ГлавнаяТехнологический процесс строительства дорожных асфальтобетонных покрытий включает следующие основные этапы: подготовку основания, укладку асфальтобетонной смеси, уплотнение уложенного слоя асфальтобетонной смеси. До начала работ по устройству покрытая проверяют качество основания, его соответствие техническим требованиям. Если основание имеет дефекты (просадки, неровности, сдвиги, выбоины и др.), перед укладкой покрытия их устраняют. Отдельные неровности глубиной 3—5 см исправляют асфальтобетонной смесью с тщательным уплотнением катками или трамбовками. Исправление же глубоких выбоин основания асфальтобетонной смесью не допускается. Основание из каменных материалов, имеющее значительные выбоины и отремонтированное асфальтобетонной смесью, ведет себя как неравнопрочное основание, сделанное из материалов, резко различающихся по своим свойствам. В этом случае основание исправляют теми же материалами, из которых оно построено.
При исправлении выбоин и больших неровностей щебеночного основания площадь, подлежащую ремонту, очищают от пыли и грязи, затем вскирковывают. Полученный щебень прогрохоткой отделяют от грязи и снова засыпают в выбоину. Затем добавляют свежий щебень, который засыпают несколько выше кромок и уплотняют катком, а при небольших объемах работ — трамбовкой.
Ремонт щебеночных оснований и старых щебеночных покрытий, используемых в качестве оснований, может также производиться с применением холодного или горячего черного щебня, обработанного жидким или вязким битумом. Применение черного щебня позволяет ускорить процесс уплотнения основания на ремонтируемом участке. В отдельных случаях выравнивание основания производится за счет укладки выравнивающего слоя асфальтобетонной смеси. Крупные выбоины должны быть исправлены до устройства выравнивающего слоя. Исправление поперечного профиля старых каменных покрытий, используемых в качестве основания, производится также путем укладки выравнивающего слоя. Однако такой способ выравнивания приводит к перерасходу асфальтобетонной смеси и не всегда экономически оправдан.
Основание, подготовленное к укладке асфальтобетонной смеси, должно иметь требуемые ширину, продольный и поперечный уклоны, необходимую ровность. Наибольший размер неровностей оснований при проверке трехмой рейкой не должен превышать 6—8 мм.
Основание перед укладкой асфальтобетонной смеси тщательно очищают от пыли и грязи для того, чтобы асфальтобетонное покрытие имело с ним прочное сцепление. Для этой цели применяют поливомоечные машины, механические щетки, передвижные компрессоры.
Обработка битумом или битумными материалами не достигает цели, если она производится по запыленной или загрязненной поверхности основания. Надлежащее сцепление покрытия с основанием, а также между слоями покрытия обеспечивается за счет обработки поверхности основания или нижнего слоя покрытия битумом или битумными эмульсиями. Для обработки оснований применяют вязкие битумы (БНД-90/130, БНД-60/90) или жидкие класса СГ. Расход вязкого или жидкого битума составляет 0,4—0,6 л/м2, расход битумной эмульсии (содержащей 50% битума) — 0,4-—0,9 л/м2. Обработку оснований битумом или битумной эмульсией осуществляют с помощью механических распылителей, смонтированных на автогудронаторе или тракторе Т-28 со специальным навесным оборудованием. Битумные материалы наносят на поверхность основания тонким равномерным слоем за 2—3 ч до укладки асфальтобетонной смеси.
Хорошие результаты дает обработка оснований или нижнего слоя покрытия глинобитумной или известковобитумной пастами, которые представляют собой вязкопластичный материал, состоящий из вязкого битума (не менее 50% по массе), глины или гашеной извести (для известковобитумной пасты) и воды. Обработку осуществляют суспензией, получаемой в результате разжижения пасты водой непосредственно перед ее применением, в соотношении 1:3—1:4. Суспензия легко распределяется тонким слоем по обрабатываемой поверхности при помощи специально приспособленных покрасочных аппаратов. Расход пасты ориентировочно составляет 0,2 кг/м2.
После испарения воды на обработанной поверхности остается тонкий слой вяжущего вещества. Укладку асфальтобетонной смеси можно производить лишь после полного просыхания поверхности основания (или нижнего слоя покрытия). Летом на это требуется 1—2 ч. Укладываемая горячая асфальтобетонная смесь расплавляет тонкий слой пасты, которым и приклеивается к нижележащему слою.
При использовании в качестве основания старого деформированного асфальтобетонного покрытия кроме обычных подготовительных работ (исправление деформаций, обработка поверхности битумом или битумными материалами) нужно тщательно обработать все имеющиеся в старом покрытии трещины.
Покрытия из горячей асфальтобетонной смеси устраивают в сухую погоду: весной и летом, когда температура воздуха не ниже +5° С, а осенью не ниже +10° С; из теплой асфальтобетонной смеси в сухую погоду при температуре воздуха до -10° С. При укладке асфальтобетонной смеси в дождливую погоду невозможно достигнуть надлежащего сцепления укладываемого слоя с основанием или с нижним слоем, что значительно ухудшает условия работы покрытия. Поверхность покрытия, уложенного в дождливую погоду, получается обычно с большим количеством раковин, снижающих эксплуатационные качества. Кроме этого, асфальтобетонная смесь при укладке в сырую погоду впитывает в себя много воды, в том числе и в парообразном состоянии, что впоследствии снижает коррозионную устойчивость покрытия.
Перед укладкой асфальтобетонной смеси производят необходимые разбивочные работы и смазывают битумом все выступающие части в пределах толщины устраиваемого покрытия — люки колодцев, трамвайные рельсы, борты и т. д. Для точного соблюдения заданного профиля и отметок проезжей части перед укладкой асфальтобетонной смеси выставляют контрольные маяки, верх которых соответствует отметке укладываемого слоя в рыхлом состоянии. При укладке смеси в лотковой части проектные отметки покрытия наносят с помощью шнура, обработанного мелом, на лицевую поверхность бортового камня. Особенно важна разбивка при устройстве асфальтобетонного покрытия на широких магистралях или площадях. Обычно маяки делают из асфальтобетонной смеси, слегка уплотненной трамбовкой. Участок, подготовленный для укладки асфальтобетонной смеси, до начала работ ограждают необходимыми заградительными приспособлениями и соответствующими предупредительными знаками согласно правилам охраны труда.
Асфальтобетонные смеси доставляют к месту укладки автомобилями-самосвалами грузоподъемностью 5—7—10 т. Доставленная к месту укладки асфальтобетонная смесь (укладываемая в горячем состоянии) должна иметь температуру в пределах 140—170° С. Для смесей, содержащих активированные минеральные порошки или поверхностно-активные добавки, температура должна быть в пределах 130—150° С. Асфальтобетонная смесь, имеющая температуру выше или ниже указанного интервала, должна быть забракована и возвращена на завод.
Для получения асфальтобетонного покрытия высокого качества и обеспечения высокопроизводительной работы нужно организовать непрерывное и равномерное поступление асфальтобетонной смеси. Значительные перерывы в поступлении смеси приводят к образованию рабочих швов в покрытии, ухудшают возможность исправления различных дефектов свежей, горячей асфальтобетонной смесью, а также вызывают простои рабочих и машин. Все это отрицательно сказывается на качестве работ. Укладывают асфальтобетонную смесь самоходным асфальтоукладчиком типа ДС-1 (Д-150Б).
Асфальтоукладчик ДС-1 может плавно изменять толщину слоя (от 3 до 15 см) и обеспечивать укладку смеси заданного поперечного профиля на ширину 3,03 м. Для увеличения ширины укладываемой полосы в комплект укладчика входят уширители основных рабочих частей — шнека, трамбующего бруса, выглаживающей плиты. Уширители длиной по 30 см каждый могут быть установлены с одной или двух сторон, что позволяет довести ширину укладываемой полосы до 3,63 м.
Асфальтоукладчик ДС-1 состоит из следующих основных частей: приемного бункера с перемещающимися по дну питателями; шнека, распределяющего асфальтобетонную смесь по всей ширине укладываемой полосы; трамбующего бруса; выглаживающей плиты; ходовой части; двигателя. Бункер асфальтоукладчика разделен на две продольные секции, по дну каждой из которых движется цепной питатель, перемещающий асфальтобетонную смесь к шнеку, Скорость вращения шнека координируется со скоростью движения питателей, а следовательно, всего асфальтоукладчика. Трамбующий брус служит для предварительного уплотнения укладываемого слоя. При движении асфальтоукладчика брус совершает ударные колебательные движения в вертикальной плоскости. Число ударов составляет 1400 в минуту. Каждый последующий удар трамбующего бруса перекрывает часть следа предыдущего.
Выглаживающая плита предназначена для окончательного выравнивания поверхности укладываемого слоя. Кроме того, выглаживающая плита придает и определенный профиль покрытию. Подобно шнеку и трамбующему брусу выглаживающая плита состоит из двух половин, шарнирно соединенных между собой. Такая конструкция дает возможность получать требуемый поперечный профиль покрытия: односкатный, двускатный и горизонтальный. Кроме того, выглаживающая плита благодаря способности поворачиваться относительно продольной оси служит для регулирования толщины укладываемого слоя. Для улучшения условий работы при пониженной температуре воздуха выглаживающая плита оборудована кожухом, обогреваемым форсункой. Нагрев плиты особенно важен в начале работы. Впоследствии при хорошем поступлении смеси, когда плита достаточно нагревается от укладываемой горячей смеси, надобность в дополнительном нагреве плиты форсункой отпадает.
На рис. 103 представлена технологическая схема устройства двухслойного асфальтобетонного покрытия асфальтоукладчиком ДС-1.
Для устройства асфальтобетонных покрытий городских улиц и дорог Николаевский завод «Дормашина» выпускает асфальтоукладчик ДС-48 (Д-699), который является самоходной автоматизированной машиной на пневматическом ходу.
Загрузка асфальтоукладчика ДС-48 асфальтобетонной смесью осуществляется большегрузными автомобилями-самосвалами грузоподъемностью до 10 т без остановки асфальтоукладчика, что обеспечивает его производительность до 200 т/ч.
Работы по устройству асфальтобетонных покрытий ведут, как правило, в две смены (в дневное время рекомендуется укладывать, верхний слой).
Важное значение для получения хорошего покрытия имеет длина хода укладчика. Пройдя одну полосу, он разворачивается или возвращается в исходное положение задним ходом и укладывает следующую смежную полосу. Хорошее покрытие получится лишь в том случае, если каждая последующая полоса будет примыкать к еще неостывшей смеси предыдущей полосы. В этом случае в месте сопряжения полос не получится заметного шва, покрытие будет сплошным, бесшовным. Если до укладки следующей полосы смесь предыдущей остынет, то требуется специальная обработка — обрубка или обрезка кромки, смазка ее битумом. Кроме этого, приходится искусственно отогревать остывшую кромку валиком горячей асфальтобетонной смеси. Естественно, что чем длиннее ход укладчика, тем будет ниже температура асфальтобетонной смеси к моменту укладки следующей полосы.
Целесообразная длина полосы укладки горячей асфальтобетонной смеси одним укладчиком, при которой создается хорошее сопряжение обеих полос, зависит от температуры воздуха (табл. 66). Если теплую асфальтобетонную смесь укладывают при температуре воздуха 10—20° С, длина полосы может быть от 70 до 250 м; если температура выше +20° С — не более 500 м. Ширину полосы укладки целесообразно назначать кратной ширине покрытия с учетом использования уширителей асфальтоукладчика.
Поперечные сопряжения покрытия должны быть перпендикулярны оси. дороги. Края ранее уложенной полосы (поперечные и продольные) обрубают вертикально по шнуру и смазывают разжиженным или жидким битумом, битумной эмульсией. Обрубать или обрезать края целесообразно сразу после уплотнения покрытия. Это особенно важно, если используют горячие и теплые асфальтобетонные смеси. Для обрубки пригодны пневмоломы или перфораторы, свободно вращающиеся диски (из стали высокой прочности), устанавливаемые на одном из катков, или другие средства.
Устройству продольных и поперечных сопряжений необходимо уделять особое внимание, так как эти места чаще подвержены разрушающему действию воды. При неправильной укладке и уплотнении покрытие в местах сопряжений, особенно продольных, может оказаться недоуплотненным. Чтобы этого избежать, слой смеси около кромки уже уплотненной полосы должен быть на 1—2 см толще, чем по всей ширине укладываемой полосы. Продольные и поперечные сопряжения следует уплотнять особенно тщательно, добиваясь в этих местах необходимой плотности и полной однородности фактуры покрытия. При правильном выполнении сопряжения незаметны, а плотность асфальтобетона такая же, как и на остальных участках покрытия. При укладке горячей или теплой смеси для лучшего сопряжения край ранее устроенного покрытия целесообразно разогреть (на ранее уплотненный слой уложить валик горячей смеси на ширину 15—20 см и перед устройством смежной полосы его следует убрать).
При больших объемах укладки, требующих одновременной работы двух укладчиков, технологический процесс должен быть построен таким образом, чтобы оба укладчика укладывали смежные полосы один за другим. В этом случае полоса, укладываемая вторым укладчиком, примыкает к полосе еще не остывшей асфальтобетонной смеси, уложенной первым укладчиком. Сопряжения полос получаются плотными, без видимых продольных швов, ослабляющих покрытие. Толщина слоя, укладываемого асфальтоукладчиком, должна быть на 15—20% больше проектной толщины покрытия с учетом последующего уплотнения катками. При укладке нижнего слоя асфальтобетонного покрытия укладчик должен проходить через выступающие люки колодцев с приподнятой рабочей частью. Укладка нижнего слоя в этих местах производится вручную.
Для укладки асфальтобетонных смесей на тротуарах, внутризаводских дорогах, а также при небольших объемах работ на городских дорогах может быть использован самоходный асфальтоукладчик на гусеничном ходу облегченного типа Д-464. Рабочая часть этой машины состоит из двух направляющих салазок (опирающихся непосредственно на дорожное основание), уплотняющего вибрационного бруса и выглаживающего утюга.
Асфальтобетонная смесь загружается автомобилями-самосвалами в приемный бункер асфальтоукладчика (без остановки движения), а затем через отверстие в дне бункера попадает непосредственно на основание устраиваемой полосы. Толщина укладываемого слоя регулируется тремя шиберными заслонками. Распределение смеси по всей ширине полосы, а также ее предварительное уплотнение осуществляются вибрационным брусом. Выравнивание поверхности уложенного слоя производится выглаживающим утюгом. При укладке асфальтобетонной смеси должен осуществляться систематический контроль как за качеством поступающей смеси, так и за правильностью ведения работ.
В процессе укладки смеси производитель работ должен вести журнал работ, в который за каждую смену заносят следующие данные: начало и конец уложенного участка; погодные условия (температура воздуха, осадки); характер обработки поверхности основания или нижнего слоя; вид смеси, ее температура при укладке; наименование завода-отправителя и номера паспортов на уложенные замесы. Кроме того, асфальтобетонную смесь оценивают по внешним признакам: однородности цвета, равномерности распределения битума, удобообрабатываемости при выгрузке, укладке и уплотнении. В этот же журнал заносятся и все заслуживающие внимания сведения о процессе укладки и выявленных дефектах. Ведение такого журнала способствует повышению качества, облегчает приемку выполненных работ и помогает выявить, дефекты покрытия, появляющиеся в процессе эксплуатации.
Одно из важнейших требований, предъявляемых к современным асфальтобетонным покрытиям, — надлежащее сцепление с автомобильными шинами. Практически это свойство в настоящее время обеспечивается путем придания поверхности покрытия требуемой шероховатости. Последняя создается одним из следующих способов: 1) применением асфальтобетонов, содержащих повышенное количество щебня (содержание фракций 5—15 или 5—20 мм 50—60%); 2) применением асфальтобетонов, содержащих оптимальное количество щебня (35—50%) и дробленый песок (взамен природного); 3) применением песчаных асфальтобетонов, приготовленных на основе дробленого песка; 4) втапливанием черного щебня в поверхностный слой покрытия, устраиваемого из малощебенистых или песчаных асфальтобетонов, содержащих естественные пески; 5) поверхностной обработкой покрытия. Для приготовления асфальтобетонных смесей, упомянутых в пп. 1—3, применяют щебень или песок, полученный дроблением прочных изверженных труднополирующихся горных пород. Такой же щебень применяют для втапливания в асфальтобетонное покрытие и для поверхностной обработки.