5.7.3. Покрытия переходного типа

Гравийные покрытия выполняются при серповидном, корытном или полукорытном профилях. Наиболее распространен серповидный профиль. Строительство покрытий этого типа предусматривает выполнение следующих операций: профилирование земляного полотна с приданием ему нужного уклона при серповидном профиле или устройство корыта; уплотнение основания гладкими или пневмокатками; подвозка гравийного материала на обочины, в корыто или на проезжую часть (без обочин); распределение гравия для нижнего слоя автогрейдерами; уплотнение нижнего слоя прицепными гладкими или моторными катками массой 5–6 т; распределение гравия для верхнего слоя; перемешивание гравийного материала с добавками, если они требуются, дисковыми боронами или грейдерами; окончательное профилирование автогрейдером; окончательное уплотнение катками массой 5–10 т.

Если применен корытный или полукорытный профиль, корыто устраивают круговыми проходами автогрейдера непосредственно перед засыпкой гравия, чтобы избежать разрушения дна корыта и его вертикальных стенок. Гравий для верхнего слоя разгружают только после полного уплотнения нижнего слоя. В покрытиях серповидного профиля нижний слой покрытия выполняется на ширину проезжей части без обочин. Укатку покрытия ведут сначала легким катком с постепенным повышением массы, а затем укатывают тяжелыми катками. Укатка производится симметрично от краев проезжей части к середине. Щебеночные и шлаковые покрытия устраиваются аналогично.

Представляет интерес устройство дорожных одежд из щебеночных материалов методом заклинки. Технология этого процесса предусматривает устройство песчаного основания толщиной 20 см, включающее следующие операции: отсыпку, разравнивание слоем 22 см и планировку автогрейдером от краев к центру, доувлажнение, уплотнение пневмокатком. Давление в шинах рекомендуется 0,2–0,3 МПа при ориентировочном числе проходов 10–15. Пневмокаток в отличие от гладкого не дробит щебень и гравий, что является его преимуществом.

По готовому основанию приступают к устройству покрытия из щебня. Выполняются отсыпка, разравнивание, планировка, поливка участка щебнем фракции 40–70 мм. Укатка рекомендуется в два этапа: на первом – пневмокатком с давлением 0,4–0,5 МПа с подсыпкой в местах просадок при двух – шести проходах до прекращения образования волны перед катком и заметной на глаз осадки; на втором – пневмокатком при давлении 0,5–0,6 МПа за 10–25 проходов до прекращения образования волны и отсутствия следов проходов катка. При этом брошенный под каток кусок щебенки должен раздавливаться. Далее выполняется расклинцовка фракциями щебня 10–40 мм и затем 5–10 мм последовательно. Первая фракция отсыпается в количестве 1,5–2,0 м³/100 м² покрытия, вторая – 1 м³/100 м². Уплотнение выполняется гладким самоходным катком за пять – восемь проходов по каждому слою с поливкой водой.

Распространена технология устройства покрытий переходного типа из местных грунтов, укрепленных минеральными вяжущими, которая применяется в районах, где отсутствуют естественные каменные материалы (щебень, гравий). Технология предусматривает: предварительное рыхление и размельчение грунтовых агрегатов (для связных глинистых); точное дозирование и равномерное распределение в массе обрабатываемого грунта вяжущих материалов, воды и других веществ, если они требуются; распределение готовой смеси при оптимальной влажности; уход за покрытием.

Существуют три основных направления в способах производства работ.

1. Приготовление и укладка смеси смешением на дороге с исполь-зованием многопроходных машин (дорожных и болотных фрез, диско-вых борон и др.).

Процесс предусматривает выполнение следующих операций: профилирование земляного полотна автогрейдером; если грунт связный – размельчение его дисковой бороной с предварительным рыхлением кирковщиком дорожной фрезы, автогрейдером или кулачковым кат-ком за два – три прохода; если грунт мелкозернистый однородный пе-сок – рыхление и размельчение его не требуется; при влажности грун-та больше оптимальной продолжают перемешивание и размельчение его с целью подсушки.

Описанные операции относятся к устройству однослойных покрытий толщиной не менее 12 см. При устройстве двухслойных покрытий (толщина каждого слоя составляет не менее 8 см и не более 20 см в плотном теле) весь технологический процесс повторяется для каждого слоя в той же последовательности.

2. Приготовление и укладка смеси смешением на дороге с исполь-зованием однопроходных машин. При этом предъявляются более же-сткие требования к качеству планировки земляного полотна и его уп-лотнению, поскольку при работе машин нельзя будет обеспечить тре-буемую глубину обработки, равномерное распределение и точное до-зирование цемента и других материалов.

Обработка грунта смесительной машиной (первый проход) начина-ется с края проезжей части. Машина имеет четыре ротора: первый осуществляет грубое рыхление грунта, второй – окончательное, третий и четвертый – перемешивают массу. Также у машины имеется два до-зировочных устройства: для сыпучих порошкообразных веществ (це-мент, известь, мел) и вязкожидких материалов (битум, вода, водные растворы, битумные эмульсии). Работа ведется захватками длиной 200–250 мм на тяжелых грунтах или 250–300 мм в легких супесчаных. Цемент в грунтосмесительную машину подается из автоцементовоза, вода – из поливомоечной машины. Готовая смесь распределяется ров-ным слоем и прижимается задней стенкой рабочей камеры, а затем слегка укатывается задними колесами машины. Возврат машины на вторую полосу осуществляется задним ходом. Смежные полосы по ширине перекрываются на 10–20 см. Готовый слой немедленно уплот-няется пневмокатками массой 10–15 т. Такие машины целесообразно использовать при больших объемах работ. Они наиболее эффективны при укреплении тяжелых суглинков и глин. При небольших объемах работ для обработки песчаных и супесчаных грунтов можно использовать передвижные смесительные установки. Технология предусматривает распределение цемента по ширине полосы, сбор смеси цемента с грунтом автогрейдером в валик, перемешивание в смесительной установке с одновременным увлажнением, распределение смеси автогрейдером на ширину проезжей части, уплотнение.

3. Приготовление смеси из местных или привозных грунтов в стационарных или полустационарных смесителях с последующей транспортировкой готовой смеси к месту укладки (при строительстве сельскохозяйственных дорог не применяется).

Устройство покрытий переходного типа из местных материалов, укрепленных органическими вяжущими, получило большее распространение, чем цементация. Применяют два основных способа: смешение на дороге и смешение в установке. Более распространен первый способ, который несложен и позволяет использовать для смешения простые машины и механизмы (автогрейдеры, дисковые бороны и др.), применяется для устройства покрытий на дорогах IV и V категорий (с интенсивностью движения 200–1000 и менее 200 автомобилей в сутки соответственно) с обязательным устройством слоя износа в виде двойной поверхностной обработки из прочных каменных материалов.

В качестве вяжущих используются битумные эмульсии, жидкие би-

тумы, каменноугольные дегти и сланцевые битумы. В момент обработ-

ки они должны быть достаточно жидкими, чтобы равномерно обвола-

кивать грунтовые частицы. Рекомендуемая влажность грунта для супе-

сей и легких суглинков – 6–10 %, тяжелых суглинков (в том числе пылеватых) – 9–17, глин – 17–22 %, что обеспечивает хорошую размельчаемость грунта и смешиваемость с вяжущими. Если влажность меньше оптимальной, грунт доувлажняют, если больше – подсушивают.

Для повышения прочности укрепляемого грунта, расширения разновидностей естественных укрепляемых грунтов могут применяться специальные добавки (известь, мел, цемент, гипс и т. п.).

Для устройства слоев толщиной 6–10 см смешение грунтов с жидким органическим вяжущим допускается любыми средствами механизации, в том числе грейдерами. Слои укрепленного грунта толщиной 18–20 см устраивают с применением специальных грунтосмесительных машин или дорожных фрез.

Операции по устройству покрытия включают: профилирование поверхности земляного полотна; увлажнение или подсушку грунта, размельчение грунта; подвозку и распределение гранулометрических или других добавок; перемешивание добавок с размельченным грунтом; подготовку грунта (сбор его в продольный валик); подготовку вяжущего материала (подогрев или разжижение битума и др.), его разлив и дозировку; смешивание грунта с битумом; профилирование битумо-грунтовой смеси; уплотнение смеси; устройство двойной поверхностной обработки.

На подготовленный грунт вяжущее разливают автогудронатором, для более равномерного распределения вяжущего при перемешивании грейдерами разлив проводят в несколько приемов. При первом разли-ве – не более 4–6 л вяжущего на 1 м² валика грунта. Последний разлив – до 2 л/м². Для разлива можно использовать также цистерны на автомобилях, оборудованных распределительным устройством. После каждого разлива вяжущего грунт перемешивают за 8–12 проходов автогрейдера по ширине проезжей части. При этом грунт последовательно собирают в валик, а затем разравнивают. В каждом конкретном случае необходимое количество проходов грейдера уточняется визуальным осмотром смеси и оценкой равномерности обволакивания частиц грунта вяжущим и однородность смеси.

Применение многопроходных машин, особенно автогрейдеров, требует значительной затраты времени на перемешивание материалов. Вяжущее за этот период остывает, что вызывает необходимость использования более жидких материалов. В результате получается недостаточная начальная прочность покрытия, в связи с чем требуется более длительный период теплой и сухой погоды для качественного его формирования под воздействием движения. Хорошее качество обеспечивают дорожные фрезы. За один проход фрезы с помощью ее распределительной системы в грунт вводится полная доза жидкого вяжущего. Одновременно фреза перемешивает его с грунтом за два – три прохода.

При небольших объемах работ при укреплении несвязных и малосвязных грунтов смешивание можно производить с помощью передвижных смесительных установок, как и при укреплении минеральными вяжущими. Перед обработкой грунта его собирают в валик, подают погрузчиком в смеситель и обрабатывают битумом. В этом случае требуются грейдер для сбора грунта в валик, фреза для размельчения грунта, автогрейдер для транспортировки вяжущих, поливочные машины, катки.

После окончания перемешивания смесь специальным распределителем или автогрейдером распределяют равномерным слоем по ширине проезжей части, профилируют и уплотняют.

Работы необходимо выполнять в сухую погоду при температуре не ниже 10 ^оС, при использовании битумной эмульсии – как в сухую, так и во влажную погоду при температуре не ниже 5 ^оС.

Полученная в результате перемешивания битумогрунтовая смесь должна иметь однородный темно-коричневый цвет без заметных сгустков вяжущего или отдельных комков грунта, не обработанных вяжущим.

Уплотнение при толщине слоя 10–12 см выполняется моторными катками с гладкими вальцами, при большей – пневмокатками за 10–15 проходов по одному следу.

При устройстве двухслойного покрытия сначала обрабатывают нижний слой, а после его уплотнения и устранения дефектов приступают к обработке верхнего слоя.

Для повышения срока службы битумогрунтового покрытия поверх его устраивают слой износа в виде двойной поверхностной обработки. Первый слой устраивают сразу же после уплотнения, чтобы сохранить оптимальную влажность слоя покрытия и избежать образования трещин. Затем открывают автомобильное движение на 10–15 дней с регулированием по ширине проезжей части. После этого приступают к устройству второго слоя.