Технология строительства дорожных асфальтобетонных покрытий

Обновлено: 27.04.2024

18.5. Технология строительства асфальтобетонных покрытий и оснований

При новом строительстве, реконструкции или ремонте асфальтобетонного покрытия предварительно необходимо проконтролировать определенные параметры нижележащего конструктивного слоя и обеспечить выполнение следующих работ:

нижележащий конструктивный слой должен соответствовать требованиям СНиП 3.06.03-85 в части обеспечения плотности, ровности, геометрических отметок, поперечного уклона, быть чистым и сухим, не иметь повреждений, то есть выбоины, трещины и неровности должны быть устранены. Для чего необходимо спрофилировать нижележащий конструктивный слой дорожной фрезой с автоматической системой обеспечения ровности или уложить выравнивающий слой из асфальтобетонной мелкозернистой или песчаной горячей асфальтобетонной смеси. Отфрезерованная (спрофилированная) поверхность должна быть очищена механической щеткой и продута сжатым воздухом.

Для обеспечения склеивания (обеспечения совместной работы) укладываемого и нижележащего слоев покрытия выполняют подгрунтовку поверхности нижележащего слоя битумной эмульсией на жидком битуме не позднее, чем за 2 часа до начала укладки. Производить подгрунтовку за 24 часа до укладки разрешается лишь при отсутствии движения транспорта по нижележащему слою и использовании катионной битумной эмульсии. Норма розлива 50 %-ной битумной эмульсии: 0,6-0,9 л/м 2 перед укладкой слоя основания и нижнего слоя покрытия и 0,3-0,4 л/м 2 перед укладкой верхнего слоя покрытия. При выдерживании нормы расхода битумной эмульсии через слой битума после распада эмульсии отчетливо видна поверхность, на которую он нанесен. Приступать к укладке асфальтобетона после подгрунтовки можно только после распада эмульсии, когда цвет ее изменится с коричневого на черный.

Обработку вяжущими нижележащих слоев можно не выполнять, если они устроены из асфальтобетона и после его укладки прошло не более двух суток.

Для подготовки поперечного и продольного сопряжений (стыков) укладываемого слоя необходимо обрезать: конец слоя предыдущей сменной захватки (включая пандус-скос) и край смежного слоя по ширине в одну линию без образования уступов с образованием вертикальной кромки и обработать полученные кромки битумной эмульсией. Величина обрезки определяется по устранению пандуса-скоса на предыдущей сменной захватке и смежной полосе приложением к поверхности ранее уложенного слоя 3 метровой рейки. Перед укладкой слоя покрытия на мостах и путепроводах деформированные швы должны быть закрыты металлическими листами толщиной около 2 мм по всей длине шва с нахлестом 10-15 см или заполнены песком.

Для обеспечения работы асфальтоукладчиков в автоматическом режиме должны быть: заранее установлены стойки с вынесенными на них отметками и натянута копирная струна; расстояния между стойками для обеспечения минимального провисания струны (не более 1 мм) не должны превышать 8 м на прямой и 4-5 м на кривых радиусом до 1000 м (при выборе способа обеспечения ровности по отметкам) при высоте стоек 0,3-0,5 м; заранее смонтированы (установлены) длинные 4-8 м или короткие 0,4-0,6 м лыжи на асфальтоукладчике (при выборе способа обеспечения ровности путем «копирования» поверхности нижележащего слоя).

Наладка (регулировка) рабочих органов асфальтоукладчика включает: установку положения распределительного шнека по высоте; расстояние от нижней кромки его лопастей до поверхности нижележащего слоя должно составлять 1,5 толщины укладываемого слоя в середине и по краям шнека; установку поперечного уклона рабочих органов в соответствии с требуемым; установку режимов работы: ход трамбующего бруса в пределах 4-8 мм в зависимости от толщины укладываемого слоя; частоту ударов трамбующего бруса в пределах 1000-1500 ударов/мин в зависимости от состава смеси и скорости укладки; частоту вибрации выглаживающей плиты в пределах 20-65 Гц в зависимости от толщины укладываемого слоя и скорости укладки.

Настройка автоматической системы обеспечения ровности и поперечного уклона включает установку датчика вертикальных отметок на тяговом брусе асфальтоукладчика и установку заданного поперечного уклона на задатчике автоматической системы в соответствии с указаниями завода-производителя.

Укладка асфальтобетонных смесей в слои дорожной одежды. Основными факторами, определяющими выбор технологии укладки (состав машин), метода укладки (организации работ) и рабочей скорости асфальтоукладчиков являются: требуемый темп строительства пог. м/смену, ширина и толщина укладываемого слоя, то есть объем или масса укладываемой асфальтобетонной смеси.

Различают три технологии укладки асфальтобетонной смеси в слои дорожной одежды:

Во всех технологиях реализуется главный фактор обеспечения ровности слоя - обеспечение безостановочной работы асфальтоукладчика, а также постоянное равномерное заполнение бункера и шнековой камеры асфальтоукладчика, отсутствие мест застоя и охлаждения асфальтобетонной смеси.

Различают также и методы организации работ в зависимости от ширины укладываемого слоя:

укладка одним асфальтоукладчиком при ширине укладки от 1,0 до 12,0 м (редко до 16 м), (рис. 18.3, а);

укладка сопряженными полосами двумя, тремя асфальтоукладчиками при ширине укладки от 9 до 22,0 м и более и без образования «холодных» продольных стыков (рис. 18.3, б и 18.3, в).

Рис. 18.3. Схемы укладки слоев дорожных одежд из асфальтобетонных смесей:

а - схема работы с одним асфальтоукладчиком при работе катков «вразбежку»; б - схема работы с двумя асфальтоукладчиками при работе катков «звеньями»; в - схема работы с тремя асфальтоукладчиками при работе катков «звеньями». А - асфальтоукладчик; К - комбинированный каток; В - вибрационный каток; П - пневмошинный каток; С - статический каток; 1, 2, 3, 4 - последовательные проходы катков и звеньев катков

При работе нескольких асфальтоукладчиков одновременно они располагаются уступом в плане один относительно другого с соблюдением оптимальной дистанции между ними в 10-15 м, но не более 30 м. При работе одного асфальтоукладчика и ширине укладки до 7 м автоматическая система работает от одной копирной струны и датчика поперечного уклона, а при ширине укладки более 7 м от двух копирных струн. При работе двух и более асфальтоукладчиков автоматическая система крайних асфальтоукладчиков по внешней стороне работает от копирных струн, а по внутренней стороне от копирных лыж или от датчика поперечного уклона при ширине рабочего органа не более 6 м.

При укладке слоя двумя асфальтоукладчиками ширину укладки каждого принимают равной половине ширины конструктивного слоя.

При малых (до 400 пог. м/смену) темпах строительства производят последовательную укладку сопряженных полос одним асфальтоукладчиком. Для обеспечения плотного «горячего» продольного соединения сопряженных полос ограничивают длину первой укладываемой полосы в зависимости от температуры воздуха во время укладки (табл. 18.10).

11.Технология строительства асфальтобетонных покрытий и оснований.

Покрытие из горячей, хол а/б смеси укладывают весной не ниже +5 градусов, осенью - не ниже +10 градусов, тёплые смеси не ниже -10 градусов (это необходимо чтобы абс не так быстро охлаждалась т.к. покрытие может оказаться недоуплотненным). Горячие смеси допускается использовать при температуре не ниже 0 град с соблюдением требований: толщина слоя д.б.не менее 4 см; смесь д.б.с ПАВ и активированным МП; может устраиваться только нижний слой покрытия; верхний слой допускается устраивать по свежеуложенному нижнему слою пока его t не ниже 20 град. Для получения покрытия хорошего качества смесь укладывают только в сухую погоду. В дождь ухудшается сцепление между слоями и повышается возможность сдвигов.

Технология: 1) подвозка а/б смеси осуществляется автосамосвалом, ограничивается дальность перевозки, кузов подогревают отработанным газом и укрывают брезентом; 2) укладка абс осуществляется а/у-ом, автогрейдером, вручную, 3) укатка.

Укладку м. осуществлять на всю ширину проезжей части либо смешанными полосами, но при работе смешанными полосами образуется дополнительный продольный и поперечный швы, идёт ослабление покрытия. Укладку м производить 1 а/у-ом движущимся полосами либо двумя одновременно. При прохождении смежной полосы осуществляется предварительный разогрев кромки ранее уложенной полосы с помощью горелок или с помощью горячей а/б смеси, которая убирается после разогрева. Длину полосы укладки назначают в зависимости от температуры воздуха. Для горячей смеси при t воздуха 5-10 град на закреплённых участках длина 30-50 м, на отдельных участках 25-30 м. при t воздуха 10-15 град на замкнутых участках - 60-100 м, на открытых - 30-50 м. При t воздуха 15-25 град на замкнутых участках - 100-150 м, на открытых - 50-80 м. При t воздуха более 25 град на замкнутых участках - 150-200 м, на открытых - 80-100 м. Для тёплой смеси при t воздуха 10-20 град длина полосы укладки 250 м. При t воздуха более 20 град длина полосы = длине сменной захватки.

Толщина слоя для а/б смесей д.б. на 10-15 % больше проектной если уладка а/у-ом, на 60-70% больше если укладка автогрейдером или вручную. Поперечное сопряжение полос д.б. перпендикулярно оси а/д. в конце смены укл-ют упорную доску на всю толщину слоя или закатывают слой а/б. потом а/б в этом месте обрубается по шнуру, разогревается, смазывается битумом и работа продолжается.

А/б смесь выгружается в бункер асфальтоукладчика, шнек распределяет смесь по ширине укладки. За шнеком расположен трамбующий брус с пассивно выгибающей плитой или виброплитой. Скорость движения а/укладчика 2-3 м/мин.

Уплотнение осуществляется катками на пневмошинах или гладковальцовыми. На один а/у приходится не менее 3 катков (легкий, средний, тяжелый).

12.Классификация и конструкция цементобетонных покрытий.

Ц/б покрытия классифицируют по технологии стр-ва: 1 монолитные, 2 сборные из готовых плит, 3 сборно-монолитные. По числу слоёв: однослойные и двух. По наличию арматуры: армированные или неармированные. По виду бетона: тяжёлые и лёгкие. По напряжённому состоянию: обычные и предварительно напряжённые. По способу уплотнения: вирированные, трамбованные, литые, укатываемый тощий бетон. Ц/б покрытие устр-ся на дорогах 1, 2 категориях и по ТЭО на 3 категории. Если для стр-ва предполагается использование комплекта на рельсформах, то обязательно устр-ют выравнивающий слой, он необходим для уменьшения сил трения при перемещении покрытия по основанию, при изменении t он выравнивает неровности основания. Выравнивающим слоем м служить чёрный песок или необработанный песок толщиной 5 см. если используется комплект со скользящей опалубкой, то устр-ся ц/гр основание, выравнивающий слой не делается. Для уменьшения величины напряжений возникающих при сезонных и суточных изменениях t воздуха в ц/б покрытии устр-ют темпер швы: 1) швы расширения (поперечные); 2) швы сжатия (поперечные); 3) продольные швы сжатия; 4) рабочие швы.

Шов расширения обеспечивает возможность t-го удлинения плит ц/б покрытий при t большей t укладки смеси. Швы расширения устр-ют в местах подхода к мостам, путепроводам, в местах в пересечения а/д. В швах расширения покрытие разрезают по всей ширине и на всю толщину слоя

1-герметик, 2-закладная доска, 3-штырь (d=25мм), 4-полиэтиленовый колпачок, 5-опилки, 6-обмазка штыря битумом на 2/3 его длины, 7-каркасная корзина из арматуры.

Поперечные швы сжатия располагаются между швами расширения, чтобы предупредить трещины в плитах, которые м. появиться, когда t воздуха меньше t при которой производится стр-во. Покрытие разрезают по всей ширине на (1/3 - 1/4)h. Длина штыря 45-50 см, диаметр – 20мм.

Продольный шов сжатия (коробления) уменьшает возможность появления продольных трещин, устраивается на покрытиях шириной > 4,5 м. Диаметр – 16 мм, длина 75 см.

Рабочие швы устраиваются в конце смены или при вынужденных остановках в работе. Его конструкция аналогична шву коробления.

1-продольный шов сжатия, 2-поперечный шов расширения, 3-поперечный шов сжатия, L-расстояние между швами расширения, зависит от t, h слоя, и наличия армирования покрытия, расстояния приводятся в типовом проекте, l-расстояние между швами сжатия, зависит от h слоя и климатических условий.

При использовании скользящей опалубки при h слоя 22-24 см штыри в швах сжатия можно не использовать, а так же при t=10-25С, при h слоя 22-24, и наличии основания из ц/гр швы расширения допускается не делать

Покрытия из асфальтобетона — состав и технология

Асфальтобетонное покрытие — уплотненный слой искусственного строительного материала, состоящего из минерального порошка, заполнителей и битумного вяжущего. Смесь обладает ценными свойствами, которые нашли применение в прокладке дорог, устройстве взлетных полос, пешеходных коммуникаций, объектов ландшафтной архитектуры.

История асфальтобетонных покрытий уходит корнями в глубокое прошлое. Американские инки строили великолепные дороги из камней, проливая стыки природным битумом. Нововведение попало в Европу гораздо позже. На смену каменной и деревянной брусчатке появился асфальтобетон. Сегодня это наиболее распространенный материал для строительства дорог.

Содержание

Виды и применение

песчаные;
гравийные;
щебеночные.

Смеси изготавливают горячим или холодным способом. В первом случае используют вязкий или жидкий битум, а температура укладки составляет 110° и выше. Для холодного асфальтобетона применяют только жидкое вяжущее. Укладывают покрытие при температуре от 5°С.

В зависимости от характеристик компонентов различают следующие виды асфальтобетонных смесей:

Песчаный асфальтобетон изготавливают на основе заполнителей фракций до 10 мм. Материал слабо сопротивляется износу. Применяется для устройства тротуаров, велосипедных или пешеходных дорожек, детских площадок.
Мелкозернистый асфальтобетон содержит зерна крупностью до 20 мм. Используется для покрытия улиц, автотранспортных путей, аэродромов. Склонен к пластическим деформациям и образованию колеи, поэтому его модифицируют различными добавками.
Крупнозернистый асфальтобетон применяют для формирования нижних слоев дорожных одежд. В его составе щебень или гравий размером до 40 мм. Для заполнения пустот между крупными частицами и увеличения плотности добавляют песок.

Плотные щебеночные или гравийные составы соответствуют следующим типам асфальтобетонных смесей:

А — массовая доля крупного заполнителя 50-60%;
Б — 40-50%;
В — 30-40%.

Типы Г и Д содержат только песок из отсевов дробления или природного происхождения, щебня в них нет.

Для повышения прочности и улучшения связующих свойств между компонентами добавляют целлюлозные стабилизаторы. Полученный материал называют щебеночно-мастичным асфальтобетоном (ЩМА). Для его изготовления используют плотные горные породы кубовидной формы, которые образуют крепкий каркас. Благодаря стойкости к деформациям ЩМА применяют для строительства дорог с большой загруженностью.

Еще одна разновидность покрытий на органическом вяжущем — цветной асфальтобетон. При изготовлении состав подкрашивают пигментами. Используют осветленный битум, мраморную или кирпичную крошку, щебень из кварцита или гранита.

Цветным асфальтобетонным покрытием выделяют велосипедные или пешеходные дорожки, покрывают спортивные и детские площадки, оформляют ландшафты.

Состав и технические характеристики

Состав асфальтобетона многокомпонентный. Его подбирают и рассчитывают исходя из условий работы покрытия, а также доступных местных материалов.

Компоненты

На 30-60% асфальтобетонная смесь состоит из щебня или гравия, который получают при разработке месторождений осадочных или вулканических пород, из отходов металлургии. Свойства покрытия во многом зависят от физических характеристик и формы этого крупного заполнителя.

Песок — обязательный компонент асфальтобетона. Он заполняет пустоты между камнями, делая смесь более однородной и плотной. Содержание зерен ограничивают, так как излишек ухудшает износостойкость покрытия. Помимо сыпучего материала природного происхождения используют отсев дробления щебня или осадочных пород, молотый шлак.

Минеральный порошок составляет до 20% массы асфальтобетонной смеси. Это измельченные до состояния пыли осадочные или доломитовые породы, отходы промышленности, зольные шлаки ТЭС. Их применяют в неактивированном или активированном виде. При этом увеличивается водонепроницаемость, прочность и плотность асфальтобетона.

Марку битума подбирают исходя из климатической зоны и нормативной нагрузки на дорожное полотно. Расход продукта переработки нефти составляет 25-90 кг на тонну асфальтобетонной смеси и зависит от пористости заполнителей и режима укладки. Для улучшения эксплуатационных свойств битум модифицируют добавками, содержащими резиновую крошку, вторичный полиэтилен, гашеную известь и адгезионную композицию.

Основные технические характеристики

В зависимости от свойств и применяемого сырья ГОСТ выделяет 3 марки асфальтобетона:

к I относятся горячие высокоплотные и плотные типов А, Б, Г, пористые высокопористые щебеночные, холодные типов Бх, Вх, Гх;
ко II — горячие Б, В, Г, Д, пористые, высокопористые песчаные, холодные Бх, Вх, Гх, Дх;
к III — горячие плотные Б, Г, В, Д.

Основные физико-механические свойства асфальтобетонных смесей определяются маркой, режимом укладки и температурой при проведении испытаний:

Важнейшим показателем является коэффициент уплотнения покрытия из асфальтобетона, характеризующий качество укладки. Его определяют опытным путем. По нормативам величина для холодных составов не должна быть менее 0,96, для горячих — 0,99.

Для измерения коэффициента уплотнения смеси в покрытии вырубают керны, высушивают и находят фактический удельный вес асфальтобетона. После нагрева образцы измельчают, подвергают обработке под давлением. Искомый параметр определяют как отношение реальной плотности к стандартной, полученной в результате испытаний.

Для расчета расхода асфальтобетона на 1 м² покрытия пользуются опытными показателями на 1 см высоты:

мелкозернистые смеси типов А, Б, В — 24,6-25,7 кг;
крупнозернистые — 24,2 кг;
ЩМА — 25,8 кг;
литые плотностью 1500 кг/м³ — 15,4 кг.

Чем отличается асфальт от асфальтобетона?

Асфальтобетонная смесь — искусственный материал, который получают смешиванием твердых ингредиентов с нефтяным дорожным битумом.

Природный асфальт образуется в процессе загустевания и окисления нефти, выступившей на поверхность земли в виде пластовых залежей, отдельных жил или озер.

Крупнейшие источники природного асфальта — Мертвое море в Израиле, озеро Пич-Лейк в Тринидаде. Древние сирийцы добывали твердый битум, всплывавший на поверхность огромными глыбами, вес которых достигал 1000 кг.

Горную смолу применяли для гидроизоляции кораблей, стен хижин, полов зернохранилищ, а также изготовления красок или лаков. В Древнем Египте вещество использовали для бальзамирования умерших.

Запасы природного асфальта ограничены. Из высококачественного сырья изготавливают живописные краски, лакокрасочную продукцию. В дорожном строительстве при устройстве асфальтобетонного поверхностного покрытия замещают часть жидкого битума твердым. При этом значительно повышается стойкость к воздействию шипованных автопокрышек.

Технология устройства

Подготовка

Мероприятия включают разработку технического проекта, подготовку финансовой сметы. При планировке объект привязывают к рельефу, предусматривая возможность удаления сточных вод, сохранность надземных и подземных коммуникаций.

Перед устройством асфальтобетонного покрытия вырубают большие деревья, снимают верхнюю плодородную почву. Чем выше расчетная нагрузка на дорожное полотно, тем больший объем земляных работ предстоит выполнить, чтобы создать основание с достаточной несущей способностью. Для садовых дорожек и тротуаров высота слоя составляет 10-20 см, для нагруженных трасс — до нескольких метров.

Чтобы под асфальтобетонной дорогой не застаивалась вода, организовывают дренаж. Грунт вывозят за пределы территории, чтобы при размыве избежать засорения дренажной системы.

Устройство подушки

Функция подушки — восприятие сжимающих нагрузок при эксплуатации асфальтобетонных поверхностей. Ее толщина определяется расчетом. Сначала укладывают крупные фракции до 60 мм, затем средние 20-40 мм, сверху песок с обязательной утрамбовкой каждого слоя.

В частном обустройстве для подсыпки используют различный строительный мусор, который значительно экономичнее, чем щебень или гравий. По краям асфальтобетонной дороги укладывают бордюры или другие прочные материалы.

Укладка асфальтобетона

Работы проводят в сухую погоду при температуре не ниже 5°С. В зависимости от вида асфальтобетонных смесей применяют следующие технологии:

Холодную смесь укладывают на подготовленное основание, желательно, пролитое битумом, слоем до 5 см. Утрамбовывают ручной трамбовкой или виброплитой. Сверху посыпают цементом или песком, чтобы уменьшить липкость поверхности дороги.
Горячий асфальтобетон изготавливают из расплавленного битума и заполнителей, тщательно перемешивают и выкладывают на основание. Массу укатывают или трамбуют. Эксплуатация разрешена через 6 часов.
Литой асфальт укладывается очень горячим — до 235°С. Подается из кохера, нагревающего и перемешивающего смесь, в бункер асфальтоукладчика. После равномерного распределения по поверхности композит остывает и затвердевает. Утрамбовка или укатка не требуются.

Заключение

Устройство дорог из различных типов асфальтобетона позволяет получить прочное и долговечное покрытие. Выбор материала зависит от нагрузки при эксплуатации полотна и климатической зоны. При укладке нужно соблюдать технологию и температурный режим.

Читайте также: