Самоходный двухвальцовый каток
5. Технология проведения работ
Уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов при строительстве различных инженерных сооружений является завершающей операцией, от качества которой в значительной степени зависит их долговечность. Рост дорожно-строительных работ в последнее время обусловил бурное развитие машин для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий. Технологические и технико-эксплуатационные требования, предъявляемые к уплотняющим машинам, определяются видами, объемами и способами организации работ, геометрическими размерами, формами земляных сооружений, физико-механическими свойствами уплотняемых материалов и другими факторами.
К числу основных факторов, влияющих на степень уплотнения материала, относятся вид уплотняемого материал, его влажность, толщина уплотняемого слоя, удельная нагрузка, передаваемая на него, и т. п.
Влажность и вид материала оказывают существенное влияние на процесс уплотнения. Так, степень его уплотняемости увеличивается с повышением влажности; при достижении определенной так называемой оптимальной влажности плотность грунта становится максимальной. При дальнейшем увеличении влажности плотность грунта снова снижается. Особое влияние влажность оказывает на связные материалы, несвязные материалы могут уплотняться и в сухом состоянии. Различные виды материала уплотняются по-разному. Прочностные характеристики грунта в значительной степени зависят от его плотности. С увеличением плотности несущая способность грунта увеличивается. Таким образом, удельное давление рабочих органов уплотняющих машин следует выбирать до определенных значений, оно не должно превышать предела прочности грунта при его оптимальной плотности. В большинстве случаев плотность грунта после работы уплотняющих машин должна составлять 0,95 ... 0, 98 от ее максимального значения, определяемого в лаборатории методом стандартного уплотнения.
Уплотняющие машины должны обеспечивать уплотнение грунтов и дорожно-строительных материалов с различными физико-механическими свойствами.
УСТРОЙСТВО АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ.
Асфальтобетонную смесь в покрытие укладывают только на сухое, чистое и непромерзшее основание. Очистку производят: механическими щетками, сжатым духом, а сушку увлажненного основания - горячим песком (до 250-300° С) ни специальными нагревателями - сушильными агрегатами.
Поверхность основания или нижнего, слоя покрытия за 3-5 ч до начат укладки асфальтобетонной смеси при необходимости обрабатывают битумной эмульсией (0, 6-0,9 или О, 3-0,4 л/м2) или жидким битумом (0,5-0,8 или 0,2 0.3 л/м2).
Перед укладкой смеси выполняют разбивочные работы, обеспечивающие проектную ширину покрытия и поперечные уклоны, а также прямолинейность кромок.
Нижний и верхний слои покрытия можно укладывать: одним укладчиком каждый слой попеременно; двумя укладчиками одновременно - по одному на каждом слое или двумя-тремя укладчиками на всю ширину проезжей части попеременно на каждом слое. При работе одним укладчиком расстояние между волосами укладки должно быть не более 30 м, а в жаркую погоду- до 50 м. При работе двух укладчиков одновременно на .смежных полосах опережение одного относительно другого должно быть в пределах 10-30 м.
Ширину полосы укладки назначают кратной ширине покрытия. Толщина укладываемого слоя обеспечивается и регулируется выглаживающей плитой; в холодное время суток или года (весна, осень), а также в начале работы укладчика плиту следует нагревать.
Края ранее уложенной полосы необходимо обрубать вертикально пневмомолотом, перфоратором, вращающимся диском и смазывать жидким битумом или эмульсией.
Весной и осенью может быть разрешена укладка только нижнего асфальтобетонного слоя; летом этот слой должен быть перекрыт верхним слоем с принятием мер по обеспечению сцепления слоев (очистка, подгрунтовка и др.) .
Асфальтобетонную смесь уплотняют звеном самоходных катков, которое состоит: из легких катков массой до 8 т и тяжелых катков массой до 15 т с гладкими вальцами (статического действия) или вибрационных катков массой 4, 5-8 т, а также самоходных катков на пневматических шинах массой 16-30 т. Состав уплотняющего звена: один легкий и два-три тяжелых катка на каждый асфальтоукладчик или в среднем на один АБЗ производительностью до 50 т/ч. Если в звено включают виброкатки, число гладковальцовых катков должно быть уменьшено. В состав звена, особенно при уплотнении верхних слоев покрытия, следует включать самоходные катки на пневматических шинах.
На завершающей стадии уплотнения используют тяжелые катки с гладкими вальцами. Катками на пневматических шинах рекомендуется уплотнять покрытия из смесей всех типов и особенно типов А, Б и Г (на повышенной скорости). При уплотнении смесей типов А и Б, а также нижнего слоя легкий каток в звене заменяют тяжелым; весной и осенью звено следует комплектовать только из тяжелых катков . Нижний слой покрытия из пористой смеси со щебнем прочных пород и каркасные смеси разрешается уплотнять тяжелыми катками вслед за укладкой. Первые два-три прохода катков на пневматических шинах следует выполнять на скорости 2-3 км/ч, а остальные -на скорости 12-15 км/ч при давлении воздуха в шинах соответственно 3 и 6-8 кгс/см2.
Рабочая скорость катков при уплотнении асфальтобетонных смесей: в начале укатки до 2 км/ч; после 5-6 проходов по одному следу- до 3-5 км/ч для гладковальцовых катков, 5-8 км/ч для катков на пневматических шинах и до 2-3 км/ч для виброкатков.
Укатку ведут от краев полосы к середине с перекрытием предыдущего следа на 20-30 см.
В недоступных для катка местах асфальтобетонную смесь уплотняют горячими металлическими утюгами и трамбовками.
При устройстве асфальтобетонных покрытий слоями увеличенной толщины (до 20 см) следует применять обычные укладочные и уплотняющие машины. Уплотняют эти слои: самоходными катками на пневматических шинах и с гладкими вальцами, а также виброкатками.
Для повышения качества и обеспечения непрерывности строительства покрытий из горячих смесей необходимо не только соблюдать температурные режимы уплотнения смесей, но и скоростные режимы работы асфальтоукладчика и уплотняющих машин. Время попадания смеси в определенном температурном интервале зависит от целого ряда факторов. Установлено, что продолжительность укладки и уплотнения в заданных температурных интервалах не равны между собой. Поэтому при определении скоростных режимов машин необходимо это учитывать.
Соотношения между рабочими скоростями асфальтоукладчика и катками в заданных температурных интервалах имеют вид:
Va = Vkyn/tук·в·n, м/мин (42)
где Va - рабочая скорость асфальтоукладчика, м/мин; Vk - средняя рабочая скорость катка, м/мин; tуп - возможное время работы катка в заданном температурном интервале, мин; тук - время укладки, мин; в - число укатываемых полос; n- число проходов по одному следу.
Установлено, что время охлаждения слоя горячей смеси зависит от погодных условий, конструкции покрытия и свойств уплотняемого материала.
Продолжительность нахождения слоя в определенном температурном интервале определяется по формуле:
= Kc·Kmc·Kv·Koc·Kм·Kh·eatв, мин (48)
где = Kc ,Kmc, Kv, Koc, Kм, Kh - безразмерные коэффициенты, зависящие от свойств смеси, температуры при укладке, скорости ветра, температуры основания и окончания процесса, толщины слоя; а - коэффициент, зависящий от типа смеси; tв- температура окружающего воздуха, 0 С.
Численные значения коэффициентов для смесей с битумами марок БНД 40/60, 60/90, 90-130 определяются по зависимостям, представленным в табл. 6.
где tсм- температура смеси при укладке, 0 С;
V- скорость ветра, м/с;
- разница в температурах основания и окружающего воздуха, °С;
е - основание натурального логарифма;
h - толщина укладываемого слоя, м;
А- условная величина, определяемая выражением (top /100),
top- температура окончания процесса, 0 С;
Сcм- удельная теплоемкость смеси, кДж/кг· град;
- коэффициент теплопроводности, Вт/м· град.