книги / Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий
..pdfР и с . 3.28. У кладка вы равниваю щ его и верхнего сл оя одним колесны м и т рем я гусеничны м и укладчикам и (В —22,5 м )
I — колесны й укл адчик; II, III, I V — гусеничны е ук л адчи к и ; 1 — копирная ст руна; 2 — л ы ж а
За счет возможности укладки полос большой ширины и при значительной рабочей скорости может быть обеспечен высокий темп дорожных работ (это потребует использования АБЗ большой мощности и четкой организации работы автотранспорта).
Оснащение асфальтоукладчиков автоматической системой обеспечения ровности исключает необходимость ручной регули ровки толщины укладываемого слоя в процессе укладки, что на ряду с уменьшением количества продольных и поперечных швов повышает ровность поверхности; кроме того, ровность поверхнос ти улучшается благодаря наличию блокировки работы трамбую щего бруса и виброплиты при каждой остановке асфальтоуклад чика, вследствие чего исключается появление следов (ступеней) на поверхности свежеуложенного слоя от задней рамки рабочего органа.
В процессе больших опытно-производственных работ [12], про веденных в 1980-е гг., было установлено, что варьирование режи
мов работы асфальтоукладчика (скорость движения, параметры работы плиты и бруса) значительно сказываются на степени пред варительного уплотнения различных асфальтобетонных смесей (рис. 3.29).
На рисунке видно, что в наибольшей степени эти параметры изменяются для многощебенистых (каркасных) смесей и в мень шей степени — для пластичных типов В, Д и Г (при минимальном содержании щебня).
Наилучшей уплотняемостью при работе асфальтоукладчика характеризуются смеси типа А, несколько меньшей смеси типа Б.
В исследованном диапазоне работы асфальтоукладчика для многощебенистой смеси типа А кривая зависимости коэффициен та уплотнения Ку от частоты колебаний рабочих органов имеет экстремум. Это свидетельствует о возможности достижения мак симальной плотности асфальтобетонной смеси только при опти мальном режиме — скорости перемещения укладчика 1 м/мин, частоте вибрации виброплиты 3000 1/мин, трамбующего бруса — 720 об/мин. При этих параметрах К достигает величины 0,99, рав ной минимальной степени нормативной плотности для этого типа
Р и с . 3.29. З ависим ост ь ст епени уплот нения асф альт обет онны х см есей от р еж и м а ра бот ы уп лот няю щ их органов при совм ест ной ра бот е т рам бую щ его бруса и виброплит ы
смеси. Дальнейшее увеличение частоты приводит к расслоению смеси, ее разуплотнению, появлению на поверхности трещин.
Рост скорости передвижения укладчика, как правило, снижа ет величину коэффициента уплотнения смеси, что связано с умень шением времени воздействия — уменьшением числа ударов по одному следу, поэтому смеси типа А и Б целесообразно уклады вать при низких скоростях передвижения укладчика, но в услови ях высокого темпа работ скорость 1 м/мин неэффективна, поэтому укладку, как указано далее, рекомендуют вести при рабочей ско рости укладчика 2—3 м/мин, при которой Кумелко- и крупнозер нистых смесей типа А и Б составляет соответственно 0,92— 0,94 и 0,90—0,92.
Степень уплотнения пластичных смесей типов В. Г и Д ниже, чем у многощебенистых смесей (К^имеет значение 0,9 и меньше), она не так резко зависит от режима работы асфальтоукладчика, что позволяет проводить укладку таких смесей при более высоких скоростях — 4—5 м/мин (см. п. 6.7).
Различную уплотняемость каркасных (многощебенистых) и пластичных асфальтобетонных смесей можно объяснить особен ностями процессов их структурообразования. В каркасных смесях с менее развитой удельной поверхностью минеральных материа лов меньше вязкость битумных пленок; напротив, в пластичных смесях и смесях на основе дробленого песка высокое содержание минерального порошка обусловливает высокую степень структу рирования битума, а следовательно, большую вязкость системы. Очевидно, что меньшая вязкость вяжущего и способствует лучшей удобоукладываемости и уплотняемости каркасных смесей.
Вибрационное воздействие уплотняющих органов асфальто укладчика на смеси всех типов приводит к их псевдоразжиже нию, что облегчает процесс уплотнения. При этом высокая сте пень плотности смеси за асфальтоукладчиком сопровождается такими положительными факторами, как уменьшение количе ства катков (п. 6.7) и получение улучшенной структуры уплот ненного материала.
В табл. 3.4 и 3.5 представлены результаты определения коэф фициента уплотнения асфальтобетона после прохода асфальто укладчика и зернового состава (после экстрагирования битума). Керны отбирали [12] с различных точек участка: по две пробы с одного поперечника с интервалом 10 м, что давало возможность контролировать порции смеси, выгруженной из одного автосамос вала; отобранные керны распиливали по толщине пополам (1 — верх, 1а — низ) и определяли степень уплотнения и состав каж дой половины образца.
ется, поэтому необходимо так организовать непрерывную и высоко производительную работу по укладке и уплотнению смеси, чтобы обеспечить требуемый коэффициент уплотнения асфальтобетона.
При строительстве покрытия при пониженных температурах воздуха необходимо выполнить комплекс мероприятий, направ ленных как на снижение тепловых потерь и интенсивности охлаж дения смеси, так и на обеспечение нормальной работы АБЗ и дру гих средств механизации. Если по проекту заложена конструкция из 2—3 асфальтобетонных слоев, то целесообразно реализовать ва риант укладки покрытия одним слоем повышенной толщины [27].
Особенности устройства слоев повышенной толщины.
При проведении дорожных работ в городских условиях основной (нижний) слой покрытия (а на внегородских дорогах нижний слой покрытия и верхний слой основания) из асфальтобетонных сме сей целесообразно устраивать максимально возможной толщины [5], чтобы создать монолитную плиту, более устойчивую к много кратным воздействиям нагрузки.
При многослойной укладке все слои должны быть устроены в течение одной смены. Каждый последующий слой укладывается только после остывания нижнего до 50 °С при температуре возду ха ниже +10 °С и до 20—30 °С при температуре выше +10 °С. Уст ройство слоев толщиной 10— 22 см [6] осуществляют с учетом сле дующих рекомендаций:
—укладку смесей следует вести одновременно на всю шири ну проезжей части;
—укладку слоев повышенной толщины можно производить за один рабочий проход асфальтоукладчика; опытными работами было показано, что толщина слоя из крупноили мелкозернистых пористых или высокопористых смесей мо жет устраиваться в указанных выше пределах, а из высо копористых песчаных должна быть не более 12 см [14]. В соответствии с опытом дорожных работ в Москве рекомен дуют [5] слои из зернистых смесей толщиной более 20 см по проекту устраивать за два прохода (по 10— 11 см каждый), в последнем случае для обеспечения монолитности слоя ус тройство нижней его части должно опережать устройство верхней части не более, чем на длину захватки, которая принимается с таким расчетом, чтобы температура уплот ненной нижней части к моменту начала укладки смеси верхний части слоя была бы не ниже +50 °С (иначе при большем разрыве во времени — устройстве верхней части не по свежеуложенной нижней — обязательное проведе ние подготовительных работ);
—ровность слоя повышенной (более 10 см) толщины дости гается, в частности, за счет стабильности состава смеси, по этому рекомендуется использовать мелкоили крупнозер нистые смеси с содержанием зерен крупнее 5 мм в количе стве, необходимом для создания в слое пространственного каркаса — более 40% [14];
—одним из технических преимуществ устройства слоев по вышенной толщины является более медленное остывание уложенной смеси за счет большей инертности, большей массы материала [10]. Установлено, что при одинаковом характере изменения температуры смеси по толщине слоя абсолютная величина температуры смеси больше в слое большей толщины (рис. 3.30). Поэтому температура смеси при укладке слоев увеличенной толщины (вместо 120 °С по норме) может быть понижена до 110 °С при температу ре воздуха не менее 15—20 °С;
—для предотвращения раскатывания и разрушения кром ки укладываемых слоев повышенной толщины должны быть установлены боковые упоры, высота которых равна толщине уплотненного слоя. Упоры в городских условиях чаще образуют бортовыми камнями, а кроме того — рельсформами или деревянными брусьями прямоугольного се чения. Брусья устанавливают непосредственно на техно логический слой (основание) и фиксируют их положение с внешней стороны штырями (2 шт. на брус длиной 4—5 м). Чтобы не ограничивать скорость движения машин меха низированного отряда, упоры следует устанавливать по ходу движения укладчиков на (0,4— 0,5) длины сменной захватки.
Толщина слоя, см
Р и с . 3.30. И зм енение т ем перат уры ост ы вания асф альт обет онной см еси в
слоях разн ой т олщ ины