Технология асфальтобетонных дорожных покрытий

Основные понятия, терминология, классификация.

Автомобильная дорога — комплекс сооружений, предназначенный для удобного, безопасного и круглогодичного движения автотранспорта с рас-чётными скоростями и нагрузками. Конструктивно автомобильная дорога (автодорога) характеризуется поперечным и продольным профилями. Ознакомимся с терминологией, характеризующей основные конструктивные элементы автомобильных дорог:

• Ш поперечный профиль — поперечное сечение автодороги, характериующее составляющие конструктивные элементы;
• Ш продольный профиль — продольное сечение автодороги, характеризующее составляющие конструктивные элементы;
• Ш проезжая часть — основная, эксплуатационная часть дороги, по которой осуществляется движение автотранспорта;
• Ш земляное полотно — объём земляных работ по устройству насып-ной части автодороги;
• Ш полоса отвода (отчуждения) — зона проведения строительных работ в поперечном сечении автодороги. Эта зона отводится при проектировании на весь комплекс строительства (включая организацию строительства и перспективу расширения автодороги);
• Ш разделительная полоса — конструктивная зона автодороги, разде-ляющая противоположные направления движения. Не предназначена для эксплуатации и носит, как правило декоративный вид ;дорожная одежда — основная, искусственно укреплённая часть проезжей части, предназначенная для эксплуатации;
• Ш укрепительная полоса — часть дорожной одежды, расположенная между покрытием и обочиной. Служит для предохранения кромок покрытия в зоне повышенных нагрузок;
• Ш дорожное покрытие — часть дорожной одежды, наиболее прочной в конструктивном отношении, предназначенная для движения транспорта;
• Ш обочина — часть дорожной одежды, расположенная по границам поперечного профиля. Обочина имеет важное эксплуатационное значение (остановка и стоянка автотранспорта, движение пешеходов, расположение строительной техники при ремонтах и др.;
• Ш кювет — водоотводная траншея с расчётным продольным уклоном, укреплённым дном и откосами;
• Ш тело насыпи — суммарный объём земляных работ (насыпь), выполняемый при строительстве автодороги;
• Ш зона сосредоточенного ведения работ — фронт работ большой трудоёмкости, сконцентрированный на ограниченном участке рельефа.

Дороги классифицируются по назначению и по конструкции покрытия. По назначению автомобильные дороги делятся на: дороги общего назначения. Классификатор содержит шесть кате-горий дорог, характеризуемых следующими параметрами: интен-сивностью движения; шириной проезжей части; количеством полос движения; наличием обочин, разделительной и укрепительной полос; городские дороги, классифицируются по минимальному количеству и ширине полос движения, расчётной скорости движения, наличию тротуара. Выделяются скоростные, магистральные, местные (районные и городские) и внутриквартальные типы дорог; сельские дороги. Разбиты на три категории в зависимости от ширины проезжей части (3,5…6,0 м) и наличии обочин. По конструкции покрытия дороги разделяются на: автомобильные дороги с усовершенствованным покрытием (капи-тальные и облегчённые). Это асфальтобетонное, цементно-бетонное и брусчато-мостовое покрытия; переходные покрытия: сборные железобетонные плиты, щебёночные, грунтощебёночные и шлаковые покрытия; низшие: грунтовые дороги, укреплённые гравием, щебнем, дресвой.

Организация дорожно-строительных работ.

Последовательность строительства устанавливается исходя из деления всех дорожно-строительных работ на три периода: подготовительный, основной и заключительный. В подготовительный период осуществляется организационно-техни-ческая подготовка строительства для обеспечения его развёртывания на начальных участках, определённых проектом организации строительства. В основной период выполняют все строительные работы. В заключительный период ликвидируют базы и другие временные сооружения, проводят рекультивацию земель.

Все виды работ по строительству автодорог разделяются на:

• — заготовительные — включают подготовку и хранение материалов, полуфабрикатов и деталей, изготавливаемых предприятиями стройиндустрии (заготовка камня, приготовление асфальтобетона, изготовление конструкций мостов, труб, дорожной обстановки);
• — транспортные — производится перевозка дорожных материалов ав-томобильным, железнодорожным или водным транспортом.

По равномерности и повторяемости дорожно-строительные работы разделяются на линейные и сосредоточенные.

Линейные — работы, объёмы которых равномерно распределены по всему объекту. К ним относятся: земляные работы, устройство оснований и покрытий, устройство водопропускных труб, небольших подпорных стенок и др.

Сосредоточенные — работы большой трудоёмкости, сосредоточенные на незначительном протяжении (мосты, большие выемки и насыпи, дорожные развязки на нескольких уровнях, водопропуски большого расхода.

При организации строительства в целом, широко распространён и некомплексный поточный метод, когда земляное полотно, малые и средние мосты и трубы возводят за год до устройства дорожной одежды поточным методом, а дорожную одежду сооружают отдельно (поточным методом, не связанным единым графиком всех работ).

При новом дорожном строительстве, а также при реконструкции на достаточном протяжении поточный метод предусматривает: выполнение всех строительных работ комплексно-механизированными подразделении-ями (колоннами, отрядами, бригадами); обеспечение их необходимыми ресурсами, в том числе, производимыми передвижными притрассовыми установками; передвижение специализированных подразделений непре-рывно друг за другом по трассе строящейся дороги с установленной средней скоростью потока, оставляющих за собой полностью готовую автомобиль-ную дорогу.

Подготовительные работы.

Подготовительные работы в автодорожном строительстве ведутся практически постоянно. По мере завершения одного участка дороги необ-ходимо подготовить фронт работ для следующего. Состав подготовительных работ устанавливается в «Проекте производства работ». Примерный перечень технологических комплексов: создание геодезической основы и разбивка трассы; расчистка полосы отвода; водоотведение и временное водопонижение; вынос инженерных сетей и снос зданий и сооружений, попадающих в полосу отвода; устройство временных автодорог и объездов; устройство карьеров и резервов. Подготовительные работы можно начинать только после утверждения полосы отвода и заключения договоров на земельные участки временно используемые для нужд строительства (реституты). После завершения строительства реституты возвращаются землепользователю с обязательной рекультивацией. Геодезическая разбивочная основа создаётся в виде системы полиго-нометрических (теодолитных) ходов вдоль трассы автодороги. Базовые координаты и отметки разбивочных точек должны быть получены не менее чем от двух реперов существующей геодезической сети.

Сооружение земляного полотна.

Земляное полотно является основным конструктивным элементом автомобильной дороги и его сооружение (организация и технологии произ-водства работ) является определяющим в автодорожном строительстве. При сооружении земляного полотна выполняются следующие техно-логические комплексы строительных работ:

• — детальная разбивка элементов дороги и подготовка основания;
• — разработка выемок и возведение насыпей;
• — уплотнение грунта;
• — окончательная планировка, укрепление откосов.

Детальную разбивку земляного полотна и элементов сооружений выполняют в зависимости от способа производства механизированных работ и устанавливают в соответствующих технологических картах. Основные разбивочные знаки выносят на обрезы, а правильность очертания земляного полотна при производстве работ контролируют нивелиром, визирками и дополнительными промерами. Все отметки выносят на разбивочные колы-шки. Во время работы дорожных машин необходимо следить, чтобы отметки сохранялись до конца работы на участке. Подготовка основания под земляное полотно включает в себя: снятие плодородного слоя; устройство мероприятий по поверхностному водоотводу (создание рабочих уклонов, дренажей, водоотводных канав); закрепление и замена слабых грунтов. Эти работы в основном выполняются в подготовитель-ный период. Разработка выемок и возведение насыпей — основные объёмы работ при возведении земляного полотна.

В зависимости от рельефа местности попе-речные профили могут иметь различный вид. Возведение насыпи Возведение насыпи заключается в последовательной укладке разрабо-танного ранее грунта с уплотнением. Пригодность грунтов для сооружения земляного полотна определяется их дорожно-строительными свойствами. Наиболее пригодны крупнообломочные, песчаные и супесчаные грунты.

Устройство дорожной одежды.

Современные дорожные одежды состоят из нескольких конструктив-ных слоёв: покрытия — верхнего слоя дорожной одежды, который может состоять из слоя износа и одного или нескольких несущих слоёв; основания, которое может состоять из верхнего и нижнего несущих слоёв; дополнитель-ных слоёв различного назначения. Естественное грунтовое основание оказывает существенное влияние на работу дорожной одежды в целом и на работу её отдельных слоёв в процессе строительства автодороги. Поэтому целесообразно улучшать грунтовое осно-вание различными способами с целью повышения его несущей способности и обеспечения возможности движения рабочего транспорта в период строительства. Устройство основания под «верхний» слой покрытия.

В номенклатуру работ по устройству основания под «верхний» слой покрытия входят следующие технологические комплексы:

• — дополнительная профилировка и подсыпка верхнего слоя тела насыпи;
• — устройство временных подъездных дорог, площадок хранения материалов, съездов-выездов;
• — улучшение и доуплотнение грунтового основания; устройство дополнительных слоёв и прослоек;
• — строительство разделительных полос;
• — подготовка «чёрного» основания.

Работы по устройству щебёночного основания одни из самых трудоёмких и проводятся в два этапа. Й этап — распределение основной фракции слоя и его предварительное уплотнение (с обжатием и взаимозаклиниванием); ЙЙ этап — распределение расклинивающего щебня с уплотнением каждой фракции (расклинцовка).

При строительстве высокоскоростных магистралей устраиваются дополнительные один или два слоя «чёрного основания», предназначенного для выравнивания эксплуатационных нагрузок. Конструктивно эти слои выполняются из минерального материала высокой прочности обработанного вяжущим.

Чёрное основание устраивается одним из следующих способов: смесь заготавливается на АБЗ (асфальтобетонном заводе) в смесительных установках и доставляется к месту укладки специализированным автотранспортом. Горячая смесь температурой 100…110оС укладывается асфальтоукладчиками и уплотняется звеном катков с гладкими вальцами; доставленный к месту укладки щебень перемешивается на приобъект-ной технологической площадке с вяжущим и складывается в штабели. По мере надобности материал расходуется в насыпь.

Перед укладкой смеси подогреваются и укладываются тёплыми (80.90С) или холодными (60.70С); щебёночное основание укладывается в насыпь, пропитывается вяжу-щим (жидким битумом, каменноугольным дёгтем, эмульсиями различных составов) и уплотняется за несколько проходок. Выбор того или иного способа зависит от принятой технологии строитель-ства автодороги, дальности доставки смесей от АБЗ, температуры наружного воздуха и др. причин.