Как делают дороги в америке из бетона

Обновлено: 17.05.2024

Строительство дорог в США

Я уже неоднократно писал о современных дорогах и о том как строят дороги и почему в России плохие и дорогие дороги. Сейчас же я решил поделится интересным материалом ЖЖ юзера mechanismone о строительстве дорог в США. Речь в его посте идет о том как строят монолитную бетонную дорогу в американском штате Техас, которая прослужит 30 лет и не будет продавлена даже самыми тяжелыми колесами.

Строительство дорог в США

Содержание

2. Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе.

4. Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог, и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства.

5. Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах, связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.

6. Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься.

7. Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение. Для того, чтобы у людей не возникало вопросов, что и как будет переделываться или строиться, все планы DOT есть на сайте онлайн (осторожно, очень тяжелый по размеру чертеж), например, для Далласа, заходим на сайт и смотрим все текущие проекты.

8. Проект может быть изменен по сбору мнений. Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо.

9. Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок. После того, как проект утрясут с местной ~~братвой~~ жителями, для DOT дается зеленый свет на работу.

Бетонные дороги

Подготовка к строительству дороги

12. Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.

13. Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами, сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой.

Ограничение скорости на дороге при строительстве

Разметка временная при строительстве дороги

16. Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений, особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах.

17. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.

Строительство бетонных дорог: подготовка основания дороги

18. Первым делом выгребается около метра пород, обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие.

19. Затем укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы.

Укладка песчанной подушки под дорожное полотно

21. После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.

Укладка асфальта под бетонное дорожное полотно в качестве подушки

23. Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке, будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту.

Монтаж арматуры для бетонного покрытия

Укладка арматуры при строительстве дороги

29. Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами.

Заливка бетона

30. Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона. Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии.

35. После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах.

38. Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.

Срок службы дороги

39. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:

40. Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.

Ну а в следующий раз я затрону тему асфальтобетона, и расскажу почему DOT так не любит асфальт.

Источник (оригинал поста в ЖЖ с большим количеством фото) тут: Как строят американские дороги?

Видео о том как строят дороги в США

А теперь можно посмотреть на завораживающую работу строительства дорог в США из бетона в штате Иллинойс. Аарона Джонс снял работу строительной компании ET Simonds из Карбондейла. На видео снят процесс расширения трассы I-57. Показано 4 этапа:

mechanismone

Дороги - неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам - наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.
Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе, почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными "хвостами" не продавливают дороги.

1. Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост - продолжение тематического рассказа о дорожной системе.

3. Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае - TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие).

11. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего - его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия - его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя.

15. Так же замечу, что строители не забывают про разметку, выполняется она в виде временных "пипок" наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался.

17. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.

20. Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция - а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше, в сравнении с просто утрамбованной подушкой.

22. Зачем под бетон укладывают асфальт? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли - это вода. Слой плотного асфальта под бетоном служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков. Во-вторых, бетон может свободно расширяться и сжиматься на асфальтовой поверхности.

24. После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры - между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами - чуть выше середины стяжки.

25. Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности - арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко - сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.

26. Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии.

27. Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) - 0.85%.

28. Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку - появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь - очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга.

31. В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей - чаще всего бетон кутают целлофаном.

32. Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность - это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.

33. При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест - покрытие придется демонтировать и перезалить.

34. Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе - 30 см, более мелких шоссе - 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона - появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины - бетон не выдерживает нагрузки автомобилей.

36. Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ. Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану - под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.

37. После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта - 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса - в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон.

39. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:
- в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
- после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
- в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках "сдавался" поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
- к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня - 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены.

Ну а в следующий раз я затрону тему асфальтобетона, и расскажу почему DOT так не любит асфальт.

mechanismone

В Америке большинство парковок сделаны из железобетона. Такие парковки намного более целесообразны в эксплуатации в сравнении с асфальтовым покрытием. Асфальтовое покрытие в теории может прослужить 25 лет, но это только в теории. На практике же уже через 3-5 лет асфальт приобретает серьезные трещины, и если должного ухода нет, то эти трещины превратятся в ямы. Через 5-7 лет, даже при должном уходе, асфальт потребует первых заплаток. Железобетон в свою очередь не требует ухода, а трещины в бетоне легко контролируются.

Поэтому в долгосрочном плане, согласно, к примеру, исследованием Ассоциации Бетонных Покрытий штата Миннесота, железобетонные покрытия экономят от 13 до 28% расходов бюджета из-за отсутствия ремонта, а бюджет ухода за покрытием сокращается на 75%. Средняя продолжительность жизни асфальта, согласно тому же исследованию, составляет 15.5 лет, а бетона – 27.5 лет. К слову сказать, я специально посидел и почитал исследования из штата Минессота, а не из Техаса, потому как в комментариях есть довольно много любителей покричать, что бетон в холодных условиях ведет себя ужасно, - да нет, не ведет, если его правильно уложить. В южном климате бетон живет еще дольше.
Но это все теория, а мы же вернемся к ремонту парковочной площадки.

Первом делом необходимо подготовить грунтовое основание, потому как именно оно возьмет на себя всю нагрузку. В связи с тем, что у нас была открытая траншея - она засыпается естественным грунтом, после чего уплотняется ковшом экскаваторa. Замечу, что такой фокус пройдет только при использовании тяжелой техники, 45-ти тонный экскаватор вполне справляется с этой задачей.
После того как траншея засыпана, лишний грунт убран, и площадка приведена в порядок, мы приступаем к трамбовке подушки основания. Подготовка подушки очень важна, потому как если плохо подготовить грунт, под давлением и весом он продолжит осадку, что повлечет за собой деформацию покрытия, трещены и провалы.

Толщина всей подушки – полметра. Сначала трамбуется 15 сантиметров естественного грунта. Для этого используется ручные виброплиты. В связи с ограниченным пространством и малой площадью работ применение полноразмерного катка-вибратора нецелесообразно.
Плотность естественного грунта должна составлять как минимум 95% от максимальной, которая определяется в лаборатории. Стоить отметить, что для достижения такой плотности почва должна иметь определенную влажность, поэтому перед работами почву нужно увлажнить, если стоит жаркая погода. В процессе уплотнения каждого слоя подушки лаборанты замеряют плотность грунта и процент содержания влаги в нем.

Следующий слой подушки это еще 15 сантиметров песка, перемешанного с цементом. 1 тонна песка имеет в себе 7% цемента, и оптимальное содержание влаги для достижения плотности в 100%. Такое покрытие способно выдерживать нагрузку в 25 кг на кв. сантиметр. Эта подушка естественно также уплотняется вибраторами.

Затем мы приступаем в отсыпки третьего слоя подушки. Толщина этого слоя составляет 20 сантиметров. Этот слой состоит из крошенного известняка с большой объемной долей, которые полностью способны заполнить простраство, начиная от фракций диаметром 45 мм и до 75 нанометров. Так же в известняк добавляется 4% цемента и вода, для создания 100% плотности. Такое покрытие способно выдерживать давление до 60 кг на кв. сантиметр. С увеличением объема добавляемого цемента увеличится и прочность подушки, например, при 12% цемента проектная прочность подушки составит уже 125 кг на кв. сантиметр, но нам столько не нужно.

После трех подушек мы укладываем тонкий слой битума. Те, кто читал мои записки про дороги часто видели упоминание тонкого слоя асфальта под бетоном. В данном случае был использован битум, а на оригинальном сечении четко виден слой асфальта под бетоном и дополнительный слой геотекстиля между асфальтом и бетоном. Этот момент может многих запутать, поэтому остановлюсь тут, и объясню немного подробнее.

Зачем нужен тонкий слой асфальта перед укладкой бетона? Это нужно по нескольким причинам.
Во-первых, если бетон укладывается сразу на абсолютно плотную известняковую подушку, то формируется адгезия между бетоном и подушкой, проще говоря - бетон прилипает к подушке. Из-за такой связи при формировании трещин в подушке – они будут передаваться и на бетон.
Во-вторых, с температурой бетон будет расширяться и сжиматься, а значит будет его горизонтальное смещение. Бетон не может полноценно перемещаться по грунту, опять же, из-за сформированной адгезии между грунтом и бетоном. С асфальтом адгезия у бетона очень плохая, т.е. плиты бетона могут свободно менять свой объем с изменением окружающей среды и двигаться.
Третья причина по которой нужен асфальт - это гидроизоляция. Через швы в бетоне к подушке будет просачиваться вода, асфальт будет отводить ее от подушки. Слой геотекстиля так же используется как дополнительная водная мембрана, отводящая воду от подушки.

Любопытный зритель может спросить, тогда почему же я не использую асфальт и геотекстиль, а ограничиваюсь лишь тонким слоем битума? Дело в том что в данном конкретном случае мы работаем на парковке, с очень малой интенсивностью легковых машин, траншея находилась на краю парковки на хорошей, не водной, почве. В дополнение к этому траншея находится посреди панели бетона, т.е. заплатка будет перемещаться с панелью, в которой она залита, а не сама по себе. И в добавок, на всякий случай, заплатка имеет дополнительные термические швы. Таким образом, нужно обеспечить лишь отсутствие адгезии между бетоном и подушкой, и обеспечить гидроизоляцию. Битум с этой целью справится без проблем.

Если бы траншея находилась где-то посередине парковки или же шло восстановление дороги с постоянным потоком автомобилей, или же, если бы мы меняли полностью всю плиту, а не делали бы заплатку в плите - использовать битум было бы нельзя.

Ну а для тех, кому интересна теория, скажу, что Департамент Транспорта Техаса при строительстве любых бетонных дорог требует использовать мембрану из асфальта при укладке бетона, между подушкой и бетонным покрытием для препядствия формирования адгезии между бетоном и подушкой, т.е. для свободного перемещения плит бетона с изменением температуры. Рекомендованная минимальная толщина такой мембраны составляет 2.5 см. При этом использование геотекстиля, уложенного напрямую на почву вместо асфальта, в качестве такой мембраны, запрещено. Кстати, кому интересна теория Российская, советую почитать СНИП 139-80, довольно интересный документ, хоть и старый, в котором содержится много интересных мыслей в правильном направлении относительно укладки бетонных дорог.

Следующий шаг – подготовка арматуры. В связи с тем, что мы ремонтируем демонтированное покрытие внутри уже существующей панели бетона, нам прежде всего нужно привязать нашу заплатку к уже существующему бетону. Делается это за счет гладких нержавеющих связующих стыковых штырей. Для их монтажа по периметру заплатки сверлятся отверстия на глубину 23-х сантиметров с шагом один метр. Диаметр штырей составляет – 4 сантиметра, а общая длина, соответственно, 46 сантиметров. Штыри крепятся в отверстиях за счет эпоксидной смолы. Зачем это надо? Эти штыри будут равномерно распределять нагрузку между панелями когда колесо автомобиля пересекает границу панелей. Без них края панели очень быстро начнут скалываться и проваливаться.

В свою очередь также стоит не забывать, что штыри позволяют бетонным плитам свободно двигаться, т.к. только один край штыря закрепляется при помощи эпоксидки. На вторую сторону штыря перед заливкой надевается пластиковый чехол, благодаря которому мертвого стыка между плитами нет. В бюджетном варианте один край штыря можно намазать солидолом, и так сойдет.

Затем собирается обычная сетка из арматуры. По сути дела арматура в бетонном покрытии особо не нужна, тем не менее она применяется для контроля трещин. Сетка собирается из арматуры номер 16, при шаге около метра. Между собой арматура связывается проволокой. Сетка арматуры поднимается на пластиковых подкладках примерно на середину толщины бетонной плиты. В нашем случае толщина бетонной плиты составляет 28 сантиметров.

Следующий шаг, - заливка бетона. Применяется низкопрочный бетон марки чуть выше, чем M250. Заливка бетона вполне стандартная, ничего необычного. В процессе заливки бетон активно вибрируется, воздух в смеси совершенно не нужен, он ослабляет прочность бетона, так что выгоняем его. Вторая задача вибрации бетона - улучшить его вязкость и текучесть.

После заливки поверхность бетона затирается механическими и ручными гладилками. В процессе заливки лаборанты так же возьмут пробы бетона в форме цилиндров, для проверки прочности бетона. Цилиндры пойдут под пресс через 3 и 7 дней.

В местах будущих усадочных деформационных швов, которые будут пропилены чуть позже дисковой пилой с алмазным диском, на обратной стороне плиты бетона укладыватеся пластиковая подкладка. Главное, про нее не забыть. Пилится бетон обычно через 4 или 8 часов после заливки, или на следующий день. Затем пропиленные швы будут заполнены герметиком. Задача этих пропилов - контроль трещин в бетонном полотне.
На этом все, парковка восстановлена и готова к службе. Осталось подождать 7 дней, это даст достаточно времени бетону для набора первоначальной прочности, все почистить и сделать разметку.

Ну а совсем скоро - асфальтовая заплатка по-американски, сравним с бетонной и посмотрим как все делается.

Почему в США автомагистрали служат без ремонта по 30 лет

Предлагаю совершить виртуальную экскурсию в Техас и посмотреть, как строят шоссе, которое прослужит минимум 30 лет без капремонта.

Самые значимые дороги США — Interstate Highways (I) и US Highways (US). Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный трафик и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего — его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия — проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова для потока машин через 8 часов, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ. Но результат оправдывает себя.

Прежде чем начать строительство, департамент транспорта назначает публичное слушание, куда может прийти любой житель района и высказать свое мнение. Каждое разумное предложение будет изучено, и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается, как правило, на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, чтобы потом меньше переделывать.

Итак, получив зеленый свет для работ, департамент транспорта первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае департамент не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.

Чаще всего департамент хитрит и ремонтирует или строит участки полосами: сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги.

Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены, особенно яростно карается превышение скорости. Полиция очень любит караулить нарушителей в таких зонах.

Первым делом выгребается до метра пород. Если идет ремонт, начинают снимать старое покрытие. Укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя.

Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция — а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой. Потом он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка ни трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испарится, подушка просядет. И чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции, известь держит в себе воду, не позволяя ей испаряться и покидать подушку.

Подушка уложена — укладывают двойной слой асфальта, он относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.

Зачем под бетон укладывают асфальт? Во-первых, бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появятся трещины. Причина, вызывающая просадку земли, — вода. Укладывая слой асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются просадки.

Во-вторых, он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.

После этих заморочек наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стальную арматуру диаметром 16 мм. После сбора арматуры на земле ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки.

Если уложить арматуру слишком близко к поверхности, она может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко — сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.

На протяжении истории строительства инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который виден на фото.

Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Бетон плохо себя ведет в натяжении, а сталь — хорошо, вместе они компенсируют недостатки друг друга.

Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха.

При заливке каждого участка делаются бетонные цилиндры, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность. Если бетон не пройдет тест — покрытие демонтируют и перезальют.

Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после 7 дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану, под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.

После 28 дней дорога полностью готова к работе.

Срок службы дороги без капремонта — 25 лет. В Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году и находящиеся в отличном состоянии.

Бетонки сегодня строят Китай, Япония, Австралия и некоторые страны Европы. В США по возможности стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на их содержание.

На основе экспериментов в США на базе участков бетонных дорог в возрасте от 25 до 40 лет, было установлено, что бетонное покрытие в зависимости от материалов способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона). А после 34 лет в течение последующих 5 лет лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали замене.

Кстати
По данным главы Росавтодора Романа Старовойта, строительство автодорог в РФ обходится в 1,4-1,5 раза дешевле, чем в Германии, Норвегии или США. "Средняя стоимость строительства 1 км автодорог в России колеблется от 100-120 млн. рублей для дорог 3-й категории и до 200-600 млн. рублей для дорог 1-й категории", — отметил он, подчеркнув, что от 5 до 40% затрат — это расходы на подготовку территорий — в зависимости от густонаселенности местности, такие расходы учитываются у нас и не входят в структуру затрат на строительство дорог в Европе, США и Канаде.

В итоге стоимость строительства дорог в России — 67,9 млн. рублей за 1 км. В переводе на рубли в США она равна 102,6 млн. рублей за 1 км, в Германии — 94,3 млн. рублей, в Норвегии — 105,02 млн. рублей.

Почему в Америке предпочитают класть бетонные дороги нежели асфальтовые.

Если у нас их не наберется и 1 процента, то в Америке больше половины всех дорог бетонные.

А вот почему в Америке предпочитают класть бетонные дороги нежели асфальтовые,

Объясняется свойствами самой этой дороги.

Несмотря на то, что производство одного км бетонной дороги выходит в среднем в два раза дороже, чем асфальтовой, то

Служат бетонные дороги в среднем почти 35 лет.

Это в 3 раза дольше, чем у асфальта, тем более, что в ремонте они почти не нуждаются.

Положил дорогу и на 30 лет «забыл про нее».

И не нужно тратить потом деньги на ремонт этой дороги.

Это своего рода «инвестиция».

Плюс к тому же

Бетон не образует колеи. А учитываю американский образ жизни, где все всегда за рулем, то асфальтовые дороги изнашивались бы очень быстро.

Читайте также: