Будівництво захисних шарів і шарів зносу

Загальні положення

 

Шари зносу влаштовують одночасно з покриттям або укладають на готове або закінчуюче термін служби покриття. Шар зносу оберігає нижележащее покриття від безпосередньої дії коліс автомобілів і атмосферних чинників, збільшує довговічність покриття, оберігає його від стирання. Цей шар повинен володіти необхідною рівністю і шорсткістю, тому він виконується з найміцніших, зносостійких, слабко що шліфуються, водо- і морозостійких матеріалів.

Захисні шари призначені для запобігання покриття, а іноді і підстави від передчасних руйнувань, головним чином, під впливом природних чинників. На покриттях перехідного типу захисні шари покращують санітарно-гігієнічні якості: знижують пылимость, зменшують кількість бруду в бездоріжжя, сприяють легкому очищенню поверхні.

Захисні шари підрозділяються на тимчасові і постійні.

Тимчасові захисні шари призначені для короткострокового запобігання покриттів або підстав і відрізняються, головним чином, водонепроникністю при невеликій товщині (0,5-1 см). Враховуючи обмежений термін служби 10-12 місяців (від сезону до сезону), для їх будівництва використовують місцеві маломіцні матеріали: щебінь, гравій, гравий-но-піщані суміші, пісок.

Постійні захисні шари будують на всіх вдосконалених покриттях полегшеного типу. Постійні захисні шари можна розглядати одночасно і як шари зносу і їх товщину і зносостійкість розраховують на термін служби покриття.

На перехідних покриттях і покриттях низького типу, що не володіють зносостійкістю, захисні шари можна рахувати як самостійні тонкошарові вдосконалені покриття. Оскільки цей шар володітиме підвищеними технико-експлуатаційними показниками (рівністю, зносостійкістю, водонепроникністю і ін.) в порівнянні з тією підставою або покриттям, на яке він укладений.

Шорсткість поверхні проїжджої частини - один з найважливіших транспортно-експлуатаційних показників дороги, обумовлюючий надійність контакту шини автомобіля з поверхнею покриття. Вона забезпечується рівномірно чергуючими виступами скелетних частинок і западинами між ними, а також власною шорсткістю щебеня або спеціально створеними борозенками поверхні покриття.

Керівний документ РД 0219.1.07-98 [8] передбачає вживання трьох методів пристрою шорстких шарів зносу:

1) пристрій шорстких шарів методом поверхневої обробки;

2) пристрій асфальтобетонних покриттів з шорсткою поверхня» методом втапливания щебеня;

3) пристрій шорстких шарів з емульсивно-піщаних сумішей. Вказані методи застосовні на дорожніх покриттях з асфальтобетону і матеріалів, оброблених органічними терпкими. Раціональна область вживання того або іншого методу залежно від умов руху приведена в таблиці 1.7.

Таблиця 1.7

Методи пристрою шорстких шарів на автомобільних дорогах для умов руху (по СНіП 2.05.02-85)
	Небезпечні		Утруднені		Легені
Категорія дороги	Видимість менш розрахункової; підйоми і спуски з ухилами, що перевищують розрахункові; зони перетинів в одному рівні; ділянки, віднесені до легких і утруднених умов, при рівні завантаження понад 0,5		Криві в плані радіусами від 250 до 1000 м; спуски і підйоми з ухилами від 30 до 60 %; зони звуження проїжджої частини; ділянки, віднесені до легких умов руху, при рівні завантаження від 0,3 до 0,5		Прямі або криві радіусом 1000 м і більш; горизонтальні або з подовжнім ухилом не більше 30 % з елементами поперечного профілю з СНіП 2.05.02-85 з укріпленими узбіччями, без перетинів в одному рівні і завантаженням не більше 0,3
1-а, 1-6	Поверхнева обробка дорожніх покриттів фракціонованим щебенем із застосуванням бітумів дорожніх або модифікованих бітумів		Поверхнева обробка дорожніх покриттів фракціонованим щебенем із застосуванням бітумів дорожніх або модифікованих бітумів
			Втапліваніє обробленого щебеня в недоуп-лотненную гарячу асфальтобетонну суміш
II	Поверхнева обробка дорожніх покриттів фракціонованим щебенем із застосуванням бітумів дорожніх або модифікованих бітумів
			Втапліваніє обробленого щебеня в недоуп-лотненную гарячу асфальтобетонну суміш
			емульсивно-піщані суміші типу А		емульсивно-піщані суміші типу б
III	Поверхнева обробка дорожніх покриттів фракціонованим щебенем із застосуванням бітумів дорожніх	Поверхнева обробка дорожніх покриттів фракціонованим щебенем із застосуванням бітумів дорожніх
		Втапліваніє обробленого щебеня в недоуплот-ненную гарячу асфальтобетонну суміш
		емульсивно-піщані суміші типу А		емульсивно-піщані суміші типу б
IV-V	Поверхнева обробка дорожніх покриттів фракціонованим щебенем із застосуванням бітумів дорожніх
		емульсивно-піщані суміші типу А		емульсивно-піщані суміші типу б
Примітка - Модифіковані бітуми допускається застосовувати при відповідному техніко-економічному обгрунтовуванні.

 

На дорожніх покриттях з цементобетона пристрій шорстких шарів необхідний здійснювати методом поверхневої обробки.

Для магістральних автомобільних доріг і доріг республіканського значення керівним документом РД 0219.1.09-99 [7] рекомендується пристрій тонкошарових асфальтобетонних покриттів. Вони застосовуються як фрикційні шари, шари гідроізоляції і знос на асфальтобетонних і цементобетонных покриттях, а також для усунення колейности асфальтобетонних покриттів глибиною до 25 мм

Поверхнева обробка

 

При конструкції шорсткі шари, влаштовувані методом поверхневої обробки, підрозділяються на наступні типи:

- одиночна поверхнева обробка;

- зубчата поверхнева обробка (одиночна з подвійним розсипом щебеня);

- подвійна поверхнева обробка;

- поверхнева обробка типу «бутерброд» (малюнок 1.12).

Одиночна поверхнева обробка (малюнок 1.12, а) включає шар

органічного терпкого і шар фракціонованого щебеня (В/Щ).

Зубчата поверхнева обробка (малюнок 1.12, би) включає шар органічного терпкого і два шари фракціонованого щебеня (В/Щ/Щ).

Подвійна поверхнева обробка (малюнок 1.12, в) складається з двох шарів органічного терпкого і двох шарів фракціонованого щебеня (В/Щ/ВЛД).

Поверхнева обробка типу «бутерброд» (малюнок 1.12, г) складається з двох шарів фракціонованого щебеня, що скріпляють шаром терпкого (Щ/В/Щ).

Малюнок 1.12 — Конструкції шорстких шарів поверхневої обробки:

1 - асфальтобетонне покриття; 2 - шар терпкого; 3 - розподілений щебінь;

4 - ущільнений щебінь.

 

Конструкцію шорсткого шару поверхневої обробки призначають:

- на дорожніх покриттях з асфальтобетону і матеріалів, оброблених органічними терпкими, залежно від ступеня твердості покриття з урахуванням інтенсивності руху транспортних засобів;

- покриттях з цементобетона залежно від інтенсивності руху автомобілів.

Щебінь для пристрою поверхневої обробки одержують шляхом дроблення вивержених і метаморфічних гірських порід. Для доріг I, П категорій мазка по стираній И-1, мазка по дробленій - не нижче 1200. Для доріг Ш-У категорій мазка по стираній И-2, мазка по дробленій - не нижче 1000. Морозостійкість не нижче Р-50. Щебінь повинен бути чистим кубовидної форми.

 

 

При виборі фракції щебеня враховується різновид покриття. Для покриттів з асфальтобетону і матеріалів, оброблених органічними терпкими, необхідно застосовувати щебінь фракцій 5-10, 10-15, 15-20 або 20-25 мм РД 0219.1.09-99 [7] рекомендує також використовування фракцій 2-4, 4-6, 6-9, 9-12 і 12-16 мм Конкретний розмір фракції приймається залежно від реальних умов (інтенсивність руху транспортних засобів, категорія твердості покриття) на ділянці виробництва робіт.

Для покриттів з цементобетона застосовують щебінь фракції 5-10 або 10-15 мм Вибір розміру фракції при пристрої одиночного шорсткого шару залежить від ступеня руйнування поверхні покриття. На ділянках без ознак лущення і при глибині лущення до 5 мм застосовують фракцію 5-10 мм, при глибині лущення більше 5 мм - фракцію 10-15 мм При пристрої подвійного шорсткого шару для першого розсипу застосовують фракцію 10-15 мм, для другого розсипу - фракцію 5-10 мм

Як основний терпкий матеріал при пристрої шорстких покриттів методом поверхневої обробки використовують:

- бітуми марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, а також БМ 100/130;

- бітумні емульсії марок ЕБК-Б-65, ЕБК-Б-70, ЕБКМ-Б-65, ЕБКМ-Б-70.

Пристрій шорстких шарів методом поверхневої обробки виконують влітку в суху погоду:

- для бітумів при середньодобовій температурі повітря не нижче 15 °З, або при середньодобовій температурі покриття не нижче 22 °З [8];

- бітумних емульсій при середньодобовій температурі повітря не нижче 10 °З [7].

Технологічний процес пристрою шорстких шарів методом поверхневої обробки включає три основні етапи:

1) підготовчі роботи;

2) пристрій шорсткого шару зносу;

3) догляд за шорстким шаром зносу.

Підготовчі роботи. В підготовчий період виконують:

- огорожу робочої зони і установку дорожніх знаків для перекладу руху на об'їзний шлях або перекриття однієї смуги;

- очищення покриття від пилу і бруду;

- підгрунтовування покриття.

Очищення поверхні покриття проводять механічними щітками із зволоженням сильно забруднених місць. При використовуванні бітумів як терпке зволожені місця повинні бути повністю висушені перед пристроєм поверхневої обробки.

В окремих випадках при неможливості забезпечити необхідну чистоту покриття рекомендується його підгрунтувати розрідженим бітумом з витратою 0,3-0,5 л/м2. Підгрунтовування виконують за 2-3 дні до пристрою поверхневої обробки з обмеженням швидкості руху на обробленій ділянці до 40 км/ч.

Основні роботи. Технологія пристрою шорсткого шару зносу залежить від виду машин і типу формованого шару, що використовуються.

Пристрій одиночного або подвійного шорсткого шару поверхневої обробки проводять комплектом машин, до складу якого входять автогудронатор для розлива терпкого; навісний, причіпний або самохідний щебнераспределитель, забезпечуючий розподіл щебеня по нанесеному шару терпкого; самохідні катки на пневматичних шинах або комбіновані катки для ущільнення шорсткого шару.

При пристрої одиночного шорсткого шару з двократним розсипом щебеня використовують комплект машин, включаючий автогудронатор, два щебнераспределителя і два самохідні катки.

Допускається для ущільнення шорстких шарів застосовувати гладковальцовые катки або катки з обрезиненными металевими вальцами.

Для пристрою шорстких шарів може бути використаний також комбайн, що дозволяє практично одночасно проводити розподіл органічного терпкого і щебеня, а також попереднє накочення щебеня.

Склад і послідовність технологічних операцій на основному етапі пристрою поверхневої обробки відповідають структурній формулі влаштовуваного шару.

Наприклад, при використовуванні бітумів виконуються:

для одиночного шорсткого шару (В/Щ):

- розлив органічного терпкого;

- розсип щебеня;

- ущільнення щебеня;

для зубчатої поверхні обробки (В/Щ/Щ):

- розлив органічного терпкого;

- перший розсип щебеня фракцій 15-20 або 20-25 мм;

- другий розсип щебеня фракцій 5-10 або 10-15 мм;

- ущільнення щебеня;

для подвійного шорсткого шару (В/Щ/В/Щ):

- перший розлив органічного терпкого;

- перший розсип щебеня фракцій 15-20 або 20-25 мм;

- другий розлив органічного терпкого через доба після формування першого шару;

- другий розсип щебеня фракцій 5-10 або 10-15 мм;

- ущільнення щебеня;

для одиночного шорсткого шару, влаштовуваного комбайном:

- розлив органічного терпкого, розсип щебеня і його накочення;

- ущільнення щебеня;

для подвійного шорсткого шару з використанням комбайна:

- перший розлив органічного терпкого, перший розсип щебеня і його накочення;

- другий розлив органічного терпкого, другий розсип щебеня і його накочення (другий шар влаштовується через доба після формування першого шару);

- ущільнення щебеня.

Як приклад на малюнку 1.13 показана технологічна схема пристрою одиночної поверхневої обробки.