Бетонные дороги технология. Из бетона дорого, но долговечно! Строительство бетонных дорог

В предыдущей заметке я уже рассказал в общих чертах о строительстве дорожной системы в США, сегодня мы более детально рассмотрим процесс укладки бетонного покрытия двухполосной дороги, рассчитанной на высокий поток грузовых машин.

Высокие осевые нагрузки и большая интенсивность движения, вынудили инженеров искать альтернативные асфальту покрытия. Бетон является наиболее рациональным материалом для строительства дорог, т.к. способен выдерживать большие осевые нагрузки, имеет больший запас прочности, устойчив к колейной деформации и невосприимчив к температурному режиму окружающей среды. Из ведущих минусов бетонного покрытия – более продолжительный срок укладки дорожного полотна и более сложный процесс ремонта. Цена бетонного дорожного полотна не отличается значительно от асфальтового покрытия (при условии капитального строительства дороги).

Итак, наша задача: построить двухполосную дорогу со всеми инженерными сооружениями и коммуникациями, шириной 8.5 метров, под углом по поперечному сечению 2%, протяженностью 1 586 метров, оставаясь в рамках бюджета, который составляет $4.4 млн.

1. Прежде, чем рассказать о процессе укладки бетона, я сделаю отступление, и коротко расскажу о коммуникациях, т.к. многим это интересно.
Первым делом строители прокладывают коммуникации и строятся инженерные сооружения. Все коммуникации укладываются параллельно дорожному полотну. Дорога не имеет никаких пересечений и укладывается на незастроенном участке земли, поэтому бурение под существующими дорогами или коммуникациями для прокладки наших коммуникаций не требовалось. Все было уложено открытым способом при помощи открытых траншей и лопаты.

2. В данном случае необходимо проложить три вида коммуникаций:
А. Линию дождевой канализации. Канализация будет уложена под углом 0.33%, с отступом 3 метра от края дороги. Диаметр полимерной трубы SDR26 составляет 20 см. В связи с тем, что канализация будет изолированной с прямым стоком в коллектор, а полотно дороги так же будет иметь прямой сток в искусственное озеро через дренажные канавы, увеличение диаметра трубы не требуется.
Б. Пожарную линию с пресной водой под давлением. Линия укладывается с отступом 6 метров. Трубы укладываются горизонтально, на глубине 3.5 метра (т.к. линия будет с постоянным давлением, то наклон не требуется). В качестве трубы используется C-900 Polyvinyl Chloride Pipe, диаметром 30 см, с максимальным давлением до 1137 кПа (165 psi). Постоянное давление в пожарной линии будет составлять 241 кПа (35 psi).
В. Кабельный канал диаметром 10 см (полимерная труба) для последующей укладки кабеля фонарного освещения.

3. После прокладки коммуникаций строители готовят дренажные канавы V-образного сечения, с каждой стороны дорожного полотна. Ширина канав составляет 12 метров, продольный угол дна траншеи – 3%, крутизна откосов 3:1. Глубина канавы составляет 3 метра.

4. Ну а после этого начинается подготовка к укладке бетонного полотна. В данном случае заменять грунт не требовалось, т.к. находящийся на месте строительства грунт способен выдерживать нагрузки до 1 800 кПа (260 psi).

5. После того, как верхний слой плодородной земли убран, дорожное полотно выравнивается по уровню пролегания будущей дороги при помощи грейдеров. Ширина дороги составляет 8.5 метров, а основание дорожного полотна составляет 9.75 м. т.е. все подготовительные работы грунта проводятся на ширине полотна равного 9.75 м. Первым делом естественный грунт стабилизируется. Машина для переработки и восстановления грунта (на фотографии ниже) срезает 20 см верхнего слоя почвы, после чего в грунт добавляется смесь извести и цемента в пропорции 4%-6%. Все это называется LCSS (Lime-Cement Stabilized Subgrade). Делается это для того, чтобы удержать постоянной процент влаги в почве и не дать почве изменять объем. Такая мера предотвращает появление трещин на полотне дороги из-за осадков. Затем по полотну дороги проходит каток-виброуплотнитель грунта. Процент добавки цемента и известкового раствора определяется в лаборатории в процессе дизайна будущей дороги.

6. Затем на утрамбованный слой известковой почвы укладывается слой смеси мелкого песка с цементом и водой, толщиной 15 см. Этот слой так же утрамбовывается виброкатком. Такая смесь твердеет, формируя твердое покрытие с высокой плотностью. В отличии от традиционных способов подготовки грунта (насыпи песка и щебня) такой способ значительно снижает толщину необходимой насыпи, он невосприимчив к изменению процента влаги, а так же способен выдерживать намного большие нагрузки с минимальной деформацией. Этот слой называется CTB (Cement Treated Base).

7. Теперь строители приступают к укладке асфальтобетонного выравнивающего полотна, толщиной 3 см. Многие считают, что асфальт укладывается как мембрана, задерживающая влагу. В различных источниках можно встретить данное объяснение, в том числе, и в моей предыдущей заметке. На самом деле, это частичная правда, точнее половина задачи которая ставится перед асфальтом и которая оглашается для всех интересующихся. Вторая половина проблемы, которую решает асфальт не имеет к влажности никакого отношения. Асфальт укладывают как «простыню» для бетона. Задача асфальта снизить нагрузки, которые испытывает бетонное полотно в момент набора прочности, а так же из-за погодных условий (расширения и сжатия в течении жизни полотна).

8. Проще говоря, бетону намного легче ерзать по асфальту в моменты температурного расширения или сжатия, чем по геотекстилю и почве, что в свою очередь предохраняет бетон от появления погодных трещин на поверхности дороги, т.е. удлиняет жизнь дорожного полотна. И именно эта причина отмечена в книгах по эксплуатации бетонных покрытий Департамента транспорта, к слову заметить, эта причина так же отмечена в СНиПе Минтрансстроя (ВСН 139-80). Помимо этого, естественно, используются швы расширения, и искусственные надрезы в теле бетона. Этот слой называется HMAC (Hot Mix Asphalt Concrete). Весь этот сэндвич на практике выглядит вот так.

9. В теории, по асфальту, из-за тонкости слоя, запрещено передвигаться на тяжелой технике. Связано это с тем, что покрытие должно быть гладким, без трещин и разрывов, которые могут случиться при поворотах малого радиуса или маневрах груженной техники. На практике, инженеры проверяют качество подушки и загоняют всю тяжелую технику на покрытие. Если где-то пойдут трещины или провалы - участок будет срочно переделываться. Лучше переделать сейчас, чем позднее ломать бетонное покрытие и ремонтировать подушку. Сам по себе асфальтобетон без проблем переносит нагрузки тяжелой техники. Как ни крути, гарантийный срок службы дороги - 15 лет, и все ремонтные работы по гарантии подрядчик будет выполнять за свой счет. Миксеры, а ну брысь на асфальт!

10. Теперь предстоит подготовить арматуру. Арматуру можно уложить двумя способами:
А. Использовать индивидуальные прутья арматуры, которые будут перевязаны между собой при помощи стальной проволоки.
Б. Использовать сварную решетку.
В данном случае используется первый вариант. За мою практику (правда дорогами я занимаюсь крайне редко) я никогда не видел кого-либо, кто бы использовал сварную решетку (мосты не в счет).

11. В качестве арматуры используется арматура No. 4 (диаметр 12.7 мм), с шагом 30 см в поперечном сечении, и 60 см в продольном сечении. Арматура укладывается на глубине 15.5 см (1/2 от толщины заливаемого бетона). Придумать что-то новое в дизайне арматуры дорог не получится, т.к. коды укладки арматуры продиктованы департаментом транспорта штата Техас. Инженеру лишь нужно разобраться с размерами дороги, далее все расчеты идут по таблицам.
Плиты бетона соединяются между собой стальными штырями с дополнительным армированием. Делается это для исключения образования ступенек и частично для передачи нагрузки с одной плиты на другую при пересечении машиной шва.

12. Поперечные швы расширения укладываются каждые 12 метров, с последующим надрезом верхней стороны бетона через каждые 4 метра. Надрезы делаются дисковой пилой с алмазным диском. Глубина надреза – ¼ толщины бетона. После надрезов выемка заполняется герметиком. Надрезы делаются через 4 часа после окончания бетонных работ на месте будущих надрезов. Надрезы необходимо сделать, как только бетон стал достаточно твердым. Их задача – контроль трещин, которые появятся со временем в теле бетона из-за нагрузок.

13. Монтажные швы в данном случае не использовались, из-за малых размеров дороги, продольный шов расширения укладывается по центру дорогу, на протяжении всей ее длины, разделяя две полосы движения между собой. Данная схема укладки швов приемлема лишь в данной ситуации. При укладке более толстого слоя бетона, более широкой дороги, и более холодных климатических условиях, швы будут укладываться совсем с другими расстояниями относительно друг друга.

14. Ну, и после того, как все закончено, наконец можно начать процесс заливки бетона. Толщина дороги в данном случае – 32 см, использовался бетон прочностью 55 000 кПа (8 000 psi).
Бетон укладывается при помощи бетоноукладчика-вибратора. В связи с тем, что дорога очень короткая и узкая, массивный гусеничный укладчик-распределитель со скользящими формами был не нужен. Вместо громоздкой машины было решено использовать малый укладчик-вибратор на катках (разравнивающих брусьях). Боковая опалубка дороги является металлической, щиты рельс-форм были прочно закреплены и соединены между собой. По этим «рельсам» и передвигается укладчик на своих виброкатках. Процесс его работы показан на фотографиях 4 и 6.

15. Разгрузка бетонной смеси из миксера происходит прямо на асфальт, который предварительно увлажняется. Виброукладчик выравнивает бетон по уровню опалубки. Процесс не требует наличия большого штата рабочих.

16. Бетонное покрытие текстируют вручную, при помощи выравнивающей рейки. Данная мера вынужденная, т.к. бетоноукладчик не имеет скользящих форм. Такая обработка придает поверхности шероховатость, что увеличивает сцепление колес автомобилей с покрытием дороги и снижает шум.

17. После того, как бетон уложен, по краю полотна устанавливают скобы для будущих бордюров. Для скоб используется арматура No. 5 (диаметр 15.8 мм). Отступ от края – 7.5 см. Высота будущего бордюра составляет 15 см. Ширина бордюра – 18 см. Бордюр будет залит специальной машиной позднее, единым непрерывным монолитом на всем протяжении дороги.

18. После того, как смесь уплотнена, по поверхности бетона распыляется изолирующая смесь. Ее задача - предотвратить испарение влаги с поверхности бетона. Делается это для того, чтобы позволить бетону набрать необходимую прочность без необходимости распыления дополнительной воды по его поверхности, или покрытии его геотекстилем. Эта мера локальная, связана с тем, что бетон укладывается при температуре +28С. Данная смесь задерживает 80% испарения, что является приемлемым показателем для требуемого набора прочности.

19. Конечно, иногда случаются казусы. Например, как только я оказался на строительной площадке, из строя вышел укладчик. Приостановить работу было нельзя, поэтому было решено использовать запасной укладчик на ручной тяге. Укладчик аналогично устанавливается на опалубку. Движение осуществляется за счет лебедок и стальных тросов, которые крепятся к опалубке. Качество работы от этого не изменяется, изменяется лишь время и бюджет, требуемое на укладку, и изменяется оно не в лучшую сторону. Вместо планируемых 8 часов укладка 1 200 метров заняла 13 часов. Ручной укладчик так же на второй фотогафии.

20. На всем протяжении работ лаборанты берут пробы бетона: на заводе, затем после каждого замеса миксера, а также непосредственно на строительной площадке. При взятии пробы бетон заливается в пластиковый цилиндр, диаметром 15 и высотой 30 см. Цилиндры будут испытаны на сжатие в лаборатории через 3, 7 и 28 дней, для определения прочности бетона. Если результат будет неудовлетворительным, дорогу придется демонтировать и переделать.

21. Как правило, дорогу открывают для легкой строительной техники через 7 дней, ограничивая проезд грузовиков и тяжелой техники. Для них есть проселочная времянка слева. После истечения 28 дней, дорога будет открыта и готова к полной эксплуатации. Строительство всей дороги заняло у меня 9 месяцев в неторопливом режиме с минимальным штатом рабочих. По завершению работ вся территория была облагорожена травой, дно дренажных канав было засыпано крупным гравием, для предотвращения эрозии. Про дорожную разметку и знаки я так же не забыл, все было нанесено и установлено в нужных местах.

22.

Известно, что в России существуют две явные проблемы, как однажды сказал классик. Это дураки и дороги. О дураках размышлять совершенно нет желания, а вот по поводу дорог можно развить достаточно интересные мысли. В первую очередь те, которые позволяют решать существующую проблему. И если проблема обучения человека зависит и от объекта, и от субъекта деятельности, то с дорогами дело обстоит легче – можно сделать их ремонт, имея лишь желания, силы и материалы для обустройства дорог, расположенных хотя бы на территории подъезда к вашему дому или на его территории.

От качества того грунта, который лежит под строящейся дорогой, зависит и технология, по которой будет происходить устройство и дальнейший ремонт из бетона, и то, насколько долго и качественно она прослужит вам и проезжающим по ней гостям.

Наиболее популярным видом, является бетонная дорога, технология устройства которой способна выдерживать чрезвычайно тяжелые нагрузки и функционально служить не только в качестве подъезда на территорию частного дома, но и в качестве дороги для скоростных магистралей. Ремонт которых, как известно, производится не очень часто. И дело тут совсем не в нехватке средств, просто так получается, ремонт, долгое время, не требуется. Если вы решаете начать строительство или ремонт подъездной дороги, то крайне важно определиться с тем, какая технология укладывания бетона подойдет в вашем конкретном случае.

Устройство и последующий ремонт возможны при наличии следующих материалов:

песок;
гравий;
герметик;
пластик;
бетонная смесь для заливки плит;
арматурная сетка;
доски;
штыри;
фиксаторы.

Строительство и ремонт

Правильно выбранный грунт и грамотно заложенное под дорогами из бетона основание обеспечит эффективный дренаж бетонных плит и исключит частый и весьма неприятный ремонт дорог из бетонной смеси и их покрытие.

От качества того грунта, который лежит под строящейся дорогой, зависит и технология, по которой будет происходить устройство и дальнейший ремонт, и то, насколько долго и качественно она прослужит вам и проезжающим по ней гостям. Общая технология, которой подвергается, и процедура строительства, и ремонт бетонных дорог, предполагает то, что непосредственно под бетоном располагается двухсотмиллиметровый слой из гравийного основания, которое, в свою очередь опирается на слой из более крупных камней, размер которых достигает 40 мм, уложенных на высоту в 20-30 см. Ниже располагается постель из естественного грунта. Естественно, технология зависимости от типа грунтовой подушки, влияет и на толщину каждого слоя, укладывающегося под дорогу из бетона. Лучшим вариантом подобной подушки станет гравийный или по большей мере песчаный грунт, которые блестящим образом способствуют естественному отводу поступающей с поверхности воды. Данную почву можно будет всего лишь тщательно утрамбовать и начинать организовывать устройство основания.

Если же постель под бетонные плиты состоит из таких природных составов, как торф, глина или представляет собой наносной грунт, отличающийся тем, что способен удерживать влагу в больших объемах и в течение длительного времени. Что напрочь отрицает то, что здесь присутствует технология природного дренажа. Решать эту проблему придется с использованием некоторой техники. Она нужна будет для того, чтобы снять почву, слоем до 15 см. Определить тип почвы и его несущую способность помогут специалисты, решение которых сможет ускорить строительство, если, конечно, в нем будут данные о не содержащих жидкость грунтах.

Правильно выбранный грунт и грамотно заложенное основание обеспечит эффективный дренаж бетонных плит и исключит частый и весьма неприятный ремонт дорог из бетонной смеси и их покрытие. После того, как земельные работы закончатся, нужно заняться профилированием дорог из бетона до необходимой высоты, размер которой может быть чуть ниже или выше – мм на 25. Для того чтобы технология дренажа функционировала еще лучше, нужно постараться выдержать уклон, строительство которой ведется для создания комфортного подъезда к дому. Специалисты рекомендуют делать следующий уклон – один мм на каждые 5 см.

Дренаж и утрамбовка грунта

Готовый бетон нужно вручную распределить вдоль ребер дороги и скрупулезно заполнить все появляющиеся пустоты.

В тех местах, где бетонные плиты укладываются в промежутки между домом и гаражом, для осуществления дренажа лучше начать строительство ливневого отстойника. В этом случае устройство ливневой канализации подразумевает использование дренажной трубы, диаметр которой более 10 см. Ее функция состоит в сбрасывании поступающей воды наружу или же в организованный коллектор ливневки. Устройство уплотнения грунта, на который будет укладываться бетон для дороги или плиты, должно отличаться высоким уровнем прочности, который зависит от того, насколько он уплотнен. Проверить данную характеристику постели можно посредством втыкания гладкого стального прута, толщиной не более 12 мм. Данные действия необходимо осуществлять через незначительное расстояние. Должная плотность грунта под устройство дороги из бетона, как показывает технология строительства, не позволяет проталкиванию прута на глубину ниже чем 60-70 см.

Если же во время проталкивания прута в грунт сопротивление почвы чувствуется только на первых 20 см, а далее входит в землю свободно, то нижние слои грунта не имеют достаточного уплотнения. Таким дорогам из бетона будет требоваться частый ремонт, так как подушка будет проседать, трескаться, и приведет рано или поздно, к разрушениям и бетона для дороги и всего полотна. Более того, и основание для бетона под и сама постель, должно включать в свое устройство материалы, препятствующие просачиванию воды вверх, непосредственно к дороге. В случае поступления влаги под плиты, сделанные из бетона, скопившаяся влага при замерзании в холодное время года, будет расширяться, и, в конце концов, приведет к вспучиванию плиты. Роль подобного материала, спасающего устройство плиты от разрушений, блестяще выполнит крошка из старого бетона, которую следует хорошенько утрамбовать. Уклона можно добиться тогда, когда технология ее строительства включает организацию опалубки.

Технология опалубки

После того, как этап уплотнения грунта и основания для установки плиты для дороги из смеси бетона, завершился, можно приступить к следующему этапу, которым является устройство опалубки. Здесь важно обратить внимание на толщину полотна бетона, от которой напрямую зависит то, доски с каким сечением будут необходимы в работе. Если плиты планируется залить толщиной в 100 мм, то опалубку придется делать из пиломатериала, сечение которого не должно превышать 50 x 100 мм. А при более толстом слое бетона для дороги, например, она будет равна 150 мм, то доски должны обладать следующим сечением – 50 мм на 150 мм.

Ход работ

Если вдруг во время эксплуатации плиты из бетона для дорог дадут трещины, то обычный ремонт покрытия тут вряд ли поможет.

Технология крепления опалубки должна быть организованна при помощи металлических вешек. Доски для этого подойдут любые, например, оставшиеся у вас после того, как вы сделали ремонт. Их можно предварительно покрыть специальным составом, который обеспечит их легкое отсоединение от бетона для дороги, по мере его застывания. После того, как устройство опалубки завершится, нужно будет нивелировать слой грунта в основании до точного показателя уклона, после чего все это устройство нужно будет плотно утрамбовать. Потом рекомендуется углубить на несколько сантиметров края устраиваемой дороги. Добавив толщины краям, обеспеченному путем утолщения по всему периметру плиты, поможет увеличить площадь опоры дороги и обеспечит защиту грунта, расположенного рядом с бетоном для дороги, от эрозии. Для того чтобы усилить ребра плит, технология позволяет заложить в них арматуру, чьи размеры и, соответственно, уровень прочности, превышают нормы, которые подразумевает строительство дорог, в два раза.

Устройство швов

Хорошим ходом в процессе заливания, станет установка температурных швов, благодаря которым будет обеспечено перемещение плиты создаваемой дороги из бетона, в зависимости от погодных условий. Эти швы еще называют швами расширения, и устраивают их перед этапом укладывания бетона. Подобное устройство позволяет перемещаться как по горизонтали, так и по вертикали, этому способствуют свойства используемого бетона для дорог, расширяться или сжиматься при температурных изменениях, ведь грунтовые условия под ним бетоном для дороги, тоже изменяются. В этой связи необходимо обеспечение полного разделения заливочных секций.

В случае, когда устройство бетонной дороги организуют на частном участке, отличающемся большими размерами, температурные швы можно заложить между строящейся дорогой и ведущей к дому дорожкой, которая располагается сбоку.

Опять же, между дорогой и площадкой на которой расположился гараж или какая-либо другая садовая постройка, ну, и конечно, между плитами этой дороги, которые являются основными. А в случае, когда дорога, к которой будет примыкать подъездная, то есть дорога общего пользования, тоже имеет бетонное устройство, то между ними нужно тоже устроить шов расширения.

Этот тип швов изготавливают из небольшого слоя материала, способного поглощать энергию. Например, пропитанный битумом лист ДВП, слой пластика, деревянный, пробковый или сделанный из резины вариант шва. Устроенный таким образом шов, целесообразно сверху закрыть, например, крышкой из пластика, которую следует установить заподлицо с поверхностью плит. После того, как весь бетон застынет, пластиковую крышку можно будет снять и заполнить верхнюю часть температурного шва герметиком. Обеспечивая устройство температурных швов, которые способствуют движению плит из бетона, ни в коем случае нельзя забывать о том, что располагать швы нужно, максимум, на расстоянии 12 метров друг от друга.

Если вдруг во время эксплуатации плиты из бетона для дорог дадут трещины, то обычный ремонт покрытия тут вряд ли поможет. Причина будет лежать намного глубже – в основании, на которое производилась заливка бетона для дороги. Ведь, недостаточно плотно утрамбованная подушка, с находящимися на ее поверхностями камнями, будет ограничивать движение плиты и, соответственно, приведет к разрушениям плит и швов между ними. Температурные швы важно включать в устройство дороги еще и из-за того, что они могут служить в качестве амортизаторов на стыке плиты из бетона для дороги, обеспечивающей комфортный подъезд автомобиля к дому с примыкающими к ней сооружениями участка, например, с дорожкой и гаражом или сараем.

Выбор арматуры

Арматура, использование которой предполагает технология данного строительства должна представлять собой сетку из металла, площадь ячейки которой равна 150 кв. мм. Такой выбор арматуры позволит избежать расширений и распространения трещин в бетоне, используемом для дороги по направлению в горизонтальной плоскости. Укладывать металлическую сетку нужно в процессе заливки бетона для дороги на высоте, примерно в 30-40 мм от нижней плоскости устраиваемой плиты. Для этого на данном уровне нужно разровнять бетон и по нему устелить имеющуюся арматурную сетку, для удобства, можно использовать такое устройство, как фиксаторы. Затем заливаете оставшийся у вас бетон. Сетку можно купить абсолютно новую или позаимствовать у приятелей, которые сделав ремонт палисадника, сняли, например, рабицу.

Требования к бетону

От того, бетон какого качества используется в момент, когда ведется устройство дороги из бетона, зависит не только ее внешний вид, но и как скоро придется делать ремонт покрытия. Качество бетона определяется по шкале измерения, имеющей количественные показатели от 1 до 12. При этом единице соответствует сухая бетонная смесь и уровень его влажности возрастает с увеличением числа. В качестве бетона для дорог подойдет вариант с показателем влажности, равным 4 или 5. Устройство этой смеси облегчит процесс укладывания бетона, да и работать с ней придется довольно быстро, чтобы не дать бетонной смеси подсохнуть. Добавлять воду в таких случаях не рекомендуют, так как это может значительно понизить уровень прочности, который она способна изначально гарантировать.

Готовый бетон нужно вручную распределить вдоль ребер дороги и скрупулезно заполнить все появляющиеся пустоты. Старайтесь разгрести бетон к самой высокой точке в опалубке, откуда он уже сам будет продвигаться в те участки, где еще нужна смесь. Теперь принимайтесь за выравнивание поверхности бетонной дороги. Делать это надо очень внимательно, не забывая время от времени подравнивать вручную ребра.

Потом придется подождать, когда с поверхности создаваемой плиты исчезнет вся влага и убедиться, что бетон достаточно прочный для того, чтобы выдержать вес одного рабочего. Его задачей будет, стоя на наколенниках, сперва, разметить и разделать усадочные швы, которые отличают имеющие слабости места, для того, чтобы формирование трещин получалось только вдоль шва, а не в произвольном порядке. После того, как этап отделки покрытия закончится, нужно будет распылить по получившейся поверхности смесь из затвердевающего герметика. Она обезопасит дорогу от чересчур быстрого испарения воды, позволив ей высохнуть равномерно и постепенно. Это повысит прочность итогового покрытия и в таком случае вы сможете не делать ремонт еще долгое время. Более того, бетон, при таком способе просыхания, еще и не будет поглощать влагу из атмосферы в период застывания.

Слишком частый ремонт автомобильных дорог и трасс говорит о том, что качество используемой при их строительстве бетонной смеси недостаточно хорошее. Возможно дело и не в качестве вовсе, а в нарушениях процесса ее устройства. В любом случае, косметический ремонт трасс делают чуть ли не каждый год, но проблему это полностью не решает. Отчего еще может зависеть столь часто происходящий ремонт дорог? Никто, наверное не ответит на этот вопрос объективно и он навсегда останется открытым.

Я уже неоднократно писал о современных дорогах и о том и . 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

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.

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.

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).

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

10. 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 траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом — так вот, это фейк, под асфальтом — бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху.

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.

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

14. Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами , где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час.

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.

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

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.

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

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. Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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.

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.

Опять бетонка? Чем цементобетонные дороги лучше асфальтобетонных. Технология укладки бетона на дорогу

Как укладывают двухполосную бетонную дорогу?: engineering_ru

1. Прежде, чем рассказать о процессе укладки бетона, я сделаю отступление, и коротко расскажу о коммуникациях, т.к. многим это интересно. Первым делом строители прокладывают коммуникации и строятся инженерные сооружения. Все коммуникации укладываются параллельно дорожному полотну. Дорога не имеет никаких пересечений и укладывается на незастроенном участке земли, поэтому бурение под существующими дорогами или коммуникациями для прокладки наших коммуникаций не требовалось. Все было уложено открытым способом при помощи открытых траншей и лопаты.

2. В данном случае необходимо проложить три вида коммуникаций:А. Линию дождевой канализации. Канализация будет уложена под углом 0.33%, с отступом 3 метра от края дороги. Диаметр полимерной трубы SDR26 составляет 20 см. В связи с тем, что канализация будет изолированной с прямым стоком в коллектор, а полотно дороги так же будет иметь прямой сток в искусственное озеро через дренажные канавы, увеличение диаметра трубы не требуется. Б. Пожарную линию с пресной водой под давлением. Линия укладывается с отступом 6 метров. Трубы укладываются горизонтально, на глубине 3.5 метра (т.к. линия будет с постоянным давлением, то наклон не требуется). В качестве трубы используется C-900 Polyvinyl Chloride Pipe, диаметром 30 см, с максимальным давлением до 1137 кПа (165 psi). Постоянное давление в пожарной линии будет составлять 241 кПа (35 psi).В. Кабельный канал диаметром 10 см (полимерная труба) для последующей укладки кабеля фонарного освещения.

10. Теперь предстоит подготовить арматуру. Арматуру можно уложить двумя способами:А. Использовать индивидуальные прутья арматуры, которые будут перевязаны между собой при помощи стальной проволоки.Б. Использовать сварную решетку.В данном случае используется первый вариант. За мою практику (правда дорогами я занимаюсь крайне редко) я никогда не видел кого-либо, кто бы использовал сварную решетку (мосты не в счет).

11. В качестве арматуры используется арматура No. 4 (диаметр 12.7 мм), с шагом 30 см в поперечном сечении, и 60 см в продольном сечении. Арматура укладывается на глубине 15.5 см (1/2 от толщины заливаемого бетона). Придумать что-то новое в дизайне арматуры дорог не получится, т.к. коды укладки арматуры продиктованы департаментом транспорта штата Техас. Инженеру лишь нужно разобраться с размерами дороги, далее все расчеты идут по таблицам.Плиты бетона соединяются между собой стальными штырями с дополнительным армированием. Делается это для исключения образования ступенек и частично для передачи нагрузки с одной плиты на другую при пересечении машиной шва.

14. Ну, и после того, как все закончено, наконец можно начать процесс заливки бетона. Толщина дороги в данном случае – 32 см, использовался бетон прочностью 55 000 кПа (8 000 psi).Бетон укладывается при помощи бетоноукладчика-вибратора. В связи с тем, что дорога очень короткая и узкая, массивный гусеничный укладчик-распределитель со скользящими формами был не нужен. Вместо громоздкой машины было решено использовать малый укладчик-вибратор на катках (разравнивающих брусьях). Боковая опалубка дороги является металлической, щиты рельс-форм были прочно закреплены и соединены между собой. По этим «рельсам» и передвигается укладчик на своих виброкатках. Процесс его работы показан на фотографиях 4 и 6.

22.

A еще меня можно добавить в друзья, подписаться на мой Instagram или Flickr.

Жизнь американских дальнобойщиковТрактора на стероидах или гонки по-техасскиRV или дома на колёсахКак выращивают аллигаторов?Дороги - История дорожной системы СШАДороги - Как строят американские дороги?Дороги Луизианы

engineering-ru.livejournal.com

Причины этого следующие:

низкая производительность;
климат;
транспортные нагрузки;
рельеф местности.

высокая скорость укладки;

Структура дорожного полотна

дополнительный,
подстилающий;
бетонное покрытие.

Подготовка грунта

Водоотведение

Укладка подстилочного слоя

Опалубка

1. Температурные швы

2. Укладка бетона

3. Уплотнение бетона

Заключение

fjord12.ru

Бетонная дорога: технология строительства

Основным материалом для строительства дорог является асфальт. Уже через три года для них требуется ремонт, а затем ежегодное восстановление эксплуатационных свойств. Бетонная дорога значительно превосходит асфальтную по многим параметрам, но ее применение ограничено.

Причины этого следующие:

недостаточный бюджет строительства;
низкая производительность;
климат;
транспортные нагрузки;
нехватка необходимых марок цемента;
рельеф местности.

В США национальным достоянием являются бетонные дороги (фото ниже).

Еще в 50-х годах в Америке и на Западе поняли их преимущество и строительство пошло полным ходом.

Раньше бетонные дороги в России выкладывались из плит, езда на автомобиле напоминала движение поезда на стыках рельсов. Сейчас ее заливают на месте и покрытие получается ровным.

Для чего нужны бетонные дороги?

Бетонная дорога имеет следующие преимущества:

легкость приготовления бетонной смеси;
высокая скорость укладки;
высокая прочность и долговечность;
гладкая поверхность, обладающая хорошим сцеплением с шинами;
лучшая видимость по сравнению с асфальтом из-за хорошей отражающей способности.

Бетонные дороги обладают эксплуатационными преимуществами, которые заключаются в передаче нагрузки с жесткой бетонной плиты на большую часть основания. Особенно это проявляется в весенний период. Прогиб асфальта часто происходит необратимо, что видно по появлению колеи и волн. Бетонное покрытие подобный прогиб уменьшает, при этом достигается экономия топлива до 20%.

Экологические преимущества связаны с отсутствием загрязнения грунта нефтепродуктами, которые выделяются из асфальта. Снижение расхода топлива уменьшает выбросы в атмосферу. Считается, что более твердое покрытие издает больше шума, но подобное увеличение незначительно.

Влияние рельефа местности на строительство дорог

Автомобильная бетонная дорога возводится с помощью разных технологий. Каждый проект отличается. В горных районах дорога повторяет рельеф местности.

При строительстве магистралей его стараются спрямлять: впадины засыпаются, холмы срезаются, сквозь горы проводятся тоннели, строятся эстакады и мосты. Для обеспечения нормального скоростного режима строители стараются избегать крутых подъемов, спусков и поворотов.

Для разных конструкций дорог основная классификация делается по материалам верхнего покрытия, которым может быть асфальт или бетон. Асфальт необходимо ремонтировать уже через 3-4 года. Некоторые дороги большой протяженности начинают восстанавливать, когда строительство еще не закончено. Бетонная дорога обходится на 80% дороже, но она не требует ремонта первые 10 лет эксплуатации. Ее долговечность сокращает эксплуатационные расходы. Если укладка бетонной дороги выполнена качественно, она служит несколько десятилетий без капитального ремонта.

Структура дорожного полотна

Конструкция бетонных дорог выполняется из следующих слоев:

дополнительный,
подстилающий;
бетонное покрытие.

Подготовка грунта

Заливке бетоном предшествует подготовка грунта и изготовление выравнивающего слоя. Грунт должен быть плотным. Это легко проверить, воткнув в него стальной прут толщиной до 12 мм. Он должен входить на глубину не более 60 см. Если уплотнение будет недостаточным, подушка в дальнейшем просядет и бетон разрушится.

Грунт предварительно укатывают. Особенно этому уделяют внимание при его подсыпке. В этом случае укатка производится послойно. Уплотнение грунта делается при оптимальной влажности. Количество проходов и тип катка следует подбирать экспериментально, производя пробную укатку. Если влажность ниже допустимой величины, грунт следует увлажнять. Если он чрезмерно сырой, его просушивают рыхлением, добавлением песка, шлака или другими способами.

Водоотведение

Когда строятся бетонные дороги, технология предусматривает отвод от них талых, ливневых и паводковых вод еще перед сооружением земляного полотна. Работа в этом плане выполняется как в черте города, так и за его пределами.

Устройство бетонной дороги с отводом осадков необходимо с целью повышения срока эксплуатации и улучшения условий езды. На поверхности дороги вода опасна для транспорта при его движении. Ухудшается сцепление с полотном, брызги из-под колес мешают обзору, а также образуется лед при замерзании. Для ее удаления дорожное покрытие должно быть наклонено в поперечных и продольных направлениях, делаются также дренирующие слои. Основание под дорогой выравнивается и в нем создается уклон, который может быть односкатным или двускатным. Места, где может скапливаться вода, выравнивают и засыпают недренирующим грунтом.

Вне города вода с проезжей части удаляется в дорожные кюветы. Их ширина составляет 1-2,5 м. Вода собирается в них и отводится в водоприемники: сточную канаву, естественный или искусственный водоем, русло реки. Для этого в кювете создается уклон в 1-4%, укрепленный газонной травой, булыжником, обломочным или бетонным камнем.

В населенных пунктах вода через лотки собирается в городской канализации. Устройства для ее отведения постоянно чистятся, чтобы обеспечить требуемую пропускную способность.

Вода, которая просачивается в грунт, представляет опасность для дороги. Она отводится через слои просачивания, например, гравий. В нем размещаются дренажные трубы с прорезями или отверстиями. Они могут быть из пластика, бетона или керамики.

Работы по отводу от дорожной полосы талых, ливневых и паводковых вод делаются перед сооружением земляного полотна.

Укладка подстилочного слоя

На грунте делается песчаная подушка толщиной 20-40 см. Без нее можно обойтись, но она значительно препятствует поступлению вверх влаги из грунта и улучшает дренаж. Он необходим для предотвращения размытия и морозного пучения, приводящих к появлению впадин и образованию трещин в бетонном монолите. Наибольшие проблемы создает грунт из глины, торфа и любой другой, который способен накапливать воду. Он частично срезается и на дно засыпаются камни крупных фракций, а затем гравий. Высота слоев после укатывания составляет около 30 см. От их подготовки зависят затраты и то, сколько времени будут строиться бетонные дороги. Минимальная толщина основания зависит от типа грунта и климатической зоны. Она определяется по таблицам. Между всеми слоями из разных материалов выкладывается геотекстиль.

Разравнивание каждого слоя производят с соблюдением проектных продольного и поперечного уклонов.

Каменные материалы основания обычно укрепляют веществами, обладающими вяжущими свойствами. Это может быть цемент или отходы промышленности: гранулированный металлургический шлак с добавкой негашеной извести, зола тепловых электростанций, молотый шлак. Слои должны быть монолитными, что достигается за счет применения вяжущих составов и тщательной укатки.

Для прохождения строительных машин часто требуется увеличение прочности дополнительного нижнего слоя. Для этого его укрепляют вяжущими составами.

Опалубка

Опалубку изготавливают из пиломатериалов по высоте заливки, которая составляет 100-150 мм. Выбирая ее по высоте, следует учитывать, что на краях бетонной плиты делаются ребра, повышающие ее прочность. Толщина досок должна быть не ниже 50 мм. Их покрывают составом, облегчающим отсоединение от застывшей плиты. К опалубке из дерева предъявляются требования прочности от распора свежего бетона и усилий, возникающих при работе трамбующего бруса.

Если применяются тяжелые дорожные машины по уплотнению и отделке бетона, устанавливается мощная опалубка из стали. Она не коробится и служит значительно дольше. В ее основании имеется подошва, повышающая устойчивость.

Секции опалубки устанавливаются в линию и надежно крепятся. Особенно это важно, если вибрирование бетона делают тяжелыми машинами. В местах снижения уровня основания под опалубку подливают слои тощего бетона для большей устойчивости.

Бетонные дороги: технология изготовления плит

Перед укладкой бетона устанавливают температурные швы, позволяющие плитам перемещаться по вертикали и горизонтали при их расширении или сжатии.

1. Температурные швы

Заливочные секции полностью разделяются. Для заполнения швов применяется материал, поглощающий энергию: изоляционный картон, мягкая древесина, пробка с битумом. Для предохранения от мусора и камней верхнего участка шва на глубину 40-50 мм необходимо сделать гидроизоляцию герметиком. Если она не будет вовремя сделана, при расширении плит бетон из-за камней может отколоться.

Расстояние между швами в умеренном климате достигает 20-30 м. Надежность покрытия для длинных плит составляет 50%, а для коротких - 85%. Она характеризуется устойчивостью к трещинообразованию между капитальными ремонтами. Монолитность покрытия поддерживается за счет стальных стержней, размещенных в швах.

Их устанавливают через боковые грани или с помощью специального устройства на бетоноукладчике. Когда зазоры между соседними плитами находятся на расстоянии более 6 м, сверху покрытия устанавливают промежуточные швы на глубину 1/3 от толщины бетона. Такие ложные швы делают и по оси дороги.

Ширина двух полос дороги составляет 6-9 м. Между ними также делается температурно-усадочный шов, чтобы не образовались продольные трещины.

2. Укладка бетона

Подстилочный слой закрывается водостойкой бумагой, гидроизоляцией или увлажняется. Бетон укладывается по толщине за один раз. Если применяется армирование, сначала заливается слой толщиной 30-40 мм, на него укладывается сетка, а затем до конца заполняется опалубка.

Бетонная смесь должна наноситься быстро, поскольку она жизнеспособна короткое время. Разбавлять водой ее нельзя, поскольку это приведет к ухудшению механических свойств плиты.

Из-за больших объемов к месту заливки поставляется готовый заводской бетон. После выгрузки из автомашины он разравнивается специальной машиной, оборудованной лопастями с приводом. Смесь выгружается по 1 м3 и равномерно размещается, иначе большая куча будет иметь в основании большую плотность, чем в других местах. В процессе выравнивания эта неравномерность сохраняется, что может привести к повышенной усадке малоуплотненных участков. При этом на поверхности плиты образуются впадины. Лучшим вариантом является равномерная укладка бетона в 2-3 слоя.

3. Уплотнение бетона

Оборудование для уплотнения бетона представляет собой брус из дерева или металла, на который воздействуют закрепленные на нем пневматические молотки. Он погружается в бетонную смесь и перемещается внутри нее. Когда обработка участка заканчивается, брус поднимают и переносят на другой участок.

При использовании арматуры вибрационный брус должен быть от нее на расстоянии 5-7 см выше.

Вибрационная машина содержит кроме вибрационного также разравнивающий брус, который располагается впереди.

К пластичности бетонной смеси предъявляются особые требования. Она должна быть достаточно подвижной, но не слишком жидкой, иначе происходит ее оплывание, перетекание через опалубку - ухудшается прочность.

После небольшого затвердевания бетонную плиту поливают водой, чтобы не образовались трещины от высыхания. Ее покрывают песком, соломенными матами, мешковиной или брезентом. Современным способом защиты от испарения является распыление на поверхности плиты затвердевающего герметика. Пленкообразующее вещество наносят на всю поверхность и боковые грани. Перед этим требуется удалить с покрытия лишнюю влагу.

Низкое качество бетонной смеси приводит к необходимости проведения частых ремонтов дороги.

Заключение

Технология строительства бетонных дорог постоянно совершенствуется, благодаря следующему:

Повышению квалификации и опыта специалистов.
Наличию многофункциональной и высокопроизводительной техники.
Улучшению технической оснащенности, позволяющей сократить ручной труд.
Применению новых современных материалов.

Несмотря на большую стоимость, расходы на ремонт бетонных дорог значительно меньше, чем на ремонт асфальтных.

worldfb.ru

Бетонная дорога: технология строительства

Домашний уют 15 октября 2015

Причины этого следующие:

недостаточный бюджет строительства;
низкая производительность;
климат;
транспортные нагрузки;
нехватка необходимых марок цемента;
рельеф местности.

В США национальным достоянием являются бетонные дороги (фото ниже).

Еще в 50-х годах в Америке и на Западе поняли их преимущество и строительство пошло полным ходом.

Для чего нужны бетонные дороги?

Бетонная дорога имеет следующие преимущества:

легкость приготовления бетонной смеси;
высокая скорость укладки;
высокая прочность и долговечность;
гладкая поверхность, обладающая хорошим сцеплением с шинами;
лучшая видимость по сравнению с асфальтом из-за хорошей отражающей способности.

Влияние рельефа местности на строительство дорог

Видео по теме

Структура дорожного полотна

Конструкция бетонных дорог выполняется из следующих слоев:

дополнительный,
подстилающий;
бетонное покрытие.

Подготовка грунта

Водоотведение

Укладка подстилочного слоя

Разравнивание каждого слоя производят с соблюдением проектных продольного и поперечного уклонов.

Опалубка

Бетонные дороги: технология изготовления плит

1. Температурные швы

2. Укладка бетона

3. Уплотнение бетона

При использовании арматуры вибрационный брус должен быть от нее на расстоянии 5-7 см выше.

Вибрационная машина содержит кроме вибрационного также разравнивающий брус, который располагается впереди.

Низкое качество бетонной смеси приводит к необходимости проведения частых ремонтов дороги.

Заключение

Технология строительства бетонных дорог постоянно совершенствуется, благодаря следующему:

Повышению квалификации и опыта специалистов.
Наличию многофункциональной и высокопроизводительной техники.
Улучшению технической оснащенности, позволяющей сократить ручной труд.
Применению новых современных материалов.

Асфальтированные дороги изнашиваются быстрее, чем дороги из бетона, но во многих странах бетонные дороги заменяют асфальтированными, так как они дешевле, несмотря на то, что бетонные дороги обладают рядом преимуществ. В этой статье Вы узнаете о преимуществах и недостатках этих материалов для покрытия дорог.

Если Вы путешествовали от Pune (Пуне) до Mumbai (Мумбаи), Вы, вероятно, видели красивую бетонную скоростную автомагистраль. В настоящее время в данной местности практически во всем дорожном строительстве применяется именно бетон, а не асфальт. Однако некоторые загруженные популярные шоссе все еще являются асфальтированными.

Преимущества бетонных дорог

- Прочность и отсутствие необходимости в ремонте: У бетонных дорог срок службы более сорока лет, тогда как асфальтированные дороги изнашиваются в течение десяти лет. Более того, во время эксплуатации дорогам из бетона не требуется частый ремонт, который требуется асфальтированным дорогам.

- Транспортные средства потребляют меньше топлива: Транспортное средство во время передвижения по бетонной дороге потребляет на 15-20 % меньше топлива, чем при движении по асфальтированной дороге. Это связано с тем, что дорога из бетона не деформируется под колесами нагруженных грузовиков.

- Бетон стоек к утечке автомобильного топлива и к экстремальной погоде: В отличие от асфальтированных дорог, бетонные дороги не повреждаются от масел и топлива транспортных средств или от условий экстремальной погоды, ливней или чрезвычайно высокой температуры воздуха.

- Бетон более экологичен, чем асфальт: При мощении дорог асфальтом (битумом) происходит сильное загрязнение воздуха. Кроме того, меньшее потребление топлива транспортными средствами, передвигающимися по бетонным дорогам, означает меньшее загрязнение окружающей среды.

- Экономия природных ресурсов: Асфальт (битум) производится из нефти, запасы которой уменьшаются. Бетон (цемент) производится из доступного известняка.

Недостатки бетонных дорог

- Стоимость работ по укладке: Стоимость мощения бетонной дороги немного выше, по сравнению с покрытием асфальтом.

- Проблема в обслуживании: В случае, если бетонная дорога трескается или портится, подлежит замене целая бетонная плита.

- Обеспечение системы безопасности: В дождливый и зимний сезоны транспортные средства больше подвержены скольжению на бетонной дороге, покрытой осадками.

Преимущества дорог из асфальта (битума)

- Экономичность: По сравнению с бетоном, стоимость асфальта меньше. Кроме того, строительство дороги из асфальта занимает меньше времени, так как асфальт быстрее высыхает.

- Вторичная переработка: Асфальт производится из переработанного сырья. Его можно использовать вновь.

- Простое обслуживание: Можно отремонтировать только часть дороги. Асфальтированные дороги можно укладывать на старый слой.

- Безопасность: Дороги из асфальта обеспечивают лучшее сцепление и сопротивление скольжению для транспортных средств.

Недостатки дорог из асфальта (битума)

- Низкая прочность: сильный дождь и другие экстремальные погодные условия портят асфальтированные дороги, поэтому они нуждаются в частом ремонте.

- Загрязнение окружающей среды: Плавление асфальта производит много вредных испарений. Кроме того, для производства асфальта требуется дорогостоящая нефть.

Заключение

Бетонные дороги обладают высокой прочностью и более экологически чистые по сравнению с асфальтированными дорогами. Однако затраты на асфальтирование гораздо меньше, чем на бетонирование. Кроме того, асфальтированная дорога обеспечивает лучшее сцепление и убережет автомобиль от скольжения во время снегопада.

Источник информации: