137 7.3. Подготовительные работы..................... 138 7.4. Текущий ремонт с использованием литых асфальтобетонных смесей.................... 140 7.5. Механизированный способ дорожных работ с использованием литых асфальтобетонных смесей... 142 7.6. Технический контроль.........................145 7.7. Возможные дефекты, причины их возникновения, способы устранения................ 145 Глава 8. Обустройство мест производства дорожных работ........................................ 146 Заключение................................................ 154 Литература................................................ 156 Приложение 1. Технические характеристики асфальтоукладчиков..................................... 158 Приложение 2. Технические характеристики дорожных катков........................................ 161 Приложение 3. Технические характеристики оборудования для работы с литыми смесями............................ 166