Рреконструкции дорожных одежд жесткого типа

При реконструкции дорожных одежд с цементобетонными покрытиями обычно выполняют работы по уширению и усилению (повышению прочности) дорожной одежды.Усиление дорожных одежд с цементобетонными покрытиями можно выполнять следующими способами:

1. устройство слоев усиления из асфальтобетонных смесей поверх старого цементобетонного покрытия без нарушения его сплошности;

2. то же, с предварительным дроблением старого цементобетонного покрытия на мелкие блоки и тщательным уплотнением полученного таким образом материала основания;

3. устройство слоя усиления из непрерывно армированного бетона поверх старого цементобетонного покрытия.

Цементобетонное покрытие чаще всего усиливают путем укладки одного или нескольких слоев асфальтобетона. Перед укладкой асфальтобетонной смеси швы в цементобетонном покрытии расчищают, заливают битумом и цементным раствором, посыпают песком и для исключения сцепления слоев швы закрывают полиэтиленовой пленкой, бумагой, пропитанной битумом на ширину 0,5-0,8 м с каждой стороны шва.Другим вариантом усиления цементобетонных покрытий, является укладка слоя асфальтобетона толщиной 4-8 см поверх предварительно проложенной полипропиленовой пленки или нетканых материалов.За рубежом усиливают прочность и устраняют поверхностные дефекты, укладывая армированный или неармированный бетон (или фибробетон) различной толщины. Слой армируют металлической сеткой с ячейками размером 10×30 см и толщиной 7-8 см. Преимущество армированных бетонных покрытий – небольшая толщина.

При уширении дорожной одежды с цементобетонным покрытием целесообразно существующую и уширяемую проезжие части перекрывать слоем усиления из непрерывно армированного бетона минимальной толщины (порядка 10 см). При качественном выполнении работ срок службы непрерывно армированных покрытий превышает 45 лет при незначительных затратах на ремонт и содержание. Такие конструкции наиболее эффективны при интенсивном движении автомобилей, основную часть которых составляют тяжелые грузовые автомобили. Наиболее целесообразно применение этих конструкций на подходах и обходах крупных городов и на дорогах высших категорий.

Если материалы старого покрытия и слоя усиления имеют различные модули упругости, сначала определяют расчетом прочности на растяжение при изгибе эквивалентную толщину плиты из разных по модулю материалов, приведенную к толщине материала с наибольшим модулем упругости, а затем определяют требуемую толщину усиления:

где: h_экв - толщина однородной плиты, см; Е_ст.п. - модуль упругости материала старого покрытия, эквивалентный по жесткости на изгиб старому покрытию и слою усиления, МПа; h_ст.п. - толщина старого покрытия, см; Е_ус - модуль упругости материала, используемого для усиления, МПа; h_ус - толщина усиления, см.

Для усиления дорожных одежд с цементобетонным покрытием рекомендуется применять полимерасфальтобетон (ПАБ). ПАБ обладает повышенной прочностью, эластичностью и теплостойкостью в широком диапазоне эксплуатационных температур. Применение ПАБа повышает трещиностойкость слоя усиления над поперечными швами старого цементобетонного покрытия.

Для приготовления ПАБ смесей используют полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) на основе дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) соответствующих марок. В зависимости от вязкости ПБВ делятся на следующие марки: ПБВ 40/60, ПБВ 60/90, ПБВ 90/130, ПБВ 130/200, ПБВ 200/300.

ПБВ получают введением в битум 2-4 % ДСТ от массы. В вязкие битумы ДСТ следует вводить в виде раствора в битумном сырье (гудроне) или жидком битуме. В качестве пластификаторов при приготовлении ПБВ используются

индустриальные масла. Введение 2, 3 и 4 % ДСТ дает возможность получить ПБВ с температурой перехода в хрупкое состояние минус 25, 35 и 50°С соответственно. Для получения ПБВ с температурой перехода в хрупкое состояние -60°С в битум необходимо вводить до 6 % ДСТ. Применение ПБВ с температурой перехода вяжущего в хрупкое состояние, соответствующей минимальной зимней температуре эксплуатации слоя усиления, обеспечивает трещиностойкость этого слоя, в особенности над поперечными швами усиливаемого покрытия.

Слои усиления из непрерывно армированного бетона устраивают неограниченной длины и прерывают их только перед искусственными сооружениями (мостами, путепроводами и т.д.). Концевые участки слоев усиления из непрерывно армированного бетона закрепляют неподвижными упорами траншейного или свайного типа.Толщина слоя усиления из непрерывно армированного бетона определяется расчетом и может составлять 10-12 см. Слой усиления из непрерывно армированного бетона укладывается непосредственно на старое цементобетонное покрытие без устройства изолирующих и выравнивающих прослоек (рис. 22.25).

Для армирования покрытий применяется арматура периодического профиля. Диаметр арматуры подбирают с учетом минимального раскрытия трещин и принятой технологии строительства. Армирование покрытий осуществляют плоскими сварными или вязаными сетками, сварными каркасами, отдельными арматурными стержнями. Непрерывную арматуру располагают на расстоянии 1/3-1/2 h_ус (h_ус - толщина слоя усиления) от поверхности слоя усиления.

Поперечные швы (сжатия и расширения) на слое усиления не устраивают.

Продольные швы в зависимости от количества поперечной арматуры устраивают через 3,75 м по типу ложных или через 7,5 м по типу шпунта (рис. 22.26).

Непрерывность армирования обеспечивается нахлесткой стержней в продольном и поперечном направлениях.Длина нахлестки должна быть не менее: в продольном направлении - 30-35d; в поперечном направлении 25d (где d - диаметр стержней), и во всех случаях не менее 250 мм. Поперечные стыки смежных сеток должны располагаться вразбежку с шагом не менее 50 см. Работы по устройству слоя усиления должны производиться непрерывно.

Из трех способов усиления дорожных одежд с цементобетонным покрытием предпочтительнее устройство слоя усиления из непрерывно армированного бетона. В этом случае слой усиления имеет свойства, близкие к свойствам материала существующего покрытия (цементобетона); кроме того, объемы и стоимость работ по ремонту дорожной одежды после ее усиления будут минимальными.

На практике усиление цементобетонных покрытий, чаще всего, производят путем укладки слоев асфальтобетона, причем конструкция, тип и марка асфальтобетона и технология производства работ определяются в зависимости от технической категории дороги и дорожно-климатической зоны.

Для автомобильных дорог высших категорий, а также дорог, расположенных в I-III дорожно-климатических зонах, применяют асфальтобетонные смеси типов А или Б первой марки.

Подготовительные работы при этом направлены в основном на устранение

дефектов цементобетонного покрытия:

- полностью разрушенные плиты удаляются и заменяются на новые монолитные, изготовленные на месте или на заводах ЖБИ;

- пустоты под плитами и нарушение уклонов исправляются путем профилирования основания (при этом плиты снимаются) или нагнетания под плиты песка или цементного раствора;

- сколы кромок и углов плит устраняют путем укладки асфальтобетонных (мелкозернистых или песчаных) смесей при толщине слоя до 6 см и цементобетонных более 6 см;

- искажения продольного и поперечного профилей устраняют путем укладки выравнивающего слоя из песчаного или мелкозернистого асфальтобетона асфальтоукладчиками, оснащенными системами автоматики;

- восстанавливают швы существующего покрытия и заливают их герметизирующей мастикой.

Перед укладкой выравнивающего слоя или покрытия производят розлив

горячего битума (0,3-0,5 л/м2) или битумной эмульсии (0,6-0,8 л/м2).

Технология производства работ при усилении дорожных одежд с учетом повышения трещиностойкости слоя может выполняться следующими способами:

1. путем укладки толстыми слоями за один проход (толщина слоя 10-18 см в

России, 14-26 см за рубежом);

2. использованием асфальтобетонных смесей на основе ПБВ;

3. армированием асфальтобетона в зонах швов цементобетонного покрытия

геоматериалами;

4. армированием асфальтобетонных смесей металлическими или полимерными

волокнами;

5. путем устройства в асфальтобетоне деформационных швов над швами

существующего цементобетонного покрытия.

В технологии укладки асфальтобетона толстыми слоями за один проход

наибольшую сложность вызывает уплотнение, так как необходимо применять

тяжелые катки массой 15-25 т и увеличивать число проходов катка по одному

следу. Температура воздуха при укладке не должна быть ниже 5°С, а температура смеси - не ниже 140°С.

Армирование геоматериалами выполняется как непосредственно на контакте асфальтобетона с цементобетоном (в выравнивающем слое), так и в верхних слоях покрытия. Ширина укладываемого материала составляет 1,2-2,0 м над швами цементобетонного покрытия, причем для крепления геоматериалов применяют способы приклейки (вязким битумом или битумной эмульсией), крепления скобами или специальными гвоздями. При использовании геополотен

производится их пропитка битумом (норма 0,8-1,0 л/м2).

Армирование асфальтобетонных смесей волокнами различной природы сопряжено с некоторыми технологическими трудностями при дозировании и приготовлении смеси. Металлические волокна представляют собой отрезки длиной 20-40 мм, диаметром 0,3-0,6 мм. Их содержание в смеси может изменяться в пределах 0,5-2,0 %. Однако, наличие волокон в верхнем слое покрытия не исключает их выход на поверхность и проколы шин в процессе движения автотранспорта. Поэтому эти смеси рекомендуется укладывать в основание или выравнивающий слой.

Полимерные волокна применяют как в виде отдельных отрезков (длина 5-40 мм), так и непрерывными нитями. Во втором случае обработка производится

непосредственно на полотне дороги, когда волокна набрасываются воздухом на

грунтовку (дозировка 80-120 г/м2). По поверхности может быть проведен розлив битума и рассыпан щебень (технология типа поверхностной обработки) или черный щебень. Затем укладывается слой асфальтобетона. При использовании обрезков волокон можно приготавливать смеси на АБЗ или производить работы на месте.

Устройство деформационных швов позволяет исключить бессистемное трещинообразование в асфальтобетоне покрытия. Поперечные швы в асфальтобетоне устраиваются над швами расширения, а при их отсутствии через

10-30 м в зависимости от средней температуры холодного месяца. Перед укладкой асфальтобетона над швами в цементобетоне укладывают рубероид или пергамин в два слоя на ширину не менее 7 толщин слоя асфальтобетона. Ширина шва 1,2-1,7 см, глубина не менее 1/3 толщины асфальтобетона, но не более толщины верхнего слоя при многослойном покрытии.

Устройство швов производится нарезчиками в полностью уплотненном и

остывшем асфальтобетоне. Заполнение швов мастикой выполняется до наступления холодного периода времени и открытия движения транспорта.

Особые проблемы возникают при реконструкции автомобильных дорог с

цементобетонными покрытиями или покрытиями на цементобетонных основаниях, прослужившими очень длительный срок. Опыт показал, что не всегда целесообразно использовать старые цементобетонные покрытия в качестве оснований. За длительный срок предшествующей службы бетонные покрытия теряют свою прочность, покрываются многочисленными разнообразными по размерам и направлениям трещинами, выбоинами, на них появляются cколы кромок и швов и другие виды разрушений. Поверхность цементобетонных покрытий становится покрытой трудноудаляемой масляной пленкой, которая препятствует хорошему сцеплению между бетоном и новыми покрытиями.

Неоднородность старого покрытия по прочности не гарантирует однородную прочность усиленной дорожной одежды. В этом случае для обеспечения нормальной службы новой дорожной одежды старое цементобетонное покрытие или основание разбивают на куски перфораторами или бетоноломами. После удаления бетона и металла арматуры может оказаться необходимым замена старого песчаного слоя или повышение уровня земляного полотна за счет устройства морозоустойчивого слоя. В тех случаях, когда состояние песчаного основания позволяет оставить старый цементобетон на месте, из него выбирают металл арматуры, дополнительно измельчают обломки бетона и уплотняют тяжелыми катками.

При сохранении существующего бетонного покрытия в составе будущей дорожной одежды приходится выравнивать старое покрытие слоем песка толщиной 5-10 см, обработанного битумом, и по нему укладывать новое покрытие такой толщины, чтобы оно не подвергалось трещинообразованию в результате воспроизводства трещин старого покрытия.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 241; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!