Будівництво щебеневих підстав, оброблених чорним піском або пескоцементной сумішшю

Вживання щебеневих підстав із заклинкой чорним піском або пескоцементной сумішшю актуальне при будівництві автомобільних доріг на території Республіки Білорусь. Для пристрою конструктивних шарів дорожнього одягу використовується в більшості гранітний щебінь, що поставляється Мікашевічеськім і Томашгородськім каменедробильними заводами, який, як правило, не роздільний по фракціях і погано піддається ущільненню. З такого щебеня не вдається створити монолітну підставу і виконати вимоги СНіП 3.06.03-85 за технологією пристрою конструктивного шару методом заклинки [17].

В 1978-1980 рр. БелдорНІЇ провів дослідження на автомобільній дорозі Москва-Минск-Брест на ділянці обходу р. Дзержінська. В досвідченому порядку, на окремих ділянках, щебенева підстава з рядового щебеня була закріплена кам'яним відсівом, цементопеском, цементогравийной сумішшю і піском, обробленим органічним терпким в установці.

Результати обстеження показали, що найдоцільнішим з погляду прочностных характеристик для доріг з асфальтобетонним покриттям слід рахувати пристрій підстави з суміші рядового щебеня з чорним піском [17]. З іншого боку СНіП 3.06.03-85 [2] рекомендує і в практиці будівництва вже використані підстави з щебеня, обробленого не на повну глибину пескоцементной сумішшю. Дане рішення особливо ефективне в сучасних економічних умовах, що вимагають зниження вартості одиниці дорожньої продукції за рахунок економії дорогих бітумних матеріалів і зменшення енерговитрат на приготування гарячих дорожніх сумішей.

Будівництво підстав з суміші рядового щебеня з піском, обробленим органічним терпким в установці. На дорогах 1-11 технічних категорій шари підстави влаштовують з суміші рядового щебеня з піском, обробленим в'язким бітумом в установці. Для доріг III-IV категорій підстави можна влаштовувати з суміші рядового щебеня з піском, обробленим рідким бітумом в установці.

Закріплення рядового щебеня чорним піском слідує проводити в суху і теплу пору року при температурі повітря не нижче 10 °С. При цьому використовується щебінь фракцій 5-70 (120) мм з вивержених гірських порід, що погано піддаються ущільненню. Вогкість щебеня повинна бути не більше 4 % по масі. При більш високій вогкості щебінь просушують шляхом декількох проходів (перевалювань) автогрейдером.

Піски можуть застосовуватися природні і роздроблені, дрібні і середньої крупної із змістом пилоподібних і глинистих частинок не більше 7 % по масі. Міцність роздроблених пісків повинна бути не нижчою 400 кгс/с2.

Для доріг I і II категорій використовується в'язкий нафтовий бітум марок ШД 40/60, БНД 60/90 і БНД 90/130. Для доріг Ш-IV категорій можна використовувати рідкі бітуми МГ 70/130, МГО 70/130, СГ 70/130. Для підгрунтовування щебеня доцільні рідкі бітуми СГ 200/300, МГ 200/300.

Чорний пісок необхідно готувати на стаціонарних або пересувних АБЗ. Відстань між АБЗ і місцем виробництва робіт регламентується часом транспортування гарячого чорного піску, яке не повинне перевищувати 1,5 години.

Роботи із створення суміші щебеня з піском виконують захватками завдовжки по 40-60 м, забезпечуючи при цьому якісне перемішування суміші в межах оптимальних температур чорного піску.

Технологія пристрою підстави з рядового щебеня із закріпленням чорним піском включає:

- підготовчі роботи;

- приготування суміші і її розподіл;

- ущільнення готової суміші.

До підготовчих робіт відносяться: підготовка підстави, вивіз рядового щебеня і чорного піску, пристрій при необхідності бічних упорів.

Нижній шар підстави виконують, як правило, з гравію. До початку транспортних робіт гравієва підстава повинна бути ретельно спрофільовано і ущільнено.

Доставку рядового щебеня здійснюють автомобілями-самоскидами і рівномірно розвантажують по довжині підготовленої ділянки. Автогрейдером здійснюють розподіл щебеня за площею влаштовуваного шару і автогудронаторами проводять розлив рідкого бітуму марок СГ 200/300, МГ 200/300 з розрахунку 1,5-2 л/м2.

Оброблений бітумом щебінь збирають у вал по осі підстави. Об'єм валу перевіряють шаблоном. Площа його поперечного перетину повинна відповідати витраті щебеня на 1 м довжини дороги при товщині готової підстави 8-10 см. При більшій товщині підстави щебінь збирають в два вали. У разі, коли рядовий щебінь завчасно вивезений і розподілений по дорозі, у вал збирають верхній шар завтовшки 10 см. Чорний пісок вивозять на дорогу автомобілями-самоскидами і розподіляють його рівномірно по валах з щебеня. Витрата чорного піску визначається виходячи з пористості і товщини щебеневого шару.

При товщині шару 8-10 см і пористість 35-50 % за об'ємом витрата чорного піску складає 20-40 м3 на 1000 м2.

Для забезпечення необхідної ширини, товщини і рівності підстави по його краях доцільно встановлювати бічні упори з бордюрного каменя. Якщо як ведуча машини для пристрою підстави використовується профилировщик ДС-108, то пристрій бічних упорів не потрібен.

Приготування суміші здійснюють автогрейдером або профилировщиком ДС-108. Вживання профилировщика ДС-108 особливо ефективне при подальшому будівництві цементобетонного покриття комплектом машин ДС-110. Перемішування щебеня з чорним піском здійснюють за 5-6 проходів автогрейдера по одному сліду або за один прохід профилировщика ДС-108. Для прискорення робіт при використовуванні автогрейдерів задіюють 2-3 машини, забезпечуючи потоковий метод виробництва робіт і необхідний температурний режим. До кінця робіт по перемішуванню і розподілу суміші температура чорного піску повинна бути не нижчою 80 °З.

Готову суміш розподіляють і профілюють за 2-3 проходи автогрейдера або одним (зворотним) проходом профилировщика ДС-108.

Ущільнення суміші ведуть самохідними катками на пневматичних шинах, катками з металевими вальцами масою 11-18 т або вібраційними катками за 5-8 проходів по одному сліду. Кращі результати досягаються при використовуванні катків на пневматичних шинах і віброкатків.

Разом із значною витратою бітуму і енергоносіїв при виготовленні гарячого піску, представлена технологія також має свої недоліки. Необхідний температурний режим обмежує довжину захватки до 40-60 м при загальному фронті робіт в декілька стільників метрів, що спричиняє за собою багатократне повторення однотипних робочих операцій протягом однієї зміни. Робота на коротких ділянках знижує продуктивність будівельних машин, для яких раціональна довжина гону складає 200-400 м. Задіювання великої кількості автогрейдерів збільшує витрати на технічні і людські ресурси.

Будівництво підстав з щебеня, обробленого не на повну глибину пескоцементной сумішшю. Як мінеральний матеріал використовується щебінь фракцій 40-70 (70-120) і 5-40 мм міцністю: для доріг 1-Ш категорій - 600-800; IV,V категорій - 200-600.

Будівництво вказаних підстав здійснюється двома способами:

1) перемішування;

2) вдавлювання.

Технологія виробництва робіт включає чотири етапи:

- підготовчі роботи;

- приготування суміші на дорозі;

- ущільнення підстави;

- догляд за готовою підставою.

При цьому залежно від методу, що використовується, відмінності є в приготуванні суміші, а підготовчі роботи, ущільнення і відхід залишаються однаковим.

Пристрій щебеневих підстав, оброблених не на повну глибину пескоцементной сумішшю, слідує здійснювати переважно при температурі повітря не нижче 5 °З.

Приготування пескоцементной суміші, призначеної для обробки верхньої частини щебеневого шару, слід здійснювати в змішувачах примусового перемішування.

Підготовчі роботи включають: підготовку підстави; вивіз, розподіл і накочення рядового щебеня; вивіз і розподіл пескоцементной суміші.

Нижній шар підстави, влаштовуваний з гравію або гравієво-піщаної суміші, до початку транспортних робіт повинен бути спланерував і ущільнений.

Щебінь доставляють автомобілями-самоскидами і розподіляють з необхідною товщиною шару автогрейдерами. Після розподілу щебінь зволожують з розрахунку 3-10 л/м2 і накочують катком з гладкими металевими вальцами масою 6-8 т за 2-3 проходи по одному сліду.

Приготовану в установці пескоцементную суміш доставляють на дорогу автомобілями-самоскидами і рівномірно розвантажують по поверхні щебеня. Розподіл пескоцементной суміші здійснюють за 2-3 проходи.автогрейдера або одним проходом профилировщика ДС-108.

Приготування суміші на дорозі здійснюється або шляхом перемішування, або вдавлюванням.

В першому випадку перемішування пескоцементной суміші з щебенем виконують фрезою профилировщика, многостоечным розпушувачем або кирковщиком автогрейдера. Профіліровщик ДС-108 виконує цю операцію за один прохід. Кількість проходів по одному сліду для розпушувача або автогрейдера регламентується рівномірністю перемішування матеріалів формованого шару.

Вибір ведучої машини і технології виробництва робіт при використовуванні методу вдавлювання залежить від товщини оброблюваного шару.

При глибині оброблюваного шару до 5 см використовують чисте вдавлювання катками на пневматичних шинах. Операцію втапливания пескоце-ментной суміші виконують за 2-3 проходи пневмокатка по одному сліду.

При глибині шару до 7 см доцільно використовувати профилировщик ДС-108 з вибробрусом. При цьому профилировщик за 1-2 проходи здійснює розподіл пескоцементной суміші і перемішування її з щебенем в сукупності з попереднім ущільненням методом вібрації.

Для втапливания пескоцементной суміші на глибину до 10 см використовують сукупність вібрації і тиску. Технологічну операцію виконують вібраційними або комбінованими катками (пневмошины і вибровалец) за 1-2 проходи по одному сліду.

Для обробки щебеня сумішшю на глибину до 17 см слід застосовувати кулачковий каток. Число проходів кулачкового катка по одному сліду призначають залежно від товщини оброблюваного шару (таблиця 1.2).

Таблиця 1.2