Шов стык в асфальтобетонном покрытии что это
Технологии устройства продольных швов сопряжения смежных полос асфальтобетонных покрытий. Обзорная информация
Технологии устройства продольных швов сопряжения
смежных полос асфальтобетонных покрытий.
Возникающие в процессе эксплуатации асфальтобетонных покрытий дефекты связаны, как правило, с несоответствующим качеством асфальтобетонной смеси и нарушением технологии устройства покрытий.
Однако, даже при полном соблюдении технологии и применение высококачественной смеси, нормативный срок службы покрытия не может быть гарантирован по ряду причин, одной из которых является проблема устройства надежного сопряжения смежных полос устраиваемого покрытия. Сопряжение смежных полос при строительстве и ремонте, является неотъемлемой частью технологии устройства асфальтобетонных покрытий. Образующиеся при этом соединения, в различных источниках, определяются как сопряжения смежных полос, стыки, или как продольные технологические (конструктивные) швы. Особенность данной проблемы состоит в том, что в зависимости от ширины проезжей части, суммарная протяженность продольных швов может в 4-5 раз превышать протяженность участка асфальтобетонного покрытия.
В связи с тем, что единая терминология по данному вопросу отсутствует, в здесь и далее, согласно [1], приняты следующие термины и определения:
· Шов сопряжения – продольные и поперечные соединения, образующиеся при сопряжении смежных полос асфальтобетонных покрытий. Несмотря на некоторую техническую неточность, данный термин представляется наиболее удобным для обобщения сведений из различных источников.
· Зона шва сопряжения – участок покрытия, расположенный на расстояние 150мм в обе стороны от шва сопряжения
Практика показывает, что в процессе эксплуатации, в зоне швов сопряжения возможно образование быстро прогрессирующих дефектов покрытия.
Первичные дефекты в виде тонких разветвленных трещин, образуются в течение 5-6 месяцев эксплуатации. В осеннее-зимний период, в результате многочисленных циклов замораживания-оттаивания начинается шелушение покрытия в зоне швов сопряжения, сопровождающееся интенсивным выкрашиванием каменного материала вдоль линии сопряжения смежных полос. Воздействие транспортной нагрузки и природно-климатических факторов вызывает прогрессирующие развитие дефектов покрытия (Рис.1).
Рис.1 Прогрессирующие разрушение «технологических» трещин.
В результате уже после 2-3 лет эксплуатации на большинстве покрытий образуются так называемые «технологические» продольные трещины, а затем выбоины (Рис. 2 и 3).
Разрушение покрытия в зоне
Если в этот период не предпринимаются меры по ремонту или герметизации, то в последующие несколько лет на данных участках образуются отдельные выбоины, которые в предельном случае объединяются в крупные дефекты большой глубины. Практика показывает, что применение для ремонта продольных трещин битумных мастик и герметиков оказывается малоэффективным в силу большой (20-40 мм) ширины раскрытия и высокой степени разрушения кромок. Достаточно эффективным методом ремонта в данной ситуации является проведение ямочного ремонта, с обязательным удалением ослабленного асфальтобетона на ширину 200-400мм. Однако учитывая общую протяженность «технологических» трещин, такие операции оказываются достаточно трудоемкими и дорогостоящими.
Исследования, проведенные в США и Европе показывают, что основной причиной возникновения дефектов, является недостаточная плотность и избыточная пористость асфальтобетона в зоне швов сопряжения. Так, в работах [2,3] отмечается, что даже при проведении специальных мероприятий по повышению надежности швов сопряжения, плотность асфальтобетона в зоне швов практически всегда оказывается ниже чем в основном покрытии. Причем, по данным[2], минимальные значения плотности для всех конструкций наблюдались со стороны неограниченной кромки и непосредственно в шве (Рис.4)
Зависимость плотности асфальтобетона
от места расположения в покрытие.
А – неограниченная кромка;
Е – ограниченная кромка;
Схема изменения плотности асфальтобетона в неограниченной кромке после уплотнения.
С другой стороны, исследования проведенные в г в Кентукском Университете [1] показали, что далеко не во всех случаях, швы сопряжения с большей плотностью проявляли высокий уровень долгосрочной надежности. Было выдвинуто предположение, что определяющим фактором является величина водонасыщения непосредственно в шве и в прилегающей зоне. В общем, это хорошо согласуется с механизмом возникновения дефектов асфальтобетона в зоне швов сопряжения, согласно которому именно воздействие избыточной влаги инициирует начало разрушения.
На основании обобщенного опыта дорожных и аэродромных исследований был сделан вывод, что в начальный период возникновения дефектов основную роль играет величина остаточной пористости и водонасыщения, тогда как интенсивность разрушений определяется коэффициентом уплотнения. Так же отмечалось, что в районах с сухим жарким климатом проблема разрушения швов сопряжения стоит не так остро, как в регионах с холодным климатом.
Таким образом, долгосрочная эксплуатационная надежность швов сопряжения смежных полос и, в определенной степени, самого покрытия может быть достигнута путем минимизации разницы в величинах остаточной пористости и коэффициента уплотнения асфальтобетона в шве и в основном покрытии.
В силу целого ряда причин, и в первую очередь из-за температурной и гранулометрической сегрегации асфальтобетонной смеси[5,6] в процессе ее производства, транспортировки и укладки, формирующийся после уплотнения асфальтобетон может обладать различными физико-механическими свойствами в пределах одной полосы покрытия.
В определенных условиях, при выгрузке смеси в кузов самосвала, крупный каменный материал оказывается у борта и наверху, и в процессе транспортировки остывает быстрее, а при выгрузке в асфальтоукладчик оказывается у борта бункера и сверху выгружаемой смеси (Рис.6), где продолжает интенсивно охлаждаться. В результате под плитой укладчика оказываются зоны асфальтобетонной смеси с различной температурой и грансоставом, причем наиболее холодные и обогащенные крупным щебнем участки, оказываются на краях укладываемой полосы покрытия (Рис.7) Такие участки уплотняются хуже и характеризуются более низкой плотностью и повышенной пористостью, по сравнению с материалом основной части покрытия. Структура асфальтобетона в зоне швов сопряжения представляет собой крупный щебень с незначительным содержанием зерен мелкой фракции, обработанных недостаточным количеством битумного вяжущего.
Гранулометрическая сегрегация смеси
при выгрузке из самосвала.
Температурная сегрегация смеси при укладке
В последние время для предотвращения сегрегации асфальтобетонной смеси применяются автономные перегружатели различной производительности[4]. Они позволяют достичь равномерного распределения физико-механических свойств смеси по всей ширине укладываемой полосы. Однако применение перегружателей не решает главной проблемы устройства швов сопряжения – недостаточного уплотнения смеси вблизи неограниченной кромки полосы.
Наиболее эффективным методом предотвращения разрушения швов сопряжения является укладка смеси на всю ширину проезжей части эшелоном из нескольких асфальтоукладчиков. Но даже в этом случае температура смеси в зоне шва сопряжения оказывается на 20-30ОС ниже температуры смежных полос. Кроме того, устройство покрытия на всю ширину зачастую является затруднительным, а в случае проведения ремонтных работ и при устройстве покрытий аэродромов и автостоянок – невозможным.
Для повышения качества покрытия в зоне швов сопряжения, при проведении работ одним асфальтоукладчиком, СНиП 3.06.03 [12] ограничивает максимальную длину полосы укладки в зависимости от температуры воздуха и степени защищенности участка от ветра. Данное ограничение приводит не только к снижению производительности укладчика на 15-20%, но и к увеличению количества поперечных швов сопряжения, что требует дополнительных затрат на их устройство и отрицательно влияет на ровность всего покрытия. В Технических рекомендациях ТР 103-00 [13] приводятся требования по применению инфракрасного прогрева кромки холодной полосы. Применяемая с этой целью линейка-разогреватель, позволяет прогреть асфальтобетон толщиной 30-40мм за 2-3 минуты до температуры 80-100ОС. Зарубежные источники, так же указывают на эффективность данного приема, однако отмечают технические сложности в применении дополнительного оборудования и снижение скорости укладки смеси.
Конструкции и технологии устройства швов сопряжения.
С середины 90-х годов прошлого века в США и Европе был осуществлен ряд долгосрочных исследовательских проектов, посвященных этой тематике. Научно-практические работы, проводившиеся на автодорогах и аэродромах в различных погодно-климатических условиях эксплуатации, позволили классифицировать конструктивные и технологические решения, обеспечивающие долгосрочную надежность данных элементов асфальтобетонных покрытий.
Мичиганский клин (Notch Wedge Joint)
Конструктивное решение, согласно которому неограниченной кромке укладываемой полосы придается форма клина (Рис.8), получило название формованный клиновой шов, или Мичиганский клин.
Схема Мичиганского клина. (не в масштабе)
Мичиганский клин формуется в процессе укладки смеси с помощью специального приспособления, установленного на выравнивающем брусе асфальтоукладчика (Рис.9). Уплотнение образующей клина осуществляется гладким вальцом, весом 45-90кг, также закрепленным на укладчике (Рис.10).
Схема крепления приспособления для устройства клина.
Малый уплотнительный валец.
Перед устройством смежной полосы покрытия поверхность клина должна быть обработана битумной эмульсией. Особая привлекательность данной конструкции заключается в том, устройство смежной полосы допускается в течение последующих 24 часов. Это позволяет устраивать покрытие в объеме полной сменной выработки смеси одним проходом укладчика, повышая тем самым производительность на 20-30% и уменьшая количество поперечных швов. По данным [1] устройство Мичиганского клина обеспечивает достижение требуемого коэффициента уплотнения в зоне шва сопряжения. Применение клина совместно с битумно-каучуковыми вяжущими, позволяет получить минимальное (в сравнение с другими конструкциями) значение водонасыщения. С точки зрения простоты исполнения данная конструкция признана наиболее технологичной.
Обрезка кромки отрезным диском (Cutting Wheel).
Данная технология предусматривает обрезку недоуплотненной неограниченной кромки на ширину 38-52 мм, установленным на автогрейдере (Рис.11и 12) или гладковальцном катке и является наиболее распространенной практикой при устройстве покрытий на аэродромах США.
Схема конструкции отрезного диска.
Установка отрезного диска на автогрейдере.
В силу жестких требований Федеральной Аэродромной Ассоциации (FAA) США к качеству аэродромных покрытий, ширина обрезки может достигать 150мм. К недостаткам данной конструкции относят образование большого количества асфальтобетонного лома, подлежащего последующей переработке и высокие тербования к скоординированности действий операторов обрезной машины и асфальтоукладчика. Кроме того, высказывается предположение, что воздействие отрезного круга вызывает смещение краевых зерен минерального материала, что в дальнейшем способствует развитию трещин.
В качестве альтернативы отрезному кругу рекомендуется применение алмазного режущего инструмента, с последующей промывкой стенки шва водой (Рис.13 и 14)
Влажная обрезка кромки алмазным диском.
Вид среза после промывки водой.
Система прогрева кромки (Infrared Joint Heating System) состоит из блоков излучателей, преобразующих тепловую энергию от сгорания сжиженного газа в инфракрасное излучение. Блоки могут монтироваться как на автономном шасси, так и на асфальтоукладчике (Рис. 15 и 16).
Размещение системы инфракрасного прогрева на автономном шасси.
Размещение системы инфракрасного прогрева на асфальтоукладчике.
Технология прогрева кромки была разработана в 80-х годах, но не нашла широкого применения из-за невозможности обеспечить постоянную степень прогрева. При замедлении или остановке тягача происходил перегрев поверхности. В последние время разработаны установки, позволяющие автоматически поддерживать постоянную температуру прогрева кромки на уровне 170ОС, вне зависимости от погодных условий и скорости движения тягача или укладчика. Применение таких систем показало, что после 1 года эксплуатации покрытия продольные трещины наблюдались только на 2% от общей длины опытного участка, тогда как на контрольном участке эта величина составила 36%. Однако, на сегодняшний день накопленных данных недостаточно, и необходимо проведение дополнительных исследований.
Краевой уплотнитель представляет собой конический стальной валец, закрепленный через систему гидрорегулировки на стойке ведущего вальца катка (Рис.17). Диаметр вальца у основания – 75мм. Расстояние от ведущего вальца катка – 150мм. Гидравлическая система позволяет удерживать валец с постоянной прижимной силой на кромке асфальтобетона вовремя первого прохода катка. При уплотнении основной полосы валец поднимается выше уровня покрытия. Принцип действия краевого уплотнителя сводиться к защемлению неограниченного края уплотняемой полосы, что позволяет достичь требуемого уплотнения непосредственно у кромки шва. Данные лабораторных и экспресс анализов показали, что применение краевого уплотнителя позволяет достигать максимальных величин уплотнения непосредственно в шве и прилегающей зоне.
Краевой уплотнитель на ведущем вальце катка
Схема рекомендуемой конструкции краевого уплотнителя.
Основные сложности в применение этого приспособления были связанные с неравномерной толщиной кромки уплотняемой полосы, что требовало определенного практического навыка от оператора катка. Так же были отмечены случаи образования складок смеси по ходу движения краевого уплотнителя. В связи с этим была предложена усовершенствованная конструкция вальца, в которой вершина конуса имеет цилиндрический выступ (Рис.18). По мнению [1]такая конструкция позволит достичь оптимальных результатов уплотнения.
Система предуплотнения смеси представляет собой регулируемое прижимное приспособление, установленное на внутренней поверхности выравнивающего бруса. Элиптический рабочий орган предуплотняет смесь во время движения асфальтоукладчика. Сила прижима регулируется в зависимости от типа смеси и толщины укладываемого слоя (Рис.19 и 20).
Схема системы предуплотнения.
Крепление Joint Maker на асфальтоукладчике.
Явным недостатком этой системы является сложность в настройке рабочего органа и налипание на него смеси. Помимо этого, анализ полученных данных показал, что использование Joint Maker не позволяет заметно улучшить качественные показатели асфальтобетона в зоне шва сопряжения, в связи с чем данная система признана неэффективной и не рекомендована к дальнейшему применению.
Битумно-каучуковые вяжущие покрытия (Rubberized Asphalt Tack Coat)
К битумно-каучуковым вяжущим, применяемым для устройства швов сопряжения относятся обычные дорожные мастики и специальные стыковочные ленты. Под воздействием температуры горячей смеси, вяжущее плавится и проникает в структуру асфальтобетона, снижая тем самым водонасыщение в зоне шва.
Мастики для ремонта трещин (Сrack sealant)
Для обработки кромки покрытия мастиками требуется специальная плавильно-заливочная установка и плоская насадка-аппликатор (Рис.21 и 22).
Использование специализированного заливщика для нанесения мастики.
Мастика позволяет повысить эксплуатационную надежность швов сопряжения, однако отмечается, что ее применение связано с определенными сложностями в случаях, когда угол кромки покрытия превышает 45О.
Стыковочные ленты (Joint Tape)
Стыковочные ленты, изготовленные из битумно-каучукового вяжущего, предназначены для снижения водопоглощения асфальтобетона в зоне швов сопряжения. Технология применения не требует применения специализированного оборудования и заключается в укладке ленты вдоль кромки покрытия и последующие стандартные операции по укладке и уплотнению смеси на смежной полосе (Рис.23 и 24).
Укладка стыковочной ленты
вдоль кромки покрытия.
Укладка смеси с применением
Битумно-каучуковые стыковочные ленты нашли широкое применение в США, странах Западной Европы и ближнего зарубежья[7,8,9]. В Германии технология применения лент регламентируется стандартом ZTV Fug-StB 01 [10]. В Республике Беларусь, после проведения в г. опытных работ, готовится издание национального Стандарта.
Технологии уплотнения смеси в зоне швов сопряжения.
Вне зависимости от конструктивного исполнения шва сопряжения, в США к практическому применению рекомендовано уплотнение смеси с «горячей» стороны. При этом рассматривается уплотнение с перекрытием смежной полосы и с отступом от шва.
Уплотнение с перекрытием смежной полосы.
Технология предусматривает первый проход катка по свежеуложенной полосе с перекрытием смежной полосы покрытия на 150мм (Рис.25). Натурные и лабораторные испытания показали, что в этом случае разница в коэффициентах уплотнения основного покрытия и зоны шва сопряжения не превышает 2%, а проводившийся в течение 7 лет мониторинг выполненных объектов, подтвердил высокую долгосрочную эффективность данной технологии.
Уплотнение с перекрытием смежной полосы.
Уплотнение с отступом от шва сопряжения.
Уплотнение с отступом от шва сопряжения.
Начало уплотнения уложенной полосы с отступом от шва сопряжения на расстояние 150мм (Рис.26), так же признано эффективным приемом, особенно в тех случаях, когда толщина уплотняемого слоя превышает 100мм. В остальных случаях, уплотнение с перекрытием смежной полосы является предпочтительным.
Уплотнение с холодной стороны.
Уплотнение с холодной стороны, в настоящее время, признано наименее эффективным способом, с точки зрения обеспечения долгосрочной надежности швов сопряжения, и не входит в перечень технологий, рекомендуемых Национальным Центром Технологий Асфальтобетона (NCAT) США.
Выводы и рекомендации.
На основании проведения опытных работ, анализа данных лабораторных испытаний и результатов мониторинга выполненных объектов, были сформулированы следующие выводы и требования:
1. Достижение требуемого уплотнения в зоне швов сопряжения, является основным фактором, обеспечивающим их долгосрочную надежность.
2. Коэффициент уплотнения асфальтобетона в зоне шва сопряжения должен быть не более чем на 2% меньше, чем в основном покрытии.
3. Наиболее эффективным, с точки зрения обеспечения ровности покрытия и надежности швов сопряжения, является одновременное устройство покрытия на всю ширину проезжей части эшелоном из нескольких асфальтоукладчиков.
4. При производстве работ одним асфальтоукладчиком рекомендуются следующие конструктивные решения (в порядке снижения эффективности):
· Устройство Мичиганского клина с применением битумно-каучукового вяжущего;
· Применение стыковочной ленты без устройства клина;
· Устройство Мичиганского клина;
· Обрезка кромки отрезным диском;
5. Применение инфракрасного прогрева кромки и краевого уплотнителя, показало высокую эффективность этих методов, однако статистических данных недостаточно для того чтобы рекомендовать их в широкую практику.
6. Уплотнение с «горячей» стороны позволяет достичь лучших результатов для всех типов конструкций
1. L. John Fleckenstein, David L. Allen, David B. PACTION AT THE LONGITUDINAL CONSTRUCTION JOINT IN ASPHALT PAVEMENTS, Kentucky Transportation Center, May 2002.
2. Cindy K. Estakhri, Thomas J. Freeman, and Clifford H. Spiegelman, DENSITY EVALUATION OF THE LONGITUDINAL CONSTRUCTION JOINT OF HOT-MIX ASPHALT PAVEMENTS, Texas Transportation Institute, August 2000.
3. Rajib B. Mallick, Prithvi S. Kandhal, Randy Ahlrich, Skip Parker, Improved Performance of Longitudinal Joints on Asphalt Airfield, Airfield Asphalt Pavement Technology Program, December 2007.
4. Л. Малютин, Перегружатели асфальтобетонной смеси, «Основные Средства» №11/2005
5. Milt Fletcher, HMA SEGREGATION, Clemson Highway Conference, 2007
6. Генрикас Сивилявичюс, ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДОЗИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТОЧНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ СОСТАВА ИЗГОТОВЛЕННОЙ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ, Вильнюсский технический Университет, 2004г.
7. Информационные материалы компании DENSO NORTH AMERICA INC. (США).
8. Информационные материалы компании BORNIT(Германия).
9. Информационные материалы компании DGA(Германия).
10. Kommentare zu ZTV Fug-StB 01, Bonn,2005.
11. СНиП 3.06.03 Автомобильные дороги.
12. Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций с применением асфальтобетона, Москва 2007г.
ОДМ 218.5.001-2008 Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий
Распоряжение Федерального дорожного агентства от 28 апреля 2008 г. N 160-р
«Об издании и применении ОДМ 218.5.001-2008 «Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий»
В целях реализации в дорожном хозяйстве основных положений Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании» и обеспечения дорожных организаций методическими рекомендациями по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий:
1. Структурным подразделениям центрального аппарата Росавтодора, федеральным управлениям автомобильных дорог, управлениям автомобильных магистралей, межрегиональным дирекциям по дорожному строительству федеральных автомобильных дорог рекомендовать к применению с 1 мая 2008 г. ОДМ 218.5.001-2008 «Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий» (приложение).
2. Территориальным органам управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации рекомендовать к применению с 1 мая 2008 г. ОДМ 218.5.001-2008 «Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий» (приложение).
3. Управлению делами Росавтодора (Ю.В. Крылов) в установленном порядке обеспечить издание указанного ОДМ 218.5.001-2008 и направить его в подразделения и организации, упомянутые в п. 1 настоящего распоряжения.
4. Контроль за исполнением настоящего распоряжения возложить на заместителя руководителя С.Е. Полещука.
Содержание
Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.5.001-2008 «Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий»
Раздел 1. Область применения
Раздел 2. Нормативные ссылки
Раздел 3. Термины и определения
Раздел 4. Технология нарезки швов в асфальтобетонном покрытии
б) Подготовительные работы.
в) Технология нарезки «температурных швов».
д) Оборудование и материалы для проведения работ
е) Техника безопасности производства работ.
Отраслевой дорожный методический документ
ОДМ 218.5.001-2008
«Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий»
Раздел 1. Область применения
Настоящий методический документ содержит рекомендации по технологии нарезки поперечных швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий, осуществляемой с целью замедления развития отраженного трещинообразования от оснований дорожных одежд, при ремонте, реконструкции или строительстве автомобильных дорог.
При этом целесообразность применения настоящей технологии при строительстве нежестких конструкций дорог устанавливается на стадии проектирования дороги.
Технология нарезки швов может применяться в различных дорожно-климатических зонах на автомобильных дорогах I-II категорий.
ОДМ 218.5.001-2008 «Рекомендации по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий» является актом рекомендательного характера.
Раздел 2. Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:
а) ОДН 218.1.052-2002 Указания по оценке прочности и расчету усиления нежестких дорожных одежд;
б) СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги;
в) ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия;
г) ГОСТ Р 52128-2003 Эмульсии битумные дорожные. Технические условия;
д) ГОСТ 9128-97 Смеси асфальтобетонные дорожные и аэродромные и асфальтобетон. Технические условия;
е) ОДН 218.0024-2003 Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог общего пользования (взамен ВСН 24-88);
ж) СНиП 12-03-2003 Безопасность труда в строительстве.
Раздел 3. Термины и определения
В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями:
Раздел 4. Технология нарезки швов в асфальтобетонном покрытии
а) Общие положения.
а.I) В настоящих рекомендациях рассмотрена технология, предусматривающая нарезку «температурного шва» в нижнем слое асфальтобетонного покрытия, устраиваемого поверх существующего покрытия или основания новой дорожной одежды. В нижнем слое производится нарезка наводящего шва (трещины) на глубину 1/3 толщины этого слоя с последующей нарезкой камеры шириной большей, чем ширина шва (или трещины) в перекрываемом покрытии или основании. Ширина камеры составляет от 10 до 20 мм. Глубина камеры составляет не более 10 мм. Камеру заливают (герметизируют) мастикой, после чего укладывают верхний слой асфальтобетонного покрытия (см. рис. 1).
а.II) Нарезанные над швами или трещинами нижележащего слоя «температурные швы» в нижнем слое асфальтобетонного покрытия, перекрывающего ремонтируемые или новые слои дорожной одежды, позволяют:
— задержать (замедлить) появление отраженных трещин в верхнем слое асфальтобетонного покрытия;
— выровнять в поперечном направлении появившиеся на поверхности асфальтобетонного покрытия отраженные трещины;
— снизить расходы на проведение ремонтных работ и прогнозировать сроки и объемы работ на ремонтируемых участках.
а.III) При рассмотрении работы конструктивных слоев дорожной одежды, уложенных при усилении старых асфальтобетонных покрытий, нарезка «температурных швов» в нижнем слое асфальтобетонного покрытия не влияет на снижение прочности дорожной одежды и не учитывается при расчетах усиления дорожных одежд согласно ОДН 218.1.052-2002.
a.IV) Техническое решение о применении технологии нарезки швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий принимается на стадии инженерных изысканий при разработке проекта строительства, реконструкции, капитального ремонта или ремонта дорожной одежды.
б) Подготовительные работы.
б.I) Работы, предшествующие основной операции нарезки швов в нижнем слое асфальтобетонного покрытия осуществляют:
— при ремонтах автодорог в соответствии с ОДН 218.0024-2003, проектом и другими действующими в дорожной отрасли документами по ремонту дорожных одежд;
— при реконструкции и новом строительстве дорог в соответствии со СНиП 3.06.03-85 и утвержденным проектом работ.
б.II) При разработке проектов ремонта на стадии инженерных изысканий проводят визуальное обследование существующего покрытия с определением:
б.III) При визуальном обследовании подлежащих ремонту покрытий:
— проводят осмотр участка, подлежащего ремонту, с фиксированием дефектов всех видов и составлением карты дефектов покрытия;
— на карте дефектов нежестких покрытий выделяют поперечные температурные трещины по характерным признакам: постоянному для участка шагу и наибольшей ширине раскрытия; по ним устанавливают шаг «температурных швов»;
— на карте дефектов жестких покрытий выделяют поперечные швы сжатия и по их шагу копируют шаг «температурных швов» слоя покрытия.
б.IV) При реконструкции дорог
В случае перекрытия многослойными асфальтобетонными покрытиями как жестких, так и нежестких дорожных одежд без уширения проезжей части выбор шага «температурных швов» в нижнем слое асфальтобетонного покрытия осуществляют как при ремонте дорог в соответствии с п. б.III. При уширении проезжей части требуются специальные решения с учетом проектируемой конструкции дорожной одежды.
б.V) При новом строительстве дорог
В конструкциях с жесткими основаниями и покрытиями из асфальтобетона в случаях, когда не принимаются специальные решения по предотвращению поперечных трещин (геосетки, мембраны и т.п.), выбор шага «температурных швов» осуществляют как при ремонте в соответствии с п. б.III.
б.VI) При выполнении строительных и ремонтных работ расстояния между намеченными «температурными швами» (шаг швов) фиксируют на местности вешками или маячками, устанавливаемыми по обе стороны дороги.
б.VII) После замера и закрепления на местности «температурных швов» проводят устранение дефектов существующего покрытия: срезку неровностей, очистку и заделку трещин и выбоин, очистку поверхности покрытия от грязи и строительного мусора и обработку поверхности битумной эмульсией или жидким битумом. При наличии значительных неровностей существующих покрытий производят укладку выравнивающего слоя.
б.VIII) По окончании подготовительных работ производят укладку нижнего слоя асфальтобетонного покрытия, в котором в дальнейшем нарезают «температурные швы».
в) Технология нарезки «температурных швов».
в.I) Нарезку швов в нижнем слое асфальтобетонного покрытия проводят после полного формирования этого слоя (как правило, не ранее, чем через 1 сутки после укладки).
в.II) На уложенном и уплотненном нижнем слое покрытия по выставленным вешкам или маячкам с помощью рейки и мела производят разметку «температурных швов».
в.III) С помощью нарезчика швов с толщиной диска не более 3,5 мм производят нарезку наводящего шва на глубину 1/3 толщины уложенного слоя;
— с помощью нарезчика швов (или фрезы без дисков с твердосплавным рабочим органом), обеспечивающих ширину нарезаемого шва (камеры) с превышением на 20-25 % ширины нижележащих шва сжатия или температурной трещины, производят нарезку шва (камеры) на глубину порядка 10-12 мм;
— подготовленный шов очищают сжатым воздухом с помощью форсунки с узким соплом, работающей от компрессора;
— очищенный таким образом шов заполняют горячей битумной мастикой при температуре, предусмотренной паспортом или соответствующими нормативными документами. Расход мастики уточняют в зависимости от размеров нарезанного шва. При этом мастику заливают в камеру, не доводя до поверхности слоя около 2-3 мм, с учетом объемного расширения вяжущего в камере при высоких летних температурах без миграции вяжущего в верхний слой;
— по окончании работ по нарезке «температурных швов» в нижнем слое покрытия осуществляют устройство верхнего слоя покрытия, соблюдая при этом требования СНиП 3.06.03-85 по технологии производства работ.
г) Контроль за выполнением работ.
В процессе подготовительных работ осуществляют контроль качества подготовки нижележащего слоя покрытия или основания, в том числе качества герметизации швов или трещин (визуально), точности замеров их длины, ширины и шага (расстояний между ними). При этом составляют схему расположения существующих швов или трещин в перекрываемых цементобетонных (песко-грунтоцементных) или асфальтобетонных слоях дорожной одежды.
При устройстве нижнего слоя покрытия осуществляют проверку соответствия требованиям проекта и действующего ГОСТ 9128 толщины слоя и качества укладываемой асфальтобетонной смеси, а также контроль за технологией укладки и уплотнения смеси в покрытии в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85.
При нарезке швов осуществляют контроль за правильностью расположения и шагом швов в соответствии с установленными вешками или маячками согласно составленной схеме; производят проверку ширины и глубины наведенного шва и камеры (допустимое отклонение по ширине и глубине шва должно быть не более 10 %); проверяют качество и соответствие нормам мастики и жидкого битума, используемых для заполнения «температурного шва».
При укладке верхнего слоя асфальтобетонного покрытия осуществляют контроль качества укладываемой асфальтобетонной смеси (соответствия требованиям проекта и действующего ГОСТа), соблюдения проектной толщины слоя, температуры укладки и режима уплотнения смеси в покрытии.
С целью выявления появления температурных трещин в верхнем слое покрытия в процессе эксплуатации дороги осуществляют периодическое визуальное наблюдение и инструментальное обследование отремонтированного или построенного участка.
д) Оборудование и материалы для проведения работ:
— для нарезки «температурных швов» могут быть использованы нарезчики швов любого типа, обеспечивающие требуемые параметры ширины и глубины наводящего шва и камеры. Возможно использование специальных фрез, позволяющих нарезать одновременно камеру с наводящим швом на требуемую глубину;
— для очистки швов от пыли и отходов нарезки используют продувку сжатым воздухом от компрессора при давлении не менее 0,6 МПа;
— для доставки и подачи горячей мастики используют заливщики швов, обеспечивающие требуемую температуру подачи вяжущего.
Материалы для заполнения швов включают битумные, полимербитумные или резинобитумные мастики для швов, отвечающие требованиям соответствующих ГОСТ и технических условий. Марку мастики выбирают в зависимости от дорожно-климатической зоны проведения дорожных работ и относительного перемещения стенок камеры при температурных деформациях сжатия слоя (во избежание отрыва мастики от стенок камеры).
е) Техника безопасности производства работ.
е.I) Обеспечение безопасности производства работ по нарезке швов при устройстве асфальтобетонных покрытий осуществляют на основе действующих документов, регламентирующих правила безопасного проведения работ: СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги», СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве», «Правила охраны труда при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М, Союздорнии 1993), «Правила по охране труда в дорожном хозяйстве» (М, Стройиздат, 1989).
е.II) В целях обеспечения безопасности движения в местах производства работ, охраны труда и техники безопасности работающего персонала осуществляют мероприятия по ограждению места производства работ в соответствии с требованиями ОДН 218.0024-2003 «Технические правила по ремонту и содержанию автомобильных дорог». Перед началом работ устанавливают временные дорожные знаки и сигналы, а также ограждающие и направляющие устройства, при необходимости производят временную разметку проезжей части и места производства работ.
е.III) Технологические работы по нарезке швов в нижних слоях асфальтобетонных покрытий с последующей их заливкой мастикой выполняют в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве».
e.IV) Меры по обеспечению безопасности работающего персонала принимают в соответствии с нормативными документами, перечисленными в п. е.I) настоящих рекомендаций.
Ключевые слова: асфальтобетонные покрытия, температурные швы, битумная мастика, нарезчики швов, заливщики швов, строительство, реконструкция, ремонт дорог, конструктивные слои, жесткие и нежесткие конструкции дорожной одежды.