Технология дорожного строительства

6. РЕМОНТ И СОДЕРЖАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

6.1. Технология ремонта автомобильных дорог

6.1.1. Текущий, средний и капитальный ремонт автомобильных дорог

Текущий ремонт битумных покрытий заключается в неотложных исправлениях дороги, проводимых как в планово-предупредительном порядке в течение всего года, так и по мере обнаружения отдельных случаев повреждений. Он направлен на обеспечение сохранности геометрической формы земляного полотна, поддержание в работоспособном состоянии водоприемных, дренажных и водоотводных сооружений, обочин, полосы отвода.

При текущем ремонте гравийных и щебеночных покрытий проводят профилировку, устраняют выбоины, колеи и просадки, а также осуществляют мероприятия по обеспыливанию. Ремонтную профилировку выполняют автогрейдерами при оптимальной влажности, когда материал хорошо срезается, перемещается и уплотняется.

К основным видам текущего ремонта асфальтобетонных покрытий относится устранение повреждений в виде выбоин, трещин, отдельных волн, бугров, наплывов, обломов и неровностей кромок. При ремонте соблюдают общую технологическую последовательность, включающую подготовку поврежденного места, приготовление, укладку, разравнивание смеси, уплотнение.

В качестве ремонтных материалов служат горячие, теплые и холодные асфальтобетонные смеси, литой асфальт, щебеночные и гравийные материалы, обработанные органическими вяжущими. Горячие асфальтобетонные смеси и литой асфальт используют преимущественно на дорогах I и II категорий. Подготовку ремонтируемого места ведут в следующей последовательности:
1) границы выбоин оконтуривают прямыми линиями, захватываяна 3...5 см неповрежденную часть покрытия;

2) старый асфальтобетон удаляют;
3) выбоины очищают и просушивают;

4) дно и стенки выбоины подгрунтовывают жидким или разжи-женным битумом (гудроном) или дегтем, нагретым до 60°С.

После подготовительных работ заполняют выбоину ремонтным материалом с учетом коэффициента запаса на уплотнение. Если глубина выбоин - до 5 см, смесь укладывают в один слой, более 5 см - в два слоя. Небольшие изолированные одна от другой выбоины уплотняют электро- или пневмотрамбовками, ручными пневмокатками, а значительные площади - гладковальцовыми катками массой 4...10 т. Уплотнение проводят от краев к середине, при этом поверхность ремонтируемых мест после уплотнения должна быть на уровне покрытия.

При заделке выбоин глубже 5 см, когда удаляют не только верхний, но и нижний слой асфальтобетона, порядок работы не меняется: в нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют, а затем в верхний слой - мелко- и среднезернистую смесь - и уплотняют. Если выбоина имеет глубину до 8 см и отсутствует крупнозернистая смесь, в два слоя укладывают среднезернистую. Мелкозернистую или песчаную смесь используют только для верхнего слоя. Отличительная особенность литых асфальтобетонных смесей - в том, что их укладывают в текучем состоянии, благодаря чему они легко заполняют выбоины и не требуют уплотнения. При ремонте литой щебеночной асфальтобетонной смесью толщина укладываемого слоя должна быть не менее 2 см, песчаной - не менее 1,5 см и не более 3 см. Если выбоина - глубже 5 см, на дно укладывают слой щебня фракции 20...40 мм, затем заполняют литой песчаной смесью с использованием горелок инфракрасного излучения. Выбоину, очистив от пыли и грязи, разогревают до 140...170°С, рас-кирковывают разогретые кромки на глубину 1...2 см, дно выбоины взрыхляют, а раскиркованный материал распределяют по нему и, добавив необходимое количество новой смеси, уплотняют ее до требуемой плотности.

Наплывы, волны и сдвиги на покрытии устраняют способом ямочного ремонта или срезают ножом автогрейдера с последующей поверхностной обработкой.

Трещины в покрытии заделывают, когда они раскрыты, - в сухую и теплую погоду при температуре не ниже 5°С. Трещины шириной 5 мм и более заделывают мастикой, а мелкие заливают битумом и присыпают каменной мелочью. Отдельные трещины шириной более 5 мм заделывают следующим образом:
1) очищают от пыли и грязи сжатым воздухом, щеткой или металлическими крючьями;
2) смачивают органическим растворителем (соляровым маслом, керосином):

3) заделывают битумной мастикой.

Текущий ремонт цементобетонных покрытий включает ремонт швов и трещин, заделку повреждений кромок швов, граней плит и отдельных раковин, ликвидацию местных просадок, вспучивание плит, заделку отдельных участков с шелушением поверхностного слоя бетона.

При текущем ремонте трещины предварительно разделывают пальцевыми фрезами, очищают; затем заливают мелкие трещины шириной до 5 мм жидким битумом (дегтем), нагретым до рабочей температуры; поверхность трещин, заполненных вяжущими, присыпают песком; швы и трещины от 5 до 25 мм заполняют преимущественно мастиками, в том числе резинобитумными.

Раковины, выбоины, очаги поверхностного разрушения заделывают цементо- и полимербетонными смесями, а также смесями на жидком промышленном стекле.

Быстротвердеющие бетоны, приготовленные с использованием пульпы гипохлорита кальция, можно применять при срочном ремонте в осенний и весенний периоды при температуре воздуха +5°С. Бетонную смесь укладывают с запасом на уплотнение 2...3 см.

Срочный ремонт сколов кромок и углов плит, раковин и выбоин можно выполнить с помощью быстротвердеющих мелкозернистых (песчаных) бетонов на промышленном жидком стекле, состав которых, % по массе:

1) натриевое жидкое стекло плотностью 1,38 г/см - 13;
2) феррохромовый шлак саморассыпающийся - 4...6;

3) гранулированный доменный тонкомолотый шлак с удельнойповерхностью 2500...3000 см/ч - 20...22;

4) песок (с модулем крупности более 2) - 59...63.

Эффективны также полимербетонные смеси на основе эпоксидного вяжущего.

При среднем ремонте периодически возмещают слой износа дорожного покрытия и улучшают транспортно-эксплуатационные качества дороги и дорожных сооружений - ровность и сцепные свойства. При таком ремонте земляного полотна восстанавливают деформированные и разрушенные элементы поверхностного водоотвода, системы дренажей, обочины, подпорные стенки и откосы, притрассовые резервы.

На гравийных и щебеночных покрытиях проводят сплошную ремонтную профилировку с добавлением нового материала до 500 м на 1 км дороги и обработку верхнего слоя органическими или обеспыливающими материалами методом смешения на дороге.

На покрытиях, содержащих органические вяжущие (в том числе асфальтобетонные), устраивают одиночную или двойную поверхностную обработку или укладывают тонкий слой из асфальтобетонных и подобных им смесей.

К среднему ремонту асфальтобетонных покрытий относят работы по восстановлению сплошности и ровности верхнего слоя с применением технологии термопрофилирования, основанной на принципе регенерации (восстановления утраченных свойств).

Средний ремонт цементобетонных покрытий заключается, главным образом, в устройстве двойной поверхностной обработки. Для этой обработки применяют щебень фракций 10...15, 15...20, 20...25 мм. Для розлива применяют битумы марок БНД 130/200, БНД 90/130 или битумные эмульсии. Вяжущее (битум БНД 90/130 при 140...160°С, БНД 130/200 при 100...120°С) нагревают до температуры, обеспечивающей прилипание к минеральному материалу и сохранение хороших вяжущих свойств.

Регенерация осуществляется с помощью термопрофилировщика, состоящего из двух совместно работающих агрегатов - разогревателя и профилировщика. Регенерацию выполняют различными способами термопрофилирования, основными операциями которых являются: разогрев покрытия, рыхление его на глубину 2...5 см, планирование разрыхленной смеси, уплотнение. Способы термопрофилирования имеют разновидности: термопланирование, термогомогенизация, термоукладка, термосмешение.

Термопланирование предусматривает разравнивание разогретого покрытия без добавления новой смеси с последующим уплотнением.

Термогомогенизация отличается тем, что, кроме основных операций, предусматривает и регенерацию асфальтобетона путем перемешивания старой асфальтобетонной смеси. При этом повышается однородность асфальтобетона и улучшается уплотняемость.

Термоукладка предусматривает нагревание существующего покрытия, разрыхление его на глубину 25...30 мм и выравнивание грейдером с последующим добавлением новой смеси в виде самостоятельного слоя над разрыхленной старой смесью без их совместного перемешивания.

Термосмешение предусматривает перемешивание новой добавляемой смеси со старой и укладку полученной смеси одним слоем. Этот способ применяется, когда покрытие содержит большое количество выбоин, волн, наплывов, а также необходимо улучшить свойства асфальтобетонной смеси верхнего слоя.

Последовательность технологических операций при термоукладке и термосмешении представлена на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Регенерация асфальтобетонных покрытий

Регенерация со снятием старого асфальтобетона включает следующие технологические операции:
1) снятие асфальтобетона без подогрева (холодное фрезерова-ние) или с подогревом (горячее фрезерование);

2) доставка асфальтобетонной крошки на асфальтобетонный завод;

3) повторная переработка: горячее перемешивание с добавлени-ем битума или холодное перемешивание с добавлением эмульсии;

4) доставка готовой смеси на объект укладки;
5) распределение смеси и уплотнение.

Широкое распространение получила технология «Ремикс» (Remixing), согласно которой покрытие вначале фрезеруют на глубину 15...20 мм; материал оставшегося слоя разогревают с использованием специальных нагревательных (инфракрасных) элементов; срезанный слой старого асфальтобетона подают в смеситель и перемешивают с новой смесью в соотношении 1:1; новую смесь распределяют слоем толщиной 30...40 мм, а затем уплотняют.

При капитальном ремонте земляного полотна изношенные конструкции и детали заменяют более прочными и экономичными; восстанавливают и повышают его несущую способность; перестраивают пучинистые, оползневые и обвальные участки; устраивают дренажи, изолирующие прослойки; изменяют, геометрические параметры; спрямляют отдельные участки. Для уменьшения толщины слоев основания дорожной одежды создают прослойки из рулонных синтетических текстильных материалов. Места расположения прослоек показаны на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Места расположения прослоек в дорожной одежде

Капитальный ремонт дорожных одежд предусматривает повышение их прочности с учетом роста интенсивности и изменения состава потока автомобилей, уширение проезжей части. Возможны 3 основных способа повышения прочности дорожной одежды:
1) строительство нового покрытия поверх старой дорожной одежды с учетом требуемой прочности конструкции;
2) замена верхнего или всех слоев покрытия с сохранением или усилением основания;
3) полная замена всей дорожной одежды с учетом перспективы роста интенсивности движения.

При капитальном ремонте асфальтобетонных покрытий необходимо стремиться к повторному использованию старого асфальтобетона. С этой целью применяют технологию регенерации способами термопрофилирования или ремонта со снятием старого асфальтобетона. Как правило, поверх регенерируемого слоя устраивают слой износа или усиления, при котором по обнажившемуся слою укладывают обычным способом новый асфальтобетонный.

При капитальном ремонте цементобетонных покрытий осуществляется усиление новым асфальтобетонным или цементобетонным слоем. Применение асфальтобетонных смесей менее трудоемко в строительстве, покрытие в дальнейшем легко ремонтируется. Во избежание растрескивания асфальтобетонное покрытие должно состоять из нескольких слоев и иметь общую толщину 9...18 см. Усиление новым цементобетонным покрытием позволяет сохранить старую дорожную одежду, однако этот ремонт более трудоемок.

Второй способ капитального ремонта цементобетонных покрытий заключается в замене покрытия и сохранении основания. Для удаления старого цементобетонного покрытия используют автобе-тоноломы, например, Импактор-2000 фирмы Inreco.

Наряду со строительством и ремонтом покрытий при необходимости может выполняться их реконструкция. Реконструкция дороги — это комплекс строительных работ на существующей дороге, выполняемых с целью улучшения транспортно-эксплуатационных качеств, повышения безопасности и удобства движения, перевода дороги в целом или отдельных ее участков в более высокую техническую категорию.