ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

Устройство щебеночного основания и покрытий

Общие положения

Общие положения

1. Контроль качества и приемку работ по устройству щебеночных, гравийных, шлаковых оснований и покрытий автомобильных дорог и мостовых необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85 .

2. До начала устройства указанных оснований и покрытий должно быть подготовлено земляное полотно и дренаж.

3. В ходе устройства оснований и покрытий в состав контролируемых операций входят:

- завоз и послойное распределение применяемых материалов;

- предварительное уплотнение, профилирование и окончательное уплотнение.

4. При завозе и распределении материалов следует учитывать запас на усадку при уплотнении:

- для песчано-гравийных (щебеночных) смесей оптимального зернового состава и щебня фракций 40-70 и 70-120 мм марки по прочности 800 и более - 25-30%;

- для щебня марок по прочности 300-600 и шлака - 30-50%.

5. Наименьшая толщина распределяемого слоя должна в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц и быть не менее 10 см - при укладке на прочное основание и не менее 15 см - при укладке на песок. Максимальная толщина слоя не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1
(СНиП 3.06.03-85 , таблица 5)

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на устройство щебеночных оснований и покрытий.

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИЙ ПЕРЕХОДНОГО ТИПА

Покрытия названы переходными потому, что по мере роста интенсивности движения они служат основанием для покрытий усовершенствованных типов. Последние являются экономичными уже при интенсивности движения более 200 авт./сут.

К недостаткам покрытий переходного типа относят сильную пылимость в сухое время года, отсутствие ровности, особенно у булыжных мостовых, и быструю потерю первоначальной ровности.

Неэкономичность покрытий переходного типа объясняется их сравнительно быстрым износом, требующим частых и дорогостоящих ремонтных работ, а также высокой стоимостью автомобильных перевозок.

При строительстве переходных покрытий применяют в основном минеральные материалы с грунтовыми вяжущими: минеральные зерна удерживаются между собой пылевато-глинистыми частицами, при увлажнении приобретающими вяжущие свойства. К переходному типу относят также покрытия из грунтов и малопрочных минеральных материалов, обработанных органическими вяжущими. Такие покрытия меньше пылят, но обладают меньшей прочностью и общими для всех покрытий данной группы недостатками. К покрытиям переходного типа относят также гравийные и щебеночные покрытия, булыжные мостовые.

Особенности подготовки земляного полотна для дорожных одежд с покрытиями переходного типа

Для дорожных одежд с покрытиями переходного типа земляное полотно отсыпают за год до строительства дорожной одежды, чтобы оно доуплотнялось под воздействием автомобилей и атмосферных осадков. Земляное полотно устраивают главным образом корытного профиля.

Корытный профиль создают двумя способами. В первом (рис.1) земляное полотно отсыпают до уровня, соответствующего низу дорожной одежды, т.е. до поверхности, на которой будет расположено основание.

Рис.1. Земляное полотно, подготовленное для дорожной одежды с дополнительным слоем основания на всю ширину земляного полотна:

B - ширина дорожного полотна, B - ширина земляного полотна, L - ширина проезжей части, а - ширина обочины, i - уклоны

При втором способе земляное полотно возводят до отметки H, показанной на рис.2. При первом способе земляное полотно будет с присыпными обочинами. Одновременно с отсыпкой земляного полотна в этот же год отсыпают обочины из грунта привозного или надвигаемого из дорожных резервов бульдозерами. Грунт отсыпают и уплотняют послойно, чтобы образовать корыто требуемой глубины для размещения дорожной одежды (рис.3).

Рис.2. Земляное полотно при полукорытном профиле:

B - ширина дорожного полотна, B - ширина земляного полотна, L - ширина проезжей части, а - ширина обочины, i - уклоны

Рис.3. Земляное полотно с присыпными обочинами

При возведении земляного полотна с присыпными обочинами за год до строительства дорожной одежды в корыте может скапливаться вода, переувлажняющая земляное полотно. Во избежание этого в обочинах и в пониженных местах продольного профиля устраивают прорези для выпуска воды из корыта. Чтобы избежать переувлажнения земляного полотна водой из корыта, обочины присыпают непосредственно перед строительством дорожной одежды. В этом случае подсыпку производят из привозного грунта или грейдер-элеваторами из придорожных резервов. При втором способе земляное полотно называют полукорытного профиля.

Корыто в земляном полотне вырезают преимущественно автогрейдерами, которые двигаются по круговой схеме, срезая и перемещая грунт в стороны обочин.

После образования корыта перед устройством основания дно корыта уплотняют 6-8-тонным катком за два-три прохода по одному следу.

Покрытия гравийные и другие из аналогичных мелкозернистых материалов (шлак, ракушка и т.д.) на дорогах V категории строят серповидного типа на земляном полотне (рис.4, а ), возведенном с двускатным профилем с уклонами 40-60+ , а иногда полукорытного профиля при необходимости утолщения покрытия по ширине проезжей части (рис.4, б ).

Рис.4. Поперечный профиль дороги V категории с покрытием серповидного типа

При необходимости иметь корыто глубже 0,3-0,4 м в несвязном грунте, стенки его делают с откосами крутизной 1:1, а грунт для последующей засыпки пазухи хранят на обочине вдоль корыта или сдвигают за бровку на откос.

Указания по устройству работ по уплотнению грунта

Степень уплотнения грунта зависит от способа возведения насыпи. При отсыпке грунта грейдер-элеватором или экскаватором драглайном первоначальное уплотнение достигает 0,65-0,7 от оптимальной плотности (1,0). Бульдозеры дают 0,7-0,8, автомобили и скреперы 0,8-0,85. При влажности грунта, близкой к оптимальной, уплотнение может достигать 0,85-0,9. Таким образом, для достижения плотности грунта 0,95-1,0 требуется его искусственное уплотнение.

Основные факторы, влияющие на условия и качество уплотнения - влажность грунта (сухой материал уплотняется слоями меньшей толщины) и тип уплотняющей машины (механизма). Соответственно, выбор уплотняющих машин зависит от вида и влажности грунта, потребного уплотнения, необходимой толщины уплотняемого слоя, производительности и маневренности машин. Чем больше величина уплотнения, тяжелее грунт и ниже его влажность по сравнению с оптимальной, тем мощнее и тяжелее требуются машины и число их проходов по одному следу. Имеет значение продолжительность нахождения грунта в соприкосновении с уплотняющей машиной. Ряд весьма эффективных уплотняющих машин (тяжелые самоходные катки и механические трамбовки) требуют предварительного уплотнения легкими машинами.

Для оперативного контроля можно на месте работы установить "предел прочности" грунта при уплотнении его укаткой, характеризующий условия перехода грунта из стадии уплотнения в стадию выпирания из-под рабочего органа машины.

Для уплотнения грунтов при возведении насыпей применяют тяжелые катки (прицепные или самоходные), кулачковые, решетчатые и ребристые катки, катки на пневматических шинах, механические трамбовки (электрические или пневматические), трамбующие плиты, трамбовочные и виброуплотняющие машины, машины виброударного действия.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2...0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Катки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35...50 см. Масса таких катков различна - от 5 до 30 т.

На рис.5 показана схема катка статического действия с пневматическими шинами и рабочим органом с гладкими (рис.5, а ) и кулачковыми (рис.5, б ) вальцами.

Рис.5. Катки для уплотнения грунта:

а - гладкий каток; б - кулачковый каток; в - тандемный шарнирно-сочлененный каток

Главный параметр грунтоуплотняющих машин - масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

При наличии воды для песчаных грунтов иногда применяют уплотнение избыточным увлажнением. Вода при этом подводится снизу уплотняемых слоев (путем подтапливания).

Гладкие катки, хотя и малопроизводительны, наиболее пригодны для связных и малосвязных грунтов. Недостатки их в том, что они могут уплотнять тонкие слои (не более 0,2 м), требуют сравнительно большого числа проходов на малых скоростях и большого фронта работ. Все это создает значительные затруднения при организации скоростного строительства земляного полотна и препятствует полноценному уплотнению насыпей.

Кулачковые катки предназначают в основном для связных и мало связных грунтов. Обладая одинаковой с гладкими катками массой, они дают почти вдвое большую глубину уплотнения и требуют меньшего числа проходов. Кулачковые катки эффективнее работают в рыхлых и комковатых грунтах и совершенно непригодны в переувлажненных. Прицепные катки обычно работают по несколько штук с одним тягачом. Особенность работы кулачковых катков в том, что они уплотняют грунт ниже уровня заглубления кулачков. Барабаны катков - полые, для загрузки их балластом. Эффективность укатки кулачковыми катками увеличивается при использовании их совместно с катками на пневматических шинах. Сначала укатку проводят кулачковые катки, а придание требуемой плотности верхнего слоя достигают укаткой катками на пневматических шинах.

Катки на пневматических шинах могут уплотнять связные и несвязные грунты (рис.6). Данные катки значительно эффективнее гладких жестких катков за счет снижения числа проходов. Самоходные катки на пневматических шинах применяют в основном для уплотнения оснований и покрытий.

Рис.6. Схема работы прицепного катка на пневматических шинах при уплотнении насыпи:

L - длина захватки, 1-10 - последовательность проходок

Трамбующие плиты применяют в качестве навесного оборудования на кранах или экскаваторах (рис.7). Они являются одним из наиболее эффективных средств уплотнения насыпей на глубину 0,6-1,5 м, пригодны для работы в связных и несвязных грунтах. Площадь плит 0,6-1,5 м, масса 1,5-2,5 т. Высота падения плиты - 1-2 м.

Рис.7. Схема работы тяжелой трамбовки при уплотнении грунтов

Для уплотнения слабо водостойких мелкозернистых или гравелистых грунтов, в том числе, суглинистых и глинистых гравийно-песчаных смесей, смесей с органическими примесями, содержание воды очень важно, особенно при виброуплотнении. Такие грунты могут уплотнять машины любых типов. Если содержание воды меньше оптимального, предпочтительнее использовать пневмо- и виброкатки.

Скальные и обломочные грунты уплотняют как пневмо-, так и виброкатками при толщине слоя от 30 до 80 см. Если размер камней превышает 80 мм, толщина слоя для виброкатков снижается до 30-40 см.

Чистые гравийно-песчаные смеси с зернами менее 50 мм, уплотняемые виброкатками и катками на пневматических шинах водоустойчивы, в связи с чем степень уплотнения этих смесей может быть меньше, чем у других материалов. Кулачковые катки не применяют для уплотнения чистых песков. Для уплотнения сыпучих грунтов (пески, супесь) можно применять вибрационные машины. При вибрировании возникают перемещения частиц грунта вследствие колебательных движений, сообщаемых вибратором. Повышение плотности грунта достигается тем, что частицы грунта перемещаются, занимая более устойчивое положение.

Пневматические и электрические трамбовки могут быть легкие 0,1-0,2 т и тяжелые - 0,5-1,5 т и уплотняющие на глубину соответственно 20-30 см и 40-90 см.

Самоходные трамбующие машины снабжены рядом молотков массой от 0,3 до 1,5 т, падающих с высоты 50-250 см. Ширина уплотняемой полосы 1,8-3 м, скорость 200-400 м/ч, глубина уплотнения 60-100 см, производительность 200-500 м/ч.

Таблица 1.1

Основные данные по производству работ различными машинами

Работы по устройству щебеночных оснований и покрытий методом заклинки следует производить в два этапа:

распределение основной фракции щебня и его предварительное уплотнение (обжатие и взаимозаклинивание);

распределение расклинивающего щебня (расклинцовка двух-, трехразовая) с уплотнением каждой фракции. Для оснований допускается одноразовая расклинцовка. При применении щебня осадочных пород марки по прочности менее 600 при устройстве оснований работы можно выполнять в один этап.

Доуплотнение при необходимости следует осуществлять регулированием движения построечного транспорта по ширине основания (покрытия).

На первом и втором этапах основание уплотняют катками на пневматических шинах массой не менее 16 т с давлением воздуха в шинах 0,6 - 0,8 МПа прицепными вибрационными катками массой не менее 6 т, решетчатыми массой не менее 15 т, самоходными гладковальцовыми - массой не менее 10 т и комбинированными - массой более 16 т. Общее число проходов катков статического типа должно быть не менее 30 (10 на первом этапе и 20 на втором), комбинированных типов - не менее 18 (6 и 12) и вибрационного типа - не менее 12 (4 и 8).

Основания из щебня марок по прочности менее 600 и по пластичности Пл2, Пл3 уплотняют катками на пневматических шинах массой не более 16 т не менее чем за 20 проходов или виброплитами.

Для уменьшения трения между щебенками и ускорения взаимозаклинивания укатку следует производить, поливая щебень водой (ориентировочно 15 - 25 л/м2, при уплотнении шлакового щебня - 25 - 35 л/м2 на первом этапе и 10 - 12 л/м2 по расклинивающей фракции).

На втором этапе следует производить расклинцовку слоя щебня фракциями мелкого щебня с последовательно уменьшающимися размерами.

При использовании трудноуплотняемого щебня слой щебня перед распределением расклинивающего материала следует обрабатывать органическим вяжущим материалом из расчета 2 - 3 л/м 2 .

Расход расклинивающих фракций щебня следует принимать по табл. 2.5.

Таблица 2.5

Примечание. При строительстве оснований из щебня фракции 40 - 70 мм методом заклинки допускается применять одноразовую расклинку смесью щебеночных и песчано-щебеночных фракций 5 - 20, 0 - 20, 0 - 10 мм, а при применении щебня 70 - 120 мм использовать фракции 5 - 40 мм. Расход смесей должен соответствовать суммарным требованиям табл. 6.

После окончания уплотнения покрытия по его поверхности следует распределять каменную мелочь из изверженных пород марки по прочности не ниже 800 (из осадочных пород - не ниже 600) в количестве 1 м 3 на 100 м 2 и уплотнять ориентировочно за 4 - 6 проходов катка.

По окончании уплотнения шлакового слоя из активных и высокоактивных шлаков в случае, если сразу не устраивается вышележащий слой, следует производить поливку его водой в течение 10 - 12 дней из расчета 2 - 2,5 л/м 2 .

Для устройства щебеночных слоев (оснований и покрытий) выполняют следующие работы: вывозку щебня для нижнего слоя и распределение его самоходными распределителями (как исключение может быть допущено распределение щебня бульдозером или автогрейдерами); уплотнение щебня с одновременной поливкой водой; вывозку щебня для верхнего слоя и его распределение; уплотнение щебня с поливкой водой; вывозку щебня для расклинки и его распределение навесными распределителями с разметанием механическими щетками; уплотнение с поливкой водой; вывозку щебня для окончательной расклинки покрытий, его распределение и окончательное уплотнение с поливкой.
В нижних и средних слоях щебеночных оснований применяют щебень фракций 40-70 и 70-420 мм; в верхних слоях оснований и покрытиях - 40-70 мм; для расклинки - 5-10, 10-20 и 20- 40 мм.
Для оснований, укладываемых по способу «заклинки», применяют фракционированный щебень естественных горных пород, щебень из горнорудных отходов и малоактивный щебень из шлаков черной металлургии. Используют также литой шлаковый щебень химической промышленности (фосфорный), содержащий в преобладающем количестве окислы кальция (CaO) и кремнезема (SiO2), содержание окислов (Аl2O3, FeO, MnO, MgO) ниже, чем в шлаках черной металлургии. Отличительной особенностью этих шлаков является наличие соединений CaF2 и P2O5. Прочность щебня должна соответствовать действующим СНиПам.
Требования по прочности и морозостойкости стандартных (до 70 мм) и крупных (70-120 мм) фракций щебня из естественных горных пород и из шлаков для оснований в зависимости от категории автомобильных дорог и климатических условий указаны в табл. 50.

Вывозку и распределение щебня производят с учетом коэффициента уплотнения 1,25-1,30. Максимальная толщина уплотненного слоя не должна превышать 18-20 см.
Для распределения щебня можно использовать самоходные щебнеукладчики двух типов: I - для укладки щебеночных или гравийных слоев на песчаном слое (укладчик загружается автомобилями-самосвалами, перемещающимися по обочине); II- для укладки щебеночных или гравийных слоев на твёрдом основании (материал загружается со стороны основания).
Щебень из автомобиля-самосвала обычно поступает в бункер распределителя щебнеукладчика, выход из которого регулируется заслонками. Толщина разравниваемого слоя регулируется разравнивающим брусом, а ширина фиксируется боковыми ограничителями. Выровненный слой щебня (гравия) уплотняется виброплитами с установленными на них вибраторами.
При песчаном основании и отсутствии самоходных распределителей щебень можно разгружать у края уплотненного щебеночного слоя и далее передвигать на него бульдозером. В корыте щебень разравнивают автогрейдером или бульдозером.
При укатке щебня в корыте необходимо создание надежного бокового упора, для чего по краям корыта до россыпи щебня выкладывают ленту из бортовых камней или ставят вдоль кромок проезжей части на ребро временные упорные доски толщиной 5-6 см. Бортовые ленты или доски со стороны обочин присыпают грунтом с тщательной трамбовкой.
Уплотнение щебня - наиболее ответственная часть работы по устройству щебеночного слоя. В процессе уплотнения происходят перемещение, сближение и взаимное заклинивание щебенок, причем возникают значительные вертикальные и горизонтальные усилия. Уплотнение производится моторными катками с металлическими вальцами, катками на пневматических шинах, виброкатками и виброплитами. Весь цикл уплотнения может быть разбит на три периода: осадка щебня, уплотнение, создание плотной поверхностной корки.
Первый период характеризуется обжимкой россыпи, перемещением отдельных щебенок, продолжающимся до тех пор, пока они не займут наиболее устойчивого положения. Этот период характеризуется наличием главным образом остаточных деформаций, которые к концу периода значительно уменьшаются.
Второй период характеризуется полным сближением и взаимным заклиниванием щебенок с заполнением зазоров обломившимися частицами; в результате этого процесса получается жесткий устойчивый скелет с ноздреватой (пористой) поверхностью. К концу второго периода остаточная деформация практически должна отсутствовать.
В третий период должно быть достигнуто образование плотной корки в верхней части слоя путем расклинивания его поверхности мелким щебнем.
Для получения плотного и прочного щебеночного слоя очень важно обеспечить правильный режим поливки водой при уплотнении. Первоначальное уплотнение щебня обычных размеров не требует поливки водой, так как в рыхлой россыпи отдельные щебенки сравнительно легко распределяются и взаимно перемещаются. В первый период поливка водой производится лишь при уплотнении щебня низкопрочных пород размером более 70 мм. Когда первоначальная осадка слоя будет достигнута, для дальнейшего уплотнения требуется преодоление трения между щебенками. Вода в этом случае облегчает уплотнение, а частично идет также на образование цементирующего теста из мелочи, получающейся от облома кромок щебня. В период формирования плотной поверхностной корки цементирующее тесто из высевок может прилипать к вальцам катка и способствовать выдиранию щебенок из покрытия, поэтому поливку на последней стадии формирования покрытия прекращают. В среднем требуется 15-25 л воды на 1 м2 во второй период и около 10-12 л на 1 м2 покрытия в третий период укатки.
Поливка водой производится непосредственно перед уплотнением из автоцистерн, снабженных системой распределения. При недостатке воды удлиняется время уплотнения, а при избытке может переувлажниться подстилающий слой.
Уплотнение начинают легкими катками от краев к середине покрытия. Уплотнение щебня катками с металлическими вальцами начинают от обочин за три-четыре прохода по одному следу с последующим приближением проходов катков к оси дороги, перекрывая предыдущие следы на 1/3 ширины и уменьшая число проходов по оси дороги до одного. Достигнув оси, каток вновь переходит на край и движется от края к оси.
Легким катком укатывают до тех пор, пока он не будет оставлять заметный след. Затем уплотнение продолжают более тяжелыми катками с обязательной поливкой водой для уменьшения трения при взаимном заклинивании щебенок. В случае образования просадок необходимо немедленно выровнять их подсыпкой свежего щебня.
При укатке верхнего слоя первыми проходами уплотняют участок, осью которого является бордюр (край россыпи) с частичными захватами обочин, которые отсыпаются из устойчивых грунтов в процессе устройства основания послойно и на всю ширину Благодаря этому создается упор, предотвращающий расползание щебня во время укатки. Последующими проходами каток, попеременно переходя с одной стороны на другую, приближается от краев к середине.
Уплотнение щебня во втором периоде требует наибольшего числа проходов катка по одному следу, причем очень важно установить момент окончания укатки, так как переуплотнение может привести к округлению и дроблению щебенок и к расстройству укатанного слоя,
Перед третьим периодом укатки для заполнения пустот в верхнем слое щебеночного скелета по поверхности распределяют щебень для расклинивания навесными распределителями из расчета 1,5-2 м3 на 100 м2 покрытия в зависимости от крупности щебня. Признаками окончания уплотнения верхнего слоя во втором и третьем периодах служат: отсутствие следа - осадки от прохода 12-тонного катка, неподвижность щебенок, исчезновение волны, раздавливание щебенки, брошенной под каток.
При устройстве щебеночных покрытий требуется еще рассыпка каменной мелочи (1 м3 на 100 м2 покрытия) с разметанием ее по поверхности и укаткой тяжелым катком. Перед укаткой клинца и каменной мелочи покрытие поливают водой.
Количество проходов катка по одному следу зависит от качества щебня и ориентировочно составляет для первого периода уплотнения - 3-6; второго - 10-35; третьего - 10-15 проходов. В каждом конкретном случае количество проходов должно определяться опытным уплотнением участка.
При уплотнении щебеночного покрытия необходимо периодически проверять продольный и поперечный профили. В случае образования во время укатки отдельных неровностей и волн щебень в этих местах необходимо разрыхлить и излишек его переместить в пониженные места или же выровнять просадки щебнем такой же крупности с последующей укаткой легкими катками.
По окончании укатки верхний слой должен быть ровным и однородным; тяжелый каток на таком слое не оставляет никакого следа. Ровность покрытия целесообразно контролировать передвижной двухопорной складной рейкой ПKP-5 конструкции Союздорнии.
Для получения ровной поверхности основания смеси следует укладывать специальными укладочными машинами или автогрейдерами со следящей системой.
Высотная ровность слоев дорожных конструкций достигается применением следящих систем обеспечения ровности: стабилизирующих (по грейдерной схеме ДС-515), следящих (Д-699, Д-700), программных.
Основой стабилизирующих систем является принцип обеспечения зазора, не более допустимого, под рейкой определенной длины. Эффективным средством уменьшения амплитуды неровностей спланированной поверхности и расширения диапазона выравниваемых длин волн может служить длиннобазовый планировщик ДС-515, выполненный по грейдерной схеме с уменьшенным отношением величины расстояния от оси задней опоры до рабочего органа к базе планировщика.
Следящие системы, устанавливаемые на укладчиках и автогрейдерах, обеспечивают получение заданной ровности благодаря перемещению рабочего органа в соответствии с изменением вертикальных отметок реального эталонного продольного профиля, называемого копиром.
В качестве копира могут быть использованы: уплотненное и спрофилированное основание или смежная полоса покрытия; жесткий металлический копир из реек длиной 1,5-4,0 м; натягиваемая вдоль покрытия проволока или трос с опорами, устанавливаемыми через 5-15 м; луч (световой, лазерный и т. д.) с расстановкой источников излучения через 10-400 м в зависимости от продольного профиля дороги.
Отечественной промышленностью выпускаются асфальтоукладчики Д-699, Д-700, бетоноукладчик ДС-510 со следящей системой, а также системы. «Профиль-1» и «Профиль-2» к автогрейдеру.
Программные системы задают вертикальные отметки поверхности основания или покрытия посредством соответствующей установки рабочего органа, причем управляющей величиной программной системой является программа или запись команд изменения положения рабочего органа.
Момент окончания укатки можно точно установить при помощи динамометра Я. А. Калужского. Этот прибор устанавливается на моторном катке и фиксирует величину коэффициента сопротивления перекатыванию (отношение силы тяги к массе катка). После исчезновения остаточных деформаций величина коэффициента становится минимальной и стабилизируется. Это показывает, что дальнейшее уплотнение данным катком нецелесообразно.
Большое значение для эффективности укатки имеет скорость движения катка. Особенно осторожно следует укатывать вначале, при значительной волне перед вальцами катка. При этом скорость не должна превышать 1,5-2,0 км/ч (для катков с металлическими вальцами).
При выборе типов катков нужно учитывать не только период укатки, но и прочность укатываемого каменного материала. Для низкопрочных каменных материалов следует применять более легкие катки (табл. 51).

При работе на трехвальцовых двухосных катках следует иметь в виду, что они уплотняют в основном задними вальцами, дающими большую величину давления, и поэтому проходы катка необходимо учитывать по полосам, соответствующим ширине этих вальцов.
При невозможности достигнуть требуемого уплотнения (или необходимости открыть движение по щебеночному основанию) могут быть проведены следующие мероприятия: расклинка основания мелким щебнем или песком, обработанным в установках органическими вяжущими; розлив битума или дегтя (2-3 кг/м2) перед россыпью щебня или распределение влажной смеси цемента с песком (1:4) из расчета 7-10 кг цемента на 1 м2; замена расклинивающего мелкого щебня другим, обладающим хорошими цементирующими свойствами (известняковым); замена сильно окатанного щебня острогранным.
Щебень, щебеночно-песчаные или цементо-песчаные смеси для расклинки распределяют навесными распределителями из расчета 2-3 м3 на 100 м2 основания в зависимости от крупности и уплотняемости щебня.
В первые 10-15 дней эксплуатации щебеночного покрытия необходимо организовать уход за его формированием: исправлять частичные мелкие повреждения и наметать разбрасываемую мелочь. На рис. 43 показана технологическая схема устройства щебеночного слоя.
Дорожные основания из крупного щебня. Щебеночные материалы с максимальным размером до 120 мм применяют для устройства нижних щебеночных слоев, куски высотой около 16 см соответствующей формы можно в некоторых случаях применять для устройства пакеляжных оснований или мостовых.

Устройство оснований из крупного щебня низкопрочных известняков и песчаников имеет вид особенностей. Требуется тщательное ведение производства работ, обеспечивающее чистоту щебня и минимальную его дробимость при перемещении, планировке и, главное, при уплотнении. Очень крупный щебень целесообразно завозить в кучи, размещаемые перпендикулярно оси дороги. Щебень разравнивают и планируют бульдозером или автогрейдером, оборудованным специальным отвалом. При движении вперед отвал перемещает щебень в необходимое место, а затем после установки его на заданную высоту обратным ходом этот слой выравнивает. Бульдозеры следует применять малой или средней мощности (желательно на пневматических шинах), так как тяжелые машины размельчают щебень и вдавливают его в песчаный слой.
При проектной толщине до 20 см основания целесообразно устраивать в один слой из щебня размером 40-120 мм, а для расклинки использовать щебень размером 25-40 мм. При толщине основания свыше 20 см его устраивают в два слоя, причем для нижнего слоя применяют щебень размером 70-120 мм.
Ввиду того что бульдозер выполняет только грубое разравнивание, для получения требуемого профиля на слой крупного щебня целесообразно укладывать щебень фракций 40-70 или 25--70 мм; Этот щебень можно разравнивать автогрейдером.
Если поверхность основания получается слишком пористой, можно применять щебень крупностью 15-25 мм. Этот щебень распределяют прицепными щебнеукладчикамн. Россыпь каждой фракции необходимо уплотнять.
Для уплотнения слоев из низкопрочного щебня следует применять машины, не разрушающие щебенок (плоскостные вибромашины, самоходные катки на пневматических нишах). При уплотнении крупного щебня низкой прочности усилия, требуемые для перемещения щебня, превосходят усилия, которые затрачиваются на обламывание кромок.
Этим можно объяснить значительную дробимость щебня уже в первый период уплотнения. Для уменьшения дробимости крупный щебень необходимо поливать водой с самого начала уплотнения. Количество воды должно быть такое, чтобы не вызывать сильного ослабления и измельчения щебня. При виброуплотнении щебень должен быть сухим.
Технологическая схема устройства оснований из крупного щебня на дренирующем песчаном слое состоит из следующих операций.
- вывозки автомобилями-самосвалами щебня фракций 70-120 мм и разгрузки его в кучи на краю россыпи; разравнивания щебня бульдозерами;
- уплотнения щебня катками на пневматических шинах (с поливкой водой) или вибрационными машинами (без поливки);
- вывозки автомобилями-самосвалами щебня крупностью 40-70 мм и распределения его самоходными щебнераспределителями;
- уплотнения щебня легкими катками на пневматических шинах (с поливкой водой) или вибрационными машинами (без поливки), вывозки автомобилями-самосвалами и распределения прицепными распределителями щебня крупностью 15-40 или 25-40 мм в случае пористой поверхности;
- уплотнения щебня легкими катками на пневматических шинах (с поливкой водой) или плоскостными вибрационными машинами (без поливки).
Приведенная технологическая схема может видоизменяться в зависимости от толщины основания, крупности и класса щебня, наличия уплотняющих средств и распределителей щебня.

Щебеночные покрытия строят двумя способами: заклинки и плотных смесей. Способ заклинки заключается в создании прочного каркаса из однородного по крупности щебня и придания ему устойчивости путем заполнения на поверхности пустот между крупными остроугольными и мелкими щебенками. Способ плотных смесей заключается в создании покрытия из плотных смесей разнозернистых материалов, для чего применяют рядовой щебень.
Щебеночному покрытию на прямых участках придают поперечный уклон 30%o (обочинам 50%o). Наибольшая толщина слоя щебня (в плотном теле), который можно уплотнять катками, колеблется в пределах 0,16...0,2 м, виброкатками и виброплитами можно уплотнять слой до 0,25...0,3 м.
Перед устройством щебеночного покрытия должны быть построены и приняты основания и сооружения, отводящие воду из корыта. Затем производят высотную разбивку с учетом коэффициента уплотнения щебеночного материала.
Рекомендуется следующая технологическая последовательность работ по устройству щебеночного покрытия : подвозка песка для подстилающего слоя; разравнивание песка по ширине земляного полотна; уплотнение песчаного слоя катками; вывозка щебня на насыпной слой; разравнивание щебня; уплотнение щебня нижнего слоя; вывозка щебня на верхний слой для устройства покрытия; разравнивание щебня при устройстве верхнего слоя; нывозка добавок (высевок); разравнивание и профилирование покрытия под шаблон; уплотнение покрытия до требуемой плотности.
В настоящее время распределение щебня , как правило, выполняют навесными, прицепными пли самоходными распределителями. Самоходные распределители обычно имеют оборудование для предварительного уплотнения, что уменьшает затраты труда на уплотнение катками. Прицепные требуют значительного тягового усилии, а навесные применяются для распределения мелкого щебня (щебенки размером не больше 40 мм). При отсутствии распределителя разравнивание щебня можно производить автогрейдером за У...11 проходов, или бульдозером «от себя». Нижний слой покрытия уплотняют в два периода, верхний - в три.
Первый период - первоначальная обжимка щебня легкими катками массой 5...6 т, при которой происходит перемещение отдельных щебенок. Число проходов катка по одному следу 7... 15. Поливка водой проводится через три-четыре прохода. Конец первого периода характеризуется тем, что прекращается перемещение щебенок, перед катком не образуется волны и на глаз не заметно следа от прохода легкого катка.
Во втором периоде происходит основное уплотнение щебеночного слоя. При этом щебенки сближаются, а зазоры между ними частично заполняются обломочным материалом. Для уменьшения трения между щебенками уплотняемый слой поливают водой из поливочно-моечных машин. Масса катков в этом периоде - 10 ... 12 т, число проходов по одному следу - 25...35. Конец второго периода определяется по отсутствию следа и прекращению волны от прохода катка, а также тем, что щебенка размером не менее 4 см, брошенная под валец катка, раздавливается, а не вдавливается в покрытие.
В третьем периоде укатки происходит формирование верхней корки покрытия. Для этого по покрытию рассыпают клинец крупностью 10...20 мм из расчета 1,5...2 м 3 на 100 м 2 покрытия, затем каменную мелочь крупностью 5...10 мм из расчета 0,5... 1 мв на 100 м 2 покрытия.
Для распределения мелких фракций применяют самоходный или навесной распределитель, а для вметания их в поры - механические щетки, в некоторых случаях метлы. После вметания па поверхности покрытия мелких фракций не должно быть. После каждой россыпи покрытие уплотняют тяжелым катком массой 10...15 т с усиленной поливкой. Число проходов катка в третьем периоде 10...15.
При укатке нижнего слоя при первых проходах палец катка должен находиться в 5...7 см от кромки проезжем части, чтобы не задеть и не обрушить земляные стенки обочин, а при укатке верхнего слоя каток но время первых проходов должен захватывать обочину на 1/3 ширины вальца.
Конец третьего периода укатки характеризуется ровностью и однообразием поверхности покрытии; тяжелый каток не оставляет на поверхности покрытия заметного на глаз следа, а щебенка, брошенная под каток, прокалывается в отдельных местах, но не разрывается.
Во всех трех периодах укатку следует вести от краев к середине, общий расход воды составляет 20...50 л/м 2 . При рыхлом грунте обочин, чтобы щебень при укатке не раскатывался по ширине, по кромкам проезжей части устанавливают упоры из досок.
После устройства щебеночного покрытия и его приемки покрытие засыпают сухими высевками (размер частиц до 5 мм) или крупнозернистым песком и укатывают несколькими проходами катка, чтобы мелкие поры не забивались грязью, а были заполнены мелким каменным материалом.
В первые 2...3 недели необходимо регулировать движение автомобилей по ширине покрытия, поливать его водой или раствором хлористого кальция.
Как и при устройстве гравийных покрытий, технологический процесс устройства щебеночных покрытий разбивается им две захватки: первая - для вывозки и распределения щебня, вторая - для его уплотнения.

Во избежание загрязнения щебеночное основание должно быть уплотнено в течение суток. Щебень уплотняют катками ДУ-49А, ДУ-65 и ДУ-52. Уплотнение начинают с обочин и постепенно перемещаются к оси дороги с перекрытием предыдущей укатанной полосы на 1/3 ширины катка, не менее чем за 30 проходов по одному следу. Первые проходы каток делает со скоростью 1.5-2 км/ч, в конце уплотнения скорость может быть повышена до максимальной. Количество проходов 3-4 на каждой полосе по мере приближения к середине автодороги уменьшается до одного. Достигнув середины каток возвращается к обочине и уплотнение повторяют в том же порядке. Поливку щебня начинают после трех проходов катка и ведут ее перед катком. Норма разлива 15-20 л/м 2 . Признаком достаточного увлажнения служит влажное состояние нижней грани щебня, лежащей на поверхности основания. При трудноуплотняющемся щебне слой перед расклинцовкой обрабатывают органическим вяжущим (2.5 л/м 2). Уплотнение закончено, если перед вальцем нет волны и не остается следа, а щебень не вдавливается в уплотняемый слой. При устройстве верхнего слоя основания распределение и уплотнение щебня ведут в том же порядке, что и при нижнем слое. При первых 3-4 проходах задний валец катка на 1/2 своей ширины должен покрывать обочину. Длина сменной захватки определятся производительностью катков.

Устройство асфальтобетонного покрытия

Асфальтобетонная сместь должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9128-97, температура смеси при укладке должна быть для зернистых смесей 120-160 0 С, для песчаных 100-130 0 С, укладку ведут приt о.с. > 5 0 С весной и > 10 0 С осенью. Перед укладкой смеси (1-6 ч) необходимо обработать поверхность битумом. Укладка асфальтобетонной смеси производится асфальтоукладчиком ДС-1 с трамбующим брусом и виброплитой. Скорость укладки 2-3 м/мин. Уплотнение смеси начинают сразу же после ее укладки с начала гладковальцевым катком массой 10-13 т, катком на пневмошинах массой 16 т или вибрационным ДУ-50 массой 6-8 т за 3 прохода по одному следу. Затем гладковальцевым катком ДУ-49А, ДУ-65 массой 11-18 т за 18 проходов по одному следу. Скорость катков вначале укатки не должна превышать: гладковальцевых – 5 км/ч; вибрационных –3 км/ч; на пневмошинах – 10 км/ч.

При первом проходе гладковальцевого катка ведущие вальцы должны быть впереди. При укладке асфальтобетонной смеси разогрев кромок уплотненной полосы производят с помощью инфракрасных излучателей, а при их отсутствии разогревают кромки путем укладки на полосу горячей смеси шириной 10-12 см. После разогрева кромки смесь сдвигают на укладываемую полосу до ее уплотнения. При укладке сопряженными полосами в процессе уплотнения одной полосы вальцы катка не должны приближаться более, чем на 10 см к кромке сопряжения. Уплотнение следующей полосы надо начинать по продольному сопряжению. Поперечные сопряжения полос должны быть перпендикулярны оси дороги. Длина одиночной полосы укладки должна соответствовать табл. 5 с учетом погодных условий. Коэффициенты уплотнения слоев дорожной одежды должны быть не ниже: 0.99 – для плотного асфальтобетона из горячих смесей типов А и Б; 0.98 – для плотного асфальтобетона из горячих смесей типов В, Г, Д, пористого и высокопористого асфальтобетона; 0.96 – для асфальтобетона из холодных смесей.

Таблица 11

Устройство дополнительных слоев из песка.

Допускаемые отклонения

Таблица 12

Устройство щебеночных оснований.

Допускаемые отклонения

Таблица 13

Устройство асфальтобетонных покрытий.

Допускаемые отклонения

Таблица 14

Операционный контроль ППС

Таблица 15

Операционный контроль щебеночного основания

Таблица 16

Операционный контроль асфальтобетонного покрытия