Технология строительства автодорог
Количество и качество автодорог свидетельствует не только о благосостоянии населенного пункта (будь то мегаполис или небольшой поселок), но и характеризует уровень развития страны в целом. С чего же стоит начать выполнение строительных работ? Ведь строительство автомобильных дорог — это сложный многоэтапный процесс, который требует больших финансовых и физических затрат. Первоочередной задачей является выбор надежного подрядчика, в чьем арсенале имеется квалифицированная команда профессионалов и специализированная техника. Подрядная организация в лице специалиста составляет список мероприятий по выполнению поставленной задачи и производит калькуляцию себестоимости работ.
Этапы строительства автомобильной дороги
Качественно сделанная автодорога должна соответствовать необходимым стандартам, так как это является залогом безопасности и комфорта не только водителей, но и пешеходов. Первым этапом любого строительства или реконструкции является проектирование, после чего разрабатывается план постройки дороги. Последующие работы можно разделить на такие этапы:
При необходимости до начала выполнения запланированных дорожных работ происходит строительство временной объездной дороги. Ее сооружают в виде насыпи той высоты, которая указана в рабочем проекте. После завершения строительства объезд демонтируют.
Финишное покрытие — залог долговечности и надежности дороги
Верхний слой дороги подвержен наибольшему износу, так как на него ежедневно оказывается давление большой массой проезжающих автомобилей. Поэтому от того, насколько профессионально проведены строительные работы и какие материалы при этом использовались, напрямую зависит надежность и долговечность автомобильной дороги. Существует следующие распространенные виды дорожных покрытий:
Спецтехника, используемая при строительстве автомобильной дороги
Для укладывания асфальта используют специализированную технику, которая способствует оптимизации рабочих процессов, экономии времени и трудозатрат. Применение современных технологий на стройплощадке в принципе невозможно без спецоборудования. Кроме того, спецтехника, которую используют для строительства асфальтовых дорог, оказывает большое влияние на конечный результат проделанной работы. Чтобы качественно и в срок выполнить поставленные задачи, обычно используют стандартный набор спецмашин, а именно:
Кроме того, спецтехника, которую используют для строительства дорог, является достаточно дорогостоящей, поэтому многим предприятиям и организациям выгоднее воспользоваться услугой аренды. Это поможет арендатору избежать расходов, связанных не только с приобретением, обслуживанием и ремонтом собственных спецмашин, но и с простоем оборудования, после окончания строительства дороги, а также с выплатой зарплаты дополнительному обслуживающему персоналу.
Постоянно расширяющаяся сеть автодорожных магистралей требует внедрения инновационных технологий и разработок, которые связаны с дорожным строительством. Использование качественных материалов, современной спецтехники позволяет не только существенно снизить стоимость работ, но и построить действительно надежные и безопасные автотрассы. Среди многих компаний, занимающихся строительством, реконструкцией и ремонтом дорог, ООО «Лидинг» сумела накопить многолетний опыт по использованию передовых европейских технологий, чтобы воплотить их в процессе работы.
Новые технологии строительства автомобильных дорог
По статистике, более 80% дорог в России нуждаются в реконструкции и безнадежно устарели. Для эффективного решения проблем необходимо внедрять новые технологии.
Наиболее распространенными являются две технологии:
Этапы строительства дорог
Асфальтобетон и его особенности
Это смесь мелкофракционного щебня, гравия или песка с вяжущей основой. Укладывать асфальтобетон необходимо в горячем виде, после чего покрытие разравнивают и уплотняют техникой. Согласно ГОСТ 9128-2009 температура асфальтобетонной смеси при укладке должна быть не менее 105 градусов по Цельсию. Чем холоднее асфальт – тем хуже он утрамбовывается.
Важно! Укладка должна проводиться при температуре воздуха не ниже 5ºС и обязательно в сухую погоду. Монтаж асфальта во время дождя снижает износостойкость покрытия, уже через полгода на покрытии появятся трещины и выбоины.
Укладка происходит слоями, толщиной 4-7 см. Для лучшей адгезии используется битум. Асфальтирование дорог и площадок во дворах выполняют в один слой. Дороги со средней нагрузкой – в 2 слоя, шоссе и автострады – в 3 слоя, иногда армируют.
Особенности монтажа цементобетонных дорог
Это более сложная и длительная технология, но и покрытия в итоге отличаются высокой прочностью и долговечностью. На подготовленное основание монтируют рельс-формы (аналог опалубки), производят армирование поверхности, после чего начинают заливку бетона. Для придания покрытию гладкости используются специальные машины. Для нормального затвердения цемента важно сохранить его во влажном состоянии, поэтому поверхность покрывают пленкообразующими материалами – лаками, каучуковыми или битумными эмульсиями и др.
Сборные бетонные дороги делают из готовых армированных плит. Они тоже хорошо выдерживают нагрузку, но слабое место у таких дорог – швы и просадка – даже несколько миллиметров разницы в высоте существенно ухудшают качество езды.
Интересно! В США 80% автомобильных дорог выполнены из цементобетона, в Германии – около 40%, в России всего 3%!
Строительство дорог – это профиль компании «Серпухов-Строй»! Компания использует качественные материалы и проверенные технологии и специализируется на работах любой сложности!
Инновации в строительстве автомобильных дорог
Технологии не стоят на месте, специалисты активно ищут замену классическому покрытию. И их разработки действительно впечатляют!
Самоисцеляющийся асфальт
Разработка ученых из Нидерландов. На этапе укладки асфальт насыщают токопроводящими волокнами. Если начинает образовываться трещина, через волокна пропускается электрический ток в непосредственной близости от дефекта. Ток генерирует внутреннее тепло, расплавляя битум – он склеивает обе поверхности трещины. Похожее покрытие разработали и швейцарцы, только в состав асфальта включили мелкие частицы железа и подвергли их воздействию переменного магнитного поля.
Дороги с отведением грунтовых вод
Ученые предлагают использовать проницаемые мостовые материалы для уменьшения ливневых стоков. Также такое свойство не позволит образовываться льду на асфальте. Покрытие спроектировано с пустотами, через которые влага проникает к основанию и выводится через траншею в линию сточных вод.
Дороги с функцией «антизаморозка»
В Японии, где часто наблюдаются снегопады, стали использовать технологию «снежных» труб. В структуру дорожного полотна встраиваются коммуникации, по которым идет горячая вода. Температуры трубы достаточно, чтобы растопить снег. Особо загруженные и важные трассы дополнительно подогревают циркулирующей горячей водой. Другой пример – Solar Roadways, дорожные панели с нагревательными элементами и светодиодами. Вся площадь покрытия превращается в единый нагреватель, под действием постоянного тока 48 вольт асфальт просто не дает скапливаться снегу и влаге. Правда, и цена удовольствия в 2,5 раза выше обычного асфальтобетона.
Дорога для электромобилей
Нет, это не персональное шоссе для электрокаров, это трасса, которая способна подзаряжать аккумулятор транспортного средства. В покрытие встроен специальный рельс, передающий автомобилю электричество во время движения. Такую дорогу построили в Швеции, электричество подается только, когда над рельсом проезжает машина.
Дороги из пластика
Разработчики из Голландии уверяют, что такие дороги будут более дешевыми, экологичными и прослужат не менее 80 лет. Проект известен под названием PlasticRoad. Испытания нового покрытия уже ведутся, но пока компания не раскрывает «волшебную формулу». Плиты будут производить из переработанных пластиковых отходов. Укладка таких дорог занимает в 2-3 раза меньше времени, чем асфальтовых. Разработчики заверили, что пластик выдержит температуру до +80 градусов и не накапливает тепло. Для прокладывания коммуникаций будут предусмотрены специальные полости.
Предлагаются решения и для уже существующих дорог. Голландские разработчики создали состав Ecosel Asphalt Protection – им обрабатывают поверхность для предотвращения обледенения. Это снижает риск ДТП и уменьшает время и расходы на чистку дорог.
Разработчики из Нидерландов создали специальную краску для разметки дорог. С наступлением темноты она начинает светиться. Также в состав включен компонент, который реагирует на снижение температуры: как только она снижается до 0 градусов (дорога становится скользкой), на разметке появляются снежинки, предупреждающие водителей об опасности. Состав уже протестировали, сделав разметку на одном из шоссе возле границы с Бельгией.
Использование инноваций экономически оправдано: такие дороги более безопасны и долговечны, вот только приживутся ли такие технологии в России – покажет время.
Подготовительные работы
СТРОИТЕЛЬСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Основные понятия, терминология, классификация
Автомобильная дорога – комплекс сооружений, предназначенный для удобного, безопасного и круглогодичного движения автотранспорта с рас-чётными скоростями и нагрузками.
Конструктивно автомобильная дорога (автодорога) характеризуется поперечным и продольным профилями (рис.17.1.).
Рис.17.1. Профили автомобильной дороги: А) Поперечный профиль;
Б) продольный профиль; 1 – разделительная полоса, 2 – дорожная одежда, 3 – укрепительная полоса, 4 – обочина, 5 – основание под дорожную одежду,
6 – тело насыпи, 7 – уклоны (поперечный и продольный), 8 – кювет, 9 – зона сосредоточенного ведения работ, 10 – естественный профиль местности.
Ознакомимся с терминологией, характеризующей основные конструктивные элементы автомобильных дорог:
§ поперечный профиль – поперечное сечение автодороги, характери-зующее составляющие конструктивные элементы;
§ продольный профиль – продольное сечение автодороги, характери-зующее составляющие конструктивные элементы;
§ проезжая часть – основная, эксплуатационная часть дороги, по которой осуществляется движение автотранспорта;
§ земляное полотно – объём земляных работ по устройству насып-ной части автодороги;
§ полоса отвода (отчуждения) – зона проведения строительных Ра-бот в поперечном сечении автодороги. Эта зона отводится при проектировании на весь комплекс строительства (включая орга-низацию строительства и перспективу расширения автодороги);
§ разделительная полоса – конструктивная зона автодороги, разде-ляющая противоположные направления движения. Не предназна-чена для эксплуатации и носит, как правило декоративный вид ;
§ дорожная одежда – основная, искусственно укреплённая часть проезжей части, предназначенная для эксплуатации;
§ укрепительная полоса – часть дорожной одежды, расположенная между покрытием и обочиной. Служит для предохранения кромок покрытия в зоне повышенных нагрузок;
§ дорожное покрытие – часть дорожной одежды, наиболее прочной в конструктивном отношении, предназначенная для движения транспорта;
§ обочина – часть дорожной одежды, расположенная по границам поперечного профиля. Обочина имеет важное эксплуатационное значение (остановка и стоянка автотранспорта, движение пешехо-дов, расположение строительной техники при ремонтах и др.;
§ кювет – водоотводная траншея с расчётным продольным уклоном, укреплённым дном и откосами;
§ тело насыпи – суммарный объём земляных работ (насыпь), выпол-няемый при строительстве автодороги;
§ зона сосредоточенного ведения работ – фронт работ большой трудоёмкости, сконцентрированный на ограниченном участке рельефа.
Дороги классифицируются по назначению и по конструкции покрытия.
По назначению автомобильные дороги делятся на:
§ дороги общего назначения. Классификатор содержит шесть кате-горий дорог, характеризуемых следующими параметрами: интен-сивностью движения; шириной проезжей части; количеством полос движения; наличием обочин, разделительной и укрепительной полос;
§ городские дороги, классифицируются по минимальному количеству и ширине полос движения, расчётной скорости движения, наличию тротуара. Выделяются скоростные, магистральные, местные (районные и городские) и внутриквартальные типы дорог;
§ сельские дороги. Разбиты на три категории в зависимости от ширины проезжей части (3,5…6,0 м ) и наличии обочин.
По конструкции покрытия дороги разделяются на:
§ автомобильные дороги с усовершенствованным покрытием (капи-тальные и облегчённые). Это асфальтобетонное, цементно-бетонное и брусчато-мостовое покрытия;
§ переходные покрытия: сборные железобетонные плиты, щебёночные, грунтощебёночные и шлаковые покрытия;
§ низшие: грунтовые дороги, укреплённые гравием, щебнем, дресвой.
17.2. Организация дорожно-строительных работ.
Последовательность строительства устанавливается исходя из деления всех дорожно-строительных работ на три периода: подготовительный, основной и заключительный.
В подготовительный период осуществляется организационно-техни-ческая подготовка строительства для обеспечения его развёртывания на начальных участках, определённых проектом организации строительства.
В основной период выполняют все строительные работы.
В заключительный период ликвидируют базы и другие временные сооружения, проводят рекультивацию земель.
Все виды работ по строительству автодорог разделяются на:
§ заготовительные – включают подготовку и хранение материалов, полуфабрикатов и деталей, изготавливаемых предприятиями стройиндустрии (заготовка камня, приготовление асфальтобетона, изготовление конструкций мостов, труб, дорожной обстановки);
§ транспортные – производится перевозка дорожных материалов ав-томобильным, железнодорожным или водным транспортом. В эту группу работ входит доставка материалов и полуфабрикатов на склады, заводы, промежуточные базы и на места непосредственной укладки;
§ строительно-монтажные работы – выполняются работы по возве-дению всех элементов поперечного профиля дорог, устройство до-рожной обстановки, строительство зданий и сооружений дорожной инфраструктуры.
По равномерности и повторяемости дорожно-строительные работы разделяются на линейные и сосредоточенные.
Линейные – работы, объёмы которых равномерно распределены по всему объекту. К ним относятся: земляные работы, устройство оснований и покрытий, устройство водопропускных труб, небольших подпорных стенок и др.
Сосредоточенные – работы большой трудоёмкости, сосредоточенные на незначительном протяжении ( мосты, большие выемки и насыпи, дорож-ные развязки на нескольких уровнях, водопропуски большого расхода ).
Для организации линейных работ применяются два метода: поточный и раздельной организации. Поточным методом выполняются дорожно-строительные работы на всех линейных объектах, имеющих достаточную протяжённость. Комплексный поточный метод предусматривает непрерыв-ное и равномерное производство в течение всего периода строительства. Если протяжённость участка дороги недостаточна и периоды развёртывания и свёртывания потока превышают время его эффективной работы, то работы ведутся методом раздельной организации, при котором каждый строительный процесс выполняется самостоятельно.
Аналогично выполняются сосредоточенные площадочные работы.
При организации строительства в целом, широко распространён и некомплексный поточный метод, когда земляное полотно, малые и средние мосты и трубы возводят за год до устройства дорожной одежды поточным методом, а дорожную одежду сооружают отдельно (поточным методом, не связанным единым графиком всех работ).
При новом дорожном строительстве, а также при реконструкции на достаточном протяжении поточный метод предусматривает: выполнение всех строительных работ комплексно-механизированными подразделении-ями (колоннами, отрядами, бригадами); обеспечение их необходимыми ресурсами, в том числе, производимыми передвижными притрассовыми установками; передвижение специализированных подразделений непре-рывно друг за другом по трассе строящейся дороги с установленной средней скоростью потока, оставляющих за собой полностью готовую автомобиль-ную дорогу.
Основными пространственными параметрами потока являются: зах-ватки, делянки, карты, монтажные участки (в зависимости от вида работ).
За основной временной параметр принята скорость потока, исчисляе-мая протяжением готовой дороги, заканчиваемой за смену (основной пока-затель потока). Скорость потока задаётся при технологическом проектиро-вании.
Особенности автодорожного строительства необходимо учитывать при составлении календарных графиков и стройгенпланов. Они обязательно должны «привязываться» к топографии местности, учитывать передвижной характер производства работ, поставку большого количества строительных материалов, конструкций и изделий. Стройгенпланы должны составляться на различные периоды строительства и на все участки со специфическими условиями труда.
Подготовительные работы
Подготовительные работы в автодорожном строительстве ведутся практически постоянно. По мере завершения одного участка дороги необ-ходимо подготовить фронт работ для следующего.
Состав подготовительных работ устанавливается в «Проекте произ-водства работ». Примерный перечень технологических комплексов:
§ создание геодезической основы и разбивка трассы;
§ расчистка полосы отвода;
§ водоотведение и временное водопонижение;
§ вынос инженерных сетей и снос зданий и сооружений, попадающих в полосу отвода;
§ устройство временных автодорог и объездов;
§ устройство карьеров и резервов.
Подготовительные работы можно начинать только после утверждения полосы отвода и заключения договоров на земельные участки временно используемые для нужд строительства (реституты). После завершения строительства реституты возвращаются землепользователю с обязательной рекультивацией.
Геодезическая разбивочная основа создаётся в виде системы полиго-нометрических (теодолитных) ходов вдоль трассы автодороги. Базовые координаты и отметки разбивочных точек должны быть получены не менее чем от двух реперов существующей геодезической сети. Необходимо при-нимать меры к обеспечению сохранности и устойчивости геодезических знаков.
Трассой называется совокупность линий определяющих положение автодороги в плане (продольная ось, бровки и подошвы откосов).Разбивка трассы (восстановление и закрепление) производится следующим образом:
§ отметки по оси дороги восстанавливаются не менее, чем через 100 м по прямой и 20 м на кривых участках. Закрепление производится прочно забитыми кольями и высокими вехами или колышками (сторожками) с выносом их за пределы зоны работ землеройной техники и указанием расстояния выноски. Пикетаж – прочно вбитыми кольями с выносом их за пределы полосы работ.
§ границу подошвы насыпи закрепляют колышками через 20…50 м или бороздой;
§ углы поворота трассы – прочно вкопанными угловыми столбами (диаметром не менее 10 см и высотой 0,5…0,75 м ). Столбы распо-лагаются на продолжении биссектрисы угла в 0,5 м от его вершины. На столбах закрепляются таблички с параметрами углов;
§ Полоса отвода закрепляется столбами в каждую сторону от оси дороги.
Технологии выполнения подготовительных работ принципиально не отличаются от принятых в гражданском строительстве.
17.3. Сооружение земляного полотна
Земляное полотно является основным конструктивным элементом автомобильной дороги и его сооружение (организация и технологии произ-водства работ) является определяющим в автодорожном строительстве.
При сооружении земляного полотна выполняются следующие техно-логические комплексы строительных работ:
§ детальная разбивка элементов дороги и подготовка основания;
§ разработка выемок и возведение насыпей;
§ окончательная планировка, укрепление откосов.
Подготовка основания под земляное полотно включает в себя: снятие плодородного слоя; устройство мероприятий по поверхностному водоотводу (создание рабочих уклонов, дренажей, водоотводных канав); закрепление и замена слабых грунтов. Эти работы в основном выполняются в подготовитель-ный период.
Разработка выемок и возведение насыпей – основные объёмы работ при возведении земляного полотна. В зависимости от рельефа местности попе-речные профили могут иметь различный вид (рис.17.4.).
Возведение насыпи
Возведение насыпи заключается в последовательной укладке разрабо-танного ранее грунта с уплотнением. Пригодность грунтов для сооружения земляного полотна определяется их дорожно-строительными свойствами. Наиболее пригодны крупнообломочные, песчаные и супесчаные грунты. Глинистые грунты малопригодны, или непригодны из-за склонности к морозному пучению и технологических сложностей при отсыпке и уплотнению.
Грунты отсыпаются слоями толщиной 0,5…1,0 м в зависимости от вида грунта и принятой (в технологической карте) технологии производства работ. сразу после отсыпки грунт разравнивается и уплотняется грунтоуплотняю-щими машинами. Достоинствами этого метода можно считать возможность получить отсыпи с различными характеристиками плотности и возведение насыпи из различных грунтов.
Для сооружения земляного полотна используют бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, экскаваторы. Выбор ведущей машины зависит от высоты насыпи, вида грунта и дальности его перемещения.
При организации объектного потока фронт работ разбивается на парные захватки. На первой захватке ведётся отсыпка грунта, а на второй – уплотнение. Размеры захваток увязываются с производительностью грунто-уплотняющих машин и влажностью грунта.
При возведении насыпи необходимо учитывать изменение объёма отсыпки в результате искусственного уплотнения (против объёма грунта в резерве).
При отсыпке верхнего слоя ширина бровки увеличивается на 0,5 м с целью размещения резерва грунта для последующих планировок при вы-держивании насыпи (для самоуплотнения).
При составлении технологических карт необходимо устанавливать схемы разработки, перемещения и укладки грунта с указанием высотных отметок насыпи по каждому слою, рабочие и холостые ходы основных машин, проектные и рабочие геометрические параметры земляного полотна.
При производстве работ на сосредоточенных участках (например отсыпка грунта в заболоченный участок) работы могут организовываться: «пионерным» методом – засыпка песка в обводнённые грунты для отжима воды, а потом послойно вести последующие отсыпи.
Разработка выемки
Разработка выемок в автодорожном строительстве ведётся по двум основным схемам: полунасыпь-полувыемка и полным профилем.
Неглубокие выемки разрабатываются экскаватором способом «лобо-вой проходки» сразу до проектных отметок.
Глубокие выемки разрабатываются ярусным способом. Разработка ведётся в поперечном и продольном направлении. В поперечном сечении выемка разделяется на ярусы с высотой забоя соответствующей расчётным параметрам землеройных машин (определяется в технологической карте). Каждый ярус должен иметь берму для проезда рабочего транспорта и обеспечения устойчивости откоса.
Выемки полного профиля, в зависимости от вида грунта, разрабатыва-ются одноковшовыми или многоковшовыми экскаваторами с отвозкой грунта автосамосвалами в резерв или в насыпь дороги на других участках. Для разработки песчаных грунтов могут применяться различные ковши-грейферы.
Земляное полотно в полунасыпи-полувыемке выполняется, как правило, бульдозерами. При больших объёмах работ могут применяться скреперы. Выравнивание дна выемки производится автогрейдерами, а откосов – плани-ровщиками-откосниками.
При производстве работ полувыемка-полунасыпь, во избежании дефор-мации земляного полотна, из за неравномерных осадок, не допускается рез-кая (по крутизне) граница между насыпью и выемкой.
При разработке грунта всегда необходимо предусматривать водоот-водящие сооружения на косогорах и уклоны на каждом ярусе выемки. Перед началом основных работ вдоль продольной оси выемки прокладывается пешеходная тропа и рабочий проезд для обеспечения прохода персонала и проезда машин и механизмов, участвующих в работах.
При наличии прочных грунтов разрабатываются специальные техноло-гические документы (ППР, ТК) по производству взрывных работ. Зимой производится послойное рыхление мёрзлых грунтов.
Дата добавления: 2017-10-09 ; просмотров: 1811 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ