книги / Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий

роне стыка только что уложенная смесь «горячей» стороны стыка будет остывать, и соответственно будет остывать все только что уложенное асфальтобетонное покрытие. В условиях неблагопри­ ятной погоды и малой толщины уложенного слоя задержка укат­ ки вследствие выполнения первого прохода по «холодной» сторо­ не стыка может оказать отрицательное воздействие на качество получаемого асфальтобетонного покрытия.

Укатку продольного стыка со стороны «холодной» полосы час­ то оправдывают тем, что она позволяет «сжать» стык и таким об­ разом повысить степень уплотнения смеси в стыке. У нас нет под­ тверждения этой теории. В реальных условиях, независимо от применяемого способа укатки, достигаемая плотность смеси в сты­ ке обычно на 0,1—0,2 ниже средней плотности остального полот­ на. Это обусловлено в первую очередь тем, что практически невоз­ можно уплотнить не имеющую опоры кромку ранее уложенной (предыдущей) полосы. Недостаточное уплотнение именно этой сто­ роны стыка влияет на уровень плотности, достигаемой в стыке с вновь укладываемой асфальтобетонной полосой.

Параллельная (эшелонная) укладка полос или укладка сопряженными полосами. При эшелонной укладке полос (ког­ да одновременно два и более асфальтоукладчика работают рядом) способ создания продольного соединения аналогичен способу про­ дольного соединения «холодной» и «горячей» полос. В этом случае также большое значение имеет величина перекрытия полос. Удер­ живающий щит работающего сзади асфальтоукладчика должен быть установлен так, чтобы неуплотненная асфальтобетонная полоса, укладываемая первым асфальтоукладчиком, перекрыва­ лась бы не более чем на 5 см. При этом удерживающий щит второ­ го асфальтоукладчика должен быть установлен на том же уровне, на котором находится основание выглаживающей плиты первого асфальтоукладчика. Это необходимо для того, чтобы удерживаю­ щий щит второго асфальтоукладчика не захватывал и не тащил бы за собой смесь, уложенную первым (ведущим) асфальтоуклад­ чиком.

При данном способе работы не следует (и не требуется) выпол­ нять разравнивание смеси на стыке. Процесс укатки в данном слу­ чае имеет свои характерные особенности. Катки, которые уплот­ няют асфальтобетонное полотно, производимое первым асфаль­ тоукладчиком, не должны приближаться более чем на 10— 15 см к кромке полосы со стороны, где работает второй асфальтоуклад­ чик. После того как второй (ведомый) асфальтоукладчик уложит свою полосу внахлест на первую, катки, работающие на второй полосе, уплотнят продольный стык с обеих сторон. Если перекры­

тие и укатка полос сделаны правильно, то обычно бывает очень трудно рассмотреть линию продольного стыка асфальтобетонных полос, уложенных посредством эшелонной укладки. Кроме того, эшелонная укладка позволяет получить асфальтобетонное полот­ но с равной плотностью по всей ширине покрытия.

При укладке асфальтобетонных смесей в два слоя и более про­ дольные швы слоев следует смещать на 10—20 см, причем про­ дольный шов на верхнем слое должен совпадать с осью дороги.

6.7. Температурный режим и число проходов

Сложность технологии укладки и уплотнения горячей смеси заключается в том, что качество устраиваемого слоя зависит от многих факторов: типа асфальтобетона и входящих в его состав материалов, применяемых машин, состояния основания и земля­ ного полотна, погодно-климатических условий, организации ра­ бот, мастерства строителей.

В конечном итоге необходимо получить покрытие не только с высокой плотностью, но и с необходимыми эксплуатационными ха­ рактеристиками. Высококачественного уплотнения покрытия мож­ но добиться только в том случае, когда при организации процесса укладки и уплотнения будут соблюдаться температурный режим, очередность смены катков и требуемое количество их проходов.

Температурный режим. Распределенная горячая асфаль­ тобетонная смесь начинает остывать. Потери тепла происходят вследствие теплообмена с основанием и испарения имеющейся в основании влаги, а также теплообмена поверхности смеси с возду­ хом и испарения воды, которая оказалась на покрытии в резуль­ тате выпадения осадков.

Продолжительность остывания асфальтобетонной смеси пос­ ле ее укладки зависит от толщины слоя, начальной температуры смеси и погодно-климатических условий. Чем тоньше слой, тем быстрее он остывает и тем меньше времени отводится для работы каждого катка в указанном интервале температур. На рис. 3.57 показаны графики остывания асфальтобетонной смеси.

Как было указано выше, начинать уплотнение следует как можно раньше при той максимальной температуре, когда не об­ разуются деформации укатки.

Чем выше температура начала укатки и ниже температура на конечном этапе, тем шире интервал времени, в течение которого можно осуществлять процесс уплотнения.

Разделение катков по температурным интервалам обусловле­ но непрерывным возрастанием прочности и модуля деформации асфальтобетона по мере его остывания и уплотнения (табл. 3.9).

сокой начальной температуре смеси и более низкой конечной тем­ пературе укатки смеси расширяется отрезок времени, в течение ко­ торого можно уплотнять смесь (табл. 3.14 знак +), при увеличении скорости ветра (увеличении скорости охлаждения смеси) техноло­ гические условия ужесточаются: время, в которое нужно уложить и уплотнить смесь, должно быть сокращено (табл. 3.14 знак —).

Из табл. 3.12, 3.14 видно, что время распределения смеси и ее уплотнения в зависимости от толщины слоя и погодных условий может существенно изменяться.

Возникает вопрос, как построить технологию уплотнения и организовать работу всех машин, входящих в отряд по устройству покрытия, чтобы обеспечивать температурные интервалы работы катков разного веса, обязательное их чередование после выпол­ нения необходимого числа проходов, непрерывность движения отряда катков вперед при челночной схеме работы и, наконец, обеспечить отсутствие заторов и помех при движении катков по уплотняемой полосе.

Расчет захватки. Это возможно только в том случае, если легкий, средний и тяжелый катки будут иметь для работы опре­ деленную длину захватки: /л, 1сили /т, которую каждый каток дол­ жен уплотнить требуемым числом проходов за установленный от­ резок времени, и немедленно ее освободить для укладки следую­ щим, более тяжелым катком (рис. 3.58)

При плохо или совсем не работающих уплотняющих органах укладчика и наличии в составе отряда легкого катка общее время уплотнения распределяется следующим образом: укладчик — 10%, легкий каток — 15%, средний каток — 30% и тяжелый каток— 45%, что затрудняет решение организационных и технологических за­ дач производства работ [14].

Каждая из захваток (/л, /с, легкого, среднего и тяжелого кат­ ка должна состоять из целого числа отрезков покрытия / г, прохо­ димых укладчиком за время (остывания смеси) от момента ее ук­ ладки до начала укатки легким катком (средним или тяжелым).

Как только укладчиком подготовят полосу покрытия /у, сразу начинают ее уплотнение легким катком, затем уступают укатан­ ную полосу для работы среднего катка. Средний и тяжелый катки

всвою очередь также смещаются вперед на такую же величину, и

витоге за отрядом остается участок полностью укатанного покры­ тия длиной /у.

Пока каждый из катков на своей захватке сделает попроходов по одному следу и пл, пси лт по ширине, укладчик подготовит для уплотнения очередной участок покрытия 19и сдвижка всех кат­ ков вперед снова повторится.

Рис. 3.58. Т ехнология укладки и уп лот нен и я асф альт обет онной полосы

При такой организации устройства покрытия соблюдается принцип непрерывности технологических операций при движе­ нии отряда машин вперед со скоростью перемещения укладчика и при челночной схеме работы катков в отведенном интервале тем­ ператур смеси. В основу этого принципа положено равенство вре­ мени укладки смеси на полосе длиной /у и ее уплотнения каждым катком за тгол, пос и погпроходов. Общая захватка работы всего от­ ряда машин равна

где V — средняя рабочая скорость укладчика; ¿общ— время остыва­ ния смеси от начала ее укладки в покрытие до нижнего предела темпе­ ратуры укатки, например 55—70°С.

Участок разбивается на ряд указанных захваток работы каж­ дой машины. Длина этих захваток пропорциональна отрезкам времени работы машин, найденным из условия остывания асфаль­ тобетона (табл. 3.12).

~ I + / + / + / —I (7 + # + /? + Д.

Отрезки времени работы катков всегда можно назначить так, чтобы они содержали целое число отрезков времени работы ук­

ладчика и в сумме не превышали общего времени укладки и уп­ лотнения смеси, т.е.

+г +г + г = г и + <*+б+./),

где £у, £л, ¿с, £т — время работы на захватке укладчика, легкого, сред­ него и тяжелого катков.

При устройстве покрытия, например толщиной 3— 4 см, тем­ пературе воздуха и основания 23—25 °С (см. рис. 3.57б), время ра­ боты укладчика £ можно принять равным трем или четырем ми­ нутам. Тогда в первом случае

<л = 6 (а = 2), ¿с = 12 (р = 4), 1.г= 18 0' = 6) и £о5щ= 39 мин.

Во втором случае

*л = 8 (а = 2), *с= 12 (р = 3), гт= 20 0 = 5) и ^ = 44 мин.

Длина захваток отряда и отдельных машин определяется вре­ менем их работы на захватке и средней рабочей скоростью, кото­ рая у старых моделей находится в пределах 1,5— 1,7 м/мин, у но­ вых диапазон шире, но чаще используется скорость в пределах 2—

7м/мин.

Сдругой стороны, длина рабочей захватки любого катка равна

где V — средняя скорость катка на захватке; £к — отводимое по усло­ вию остывания асфальтобетона время работы катка на захватке; п0— необходимое число проходов катка по одному следу; Ьк — целое число полос по ширине покрытия, уплотняемых катком Ьк = 1,2, 3, которое мож­ но найти с учетом перекрытия по формуле-2. = (1,1-8-1,3).

Из равенства длины захваток, определенных в зависимости от скорости укладчика и катка, получается вполне определенная технологическая зависимость рабочих параметров катка от скоро­ сти укладчика (рис. 3.59):

Наиболее ответственным моментом в правильной организа­ ции и технологии уплотнения асфальтобетона следует считать выбор скорости передвижения V и длины рабочей захватки 1у асфальтоукладчика. Здесь нужно исходить из следующего. Вопервых, максимальная скорость укладчика V назначается ис­ ходя из требуемой производительности строительства и возмож­ ности обеспечения укладчика смесью, а минимальная /у выби­ рается такой, чтобы длина рабочей захватки легкого, среднего и тяжелого катков была не менее трех-пяти длин самих катков (по

Скорость укладчика, м/мин

Р и с . 3.59. Зависим ост ь скорост и и числа проходов кат ка от скорост и ук л адчик а (циф ры на кривы х — число проходов кат ка)

а — при Ь = 3; б — при Ь = 2

условию разгона и торможения). У высокопроизводительных укладчиков V назначается еще с учетом предварительного уп­ лотнения смеси. Во-вторых, скорость укладчика должна соответ­ ствовать возможной скорости катков и требуемому числу прохо­ дов по одному следу.

Если катки не будут успевать за укладчиком и вынуждены делать меньшее число проходов или вести укатку покрытия, ос­ тывшего ниже нормы, можно увеличить общее количество катков, но не более чем на одну машину, иначе на полосе покрытия воз­ никнут заторы и помехи, особенно на коротких захватках.

Если ширина уплотнения гладковальцовых катков составля­ ет 1,2— 1,4 м, то при ширине полосы 3,5 м необходимо 3 прохода (Ьк= 3,5:1,2 = 3). При сопоставлении возможностей укладчиков и катков (скорость, ширина) оказывается, что слои толщиной 3— 4 см при температуре воздуха и основания 1—3 °С требуют условий (скорость, длина захватки), которые практически невозможно ре­ ализовать (табл. 3.12, 3.13). Увеличение ширины вальцов катка до 1,9—2,0 м облегчает организацию укатки (Ь = 3,5:1,9 = 2). Сле­ дует заметить, что чем ниже температура воздуха и основания и чем тоньше укладываемый слой, тем быстрее должен двигаться укладчик и тем больше рабочая скорость катков. Погодные усло­ вия в связи с этим требуют правильной организации работы авто­ транспорта, подающего смесь к укладчику, для обеспечения ка­ чественного уплотнения и ровности покрытия.

Заметно упрощается и облегчается организация укатки при

наличии у укладчика эффективных уплотняющих органов, позво­ ляющих отказаться от легкого катка и вести укатку по схеме «ук­ ладчик—средний каток—тяжелый каток». При такой схеме появ­ ляется реальная возможность перераспределять общее, отводи­ мое по условию остывания смеси, время на укладку и уплотнение покрытия следующим образом: укладчик — 25%, средний каток — 25%, тяжелый каток — 50%.

При обеспечении предварительного уплотнения как минимум до 0,90—0,92 за счет работы уплотняющих органов укладчика на­ чинать укатку можно средним катком при температуре смеси око­ ло 105— 110 °С, что является предпосылкой высокой степени уплот­ нения [23].

Нормативное число проходов по одному следу. В соответ­ ствии с нормативными документами плотность асфальтобетонных смесей различных составов можно обеспечить определенным ко­ личеством проходов катков определенного типа и массы [5].

Для этого при использовании асфальтоукладчиков с трамбую­ щим брусом и пассивной выглаживающей плитой (типа ДС-126А, ДС-143) следует уплотнять:

—смеси для высокоплотного и плотного асфальтобетона ти­ пов А и Б, а также для пористого и высокопористого асфаль­ тобетонов с содержанием щебня более 40% — сначала кат­ ком на пневматических шинах массой 16 т (6— 10 прохо­ дов) или гладковальцовым катком массой 10— 13 т (8— 10 проходов) или вибрационным катком массой 6—8 т (5—7 проходов) и окончательно — гладковальцовым катком мас­ сой 11— 18 т (6—8 проходов);

—смеси для плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также для пористого и высокопористого асфальтобетонов с содер­ жанием щебня менее 40% и высокопористого песчаного — сначала гладковальцовым катком массой 6—8 т или виб­ рационным катком массой 6—8 т с выключенным вибрато­ ром (2—3 прохода), затем катком на пневматических ши­ нах массой 16 т (6— 10 проходов) или гладковальцовым кат­ ком массой 10— 13 т (8— 10 проходов) или вибрационным катком массой 6—8 т с включенным вибратором (3—4 про­

хода) и окончательно — гладковальцовым катком массой 11— 18 т (4—8 проходов).

При использовании современных отечественных асфальтоук­ ладчиков с трамбующим брусом и виброплитой (типа ДС-155) и импортных следует уплотнять:

—смеси для высокоплотного и плотного асфальтобетона ти­ пов А и Б, а также для пористого и высокопористого асфаль-