Введение

В дорожном строительстве сборные покрытия применяются с давних пор. Каменные плиты применялись в Древнем Риме, в Древней Греции, Египте и других странах задолго до начала нашей эры. В средние века в Европе строили колейные дороги с покрытием из крупных камней или плит преимущественно прямоугольной формы.

Заготовка и обработка каменных плит требовали больших затрат ручного труда. Значительные трудности возникали при укладке в покрытие тяжелых плит. Отсутствие машин, которые облегчили бы изготовление и укладку каменных плит, особенно больших размеров, и необходимость выполнять все работы вручную, серьезно препятствовали развитию строительства сборных покрытий. Мускульная сила человека определяла вес и, следовательно, размеры одной укладываемой плиты. Результатом такого ограничения явилось повсеместное распространение покрытий из мелких штучных камней, булыжных и брусчатых мостовых и мостовых из деревянных шашек.

В начале XX века в ряде стран для дорожных покрытий начинают изготовлять бетонные плиты. Применение цементного бетона существенно снизило трудоемкость изготовления плит и позволило изготовлять плиты различных очертаний. Однако отсутствие средств механизации для их укладки по-прежнему препятствовало применению плит значительных размеров. В большинстве случаев площадь одной плиты не превышала 0,10—0,25 м2.

В Советском Союзе устройство сборных дорожных покрытий из бетонных плит было предложено в 1928 г. Проф. И. А. Кириенко. Плиты имели шестиугольную форму с размером стороны 30 см. Опытные участки из этих плит были построены в Киеве и Москве. Первое достаточно разработанное и обоснованное предложение по применению крупноразмерных плит (3,0X3,5 м) для устройства покрытий было сделано проф. А. К. Бируля в 1939 г.

В годы Великой Отечественной войны сборные покрытия (преимущественно из дерева) применялись на временных военных дорогах.

Значительные исследовательские и проектные работы в области разработки новых конструкций плит, применения новых материалов и совершенствования технологии монтажа были выполнены в Советском Союзе в послевоенные годы рядом учебных и научно-исследовательских институтов (КАДИ, ХАДИ, МАДИ, сибади, союздорнии, ВЗИСИ, Мосинжпроект и т. Д.). Большие объемы опытного строительства сборных покрытий были выполнены различными производственными организациями. Все это обеспечило реальную возможность практического применения сборных покрытий в дорожном строительстве.

Значительно расширен перечень используемых материалов. Наряду с бетоном,  железобетоном для изготовления плит сборных покрытий используют также силикатобетон, различные битумоминеральные и асфальтобетонные смеси, металлы, синтетические материалы и т. Д. Площади построенных сборных покрытий только капитальных типов измеряются сотнями тысяч квадратных метров. Наиболее характерные примеры строительства сборных покрытий рассмотрены ниже в соответствующих разделах пособия.

Значительное распространение получили также сборные основания дорожных одежд. В Советском Союзе большие объемы работ по устройству оснований из железобетонных плит выполнены в Ленинграде. Здесь только в 1965 г. Было построено 100 000 м2 сборных оснований. Работы по их устройству выполнялись в течение всего года (т. Е. И зимой при отрицательных температурах).

В Западной Сибири и на Урале на дорогах II и III технических категорий строят сборные основания из битумоминеральных плит. Изготовление и укладку их производят преимущественно зимой.

Сборные покрытия широко используют также на объездных путях и временных дорогах специального назначения (лесовозных, промышленных и т. Д.). Только на лесовозных дорогах севера Европейской части СССР к 1967 г. Было построено свыше 600 км сборных железобетонных покрытий [37]. В Москве в 1964 г. Площадь сборных покрытий на временных дорогах составляла 350 000 м2.

Однако несмотря на значительные успехи в области проектирования и строительства сборных покрытий различных типов применяют их, особенно на дорогах высших технических категорий, еще недостаточно широко. Это в значительной степени объясняется тем, что преимущества сборных покрытий все еще используются не в полной мере. Конструкции укладываемых плит, их сопряжения, технология монтажа отличаются большим разнообразием. До настоящего времени в этой области нет еще четких апробированных рекомендаций.

Па современных автомобильных дорогах обычно устраивают монолитные дорожные одежды. Они (особенно с покрытиями усовершенствованного типа) при соответствующем качестве выполнения в большинстве случаев в достаточной степени отвечают требованиям тяжелого и скоростного движения автомобилей. Но монолитные покрытия наряду с существенными положительными качествами имеют ряд конструктивных и технологических недостатков, особенно резко проявляющихся при производстве работ зимой, на строительстве в густонаселенных пунктах и в других сложных условиях.

При строительстве монолитных покрытий усовершенствованного типа наиболее ответственные и трудоемкие операции по обработке каменных материалов вяжущими, по укладке их - в дорожную одежду и уплотнению необходимо выполнять в условиях строгого соблюдения режима времени и температуры. Сроки производства работ ограничиваются необходимостью укладки и уплотнения горячих и теплых асфальтобетонных и битумоминеральных смесей до их остывания, а цементобетонных смесей — до схватывания цемента. Технология и качество работ по устройству монолитных усовершенствованных покрытий в значительной степени зависят также и от погодно-климатических условий. Особенно осложняется производство работ в зимних условиях. При

Температурах ниже (—10°) — (—15°) работы по устройству монолитных усовершенствованных покрытий в настоящее время практически еще не освоены. Обеспечение строительства битумоминеральными (горячими и теплыми) и цементобетонными смесями осуществляют с заводов, имеющих относительно небольшие зоны снабжения в связи с ограничениями сроков перевозки смесей.

Технологическая сложность производства работ осложняет организацию строительства и снижает эффективность использования трудовых и материально-технических ресурсов. В летний период необходимо сосредоточивать на дороге значительное количество рабочих и средств механизации. Прекращение работ по устройству покрытий в зимнее время влечет за собой простой асфальтобетонных и цементобетонных заводов; кроме того, квалифицированные рабочие кадры, обслуживающие заводы и укладочные механизмы, в этот период необходимо переводить на другие работы.

Существенным недостатком монолитных цементобетонных покрытий является невозможность открывать по ним движение в течение времени, необходимого для достижения бетоном заданной прочности.

Монолитные усовершенствованные покрытия (асфальтобетонные и цементобетонные) нельзя разбирать и использовать повторно. Материалы, получаемые при их разборке, иногда можно использовать для устройства менее ответственных слоев оснований дорожной одежды. Но затраты на их предварительную переработку весьма значительны и поэтому повторное использование этих материалов не; всегда экономически оправдано.

При производстве работ по устройству или ремонту различных коммуникаций, расположенных под дорожной одеждой (водопроводов, кабелей связи и т. Д.), монолитные усовершенствованные покрытия полностью разрушаются. Их разрыхление и уборка, а также последующее строительство на полосе разрушения новых дорожных одежд требуют значительных затрат. Места вскрытия всегда выделяются на общей поверхности монолитного покрытия и ухудшают качество всей дорожной одежды в целом.

Перечисленные недостатки монолитных усовершенствованных покрытий в значительной мере

Устраняются при замене монолитных конструкций сборными.

При строительстве сборных покрытий из готовых плит принципиально изменяется технология производства работ, что в свою очередь позволяет улучшить организацию всего строительного. Происходит перераспределение объемов п видов работ между строительными потоками на дороге п производственными предприятиями. В результате перенесения ряда сложных технологических операций с дороги на заводы сборных конструкций производство работ непосредственно на дороге существенно упрощается. Из технологического процесса на дороге исключаются энергоемкие процессы по смешению, обработке и уплотнению различных дискретных материалов или их смесей с вяжущими. Строительные работы превращаются почти полностью в монтажные. Благодаря этому сокращаются их трудоемкость и энергоемкость, уменьшается потребное количество рабочих и машин, занятых непосредственно на дороге. Ориентировочно можно считать, что при замене монолитных покрытий сборными трудоемкость работ, выполняемых па дороге, снижается на 35—50%.

Технологические операции по изготовлению составных элементов сборных покрытий выполняют на специализированных заводах или полигонах. Условия производства работ на этих предприятиях обеспечивают возможность использования наиболее совершенного оборудования, комплексную механизацию и автоматизацию технологических процессов, а также более благоприятные (по сравнению с полевыми) условия труда. В итоге возрастает производительность труда, повышается качество и снижается себестоимость готовой продукции.

На специализированных заводах плиты для сборных покрытий изготовляют в течение всего года независимо от погодных и климатических условий. Это также снижает их стоимость и уменьшает затраты труда и энергии на единицу продукции.

Сборные покрытия из готовых плит можно строить в течение всего года, используя и неблагоприятные по погодным и климатическим условиям периоды: осень, зиму, весну. Переход к непрерывному круглогодичному строительству способствует сокращению его сроков и дает значительный экономический эффект.

По сборным покрытиям в большинстве случаев можно открывать движение немедленно после укладки плит. Это особенно ценно при строительстве покрытий на городских улицах, на узких длинных дамбах и в других местах, где затруднено устройство объездов.

Большинство конструкций сборных покрытий допускает повторность применения. Их можно разбирать и затем повторно собирать на этом же месте или перевозить и использовать на других объектах. Это свойство сборных покрытий особенно ценно в условиях эксплуатации городских дорог, где зачастую приходится разбирать дорожные одежды для работ по устройству или ремонту подземных коммуникаций. Возможность многократного использования сборных, покрытий обеспечивает высокую техническую и экономическую эффективность их применения в, области строительства и эксплуатации временных дорог различного назначения.

Весьма существенной положительной особенностью строительства сборных покрытий является отсутствие технологических ограничений во времени использования готовых плит и в дальности их перевозок. Предельная дальность перевозок готовых плит определяется экономическими соображениями и наличием транспортных средств. При круглогодичном изготовлении плит вывозить их к местам использования можно также в течение всего года. Это обстоятельство значительно расширяет границы зон снабжения заводов, изготовляющих плиты для сборных покрытий.

В практике дорожного строительства известны случаи перевозок плит железнодорожным и водным транспортом за несколько сотен километров.

Наряду с целым рядом положительных свойств сборные дорожные покрытия имеют и недостатки.

Основными из них являются:

Большое количество швов (стыков) между плитами, что в некоторой степени ухудшает ровность покрытий;

Конструкции применяемых в настоящее время стыков в большинстве случаев недостаточно обеспечивают передачу нагрузки с одной плиты на другие;

Необходимость прибегать к укладке нестандартных плит (или переходить к укладке монолитного бетона) на кривых малых радиусов;

Большой расход арматуры;

Высокая строительная себестоимость;

Отсутствие специальных машин для укладки плит (в настоящее время в большинстве случаев используют обычные стреловые краны, которые не могут обеспечить точную укладку плит и плотное их прилегание к основанию).

Несовершенство применяемого оборудования снижает качество работ и производительность на укладке плит. Все эти недостатки, а также малая численность специализированных заводов по изготовлению этих конструкций в значительной степени задерживают распространение сборных покрытий в современных условиях.

Тем не менее, несмотря на все перечисленные недостатки и трудности внедрения, сборные дорожные покрытия являются прогрессивными конструкциями. Многие вопросы проектного, технологического и организационного характера на строительстве дорожных одежд наиболее успешно можно решить при условии использования сборных конструкций. Их применение обеспечивает полную индустриализацию строительства покрытий (оснований) и в значительной степени устраняет сезонность производства дорожно-строительных работ.

Технический и экономический эффект, получаемый от применения сборных покрытий, в значительной мере зависит от правильного выбора места и времени их строительства.

Сборные покрытия могут успешно конкурировать с монолитными  в следующих условиях:

На городских улицах с интенсивным движением;

На участках автомобильных дорог, прокладываемых на местности, где затруднено устройство объездов (на болотах, в пределах предлагаемых пли других особо ценных сельскохозяйственных угодий и т. Д.);

При организации строительства дорожных одежд в зимних условиях (особенно в районах с коротким летним строительным сезоном) ;

На строительстве временных дорог с ограниченным сроком эксплуатации;

При возможности организовать изготовление плит непосредственно в районе строительства дороги на существующих предприятиях строительной индустрии с высоким уровнем механизации и автоматизации производства.

В каждом конкретном случае окончательное решение по выбору сборных или монолитных покрытий (оснований) должно базироваться на тщательном технико-экономическом сравнении возможных вариантов.

Область применения сборных покрытий и годовые объемы их строительства будут непрерывно увеличиваться по мере совершенствования конструкций плит, организации и технологии их изготовления и монтажа, а также с разработкой новых и совершенствованием существующих средств механизации, используемых для укладки плит.


Поиск по сайту

Стройматериалы

Материалы для опалубки

Материалы для опалубки Опалубка представляет собой функциональную конструкцию или систему, используемую... Далее...
Сотовый поликарбонат

Устройство вспомогательных построек на дачном участке требует четкого плана работ... Далее...
Качественные нерудные материалы по выгодной цене

  Спрос на песок, щебень, грунт достаточно велик. Эти материалы широко... Далее...