13.4. Ямочный ремонт покрытий из асфальтобетона и битумоминеральных материалов. Основные способы ямочного ремонта и технологические операции
Задача ямочного ремонта состоит в восстановлении сплошности, ровности, прочности, сцепных качеств и водонепроницаемости покрытия и обеспечении нормативного срока службы отремонтированных участков. При ямочном ремонте применяют различные способы, материалы, машины и оборудование. Выбор того или иного способа зависит от размеров, глубины и количества выбоин и других дефектов покрытия, типа покрытия и материалов его слоев, имеющихся ресурсов, погодных условий, требований к продолжительности ремонтных работ и т.д.
Традиционный способ предусматривает обрубку кромок выбоины с приданием ей прямоугольного очертания, очистку ее от асфальтобетонного лома и грязи, подгрунтовку дна и кромок выбоины, заполнение её ремонтным материалом и уплотнение. Для придания выбоине прямоугольного очертания используют небольшие холодные фрезерные машины, дисковые пилы, перфораторы.
В качестве ремонтного материала преимущественно используют асфальтобетонные смеси, требующие уплотнения, а из средств механизации - малогабаритные катки и вибротрамбовки.
При проведении работ в условиях повышенного увлажнения выбоины перед подгрунтовкой просушивают сжатым воздухом (горячим или холодным), а также с применением горелок инфракрасного излучения. Если покрытие ремонтируют небольшими картами (до 25 м 2), разогревают всю площадь; при ремонте большими картами - по периметру участка.
После подготовки выбоину заполняют ремонтным материалом с учётом запаса на уплотнение. При глубине выбоин до 5 см смесь укладывают в один слой, более 5 см - в два слоя. Уплотнение производят от краёв к середине ремонтируемых участков. При заделке выбоин глубже 5 см в нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют. Такой метод позволяет получить высокое качество ремонта, но требует выполнения значительного количества операций. Применяется при ремонте всех видов покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных материалов.
Мелкие выбоины глубиной до 1,5-2 см на площади 1-2 м 2 и более ремонтируют по методу поверхностных обработок с применением щебня мелких фракций.
Метод ремонта с разогревом поврежденного покрытия и повторным использованием его материала основан на применении специального оборудования для разогрева покрытия - асфальторазогревателя. Метод позволяет получить высокое качество ремонта, обеспечивает экономию материала, упрощает технологию производства работ, но имеет существенные ограничения по погодным условиям (ветер и температура воздуха). Применяется при ремонте всех видов покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных смесей.
Метод ремонта заполнением выбоин, ям и просадок без вырубания или разогрева старого покрытия заключается в заполнении этих деформаций и разрушений холодной полимерасфальтобетонной смесью, холодным асфальтобетоном, влажной органоминеральной смесью и т.п. Метод отличается простотой исполнения, позволяет выполнять работу в холодную погоду при влажном и мокром покрытии, однако не обеспечивает высокого качества и долговечности отремонтированного покрытия. Применяется при ремонте покрытий на дорогах с низкой интенсивностью движения или как временная, экстренная мера на дорогах с высокой интенсивностью движения.
По типу применяемого ремонтного материала различают две группы способов ямочного ремонта: холодные и горячие .
Холодные способы основаны на использовании в качестве ремонтного материала холодных битумоминеральных смесей, влажных органоминеральных смесей (ВОМС) или холодного асфальтобетона. Применяются в основном для ремонта покрытий из чёрного щебня и холодного асфальтобетона на дорогах низких категорий, а также при необходимости срочной или временной заделки выбоин в более ранние сроки на дорогах высоких категорий.
Работу по ямочному ремонту этим способом начинают весной, как правило, при температуре воздуха не ниже +10°С. При необходимости холодные смеси могут быть использованы для ямочного ремонта и при более низкой температуре (от +5°С до -5°С). В этом случае перед укладкой холодный чёрный щебень или холодную асфальтобетонную смесь разогревают до температуры 50-70°С, при помощи горелок нагревают дно и стенки выбоин до момента появления на их поверхности битума. При отсутствии горелок поверхность дна и стенок обмазывают битумом с вязкостью 130/200 или 200/300, разогретым до температуры 140-150°С. После этого укладывают ремонтный материал и уплотняют.
Формирование покрытия в месте ремонта холодным способом происходит под движением транспорта в течение 20-40 суток и зависит от свойств жидкого битума или битумной эмульсии, вида минерального порошка, погодных условий, интенсивности и состава движения.
Холодные асфальтобетонные слои для ямочного ремонта готовят с применением жидкого среднегустеющего или медленногустеющего битума с вязкостью 70/130, по той же технологии, что и горячие асфальтобетонные смеси, при температуре нагрева битума 80-90°С и температуре смеси на выходе из смесителя 90-120°С. Смеси можно хранить в штабелях высотой до 2 м. В летний период их можно держать на открытых площадках, в осенне-зимний период - в закрытых складах или под навесом.
Ремонтные работы можно выполнять при более низкой температуре воздуха, заготавливать заранее ремонтный материал. Стоимость работ по данной технологии ниже, чем при горячем способе. Главный недостаток состоит в сравнительно небольших сроках службы отремонтированного покрытия на дорогах с движением тяжёлых грузовых автомобилей и автобусов.
Горячие способы основаны на применении в качестве ремонтного материала горячих асфальтобетонных смесей: мелкозернистые, крупнозернистые и песчаные смеси, литой асфальтобетон и др. Состав и свойства применяемой для ремонта асфальтобетонной смеси должны быть аналогичны той, из которой сделано покрытие. Смесь готовится по обычной технологии приготовления горячего асфальтобетона. Горячие способы применяют при ремонте дорог с асфальтобетонным покрытием. Работы можно выполнять при температуре воздуха не ниже +10°С при оттаявшем основании и сухом покрытии. При использовании разогревателя ремонтируемого покрытия допускается выполнять ремонт при температуре воздуха не ниже +5°С. Горячие способы ямочного ремонта позволяют обеспечить более высокое качество и длительный срок службы отремонтированного покрытия.
Как правило, все работы по ямочному ремонту выполняют ранней весной, как только позволят погодные условия и состояние покрытия. Летом и осенью заделку выбоин и ям производят немедленно после их появления. Технология и организация работ различными способами имеют свои особенности. Однако для всех способов ямочного ремонта есть общие технологические операции, которые выполняются в определенной последовательности. Все эти операции можно разделить на подготовительные, основные и заключительные.
Подготовительные работы включают в себя:
установку ограждения мест производства работ, дорожных знаков и устройство освещения, если работы выполняют в ночное время;
разметку мест ремонта (карт);
вырубку, разломку или фрезерование поврежденных участков покрытия и уборку снятого материала;
очистку выбоин от остатков материала, пыли и грязи;
просушку дна и стенок выбоины, если ремонт производится горячим способом при мокром покрытии;
обработку (подгрунтовку) дна и стенок выбоины битумной эмульсией или битумом.
Разметку мест ремонта (карт ремонта) производят при помощи натянутого шнура или мелом с помощью рейки. Место ремонта очерчивают прямыми линиями, параллельными и перпендикулярными оси дороги, придавая контуру правильную форму и захватывая неповреждённое покрытие на ширину 3-5 см. Несколько выбоин, находящихся на расстоянии до 0,5 м одна от другой, объединяют в общую карту.
Вырубку, разломку или фрезерование покрытия в пределах размеченной карты производят на толщину разрушенного слоя покрытия, но не менее 4 см по всей зоне ремонта. При этом если выбоина по глубине затронула нижний слой покрытия, разрыхляется и удаляется толщина нижнего слоя с разрушенной структурой.
Очень важно снять и удалить весь разрушенный и ослабленный слой асфальтобетона, захватывая по всему размеченному контуру полосу шириной не менее 3-5 см из прочного, неразрушенного асфальтобетона. Нельзя оставлять неудалёнными эти краевые полосы выбоины, поскольку монолитность асфальтобетона здесь ослаблена за счёт образования микротрещин, расшатывания и выкрашивания отдельных щебёнок из стен выбоины (рис. 13.10, а). В выбоине собирается вода, которая под динамическим воздействием колёс автомобилей проникает в межслойное пространство и ослабляет сцепление верхнего слоя асфальтобетона с нижним. Поэтому, если оставить ослабленные края выбоины, то после укладки ремонтного материала через некоторое время ослабленные края могут разрушаться, вновь уложенный материал потеряет связь с прочным старым материалом и начнётся развитие выбоины.
Рис. 13.10. Разделка выбоины перед укладкой ремонтного материала: а - разделка ослабленных мест; b- разделка краёв выбоины после фрезерования; 1 - ослабленная стенка выбоины; 2 - отслоившаяся часть покрытия; 3 - разрушенная часть дна выбоины; 4 - обрубленная или скошенная стенка выбоины
Стенки кромок выбоины после вырубания должны быть вертикальными по всему контуру. Вырубка и разломка покрытия может осуществляться при помощи отбойного пневматического молотка или лома, бетонолома, нарезчика швов и рыхлителя или при помощи дорожной фрезы.
При использовании дорожной фрезы для разделки выбоины образуются округленные передняя и задняя стенки выбоины, которые должны быть обрезаны дисковой пилой или отбойным молотком. В противном случае верхняя часть уложенного слоя ремонтного материала в местах сопряжения со старым материалом будет очень тонкой и быстро разрушится (рис. 13.10, b).
Разрыхлённый материал старого покрытия удаляется из выбоины вручную, а при использовании дорожной фрезы снятый материал (гранулят) погрузочным конвейером подается в самосвал и вывозится. Очистку карты осуществляют с помощью лопат, сжатого воздуха, а при большой площади карты - с помощью подметально-уборочных машин. Просушку дна и стенок карты производят по необходимости путём продувки горячим или холодным воздухом.
Обработку вяжущим (подгрунтовку) дна и стенок выбоин производят в случае укладки в качестве ремонтного материала горячих асфальтобетонных смесей. Это необходимо для того, чтобы обеспечить лучшее приживание материала старого асфальтобетона к новому.
Дно и стенки очищенной карты обрабатывают жидким среднегустеющим битумом с вязкостью 40/70, разогретым до температуры 60-70°С с расходом 0,5 л/м 2 или битумной эмульсией с расходом 0,8 л/м 2 . При отсутствии средств механизации битум нагревают в передвижных битумных котлах и распределяют по основанию с помощью лейки.
Заполнение выбоины ремонтным материалом можно производить только после выполнения всех подготовительных работ. Технология укладки и последовательность операций зависит от способа и объёмов выполнения работ, а также от вида ремонтного материала. При небольших объёмах работ и отсутствии средств механизации укладка ремонтного материала может производиться вручную.
Температура горячей асфальтобетонной смеси, доставленной к месту укладки, должна быть близкой к температуре приготовления, но не ниже 110-120°С. Наиболее целесообразно укладывать смесь при такой температуре, когда она легко обрабатывается, а в процессе укладки не образуются волны и деформации при проходе катка. В зависимости от типа смеси и ее состава такой температурой считают: для многощебенистой смеси - 140-160°С; для среднещебенистой смеси - 120-140°С; для малощебенистой смеси - 100-130°С.
Укладка смеси в карту производится в один слой при глубине вырубки до 50 мм и в два слоя при глубине более 50 мм. При этом в нижний слой может быть уложена крупнозернистая смесь с размером щебня до 40 мм, а в верхний слой - только мелкозернистая смесь с размером фракций до 20 мм.
Толщина слоя укладки в рыхлом теле должна быть больше толщины слоя в плотном теле с учётом коэффициента запаса на уплотнение, который принимают: для горячих асфальтобетонных смесей 1,25- 1,30; для холодных асфальтобетонных смесей 1,5-1,6; для влажных органоминеральных смесей 1,7-1,8, для щебёночных и гравийных материалов, обработанных вяжущим, 1,3-1,4.
При укладке ремонтного материала механизированным способом смесь подается из бункера-термоса через поворотный лоток или гибкий рукав большого диаметра непосредственно в выбоину и равномерно разравнивается по всей площади. Укладка асфальтобетонных смесей при заделке карт площадью 10-20 м 2 может производиться асфальтоукладчиком. При этом смесь укладывается на всю ширину карты за один проход, чтобы избежать дополнительного продольного шва сопряжения полос укладки. Уплотнение асфальтобетонной смеси, уложенной в нижний слой покрытия, производят пневмотрамбовками, электротрамбовками или ручными виброкатками по направлению от краев к середине.
Асфальтобетонную смесь, уложенную в верхний слой, а также смесь, уложенную в один слой при глубине выбоины до 50 мм уплотняют самоходным вибрационным катком (вначале два прохода по следу без вибрации, а затем два прохода по следу с вибрацией) или статическими гладковольцовыми катками легкого типа массой 6-8 т до 6 проходов по одному следу, а затем тяжёлыми катками с гладкими вальцами массой 10-18 т до 15-18 проходов по одному следу.
Коэффициент уплотнения должен иметь значение не ниже 0,98 для песчаных и малощебенистых асфальтобетонных смесей и 0,99 для средне- и многощебенистых смесей.
Уплотнение горячих асфальтобетонных смесей начинают при максимально возможной температуре, при которой не образуются деформации в процессе укатки. Уплотнение должно обеспечить не только требуемую плотность, но и ровность ремонтного слоя, а также расположение в одном уровне отремонтированного покрытия со старым. Для лучшего сопряжения нового покрытия со старым и формирования единого монолитного слоя при укладке горячих смесей стык по всему контуру вырубки прогревают при помощи линейки горелок или электроразогревателя. Выступающие над поверхностью покрытия стыки заделок выбоин устраняют фрезерующими или шлифовальными машинами. Заключительные работы - это уборка оставшихся отходов от ремонта с погрузкой их в самосвалы и снятие ограждений и дорожных знаков, восстановление линий разметки в зоне выполнения ямочного ремонта.
Качество ремонта и срок службы отремонтированного покрытия зависят прежде всего от соблюдения требований к качеству выполнения всех технологических операций (рис. 13.11).
Рис. 13.11. Последовательность основных операций ямочного ремонта: а - правильно; b- неправильно; 1 - выбоина до ремонта; 2 - вырубка или вырезание, очистка и обработка вяжущим (подгрунтовка); 3 - заполнение ремонтным материалом; 4 - уплотнение; 5 - вид отремонтированной выбоины
Наиболее важными являются следующие требования:
ремонт должен выполняться при температуре воздуха не ниже допустимой для данного ремонтного материала на сухом и чистом покрытии;
при вырубке старого покрытия должен быть удалён ослабленный материал из всех зон выбоины, где имеются трещины, обломы и выкрашивания; карта ремонта должна быть очищена и просушена;
формы карты ремонта должны быть правильными, стенки отвесными, а дно ровным; вся поверхность выбоины должна быть обработана вяжущим;
ремонтный материал должен быть уложен при оптимальной температуре для данного вида смеси; толщина слоя должна быть больше глубины выбоины с учётом запаса на коэффициент уплотнения;
ремонтный материал должен быть тщательно выровнен и уплотнён вровень с поверхностью покрытия;
не допускается образование слоя нового материала на старом покрытии у кромки карты для избежания толчков при наезде автомобиля и быстрого разрушения отремонтированного участка.
Результатом правильно выполненного ремонта является высота уложенного слоя после уплотнения, точно равная глубине выбоины без неровностей; правильные геометрические формы и незаметные швы, оптимальное уплотнение уложенного материала и его хорошее соединение с материалом старого покрытия, большой срок службы отремонтированного покрытия. Результатом неправильно выполненного ремонта могут являться неровности уплотнённого материла, когда его поверхность выше или ниже поверхности покрытия, произвольные формы карты в плане, недостаточное уплотнение и плохое соединение ремонтного материала с материалом старого покрытия, наличие выступов и наплывов на кромках карты и т.д. Под действием транспорта и климатических факторов участки такого ремонта быстро разрушаются.
Ямочный ремонт покрытий из чёрного щебня или гравия . При ремонте таких покрытий могут быть использованы более простые материалы и методы ремонта, позволяющие снизить затраты на содержание дорог с чёрнощебёночными и чёрногравийными покрытиями. Чаще всего эти методы основаны на применении в качестве ремонтного материала холодных битумоминеральных смесей или материалов, обработанных битумной эмульсией . Одним из таких материалов является смесь органического вяжущего (жидкого битума или эмульсии) с влажным минеральным материалом (щебнем, песком или гравийно-песчаной смесью), укладываемая в холодном состоянии. В качестве активатора при применении жидкого битума или гудрона используется цемент или известь.
Так, например, для ремонта выбоин глубиной до 5 см применяют ремонтную смесь в составе: щебень 5-20 мм - 25 %; песок - 68 %; минеральный порошок - 5 %; цемент (известь) - 2 %; жидкий битум - сверх массы 5 %; вода - около 4 %.
Смесь готовят в мешалках принудительного действия в такой последовательности:
в мешалку загружают минеральные материалы при естественной влажности (щебень, песок, минеральный порошок, активатор), перемешивают;
добавляют расчётное количество воды и перемешивают;
вводят органическое вяжущее, нагретое до температуры 60°С, и окончательно перемешивают.
Количество вводимой воды корректируют в зависимости от собственной влажности минеральных материалов.
При изготовлении смеси минеральные материалы не подогревают и не просушивают, что существенно упрощает технологию приготовления и снижает стоимость материала. Смесь можно заготавливать впрок.
Перед укладкой смеси дно и стенки выбоины не подгрунтовывают битумом или эмульсией, а смачивают или промывают водой. Уложенную смесь уплотняют и открывают движение. Окончательное формирование слоя происходит под движением транспорта.
Ямочный ремонт с применением влажных битумоминеральных смесей можно производить при положительной температуре не выше +30°С и при отрицательной температуре не ниже -10°С в сухую и сырую погоду.
Ямочный ремонт чёрнощебенистых покрытий методом пропитки . В качестве ремонтного материала применяют щебень, предварительно обработанный в мешалке горячим вязким битумом в количестве 1,5-2 % от массы щебня.
После разметки контура выбоины обрубают её края, вскирковывают старые покрытия и удаляют разрыхлённый материал, обрабатывают дно и стенки выбоины горячим битумом с расходом 0,6 л/м 2 . Затем укладывают чёрный щебень фракции 15-30 мм и уплотняют ручной трамбовкой или виброкатком; разливают битум с расходом 4 л/м 2 ; укладывают второй слой чёрного щебня фракций 10-20 мм и уплотняют его; обрабатывают щебень битумом с расходом 2 л/м 2 ; рассыпают каменный отсев фракций 0-10 мм и уплотняют пневматическим вибрационным катком. По такой же технологии можно производить ремонт методом пропитки и с применением щебня, не обработанного битумом. При этом увеличивается расход битума: при первом разливе - 5 л/м 2 , при втором - 3 л/м 2 . Распределённый битум пропитывает слои щебня на всю глубину, в результате чего формируется единый монолитный слой. В этом суть метода пропитки. Для пропитки применяют вязкие битумы 130/200 и 200/300 при температуре 140-160°С.
Упрощённый способ ямочного ремонта с пропиткой щебня битумной эмульсией или жидким битумом широко применяется во Франции для заделывания небольших выбоин на дорогах с низкой и средней интенсивностью движения . Такие выбоины носят название «куриное гнездо».
Технология ремонта состоит из следующих операций:
вначале выбоины или ямы засыпают вручную щебнем крупного размера - 10-14 или 14-25 мм;
затем по мере заполнения рассыпают мелкий щебень фракций 4-6 или 6-10 мм до полного восстановления профиля дороги;
разливают вяжущее: битумную эмульсию или битум в соотношении 1:10, т.е. одна часть вяжущего на десять частей щебня по массе;
вручную при помощи виброплиты производят уплотнение.
Вяжущее проникает в слой щебня до основания, в результате чего образуется монолитный слой. Окончательное формирование происходит под действием движущихся автомобилей.
Кроме прямой пропитки для ямочного ремонта применяют метод обратной пропитки. В этом случае на дно подготовленной карты разливают битум с вязкостью 90/130 или 130/200, разогретый до температуры 180-200°С. Толщина слоя битума должна быть равна 1/5 глубины выбоины. Сразу после разлива горячего битума засыпают минеральный материал: щебень фракций 5-15; 10-15; 15-20 мм, рядовой щебень или гравийно-песчаную смесь с размером частиц до 20 мм. Минеральный материал разравнивают и уплотняют трамбовкой.
При взаимодействии минерального материала, имеющего естественную влажность, с горячим битумом происходит пенообразование и материал пропитывается битумом снизу вверх. Если пена не поднялась до поверхности материала, производят повторный разлив вяжущего из расчёта 0,5 л/м 2 , засыпают тонким слоем щебня и уплотняют.
При глубине выбоины до 6 см все ее заполнения выполняют в один слой. При большей глубине - заполнение производят слоями толщиной 5-6 см. Работы по ямочному ремонту этим способом можно выполнять и при отрицательной температуре воздуха. Однако срок службы отремонтированных участков в этом случае сокращается до 1-2 лет.
Ямочный ремонт с применением щебня, обработанного битумной эмульсией, имеет ряд достоинств: нет необходимости разогревать вяжущее для приготовления смеси; можно укладывать при положительной температуре окружающего воздуха, т.е. с начала весны и до конца осени; быстрый распад катионной эмульсии, что способствует формированию ремонтного слоя; нет обрубки кромок, удаления материала и подгрунтовки.
Для выполнения работ применяют автомобиль-ремонтер, который включает в себя: базовый автомобиль с теплоизолированной цистерной для эмульсии емкостью от 1000 до 1500 л; распределительное устройство для эмульсии (компрессор, шланг, форсунка); бункеры щебня фракций от 2-4 до 14-20. Применяемая катионная эмульсия должна быть с быстрым распадом, содержать 65 % битума и находиться в теплом состоянии при температуре от 30°С до 60°С. Обрабатываемая поверхность должна быть чистой и сухой.
Технология ремонта глубоких ям более 50 мм типа «куриное гнездо» (французская терминология) состоит из следующих операций : укладка слоя щебня фракции 14-20; распределение вяжущего на слой щебня 14-20; укладка 2-го слоя щебня 10-14; распыление вяжущего на слой щебня 10-14; укладка 3-го слоя щебня 6-10; распыление вяжущего на слой щебня 6-10; укладка 4-го слоя щебня 4-6; распыление вяжущего на слой щебня 4-6; укладка 5-го слоя щебня 2-4 и уплотнение.
Важно обеспечить правильное дозирование вяжущего при распылении эмульсии по щебню. Щебень должен быть только покрыт плёнкой вяжущего, но не утоплен в нём. Общий расход вяжущего не должен превышать соотношение вяжущее:щебень = 1:10 по массе. Количество слоев и размер фракций щебня зависит от глубины выбоины. При ремонте мелких выбоин глубиной до 10-15 мм ремонт выполняется в следующем порядке: укладка слоя щебня 4-6; распыление вяжущего на щебень 4-6; распределение щебня 2-4 и уплотнение.
Эти методы применимы при ремонте чёрнощебёночных и чёрногравийных покрытий на дорогах с низкой интенсивностью движения. Недостатки применения таких методов состоят в том, что наличие слоя переменной толщины может стать причиной разрушения краев заплаты, а внешний вид заплаты повторяет очертания выбоины.
Ямочный ремонт асфальтобетонных покрытий с применением асфальтонагревателя . Технология работы значительно упрощается в случае выполнения ямочного ремонта с предварительным разогревом асфальтобетонного покрытия по всей площади карты. Для этих целей может быть использована специальная самоходная машина - асфальторазогреватель, который позволяет разогревать асфальтобетонное покрытие до 100-200°С. Эту же машину применяют для просушивания в сырую погоду ремонтируемых участков.
Режим разогрева состоит из двух периодов: разогрев поверхности покрытия до температуры 180°С и дальнейший более плавный нагрев покрытия по всей ширине до температуры около 80°С в нижней части разогреваемого слоя при неизменной температуре на поверхности покрытия. Режим разогрева регулируется изменением расхода газа и высоты горелок над покрытием от 10 до 20 см.
После разогрева асфальтобетонное покрытие разрыхляется граблями на всю глубину выбоины, к нему добавляют новую горячую асфальтобетонную смесь из бункера-термоса, перемешивают со старой смесью, распределяют по всей ширине карты слоем больше глубины в 1,2-1,3 раза с учётом коэффициента уплотнения и уплотняют от краёв к середине ремонтируемого места ручным виброкатком или самоходным катком. Места сопряжения старого и нового покрытий разогревают с помощью линейки горелок, входящих в состав асфальторазогревателя. Линейка горелок - это передвижная металлическая рама с укреплёнными на ней горелками инфракрасного излучения, которые снабжаются газом из баллонов по гибкому шлангу. Во время проведения ремонтных работ температура покрытия должна быть в пределах 130- 150°С, а к концу работ по уплотнению - не ниже 100-140°С.
Применение асфальтонагревателя значительно упрощает технологию ямочного ремонта и повышает качество работ.
Применение асфальторазогревателей, работающих на газе, требует особого внимания и соблюдения правил техники безопасности. Не допускается работа газовых горелок при скорости ветра более 6-8 м/с, когда порывом ветра может быть погашено пламя на части горелок, а газ из них будет поступать, сконцентрируется в большом количестве и может взорваться.
Значительно безопаснее асфальторазогреватели, работающие на жидком топливе или с электрическими источниками инфракрасного излучения.
Ремонт асфальтобетонных покрытий с применением специальных машин для ямочного ремонта или дорожных ремонтеров . Наиболее эффективным и качественным видом ямочного ремонта является ремонт, выполняемый с применением специальных машин, которые называют дорожными ремонтёрами. Дорожные ремонтёры применяются как средство комплексной механизации дорожно-ремонтных работ, поскольку с их помощью производится не только ямочный ремонт дорожных покрытий, но также заделка трещин и заливка швов.
Технологическая схема ямочного ремонта с использованием дорожного ремонтёра включает в себя обычные операции. Если ремонтёр оснащён разогревателем, технология ремонта значительно облегчается.
Упрощённые способы ямочного ремонта (инъекционные методы) . В последние годы все более широкое распространение получают упрощенные способы ямочного ремонта с использованием специальных машин типа «Savalco» (Швеция), «Раско», «Дьюра Петчер», «Блоу Петчер» и др. В России аналогичные машины выпускают в виде специального прицепного оборудования - пломбировщика марки БЦМ-24 и УДН-1. Ремонт выбоин инъекционным методом выполняют с применением катионной эмульсии. Очистку выбоины под ремонт осуществляют струёй сжатого воздуха или методом всасывания; подгрунтовку - подогретой до 60-75°С эмульсией; заполнение - чернёным в процессе инъекцирования щебнем. При этом методе ремонта обрубку кромок можно не производить.
В качестве ремонтного материала используют щебень фракции 5-8 (10) мм и эмульсию типа ЭБК-2. Применяют концентрированную эмульсию (60-70 %) на битумах БНД 90/130 или 60/90 с ориентировочным расходом 10-11 % от массы щебня. Поверхность отремонтированного участка присыпают белым щебнем слоем в одну щебёнку. Движение открывают через 10-15 мин. Работы выполняют при температуре воздуха не ниже +5°С как на сухом, так и влажном покрытии.
Ямочный ремонт инъекционным методом выполняют в следующем порядке (рис. 13.12):
Рис. 13.12. Ямочный ремонт по упрощённой технологии: 1 - очистка выбоин продувкой сжатым воздухом; 2 - подгрунтовка битумной эмульсией; 3 - заполнение щебнем, обработанным эмульсией; 4 - нанесение тонкого слоя необработанного щебня
первый этап - место ямы или заплаты очищают струей воздуха под давлением, чтобы удалить кусочки асфальтобетона, воду и мусор;
второй этап - подгрунтовка битумной эмульсией дна, стенок выбоины и поверхности прилегающего к ней асфальтобетонного покрытия. Поток эмульсии регулируют контрольным клапаном на основном сопле. Эмульсия поступает в воздушный поток из разбрызгивающего кольца. Температура эмульсии должна быть около 50°С;
третий этап - заполнение выбоины ремонтным материалом. Щебень вводится в поток воздуха при помощи винтового транспортёра, затем попадает в главный мундштук, где покрывается эмульсией из разбрызгивающего кольца, а из него обработанный материал с высокой скоростью выбрасывается в выбоину, распределяется тонкими слоями. Уплотнение происходит за счёт сил, возникающих в результате высоких скоростей выбрасываемого материала. Управление подвесным гибким рукавом осуществляется дистанционно оператором;
четвёртый этап - нанесение защитного слоя из сухого необработанного щебня на участок заплаты. При этом клапан на основном сопле, управляющем потоком эмульсии, выключен.
Следует отметить, что исключение предварительной обрубки краёв выбоины приводит к тому, что в прикромочной зоне выбоины остаётся старый асфальтобетон с нарушенной структурой, имеющий, как правило, пониженное сцепление с нижележащим слоем. Срок службы такой заплаты будет меньше, чем при традиционной технологии. Кроме того, заплаты имеют неправильные формы, что ухудшает внешний вид покрытия.
Ямочный ремонт с применением литых асфальтобетонных смесей . Отличительной особенностью литых асфальтобетонных смесей является то, что их укладывают в текучем состоянии, вследствие чего они легко заполняют выбоины и не требуют уплотнения. Мелкозернистый или песчаный литой асфальт можно применять для ремонта при пониженной температуре воздуха (до -10°С). Чаще всего для ремонтных работ применяют песчаную литую асфальтобетонную смесь, состоящую из природного или искусственного кварцевого песка в количестве 85 % по массе, минерального порошка - 15 % и битума - 10-12 %. Для приготовления литого асфальта применяют вязкий тугоплавкий битум с пенетрацией 40/60. Смесь приготовляется в смесительных установках с мешалками принудительного действия при температуре перемешивания 220-240°С. Транспортировка смеси к месту укладки осуществляется в специальных передвижных котлах типа «Кохер» или в бункерах-термосах.
Доставленная смесь при температуре 200-220°С выливается в подготовленную выбоину и легко разравнивается с помощью деревянных гладилок. Легкоподвижная смесь заполняет все неровности, благодаря высокой температуре разогревает дно и стенки выбоины, в результате чего достигается прочное соединение ремонтного материала со стороны покрытия.
Поскольку мелкозернистая или песчаная литая смесь создает поверхность покрытия с повышенной скользкостью, необходимо применять меры для повышения его сцепных качеств. В этих целях немедленно после распределения смеси по ней рассыпают чёрный щебень 3-5 или 5-8 с расходом 5-8 кг/м 2 так, чтобы щебень был равномерно распределен слоем в одну щебенку. После остывания смеси до 80-100°С прикатывают щебень ручным катком массой 30-50 кг. Когда смесь остынет до температуры окружающего воздуха, лишний щебень, который не втопился в смесь, сметают и открывают движение.
Укладка литых асфальтобетонных смесей при ямочном ремонте может производиться вручную или специальным асфальтоукладчиком с системой обогрева. Достоинство этой технологии состоит в том, что исключаются операции по подгрунтовке ремонтной карты и уплотнению смеси, а также в высокой прочности ремонтного слоя и надёжности швов сопряжения нового и старого материалов. Недостатки состоят в необходимости применения специальных смесителей, передвижных катков с подогревом и смесителей или термосов-бункеров, вязких тугоплавких битумов, а также повышенных требований к технике безопасности и охране труда при работе со смесью, имеющей очень высокую температуру.
Кроме того, литой асфальт в процессе эксплуатации имеет значительно большую прочность и меньшую деформативность по сравнению с обычным асфальтобетоном. Поэтому в случае, когда литым асфальтом ремонтируется покрытие из обычного асфальтобетона, через несколько лет это покрытие начинает разрушаться вокруг заплаты из литого асфальта, что объясняется разницей в физико-механических свойствах старого и нового материала. Литой асфальт чаше всего применяют при ямочном ремонте городских дорог и улиц.
Одним из путей упрощения технологии работ и увеличения строительного сезона является применение в качестве ремонтного материала холодных асфальтобетонных смесей на полимербитумном вяжущем (ПБВ). Эти смеси приготавливают с использованием комплексного вяжущего, которое состоит из битума вязкостью 60/90 в количестве около 80 % по массе вяжущего, полимерной модифицирующей добавки в количестве 5-6 % и растворителя, например дизельного топлива, в количестве 15 % по массе вяжущего. Вяжущее готовится путём перемешивания составляющих при температуре 100-110°С.
Асфальтобетонная смесь на ПБВ готовится в смесителях с принудительным перемешиванием при температуре 50-60°С. Смесь состоит из мелкого щебня фракций 3-10 в количестве 85 % по массе минерального материала, отсева 0-3 в количестве 15 % и вяжущего в количестве 3-4 % от общей массы минерального материала. Затем смесь складируется в открытый штабель, где она может храниться до 2 лет или загружается в мешки или бочки, в которых она может храниться несколько лет, сохраняя свои технологические свойства, в том числе подвижность, пластичность, отсутствие слёживаемости и высокие адгезионные характеристики.
Технология ремонта с применением этой смеси чрезвычайно проста: смесь из кузова автомобиля или из бункера дорожного ремонтера вручную или при помощи рукава подаётся в выбоину и разравнивается, после чего открывается движение транспорта, под действием которого происходит формирование дорожного слоя. Весь процесс ремонта выбоины занимает 2-4 минуты, поскольку исключаются операции по разметке карты, вырубке и очистке выбоины, а также уплотнению катками или виброкатками. Адгезионные свойства смеси сохраняются и при укладке её в выбоины, заполненные водой. Работы по ремонту могут выполняться при отрицательной температуре воздуха, предел которой требует уточнения. Все это делает указанный метод ямочного ремонта весьма привлекательным для практических целей.
Однако он обладает и рядом существенных недостатков. Прежде всего есть вероятность быстрого разрушения отремонтированной выбоины вследствие того, что не удаляются её ослабленные края. При выполнении работ в сырую погоду или при наличии воды в выбоине часть влаги может попасть в микротрещины и поры старого покрытия и при понижении температуры покрытия ниже 0 замерзнуть. При этом может быть инициирован процесс разрушения зоны сопряжения нового и старого материалов. Вторым недостатком этого метода ремонта является сохранение после ремонта неправильной внешней формы выбоины, что ухудшает эстетическое восприятие дороги.
Наличие большого количества способов ямочного ремонта даёт возможность выбора оптимального из них исходя из конкретных условий с учётом состояния дороги, количества и размеров дефектов покрытия, наличия материалов и оборудования, сроков выполнения ремонта и других обстоятельств.
В любом случае необходимо стремиться к ликвидации ямочности на ранней стадии её развития. После ямочного ремонта во многих случаях целесообразно устроить поверхностную обработку или уложить защитный слой, которые придадут однообразный внешний вид покрытию и предотвратят его разрушения.
Зачем ремонтировать дороги зимой? Многие волжане часто недоумевают: «Почему нельзя дождаться весны и обязательно ли латать дороги зимой?». Как оказывается, на то есть весомые причины. Прежде всего – сохранить дороги до весны, чтобы потом было что ремонтировать. Конечно, ямочный ремонт – не панацея: он не может заменить полноценный ремонт картами. Но зато позволяет провести хотя бы аварийные работы и не допустить масштабных разрушений. Кроме того, для зимнего ремонта сегодня существует специальная, «безопасная», технология укладки – литым асфальтобетоном. Он может использоваться для ремонта дорог не только в сырую погоду, но и даже при отрицательных температурах.
Что такое литой асфальт?
Литой асфальтобетон – это смесь битума и минерального порошка, разогретая в специальных условиях до температуры 200-250 градусов. Он представляет собой один из «гостовских» видов асфальтобетона (ГОСТ Р 54401-2011). От обычного асфальта литой отличается особой эластичностью, сохраняя при этом свою прочность и упругость. Благодаря этим свойствам, «литье» можно применять даже при суровых минусовых температурах – до -20 градусов. А при укладке литого асфальта «в лужу» остаточная влага выпаривается вместе кипящей смесью. Поэтому ему не страшны ни дожди, ни снега, ни заморозки. Для сравнения: работать с обычным асфальтом проблематично уже при «нуле».
Когда именно яму пора ремонтировать литым асфальтом?
Для того чтобы яма попала в фокус внимания дорожников, она должна обладать определёнными параметрами: 60 сантиметров – в длину, 15 сантиметров – в ширину и 5 сантиметров – в глубину. Или коротко: «60–15–5». Однако волжские дорожники говорят, что в этом смысле они работают «на опережение»:
– Мы не дожидаемся, пока яма достигнет «гостовских» параметров, а делаем латки намного раньше, – уверяет директор МБУ «Комбинат благоустройства» Павел Целковский.
Получается, как у дантиста: лучше вовремя вылечить небольшой кариес и поставить пломбу, чем потом потерять весь зуб.
Почему маленькие ямы перед ремонтом превращаются в большие?
Как поясняют дорожники, ремонтируется не только сама яма, но и вся область «поражения» – в том числе, и трещины вокруг нее. В итоге, площадь ямы после фрезеровки может в разы превосходить начальные параметры. Однако в таком «полуготовом» виде, по заверениям дорожников, яма пребывает не более 1 суток. Затем она заливается литым асфальтом.
Как происходит ремонт литым асфальтом?
Разумеется, к ремонту литым асфальтобетоном ямы предварительно готовят. Так, асфальт фрезеруется и продувается от лишней пыли и мусора. В яму наливают разогретую смесь литого асфальта. Даже если в ней есть жидкость – литой асфальт не боится воды. Часть жидкости при этом вытесняется естественным путем, а остатки – выпариваются из-за высокой температуры «литья». Залитая смесь разравнивается дорожниками вручную. Застывает новый асфальт достаточно быстро – от 20 минут до 1 часа.
Как долго служат дороги, отремонтированные «литьем»?
Конечно, ямочный ремонт – не панацея для дорог. Но зимой, в отсутствии ремонта картами, он является единственно возможным. По наблюдениям «Комбината благоустройства», работающего с литым асфальтом уже более 10 лет, качество таких латок довольно высокое – они держатся, минимум, 5 лет. Так, латки, сделанные литым асфальтом в прошлые годы, сегодня чувствуют себя отлично. Это, например, прошлогодние латки на ГЭС и на улице Коммунистической, а также более «возрастные» латки на перекрестке улицы Сталинградской и проспекта Ленина. Вспомним также «показательный» ремонт укладки асфальта прямо «в лужу» на улице Советской пару лет назад ().
Почему на некоторых участках латки ставят из года в год?
Вместе с тем, есть и такие проблемные участки, на которых латки приходится класть чаще. Например – дорога на мостовом переходе Волжской ГЭС. Разрушение асфальта здесь связано с рядом факторов, и порой кажется, проще заново переложить весь участок.
Павел Целковский:
- Уже много лет на ГЭС существует три проблемных участка дороги – латки на них приходится ставить каждый год. Причины кроются в неправильном расположении ливневок, большом потоке большегрузов и подвижности асфальтового полотна, что приводит к более быстрому разрушению на данных участках.
Сколько всего дорог отремонтируют в Волжском за эту зиму?
Ремонт дорог картами волжские дорожники отложили до весны. А вот ремонт литым асфальтом в городе идет полным ходом, но «точечно»: там, где есть необходимость в латках. К середине зимы волжские дорожники отремонтировали «литьем» около 2,5 тысяч квадратных метров асфальта. Среди основных улиц, на которых появились латки – улицы Коммунистическая, Пушкина, Карбышева, Александрова, Кирова, Карла Маркса, Волгодонская, 40 лет Победы, а также участки дороги через ГЭС. Всего за эту зиму дорожники намереваются отремонтировать литым асфальтом около 9 тысяч квадратных метров дорог.
- Благодаря оперативному ремонту литым асфальтом, аварийных ям в Волжском сегодня почти не осталось, – говорит Павел Целковский.
Как ремонтируют дороги зимой за пределами Волжского?
Впервые литой асфальтобетон уложили во французском Лионе почти 200 лет назад – в 1829 году. Сегодня ремонт литым асфальтом практикуют многие российские города, причем, не только крупные. В Европе некоторые автострады вообще целиком ремонтируются по технологии литого асфальта. Такой ремонт дороже обычного, но более долговечен. Например, в Чехии ямочный ремонт допускается исключительно как временная и вынужденная мера. Через пару недель участок дороги с латками обязательно полностью ремонтируют, укладывая 100% новое покрытие. Стыков при этом тоже нет – их прогревают специальной горелкой до пластичного состояния, и автолюбители не чувствуют перепадов.
В процессе эксплуатации дорог с твёрдым покрытием они, по истечении определённого срока эксплуатации, начинают выходить из строя под действием целого ряда причин:
- Влияние погодно-климатических факторов;
- Интенсивная нагрузка от перемещающихся транспортных средств;
- Естественное старение и износ;
- Нарушения технологии строительства;
- Использование материалов ненадлежащего качества;
- Несвоевременное выполнение профилактического обслуживания дорожного полотна.
Нормативы
Все виды ремонтных работ, включая ямочный ремонт асфальтового покрытия, ГОСТ и СНиП регламентируют достаточно подробно. Основными нормативами являются:
- национальный стандарт 50597. Текст настоящего ГОСТ Р Госстандарт РФ утвердил 11.10.93 своим постановлением за № 221;
- «Методические рекомендации», действующие с 17.03.04, принятые Росавтодором (смотри письмо ОС-28/1270-ис);
- ВСН 24-88. Минавтодор РФ утвердил упомянутые нормативы 29.06.88.
Варианты технологий
Ямочный ремонт дорог является одним из видов текущего ремонта и осуществляется по разным технологиям с использованием различных материалов и специальной дорожной техники.
Конкретная технология выбирается с учётом:
- главных задач, которые требуется решить выполнением упомянутых работ:
- Обеспечение качественного устранения выявленного дефекта. Отремонтированный участок должен отвечать по своим основным параметрам (прочность, плотность, шероховатость и ровность поверхности) аналогичным значениям, присущим основному покрытию;
- Значительное повышение периода эксплуатации обработанного места;
- Степенью сложности варианта, по которому будет проводиться ямочный ремонт дорог, с учётом существующих погодных условий;
- Наличием потребного количества и ассортимента расходных материалов и специальной техники;
- Обеспечением минимальных сроков выполнения работ;
- Оценки экономической составляющей.
При возникновении потребности в выполнении ямочного ремонта, он может быть выполнен с использованием одной из вышеназванных технологий.
Подготовительный этап
Независимо от выбранной технологии выполнения ремонта, упомянутые работы начинаются с подготовки участка с выявленным дефектом дорожного покрытия.
Алгоритм следующий:
- Поверхность места повреждения и прилегающего дорожного покрытия очищается от влаги, грязи и пыли;
- Участок, на котором планируется провести дорожно-ямочный ремонт, размечается прямыми линиями (вдоль и поперёк продольной оси полотна). При этом на 50 мм с каждой стороны захватывается целое покрытие. Если рядом имеется несколько участков, подлежащих ремонту, их объединяют в один. Выделенная поверхность именуется картой ремонта;
- На всю глубину повреждения по нанесённой разметке выбирается старое покрытие одним из доступных способов (холодное фрезерование, вырубка, либо вырезка). При этом контролируется, чтобы был вынут материал на всю толщину имеющегося покрытия, а стенки получились строго вертикальными. Технология и последовательность операций, согласно которой должен выполняться ямочный ремонт, ГОСТ регламентирована достаточно подробно;
- Удаляются куски старого покрытия, образовавшаяся грязь, пыль и накопившаяся вода;
- Стенки выборки и её дно обрабатываются эмульсией битумсодержащей, либо жидким битумным раствором.
Основной этап
В зависимости от размера повреждённого участка используется различные виды ямочного ремонта, оборудование и инструмент.
- Если выбоина имеет площадь ≤ 3 м², её контур прорезается ручными нарезчиками, оборудованными алмазными режущими дисками d= (300-400) мм. Вырезанный материал ломается и удаляется отбойным молотком, который работает от переносной гидравлической станции, имеющей собственный двигатель, либо от от гидропривода специальной техники, используемой для проведения ремонта. Молоток может быть пневматическим. В этом случае потребуется компрессор.
- Если выбоины, той же площади, имеют достаточную длину, при незначительной ширине, ямочный ремонт покрытий выполняется с использованием холодных фрез в любых вариантах (прицепные, самоходные, навесные), которые позволяют за один проход удалять покрытие на глубину до 150 мм при ширине удаляемого участка от 200 мм до 500 мм. Использование данной техники обеспечивает часовую проходку до 300 погонных метров. Если повреждение занимает большую площадь, то используют более производительные фрезы.
Технология ямочного ремонта предусматривает смазку дна и стенок жидким битумом или эмульсией. Она может осуществляться с использованием специализированной техники или переносных устройств (автогудронаторы, битуморазогреватели, ремонтёры дорожные и т.п.).
Затем подготовленный участок заполняется ремонтным составом. В идеале он должен по своему составу и характеристикам полностью соответствовать материалу основного покрытия. Но это крайне трудно осуществить. Поэтому применяют разнообразные асфальтобетонные смеси: горячие среднезернистые и мелкозернистые (типов Г, В, Б).
Смеси «А», прочные жёсткие с крупным зерном и значительным процентным содержанием щебня компании, выполняющие ямочный ремонт покрытий, используют гораздо реже, так как их сложно вносить и разравнивать вручную.
Наиболее востребованной для ямочного ремонта сегодня является смесь с заполнителем из бетона асфальта (АБЗ). Она применяется в разогретом виде.
К месту использования АБЗ поставляется специальной техникой, оборудованной термосными бункерами. Применение термосов диктуется технологическим режимом использования материала. Если заполнитель имеет температуру менее 110°С, работа по его укладке списывается на брак. Чаще всего российскими дорожниками, осуществляющими ямочный ремонт дорог, для упомянутых целей используется американская машина универсального назначения модели ТР-4.
Техника подобной конструкции именуется ремонтёром, так как оборудована всем необходимым для выполнения ямочного ремонта «под ключ» без привлечения дополнительных сил и средств:
- Ёмкость для хранения и транспортировки битумных смесей;
- Ёмкость с эмульсией для выполнения подгрунтовки;
- Бункер для сбора отходов;
- Виброплита;
- Гидравлический отбойный молоток и т.п.
В процессе транспортировки нужная температура смеси, использование которой предусматривает технология ямочного ремонта, поддерживается электроподогревателем, либо пропановой горелкой.
Второй, по частоте использования, является специальная техника SSG25 германского производства, принцип работы которого отличается от изделия ТР-4.
Если работы выполняются в холодное время года, либо расстояние, на которое требуется перемещать АБЗ, значительное, дорожниками широко используются иные методы ямочного ремонта, например, рециклинг.
Её суть: вторичный асфальтобетон (крошкой или кусками) разогревается в специальной ёмкости, при постоянном гравитационном перемешивании прямо на месте выполнения работ. АБЗ готовится в рециклерах, специальных ёмкостях на прицепах, или на самоходных шасси. Лучше всего эта техника работает на крошке, являющейся отходами холодного фрезерования. Для повышения качества готового заполнителя, в него добавляют при расплавлении битум, в объёме 2% от загруженного веса вторичного сырья.
Готовый заполнитель подаётся на ремонтируемый участок дискретно, чтобы заполнение шло слоями. Толщина каждого не должна превышать 60 мм.
Ямочный ремонт покрытий, имеющих дефекты незначительной глубины и площади, выполнятся посредством укладки и последующего разравнивания смеси вручную. Если карты большие (S ≥ 20 м²), применяется малый асфальтоукладчик (тротуарный).
Задача ямочного ремонта состоит в восстановлении сплошности, ровности, прочности, сцепных качеств и водонепроницаемости покрытия и обеспечении нормативного срока службы отремонтированных участков. При ямочном ремонте применяют различные способы, материалы, машины и оборудование. Выбор того или иного способа зависит от размеров, глубины и количества выбоин и других дефектов покрытия, типа покрытия и материалов его слоев, имеющихся ресурсов, погодных условий, требований к продолжительности ремонтных работ и т.д.
Традиционный способ предусматривает обрубку кромок выбоины с приданием ей прямоугольного очертания, очистку ее от асфальтобетонного лома и грязи, подгрунтовку дна и кромок выбоины, заполнение её ремонтным материалом и уплотнение. Для придания выбоине прямоугольного очертания используют небольшие холодные фрезерные машины, дисковые пилы, перфораторы.
В качестве ремонтного материала преимущественно используют асфальтобетонные смеси, требующие уплотнения, а из средств механизации - малогабаритные катки и вибротрамбовки.
При проведении работ в условиях повышенного увлажнения выбоины перед подгрунтовкой просушивают сжатым воздухом (горячим или холодным), а также с применением горелок инфракрасного излучения. Если покрытие ремонтируют небольшими картами (до 25 м 2), разогревают всю площадь; при ремонте большими картами - по периметру участка.
После подготовки выбоину заполняют ремонтным материалом с учётом запаса на уплотнение. При глубине выбоин до 5 см смесь укладывают в один слой, более 5 см - в два слоя. Уплотнение производят от краёв к середине ремонтируемых участков. При заделке выбоин глубже 5 см в нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют. Такой метод позволяет получить высокое качество ремонта, но требует выполнения значительного количества операций. Применяется при ремонте всех видов покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных материалов.
Мелкие выбоины глубиной до 1,5-2 см на площади 1-2 м 2 и более ремонтируют по методу поверхностных обработок с применением щебня мелких фракций.
Метод ремонта с разогревом поврежденного покрытия и повторным использованием его материала основан на применении специального оборудования для разогрева покрытия - асфальторазогревателя. Метод позволяет получить высокое качество ремонта, обеспечивает экономию материала, упрощает технологию производства работ, но имеет существенные ограничения по погодным условиям (ветер и температура воздуха). Применяется при ремонте всех видов покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных смесей.
Метод ремонта заполнением выбоин, ям и просадок без вырубания или разогрева старого покрытия заключается в заполнении этих деформаций и разрушений холодной полимерасфальтобетонной смесью, холодным асфальтобетоном, влажной органоминеральной смесью и т.п. Метод отличается простотой исполнения, позволяет выполнять работу в холодную погоду при влажном и мокром покрытии, однако не обеспечивает высокого качества и долговечности отремонтированного покрытия. Применяется при ремонте покрытий на дорогах с низкой интенсивностью движения или как временная, экстренная мера на дорогах с высокой интенсивностью движения.
По типу применяемого ремонтного материала различают две группы способов ямочного ремонта: холодные и горячие .
Холодные способы основаны на использовании в качестве ремонтного материала холодных битумоминеральных смесей, влажных органоминеральных смесей (ВОМС) или холодного асфальтобетона. Применяются в основном для ремонта покрытий из чёрного щебня и холодного асфальтобетона на дорогах низких категорий, а также при необходимости срочной или временной заделки выбоин в более ранние сроки на дорогах высоких категорий.
Работу по ямочному ремонту этим способом начинают весной, как правило, при температуре воздуха не ниже +10°С. При необходимости холодные смеси могут быть использованы для ямочного ремонта и при более низкой температуре (от +5°С до -5°С). В этом случае перед укладкой холодный чёрный щебень или холодную асфальтобетонную смесь разогревают до температуры 50-70°С, при помощи горелок нагревают дно и стенки выбоин до момента появления на их поверхности битума. При отсутствии горелок поверхность дна и стенок обмазывают битумом с вязкостью 130/200 или 200/300, разогретым до температуры 140-150°С. После этого укладывают ремонтный материал и уплотняют.
Формирование покрытия в месте ремонта холодным способом происходит под движением транспорта в течение 20-40 суток и зависит от свойств жидкого битума или битумной эмульсии, вида минерального порошка, погодных условий, интенсивности и состава движения.
Холодные асфальтобетонные слои для ямочного ремонта готовят с применением жидкого среднегустеющего или медленногустеющего битума с вязкостью 70/130, по той же технологии, что и горячие асфальтобетонные смеси, при температуре нагрева битума 80-90°С и температуре смеси на выходе из смесителя 90-120°С. Смеси можно хранить в штабелях высотой до 2 м. В летний период их можно держать на открытых площадках, в осенне-зимний период - в закрытых складах или под навесом.
Ремонтные работы можно выполнять при более низкой температуре воздуха, заготавливать заранее ремонтный материал. Стоимость работ по данной технологии ниже, чем при горячем способе. Главный недостаток состоит в сравнительно небольших сроках службы отремонтированного покрытия на дорогах с движением тяжёлых грузовых автомобилей и автобусов.
Горячие способы основаны на применении в качестве ремонтного материала горячих асфальтобетонных смесей: мелкозернистые, крупнозернистые и песчаные смеси, литой асфальтобетон и др. Состав и свойства применяемой для ремонта асфальтобетонной смеси должны быть аналогичны той, из которой сделано покрытие. Смесь готовится по обычной технологии приготовления горячего асфальтобетона. Горячие способы применяют при ремонте дорог с асфальтобетонным покрытием. Работы можно выполнять при температуре воздуха не ниже +10°С при оттаявшем основании и сухом покрытии. При использовании разогревателя ремонтируемого покрытия допускается выполнять ремонт при температуре воздуха не ниже +5°С. Горячие способы ямочного ремонта позволяют обеспечить более высокое качество и длительный срок службы отремонтированного покрытия.
Как правило, все работы по ямочному ремонту выполняют ранней весной, как только позволят погодные условия и состояние покрытия. Летом и осенью заделку выбоин и ям производят немедленно после их появления. Технология и организация работ различными способами имеют свои особенности. Однако для всех способов ямочного ремонта есть общие технологические операции, которые выполняются в определенной последовательности. Все эти операции можно разделить на подготовительные, основные и заключительные.
Подготовительные работы включают в себя:
установку ограждения мест производства работ, дорожных знаков и устройство освещения, если работы выполняют в ночное время;
разметку мест ремонта (карт);
вырубку, разломку или фрезерование поврежденных участков покрытия и уборку снятого материала;
очистку выбоин от остатков материала, пыли и грязи;
просушку дна и стенок выбоины, если ремонт производится горячим способом при мокром покрытии;
обработку (подгрунтовку) дна и стенок выбоины битумной эмульсией или битумом.
Разметку мест ремонта (карт ремонта) производят при помощи натянутого шнура или мелом с помощью рейки. Место ремонта очерчивают прямыми линиями, параллельными и перпендикулярными оси дороги, придавая контуру правильную форму и захватывая неповреждённое покрытие на ширину 3-5 см. Несколько выбоин, находящихся на расстоянии до 0,5 м одна от другой, объединяют в общую карту.
Вырубку, разломку или фрезерование покрытия в пределах размеченной карты производят на толщину разрушенного слоя покрытия, но не менее 4 см по всей зоне ремонта. При этом если выбоина по глубине затронула нижний слой покрытия, разрыхляется и удаляется толщина нижнего слоя с разрушенной структурой.
Очень важно снять и удалить весь разрушенный и ослабленный слой асфальтобетона, захватывая по всему размеченному контуру полосу шириной не менее 3-5 см из прочного, неразрушенного асфальтобетона. Нельзя оставлять неудалёнными эти краевые полосы выбоины, поскольку монолитность асфальтобетона здесь ослаблена за счёт образования микротрещин, расшатывания и выкрашивания отдельных щебёнок из стен выбоины (рис. 13.10, а). В выбоине собирается вода, которая под динамическим воздействием колёс автомобилей проникает в межслойное пространство и ослабляет сцепление верхнего слоя асфальтобетона с нижним. Поэтому, если оставить ослабленные края выбоины, то после укладки ремонтного материала через некоторое время ослабленные края могут разрушаться, вновь уложенный материал потеряет связь с прочным старым материалом и начнётся развитие выбоины.
Рис. 13.10. Разделка выбоины перед укладкой ремонтного материала:
а - разделка ослабленных мест; b - разделка краёв выбоины после фрезерования;
1 - ослабленная стенка выбоины; 2 - отслоившаяся часть покрытия; 3 - разрушенная часть дна выбоины; 4 - обрубленная или скошенная стенка выбоины
Стенки кромок выбоины после вырубания должны быть вертикальными по всему контуру. Вырубка и разломка покрытия может осуществляться при помощи отбойного пневматического молотка или лома, бетонолома, нарезчика швов и рыхлителя или при помощи дорожной фрезы.
При использовании дорожной фрезы для разделки выбоины образуются округленные передняя и задняя стенки выбоины, которые должны быть обрезаны дисковой пилой или отбойным молотком. В противном случае верхняя часть уложенного слоя ремонтного материала в местах сопряжения со старым материалом будет очень тонкой и быстро разрушится (рис. 13.10, b).
Разрыхлённый материал старого покрытия удаляется из выбоины вручную, а при использовании дорожной фрезы снятый материал (гранулят) погрузочным конвейером подается в самосвал и вывозится. Очистку карты осуществляют с помощью лопат, сжатого воздуха, а при большой площади карты - с помощью подметально-уборочных машин. Просушку дна и стенок карты производят по необходимости путём продувки горячим или холодным воздухом.
Обработку вяжущим (подгрунтовку) дна и стенок выбоин производят в случае укладки в качестве ремонтного материала горячих асфальтобетонных смесей. Это необходимо для того, чтобы обеспечить лучшее приживание материала старого асфальтобетона к новому.
Дно и стенки очищенной карты обрабатывают жидким среднегустеющим битумом с вязкостью 40/70, разогретым до температуры 60-70°С с расходом 0,5 л/м 2 или битумной эмульсией с расходом 0,8 л/м 2 . При отсутствии средств механизации битум нагревают в передвижных битумных котлах и распределяют по основанию с помощью лейки.
Заполнение выбоины ремонтным материалом можно производить только после выполнения всех подготовительных работ. Технология укладки и последовательность операций зависит от способа и объёмов выполнения работ, а также от вида ремонтного материала. При небольших объёмах работ и отсутствии средств механизации укладка ремонтного материала может производиться вручную.
Температура горячей асфальтобетонной смеси, доставленной к месту укладки, должна быть близкой к температуре приготовления, но не ниже 110-120°С. Наиболее целесообразно укладывать смесь при такой температуре, когда она легко обрабатывается, а в процессе укладки не образуются волны и деформации при проходе катка. В зависимости от типа смеси и ее состава такой температурой считают: для многощебенистой смеси - 140-160°С; для среднещебенистой смеси - 120-140°С; для малощебенистой смеси - 100-130°С.
Укладка смеси в карту производится в один слой при глубине вырубки до 50 мм и в два слоя при глубине более 50 мм. При этом в нижний слой может быть уложена крупнозернистая смесь с размером щебня до 40 мм, а в верхний слой - только мелкозернистая смесь с размером фракций до 20 мм.
Толщина слоя укладки в рыхлом теле должна быть больше толщины слоя в плотном теле с учётом коэффициента запаса на уплотнение, который принимают: для горячих асфальтобетонных смесей 1,25- 1,30; для холодных асфальтобетонных смесей 1,5-1,6; для влажных органоминеральных смесей 1,7-1,8, для щебёночных и гравийных материалов, обработанных вяжущим, 1,3-1,4.
При укладке ремонтного материала механизированным способом смесь подается из бункера-термоса через поворотный лоток или гибкий рукав большого диаметра непосредственно в выбоину и равномерно разравнивается по всей площади. Укладка асфальтобетонных смесей при заделке карт площадью 10-20 м 2 может производиться асфальтоукладчиком. При этом смесь укладывается на всю ширину карты за один проход, чтобы избежать дополнительного продольного шва сопряжения полос укладки. Уплотнение асфальтобетонной смеси, уложенной в нижний слой покрытия, производят пневмотрамбовками, электротрамбовками или ручными виброкатками по направлению от краев к середине.
Асфальтобетонную смесь, уложенную в верхний слой, а также смесь, уложенную в один слой при глубине выбоины до 50 мм уплотняют самоходным вибрационным катком (вначале два прохода по следу без вибрации, а затем два прохода по следу с вибрацией) или статическими гладковольцовыми катками легкого типа массой 6-8 т до 6 проходов по одному следу, а затем тяжёлыми катками с гладкими вальцами массой 10-18 т до 15-18 проходов по одному следу.
Коэффициент уплотнения должен иметь значение не ниже 0,98 для песчаных и малощебенистых асфальтобетонных смесей и 0,99 для средне- и многощебенистых смесей.
Уплотнение горячих асфальтобетонных смесей начинают при максимально возможной температуре, при которой не образуются деформации в процессе укатки. Уплотнение должно обеспечить не только требуемую плотность, но и ровность ремонтного слоя, а также расположение в одном уровне отремонтированного покрытия со старым. Для лучшего сопряжения нового покрытия со старым и формирования единого монолитного слоя при укладке горячих смесей стык по всему контуру вырубки прогревают при помощи линейки горелок или электроразогревателя. Выступающие над поверхностью покрытия стыки заделок выбоин устраняют фрезерующими или шлифовальными машинами. Заключительные работы - это уборка оставшихся отходов от ремонта с погрузкой их в самосвалы и снятие ограждений и дорожных знаков, восстановление линий разметки в зоне выполнения ямочного ремонта.
Качество ремонта и срок службы отремонтированного покрытия зависят прежде всего от соблюдения требований к качеству выполнения всех технологических операций (рис. 13.11).
Рис. 13.11. Последовательность основных операций ямочного ремонта:
а - правильно; b - неправильно;
1 - выбоина до ремонта; 2 - вырубка или вырезание, очистка и обработка вяжущим (подгрунтовка); 3 - заполнение ремонтным материалом; 4 - уплотнение; 5 - вид отремонтированной выбоины
Наиболее важными являются следующие требования:
ремонт должен выполняться при температуре воздуха не ниже допустимой для данного ремонтного материала на сухом и чистом покрытии;
при вырубке старого покрытия должен быть удалён ослабленный материал из всех зон выбоины, где имеются трещины, обломы и выкрашивания; карта ремонта должна быть очищена и просушена;
формы карты ремонта должны быть правильными, стенки отвесными, а дно ровным; вся поверхность выбоины должна быть обработана вяжущим;
ремонтный материал должен быть уложен при оптимальной температуре для данного вида смеси; толщина слоя должна быть больше глубины выбоины с учётом запаса на коэффициент уплотнения;
ремонтный материал должен быть тщательно выровнен и уплотнён вровень с поверхностью покрытия;
не допускается образование слоя нового материала на старом покрытии у кромки карты для избежания толчков при наезде автомобиля и быстрого разрушения отремонтированного участка.
Результатом правильно выполненного ремонта является высота уложенного слоя после уплотнения, точно равная глубине выбоины без неровностей; правильные геометрические формы и незаметные швы, оптимальное уплотнение уложенного материала и его хорошее соединение с материалом старого покрытия, большой срок службы отремонтированного покрытия. Результатом неправильно выполненного ремонта могут являться неровности уплотнённого материла, когда его поверхность выше или ниже поверхности покрытия, произвольные формы карты в плане, недостаточное уплотнение и плохое соединение ремонтного материала с материалом старого покрытия, наличие выступов и наплывов на кромках карты и т.д. Под действием транспорта и климатических факторов участки такого ремонта быстро разрушаются.
Ямочный ремонт покрытий из чёрного щебня или гравия . При ремонте таких покрытий могут быть использованы более простые материалы и методы ремонта, позволяющие снизить затраты на содержание дорог с чёрнощебёночными и чёрногравийными покрытиями. Чаще всего эти методы основаны на применении в качестве ремонтного материала холодных битумоминеральных смесей или материалов, обработанных битумной эмульсией . Одним из таких материалов является смесь органического вяжущего (жидкого битума или эмульсии) с влажным минеральным материалом (щебнем, песком или гравийно-песчаной смесью), укладываемая в холодном состоянии. В качестве активатора при применении жидкого битума или гудрона используется цемент или известь.
Так, например, для ремонта выбоин глубиной до 5 см применяют ремонтную смесь в составе: щебень 5-20 мм - 25 %; песок - 68 %; минеральный порошок - 5 %; цемент (известь) - 2 %; жидкий битум - сверх массы 5 %; вода - около 4 %.
Смесь готовят в мешалках принудительного действия в такой последовательности:
в мешалку загружают минеральные материалы при естественной влажности (щебень, песок, минеральный порошок, активатор), перемешивают;
добавляют расчётное количество воды и перемешивают;
вводят органическое вяжущее, нагретое до температуры 60°С, и окончательно перемешивают.
Количество вводимой воды корректируют в зависимости от собственной влажности минеральных материалов.
При изготовлении смеси минеральные материалы не подогревают и не просушивают, что существенно упрощает технологию приготовления и снижает стоимость материала. Смесь можно заготавливать впрок.
Перед укладкой смеси дно и стенки выбоины не подгрунтовывают битумом или эмульсией, а смачивают или промывают водой. Уложенную смесь уплотняют и открывают движение. Окончательное формирование слоя происходит под движением транспорта.
Ямочный ремонт с применением влажных битумоминеральных смесей можно производить при положительной температуре не выше +30°С и при отрицательной температуре не ниже -10°С в сухую и сырую погоду.
Ямочный ремонт чёрнощебенистых покрытий методом пропитки . В качестве ремонтного материала применяют щебень, предварительно обработанный в мешалке горячим вязким битумом в количестве 1,5-2 % от массы щебня.
После разметки контура выбоины обрубают её края, вскирковывают старые покрытия и удаляют разрыхлённый материал, обрабатывают дно и стенки выбоины горячим битумом с расходом 0,6 л/м 2 . Затем укладывают чёрный щебень фракции 15-30 мм и уплотняют ручной трамбовкой или виброкатком; разливают битум с расходом 4 л/м 2 ; укладывают второй слой чёрного щебня фракций 10-20 мм и уплотняют его; обрабатывают щебень битумом с расходом 2 л/м 2 ; рассыпают каменный отсев фракций 0-10 мм и уплотняют пневматическим вибрационным катком. По такой же технологии можно производить ремонт методом пропитки и с применением щебня, не обработанного битумом. При этом увеличивается расход битума: при первом разливе - 5 л/м 2 , при втором - 3 л/м 2 . Распределённый битум пропитывает слои щебня на всю глубину, в результате чего формируется единый монолитный слой. В этом суть метода пропитки. Для пропитки применяют вязкие битумы 130/200 и 200/300 при температуре 140-160°С.
Упрощённый способ ямочного ремонта с пропиткой щебня битумной эмульсией или жидким битумом широко применяется во Франции для заделывания небольших выбоин на дорогах с низкой и средней интенсивностью движения . Такие выбоины носят название «куриное гнездо».
Технология ремонта состоит из следующих операций:
вначале выбоины или ямы засыпают вручную щебнем крупного размера - 10-14 или 14-25 мм;
затем по мере заполнения рассыпают мелкий щебень фракций 4-6 или 6-10 мм до полного восстановления профиля дороги;
разливают вяжущее: битумную эмульсию или битум в соотношении 1:10, т.е. одна часть вяжущего на десять частей щебня по массе;
вручную при помощи виброплиты производят уплотнение.
Вяжущее проникает в слой щебня до основания, в результате чего образуется монолитный слой. Окончательное формирование происходит под действием движущихся автомобилей.
Кроме прямой пропитки для ямочного ремонта применяют метод обратной пропитки. В этом случае на дно подготовленной карты разливают битум с вязкостью 90/130 или 130/200, разогретый до температуры 180-200°С. Толщина слоя битума должна быть равна 1/5 глубины выбоины. Сразу после разлива горячего битума засыпают минеральный материал: щебень фракций 5-15; 10-15; 15-20 мм, рядовой щебень или гравийно-песчаную смесь с размером частиц до 20 мм. Минеральный материал разравнивают и уплотняют трамбовкой.
При взаимодействии минерального материала, имеющего естественную влажность, с горячим битумом происходит пенообразование и материал пропитывается битумом снизу вверх. Если пена не поднялась до поверхности материала, производят повторный разлив вяжущего из расчёта 0,5 л/м 2 , засыпают тонким слоем щебня и уплотняют.
При глубине выбоины до 6 см все ее заполнения выполняют в один слой. При большей глубине - заполнение производят слоями толщиной 5-6 см. Работы по ямочному ремонту этим способом можно выполнять и при отрицательной температуре воздуха. Однако срок службы отремонтированных участков в этом случае сокращается до 1-2 лет.
Ямочный ремонт с применением щебня, обработанного битумной эмульсией, имеет ряд достоинств: нет необходимости разогревать вяжущее для приготовления смеси; можно укладывать при положительной температуре окружающего воздуха, т.е. с начала весны и до конца осени; быстрый распад катионной эмульсии, что способствует формированию ремонтного слоя; нет обрубки кромок, удаления материала и подгрунтовки.
Для выполнения работ применяют автомобиль-ремонтер, который включает в себя: базовый автомобиль с теплоизолированной цистерной для эмульсии емкостью от 1000 до 1500 л; распределительное устройство для эмульсии (компрессор, шланг, форсунка); бункеры щебня фракций от 2-4 до 14-20. Применяемая катионная эмульсия должна быть с быстрым распадом, содержать 65 % битума и находиться в теплом состоянии при температуре от 30°С до 60°С. Обрабатываемая поверхность должна быть чистой и сухой.
Технология ремонта глубоких ям более 50 мм типа «куриное гнездо» (французская терминология) состоит из следующих операций : укладка слоя щебня фракции 14-20; распределение вяжущего на слой щебня 14-20; укладка 2-го слоя щебня 10-14; распыление вяжущего на слой щебня 10-14; укладка 3-го слоя щебня 6-10; распыление вяжущего на слой щебня 6-10; укладка 4-го слоя щебня 4-6; распыление вяжущего на слой щебня 4-6; укладка 5-го слоя щебня 2-4 и уплотнение.
Важно обеспечить правильное дозирование вяжущего при распылении эмульсии по щебню. Щебень должен быть только покрыт плёнкой вяжущего, но не утоплен в нём. Общий расход вяжущего не должен превышать соотношение вяжущее:щебень = 1:10 по массе. Количество слоев и размер фракций щебня зависит от глубины выбоины. При ремонте мелких выбоин глубиной до 10-15 мм ремонт выполняется в следующем порядке: укладка слоя щебня 4-6; распыление вяжущего на щебень 4-6; распределение щебня 2-4 и уплотнение.
Эти методы применимы при ремонте чёрнощебёночных и чёрногравийных покрытий на дорогах с низкой интенсивностью движения. Недостатки применения таких методов состоят в том, что наличие слоя переменной толщины может стать причиной разрушения краев заплаты, а внешний вид заплаты повторяет очертания выбоины.
Ямочный ремонт асфальтобетонных покрытий с применением асфальтонагревателя . Технология работы значительно упрощается в случае выполнения ямочного ремонта с предварительным разогревом асфальтобетонного покрытия по всей площади карты. Для этих целей может быть использована специальная самоходная машина - асфальторазогреватель, который позволяет разогревать асфальтобетонное покрытие до 100-200°С. Эту же машину применяют для просушивания в сырую погоду ремонтируемых участков.
Режим разогрева состоит из двух периодов: разогрев поверхности покрытия до температуры 180°С и дальнейший более плавный нагрев покрытия по всей ширине до температуры около 80°С в нижней части разогреваемого слоя при неизменной температуре на поверхности покрытия. Режим разогрева регулируется изменением расхода газа и высоты горелок над покрытием от 10 до 20 см.
После разогрева асфальтобетонное покрытие разрыхляется граблями на всю глубину выбоины, к нему добавляют новую горячую асфальтобетонную смесь из бункера-термоса, перемешивают со старой смесью, распределяют по всей ширине карты слоем больше глубины в 1,2-1,3 раза с учётом коэффициента уплотнения и уплотняют от краёв к середине ремонтируемого места ручным виброкатком или самоходным катком. Места сопряжения старого и нового покрытий разогревают с помощью линейки горелок, входящих в состав асфальторазогревателя. Линейка горелок - это передвижная металлическая рама с укреплёнными на ней горелками инфракрасного излучения, которые снабжаются газом из баллонов по гибкому шлангу. Во время проведения ремонтных работ температура покрытия должна быть в пределах 130- 150°С, а к концу работ по уплотнению - не ниже 100-140°С.
Применение асфальтонагревателя значительно упрощает технологию ямочного ремонта и повышает качество работ.
Применение асфальторазогревателей, работающих на газе, требует особого внимания и соблюдения правил техники безопасности. Не допускается работа газовых горелок при скорости ветра более 6-8 м/с, когда порывом ветра может быть погашено пламя на части горелок, а газ из них будет поступать, сконцентрируется в большом количестве и может взорваться.
Значительно безопаснее асфальторазогреватели, работающие на жидком топливе или с электрическими источниками инфракрасного излучения.
Ремонт асфальтобетонных покрытий с применением специальных машин для ямочного ремонта или дорожных ремонтеров . Наиболее эффективным и качественным видом ямочного ремонта является ремонт, выполняемый с применением специальных машин, которые называют дорожными ремонтёрами. Дорожные ремонтёры применяются как средство комплексной механизации дорожно-ремонтных работ, поскольку с их помощью производится не только ямочный ремонт дорожных покрытий, но также заделка трещин и заливка швов.
Технологическая схема ямочного ремонта с использованием дорожного ремонтёра включает в себя обычные операции. Если ремонтёр оснащён разогревателем, технология ремонта значительно облегчается.
Упрощённые способы ямочного ремонта (инъекционные методы) . В последние годы все более широкое распространение получают упрощенные способы ямочного ремонта с использованием специальных машин типа «Savalco» (Швеция), «Раско», «Дьюра Петчер», «Блоу Петчер» и др. В России аналогичные машины выпускают в виде специального прицепного оборудования - пломбировщика марки БЦМ-24 и УДН-1. Ремонт выбоин инъекционным методом выполняют с применением катионной эмульсии. Очистку выбоины под ремонт осуществляют струёй сжатого воздуха или методом всасывания; подгрунтовку - подогретой до 60-75°С эмульсией; заполнение - чернёным в процессе инъекцирования щебнем. При этом методе ремонта обрубку кромок можно не производить.
В качестве ремонтного материала используют щебень фракции 5-8 (10) мм и эмульсию типа ЭБК-2. Применяют концентрированную эмульсию (60-70 %) на битумах БНД 90/130 или 60/90 с ориентировочным расходом 10-11 % от массы щебня. Поверхность отремонтированного участка присыпают белым щебнем слоем в одну щебёнку. Движение открывают через 10-15 мин. Работы выполняют при температуре воздуха не ниже +5°С как на сухом, так и влажном покрытии.
Ямочный ремонт инъекционным методом выполняют в следующем порядке (рис. 13.12):
Рис. 13.12. Ямочный ремонт по упрощённой технологии:
1 - очистка выбоин продувкой сжатым воздухом; 2 - подгрунтовка битумной эмульсией; 3 - заполнение щебнем, обработанным эмульсией; 4 - нанесение тонкого слоя необработанного щебня
первый этап - место ямы или заплаты очищают струей воздуха под давлением, чтобы удалить кусочки асфальтобетона, воду и мусор;
второй этап - подгрунтовка битумной эмульсией дна, стенок выбоины и поверхности прилегающего к ней асфальтобетонного покрытия. Поток эмульсии регулируют контрольным клапаном на основном сопле. Эмульсия поступает в воздушный поток из разбрызгивающего кольца. Температура эмульсии должна быть около 50°С;
третий этап - заполнение выбоины ремонтным материалом. Щебень вводится в поток воздуха при помощи винтового транспортёра, затем попадает в главный мундштук, где покрывается эмульсией из разбрызгивающего кольца, а из него обработанный материал с высокой скоростью выбрасывается в выбоину, распределяется тонкими слоями. Уплотнение происходит за счёт сил, возникающих в результате высоких скоростей выбрасываемого материала. Управление подвесным гибким рукавом осуществляется дистанционно оператором;
четвёртый этап - нанесение защитного слоя из сухого необработанного щебня на участок заплаты. При этом клапан на основном сопле, управляющем потоком эмульсии, выключен.
Следует отметить, что исключение предварительной обрубки краёв выбоины приводит к тому, что в прикромочной зоне выбоины остаётся старый асфальтобетон с нарушенной структурой, имеющий, как правило, пониженное сцепление с нижележащим слоем. Срок службы такой заплаты будет меньше, чем при традиционной технологии. Кроме того, заплаты имеют неправильные формы, что ухудшает внешний вид покрытия.
Ямочный ремонт с применением литых асфальтобетонных смесей . Отличительной особенностью литых асфальтобетонных смесей является то, что их укладывают в текучем состоянии, вследствие чего они легко заполняют выбоины и не требуют уплотнения. Мелкозернистый или песчаный литой асфальт можно применять для ремонта при пониженной температуре воздуха (до -10°С). Чаще всего для ремонтных работ применяют песчаную литую асфальтобетонную смесь, состоящую из природного или искусственного кварцевого песка в количестве 85 % по массе, минерального порошка - 15 % и битума - 10-12 %. Для приготовления литого асфальта применяют вязкий тугоплавкий битум с пенетрацией 40/60. Смесь приготовляется в смесительных установках с мешалками принудительного действия при температуре перемешивания 220-240°С. Транспортировка смеси к месту укладки осуществляется в специальных передвижных котлах типа «Кохер» или в бункерах-термосах.
Доставленная смесь при температуре 200-220°С выливается в подготовленную выбоину и легко разравнивается с помощью деревянных гладилок. Легкоподвижная смесь заполняет все неровности, благодаря высокой температуре разогревает дно и стенки выбоины, в результате чего достигается прочное соединение ремонтного материала со стороны покрытия.
Поскольку мелкозернистая или песчаная литая смесь создает поверхность покрытия с повышенной скользкостью, необходимо применять меры для повышения его сцепных качеств. В этих целях немедленно после распределения смеси по ней рассыпают чёрный щебень 3-5 или 5-8 с расходом 5-8 кг/м 2 так, чтобы щебень был равномерно распределен слоем в одну щебенку. После остывания смеси до 80-100°С прикатывают щебень ручным катком массой 30-50 кг. Когда смесь остынет до температуры окружающего воздуха, лишний щебень, который не втопился в смесь, сметают и открывают движение.
Укладка литых асфальтобетонных смесей при ямочном ремонте может производиться вручную или специальным асфальтоукладчиком с системой обогрева. Достоинство этой технологии состоит в том, что исключаются операции по подгрунтовке ремонтной карты и уплотнению смеси, а также в высокой прочности ремонтного слоя и надёжности швов сопряжения нового и старого материалов. Недостатки состоят в необходимости применения специальных смесителей, передвижных катков с подогревом и смесителей или термосов-бункеров, вязких тугоплавких битумов, а также повышенных требований к технике безопасности и охране труда при работе со смесью, имеющей очень высокую температуру.
Кроме того, литой асфальт в процессе эксплуатации имеет значительно большую прочность и меньшую деформативность по сравнению с обычным асфальтобетоном. Поэтому в случае, когда литым асфальтом ремонтируется покрытие из обычного асфальтобетона, через несколько лет это покрытие начинает разрушаться вокруг заплаты из литого асфальта, что объясняется разницей в физико-механических свойствах старого и нового материала. Литой асфальт чаше всего применяют при ямочном ремонте городских дорог и улиц.
Одним из путей упрощения технологии работ и увеличения строительного сезона является применение в качестве ремонтного материала холодных асфальтобетонных смесей на полимербитумном вяжущем (ПБВ). Эти смеси приготавливают с использованием комплексного вяжущего, которое состоит из битума вязкостью 60/90 в количестве около 80 % по массе вяжущего, полимерной модифицирующей добавки в количестве 5-6 % и растворителя, например дизельного топлива, в количестве 15 % по массе вяжущего. Вяжущее готовится путём перемешивания составляющих при температуре 100-110°С.
Асфальтобетонная смесь на ПБВ готовится в смесителях с принудительным перемешиванием при температуре 50-60°С. Смесь состоит из мелкого щебня фракций 3-10 в количестве 85 % по массе минерального материала, отсева 0-3 в количестве 15 % и вяжущего в количестве 3-4 % от общей массы минерального материала. Затем смесь складируется в открытый штабель, где она может храниться до 2 лет или загружается в мешки или бочки, в которых она может храниться несколько лет, сохраняя свои технологические свойства, в том числе подвижность, пластичность, отсутствие слёживаемости и высокие адгезионные характеристики.
Технология ремонта с применением этой смеси чрезвычайно проста: смесь из кузова автомобиля или из бункера дорожного ремонтера вручную или при помощи рукава подаётся в выбоину и разравнивается, после чего открывается движение транспорта, под действием которого происходит формирование дорожного слоя. Весь процесс ремонта выбоины занимает 2-4 минуты, поскольку исключаются операции по разметке карты, вырубке и очистке выбоины, а также уплотнению катками или виброкатками. Адгезионные свойства смеси сохраняются и при укладке её в выбоины, заполненные водой. Работы по ремонту могут выполняться при отрицательной температуре воздуха, предел которой требует уточнения. Все это делает указанный метод ямочного ремонта весьма привлекательным для практических целей.
Однако он обладает и рядом существенных недостатков. Прежде всего есть вероятность быстрого разрушения отремонтированной выбоины вследствие того, что не удаляются её ослабленные края. При выполнении работ в сырую погоду или при наличии воды в выбоине часть влаги может попасть в микротрещины и поры старого покрытия и при понижении температуры покрытия ниже 0 замерзнуть. При этом может быть инициирован процесс разрушения зоны сопряжения нового и старого материалов. Вторым недостатком этого метода ремонта является сохранение после ремонта неправильной внешней формы выбоины, что ухудшает эстетическое восприятие дороги.
Наличие большого количества способов ямочного ремонта даёт возможность выбора оптимального из них исходя из конкретных условий с учётом состояния дороги, количества и размеров дефектов покрытия, наличия материалов и оборудования, сроков выполнения ремонта и других обстоятельств.
В любом случае необходимо стремиться к ликвидации ямочности на ранней стадии её развития. После ямочного ремонта во многих случаях целесообразно устроить поверхностную обработку или уложить защитный слой, которые придадут однообразный внешний вид покрытию и предотвратят его разрушения.
Наиболее распространённый вид дорожного покрытия - это асфальт. Он удобен не только из-за не очень сложной технологии изготовления и укладки. Асфальтное покрытие легко ремонтируется и обновляется.
Почему портится асфальт
Основные факторы, которые приводят к повреждению дорожного покрытия:
- нарушение технологии укладки;
- сезонные температурные изменения и агрессивная внешняя среда;
- трансформация грунта;
- превышение расчётных нагрузок.
К нарушениям технологии укладки относят работы во влажную погоду или использование асфальта при температуре окружающей среды, которая не соответствует технологическим нормам для данного вида материала. Влага, попавшая во время укладки даже в очень небольших количествах, в зимнее время при замерзании начнёт расширяться и разорвёт целостность дороги. Кроме того, во влажную погоду трудно добиться полной адгезии асфальта и основания.
Внешние факторы так же очень сильно влияют на срок службы дорожного покрытия.
Высокая температура летом размягчает асфальт и обычный гружёный автомобиль оставит на нём вмятины. Если же проедет тяжёлый транспорт с гусеничным ходом, тогда к ремонту асфальта можно приступать сразу.
В зимнее время не только замёрзшая вода даёт трещины на дорожном полотне. Борьба с гололёдом в виде посыпки солью или абразивными веществами так же приносит существенный вред целостности дорог, появляются ямы, впадины.
Часто, к появлению трещин приводят поднявшиеся грунтовые воды, смещение нижних слоёв грунта. В таком случае мелким локальным ремонтом не обойтись и требуется полномасштабная замена покрытия.
Виды ремонтных работ
В соответствии с повреждением, дорожное полотно может требовать такие виды ремонта:
- капитальный;
- текущий.
Капитальный ремонт может быть также двух видов:
- локальный, при котором снимается верхний повреждённый слой, полученное пространство пропитывают растворами и заливают битумом, затем только кладётся новый слой асфальта;
- полномасштабный, предусматривающий удаление всего покрытия и замена на новый.
Различают несколько видов текущего ремонта асфальта:
- ямочный;
- устранение трещин;
- нанесение «ковриков износа».
Перед проведением ремонтных работ необходимо определить масштабы повреждения: при обнаружении 1-2 трещин их можно заделать битумом или битумно-каучуковой смесью, а при наличии групповых сеток, которые пересекаются под разными углами, лучше провести ямочный ремонт асфальта. Если же видны сдвиги слоёв или всё полотно выглядит как сплошная сетка из разрывов, тогда проводят капитальный ремонт и полностью заменяют всё покрытие.
Ремонтируем небольшие повреждения - трещины
Проведение ремонта трещин с помощью битума наиболее простой способ устранения повреждений дороги. Основные этапы ремонтных работ:
- очистка трещины от загрязнения, пыли, мусора;
- продуть и просушить место разлома;
- прогреть всю трещину так, чтобы асфальт нагрелся, но не начал течь;
- нагрев битума и его заливка в щель;
- выравнивание поверхности.
Совет мастера! Вместо битума можно использовать герметики как горячие, так и холодные.
Ещё один распространённый способ заделки трещин - это с помощью битумно-каучуковой ленты. Лента укладывается в разлом, который предварительно зачищен и промазан битумом. Чтобы получить герметичное покрытие смесь из битума и каучука тщательно трамбуют внутрь повреждения.
Использование ямочного метода ремонта
Наиболее часто применяемый способ устранения повреждений - это ямочный ремонт асфальта. Существует несколько методов проведения такого ремонта:
- с применением горячего асфальта;
- холодный способ;
- литое покрытие;
- инфракрасный ремонт;
- холодная струйно-инъекционная технология.
Чтобы правильно выбрать конкретный метод, необходимо предусмотреть его хороший результат для конкретного вида повреждения, а это зависит от таких факторов:
- совпадение применяемого материала с основным покрытием по плотности, ровности, шероховатости;
- доступность оборудования, обеспечивающего технологию выбранного метода;
- погодные условия;
- экономическая выгодность, зависящая от возможности быстрого восстановления движения и стоимости самих ремонтных работ.
Необходимость проведения ремонтных работ не только в летне-весенний период, а круглогодично предполагает использовать чаще всего холодные смеси. Кроме того, что их можно укладывать даже при минусовой температуре, они ещё и долго хранятся, тогда как горячий асфальт предполагает укладку сразу после изготовления.
Обратить внимание! На строительном рынке представлено несколько видов холодных смесей: эмульсионно-минеральные, органоминеральные, эмульсионные. Отличаются по срокам хранения и температуре внешней среды, позволяющей их применять.
Технология ямочного ремонта асфальта с помощью холодной смеси имеет несколько этапов:
- очищение дорожного полотна от пыли, грязи, снега;
- проведение разметки места разломов как единичных, так и сеточных;
- вырезание контуров выбоин, ям;
- зачистка вырезанных ям от пыли и мусора;
- прогревание всей поверхности выбоины, включая стенки;
- пропитывание стенок, дна ямы вяжущим веществом на органической основе;
- укладка, утрамбовка самого холодного наполнителя.
Из этой цепочки работ можно исключить вырезание части покрытия, если сами выбоины и трещины не очень большие. Но тогда следует уделить больше внимания именно утрамбовке холодной смеси.
Новое веяние в обновлении дорог
Наиболее экономичным и экологичным является инфракрасный ремонт асфальта. Экономия достигается тем, что используется минимальное количество нового асфальта. Экологичность в том, что нет высокого уровня шума и пыли, которые сопровождают удаление старого покрытия, нет необходимости в перекрытии движения.
Суть инфракрасного метода состоит в прогревании изнутри поврежденного покрытия и заделка трещин и повреждений этим же составом. В результате получается отремонтированное бесшовное дорожное полотно, что значительно повышает время его эксплуатации. Проводят инфракрасный ремонт асфальта в такой последовательности:
- очищается полотно от пыли, влаги, грязи;
- с помощью установки, которая осуществляет инфракрасный нагрев, прогревается повреждённый участок;
- прогретый и размягчённый материал рыхлится так, чтобы убрать соединения, неровности;
- при необходимости для полного заполнения ямки или выбоины добавляется немного новой смеси;
- повреждённое место уплотняется и разравнивается.
В результате получается обновлённый участок, с минимальными затратами на ремонт и без видимых проявлений повреждений.
