Технология строительства покрытий из ненапряженного бетона

Транспортирование цементобетонной смеси

Главная особенность транспортирования смеси от ЦБЗ к месту укладки вызвана высокой производительностью бетоноукладочных комплектов и заводов по приготовлению бетонной смеси, необходи­мостью равномерного и стабильного темпа их работы. Количество транспортных средств назначают с учетом состояния путей подвоза и постоянно меняющейся дальности возки. Комплект бетоноукладочных машин работает без перерывов в течение рабочей смены. На место укладки смесь должна поступить требуемой подвижности, для чего нужно учитывать длительность перевозки, температуру воздуха и силу ветра. Если температура выше 30° С, а район строительства расположен в условиях сухого и жаркого климата, смесь уклады­вают в вечернее и ночное время. Наилучшим средством для транс-

портировки смеси являются бетоновозы, но в связи с их недостат­ком перевозку осуществляют большегрузными автомобилями-само­свалами. В некоторых зарубежных странах бетонную смесь транс­портируют в автомобилях-самосвалах грузоподъемностью 20—30 т. Как бетоновозы, так и автомобили-самосвалы разгружают смесь на основание. Только при укладке бетонной или цементопесчаной смеси на песок или на основание, по которому уложена арматура, выгрузку осуществляют в приемное устройство распределителя.

Кузова автомобилей-самосвалов оборудуют для перевозки бе­тонной смеси: они должны быть водонепроницаемыми, иметь глад­кую поверхность днища. При необходимости применяют тенты для укрытия смеси от высыхания или увлажнения при транспортировке. Кузова автомобилей-самосвалов после выгрузки бетонной смеси промывают, для этого на месте укладки создают моечный пункт.

Для улучшения условий перевозки бетонной смеси полезно стро­ительство покрытия начинать от ЦБЗ. Тогда после набора бетоном проектной прочности, но не ранее завершения периода ухода, мож­но для перевозки смеси использовать готовую часть покрытия.

Безрельсовая укладка бетонной смеси. Прототипом для создания отечественного комплекта машин ДС-100 явился американский f комплект машин «Автогрейд». В состав комплекта входят: профилировщик основания ДС-97, навесной конвейер-перегру­жатель ДС-98, распределитель материалов ДС-99, бетоноуклад­чик ДС-101, погружатель арматуры ДС-102, прицепная арматурная тележка ДС-103, бетоноотделочная машина ДС-104, машина для на­несения пленкообразующих материалов ДС-105, нарезчик попереч­ных швов ДС-112, нарезчик продольных швов ДС-115, заливщик швов ДС-67, машина ДНШС-60 для нарезки контрольных швов.

Профилировщик основания ДС-97 (рис. 35) при профилирова­нии земляного полотна и цементогрунтового основания может работать с навесным конвейером-перегружателем ДС-9'8.

Техническая характеристика профилировщика

Мощность силовой установки, л. с...... 425

Рабочая скорость, М/мин................. О— 18

Транспортная скорость (вперед, назад), м/мин.. О-72
Ровность плакировки с отклонением от заданного уров-­
ня, мм............. ±3,2

Ширина обрабатываемой полосы, м........ 8,53

Рабочие органы:

количество фрез........................................ 2

количество шнеков.................................... 2

диаметр шнека и фрезы, мм.................. 762

длина шнека и фрезы, м....................... 4,267

диапазон регулировки скорости вращения шнека к

фрезы, об/мин............. 0---75

Рис. 35. Схема работы профилировщика:

/ — профилировщик основания ДС-97; 2 - навесной конвейер-перегружатель ДС98; 3 — автомобиль самосвал КрАЗ 256Б на разгрузке смеси; 4- профилировщик на распределениисмеси

Профилирующий орган (отвал):

количество отвалов.......... 2

высота отвала, мм ……………... 762

количество ножей на отвале............................ 2

длина режущей кромки ножа, м..... 2.134

Продольная база машины, м............... 9,754

Колея передних и задних гусениц, м 8,077—6,388

Просвет, м........................... 0,458

Масса машины в рабочем положений, кг...32659
Транспортное положение, кг:

основная рама............ 20412

четыре гусеничные тележки................. 12247

Техническая характеристика конвейера перегружателя

Коллекторный конвейер:

длина, мм......................................................., 4720

ширина, мм......................................................... 1520

скорость передвижения ленты, м/мин.......... 58

Конвейер для погрузки и разгрузки:

длина, мм............................................................ S230

ширина, мм...................... ''.......................... 910

скорость передвижения ленты, м/мин........... 122

угол поворота.................................................... 180^е

Профилировщик работает от одной копирной струны. Его мож­но применять при устройстве верхнего слояземляного полотна. Как правило, его используют на постройке основания из укреплен­ного грунта. Смесь с завода подвозят автомобилями-самосвалами КрАЗ-256Б

Рис. 36 Уплотнение и профилирование укрепленного основания 1 — самоходные латки на пневматически» шинах Д 627; 2 — профилировщик основания ДС-97; 3 — конвейер перегружатель ДС 98

На уплотнении и профилировании основания профилировщик может работать с навесным конвейером-перегружателем и кат­ками на пневматических шинах типа Д-627 (рис. 36). При профи­лировании основания, которое иногда называют калибровкой, как и при аналогичной операции на земляном полотне, снимают избыток смеси, которую грузят в автомобили и отвозят в установленное место. При основании из цементогрунта после профилирования ос-

Рис. 37. Распределение бетона при подаче его с обочины и укладка арматурной сетки:

1 — распределитель материалов ДС-99; 2 — арматурная тележка ДС-103; 3 — погружатель арматуры; 4 — бетоноукладчик ДС-101

нования необходима обработка его пленкообразующими материала­ми. Для этого применяют лак-этиноль, разжиженный битум и дру­гие материалы. После этой операции следует технологический пе­рерыв, достаточный для набора прочности цементогрунтом. Основа­ние строят на ширину 8,5 м для прохода гусениц и колес всех после­дующих машин комплекта ДС-100.

Первой операцией по строительству покрытия является распре­деление бетонной снеси при подаче ее с обочины и укладка арма­турной сетки (рис, 37). На данной операции работают распредели­тель ДС-99, прицепная арматурная тележка ДС-103 и погружатель арматуры ДС-Ш2.

Техническая характеристик?, распределителя

Производительность, м³/ч.................. 1147

Ширина распределения, м................... до 8,53

Толщина распределяемого слоя, м..... 0,4

Мощность силовой установки, л. с...... 235

Скорость передвижения, м/мин:

рабочая................................................. 0—18

транспортная........................................ 0,36—72

'Объем бункера, м^{3.....................................................} 0,1

Рабочие органы:

транспортер с приемным бункером...... 1

распределительный шнек............... 1

дозирующая заслонка........................ 1

Продольная база, м.......................... 8200

Колея передних и задних гусениц, м 8,077—6,858

Общая масса, кг.................................... 37500

Масса укладочного навесного оборудования, кг 10000

Чаще распределитель ДС-99 используют для выгрузки и распре­деления смеси на заранее установленную на основание арматуру не­прерывно армированного покрытия либо на песчаный слой, устраи­ваемый в трудных грунтово-гидрологических условиях. На рис. 37 показана выгрузка бетонной смеси из автомобиля-самосвала КрАЗ-256Б в приемный бункер, находящийся на обочине. Этот бункер убирают под ДС-99 и дают возможность проехать автомоби­лю-самосвалу под разгрузку. Бункер закреплен па загрузочном транспортере, расположенном во внутреннем пространстве ДС-99 поперек покрытия, и, следовательно, допускает выгрузку бетонной смеси с этого транспортера в любую точку по ширине проезжей ча­сти. В обычных условиях, т. е. когда автомобили-самосвалы могут заезжать на основание, ДС-99 обычно работает на раскладке сме­си на ширину 7,3 м. Предварительная раскладка повышает качест­во проработки и раскладки смеси бетоноукладчиком ДС-101. При возможности заезда автомобилей-самосвалов на основание распре­делитель ДС-99 работает без поперечного транспортера.

Техническая характеристика бетоноукладчика

Производительность, м/смену............ 1500

Ширина укладываемой полосы покрытия, м 7,5

Толщина укладываемого слоя, м … 0,35

Скорость передвижения, м/мин:

рабочая.................................................. 0—18

транспортная......................................... 0—72

Мощность силовой установки, л. с...... 425

Рабочие органы:

распределительный шнек..................... 1

дозирующая заслонка....................... 1

пакет глубинных вибраторов............ 1

вибрационный брус......................... 1

качающийся брус......................... 2

выглаживающий брус.................... …. 1

Продольная база, м........................... 9,754

Колея передних и задних гусениц, и 8,077 -6.858

Масса, кг............ 36000

Схема размещения рабочих органов бетоноукладчика ДС-101 показана на рис. 38. После его прохода бетонная лента шириной 7,5 м готова, остаются операции по улучшению поверхности по­крытия, уход за бетоном, нарезка и заливка швов. Когда требует­ся нарезка контрольных швов в свежеуложенном бетоне или ком­бинированным способом, машина ДНШС-60 следует за ДС-101.

Рис. 38. Схема размещения рабочих органов бетоноукладчика ДСМП1:

/ —- шнековый распределитель бетонной смеси, состоящий из двух независимых реверсивных частей; 2 — дозирующий брус, регулирующий толщину бетонной смеси с учетом осадки на уплотнение; 3 — глубинные вибраторы {15 шт.) для предварительного уплотнения смеси; 4 — профилирующий вибробрус: 5 и 6 — первичный и вторичный уплотняющие вибробрусья с механизмом поперечного качения; 7 — кромкообразователь и выглаживающая плита

Рис. 39 Выглаживание поверхности бетонного покрытия бетоноотделочной ма­шиной ДС-104

На рис. 39 показана технологическая операция по выглажива­нию поверхности бетонного покрытии и нанесению бороздок, созда­ющих шероховатость.

Техническая характеристика бетоноотделочной машины

Ширина обрабатываемой полосы, м...... 7.92

Мощность силовой установки, л с............ 47

Рабочие органы:

диагональная выглаживающая труба..... 2

длина трубы, м.......................................... 6,06

диаметр трубы, м....................................... 0,243

Тип шин........................................................ 12X16,5

Скорость передвижения (вперед и назад), м/мин.. 0—71,3
Бак для воды:

количество.............................................. 2

объем одного бака, л.............................. 512

После выглаживания более 95% площади покрытия имеют ров­ность, характеризуемую просветом до 3 мм под трехметровой рей­кой. Только несколько процентов площади остаются с ровностью до о мм. Таким образом, достигают отличной ровности, обеспечиваю­щей комфортность движения, как па самых лучших асфальтобетон­ных покрытиях.

На следующей технологической операции (рис, 40) наносят вла­гозащитную пленку на три (горизонтальную и две боковые) по­верхности покрытия машиной ДС-105.

Непосредственно после укладки и отделки бетона производят нарезку поперечных швов. Однако нарезку шва лучше выделять в самостоятельную технологическую операцию.

Нарезку продольного шва осуществляют нарезчиком ДС-1'15 (рис. 41). Герметизация швов — завершающая технологическая

Рис. 40. Нанесение влагозащитной пленки и нарезка поперечного шва:

/ — машина для нанесения пленкообразующих материалов ДС-105; 2 — нарезчик поперечных швов ДС-112

операция по устройству покрытия; ее осуществляют заливщиком швов ДС-67 (рис. 42).

Рис. 41 Нарезка продольного шва

Подготовительные работы. Важной технологической операцией является установка копирных струн, которые обеспечи­вают ровность конструктивных слоев дорожной одежды. Копирные струны устанавливают с двух сторон для работы бетоноукладчика со скользящими формами, от одной струны допускают работу про­филировщика с системой поперечной стабилизации уровня, распре­делителя, бетоноотделочной машины и машины для нанесения пленкообразующих материалов. Линию копирной струны разбива­ют с помощью теодолита и нивелира на 0,5—1 м по высоте и на 7 м от оси дороги. Струну закрепляют в кронштейнах на стойках, располагаемых через 4—6 м на кривых и через 15 м на прямых уча­стках дороги общей длиной не менее суточной захватки потока по устройству данного конструктивного слоя.

Рие. 42. Герметизация шва

прокладки для швов расши­рения со штырями и их поддерживающей арматурой устанавлива­ют на подготовленное основание и закрепляют. После прохода бе­тоноукладчика положение прокладки исправляют вручную. Если покрытие должно быть армировано, арматуру также заблаговре­менно выставляют на основание. В этом случае укладка бетонной смеси возможна только через бункер распределителя.

Строительство покрытия. К работе по строительству покрытия приступают после завершения подготовительных работ, включая подготовку путей подвоза смеси, готовность к работе ЦБЗ и бетоноукладочпого комплекта, наличие материалов для ухода за бетоном и т. д. Распределение бетонной смеси с припуском па уп­лотнение обычно производят распределителем ДС-99 (рис. 43) До­пустимо распределение смеси бетоноукладчиком при возможности выгрузки ее из автомобиля-самосвала непосредственно на основа­ние. Распределение бетонной смеси ведут равномерно по всей шири­не покрытия. Разрыв между распределителем и бетоноукладчиком в зависимости от погоды составляет от 10 до 30 м.

Важнейшей технологической операцией является уплотнение бе­тонной смеси и формирование покрытия, выполняемое бетоноуклад­чиком ДС-101 (рис.44).

До бетонирования производят предварительную, а затем в про­цессе пробного бетонирования окончательную настройку рабочих органов всех машин комплекта. Бетоноукладчик перемещается со стабильной скоростью. Кроме того, необходимо, чтобы глубинные вибраторы были полностью заглублены в смесь, а перед соответст­вующими рабочими органами были валики бетонной смеси высотой 20—25 см, что обеспечивает сплошность поверхности покрытия. Вы-

Рис. 43. Распределитель ДС-9У в работе

Рис. 44 Бетоноукладчик ДС-101 в работе

глаживание поверхности осуществляют бетоноотделочной машиной ДС-104 (рис. 45).

Устройство и заполнение температурных швов. При устройстве шва расширения в свежеуложенном бетона на верхнюю часть деревянной прокладки (рис. 46) после удаления слоя бетона над швом расширения последовательно устанавливают 'вспомогательные резиновые шаблоны длиной 1,75 или 1,87 м. Раз­рыхленную часть бетонной смеси укладывают обратно в паз шва, тщательно уплотняют при одновременном разравнивании. Кромки

Рис. 45. Бетоноотделочная машина ДС-104 в работе.

краев смежных плит отделывают и закругляют радиусом 5—10 мм. Шаблоны извлекают из паза после набора бетоном прочности 80—100 МПа и создают условия для нормального твердения бето­на. В последующем паз заливают герметиком.

Поперечные швы сжатия устраивают в два этапа. На первом этапе в свежеуложенном бетоне с помощью машины ДНШС-60 на­резают шов, в него вставляют полиэтиленовую или другого типа прокладку не менее чем на 1/4 толщины слоя. На втором этапе пос­ле набора бетоном прочности 8-=-10 МПа над прокладкой нареза­ют паз шириной не менее 8 мм нарезчиком с алмазными дисками. Если такой шов устраивают в бетонной смеси, уложенной машина­ми со скользящей опалубкой, на первом этапе необходимо приме­нить приставные формы длиной 50—70 см с прорезями для про­хождения вибросошника. Продольный шов устраивают диалогично первому этапу данной технологии. Его нарезку ведут немедленно после отделки смеси и заканчивают через 20—30 мин, Рабочий шов(рис. 47. а) устраивают с помо­щью опалубки в виде шаблона из досок (рис. 47. б).

При устройстве швов в за­твердевшем бетоне возникает опасность появления трещин, особенно при суточных перепа­дах температурь! на поверхно­сти покрытия в 12° С и более. Поэтому принимают одну из следующих мер. При бетониро­вании покрытия до 13 ч солнеч­ного дня производят двухста-дийную нарезку пазов швов сжатия, а именно до 22—24 ч первых суток при прочности бе­тона в 5ч-7 МПа нарезают одним алмазным диском паз шириной до 4 мм на проектную глубину. При этом возможно небольшое выкрашивание бето­на. Во второй стадии после на­бора бетоном прочности 8ч-10 МПа уширяют верхнюю часть паза до 9 мм двумя ал­мазными дисками на глубину 30 мм. В условиях ожидаемого резкого снижения температуры по этому способу взрезают кон­трольные швы через три-четы­ре или две-три плиты, При пе­репаде температуры на поверх­ности покрытия менее 12 °С бе-

Рис. 46. Устройство паза шва расши­рения резиновым шаблоном: 1прокладка; 2— шаблон

Рис, 47. Конструкция рабочего шва и угольника-шаблона при толщине покры­тия 22 см

тонирование после 16 ч и нарезку всех швов производят при проч­ности бетона более 10 МПа до 24 ч следующих суток. Нарезку швов расширения и затвердевшем бетоне производят точно над гребнем прокладки тремя алмазными дисками, насаженными на один вал.

Работы по герметизации швов производят в сухую погоду при температуре воздуха не ниже 5° С. Заполнение швов, нарезанных в свежеуложенном бетоне, производят не ранее чем через 7 сут, а в затвердевшем бетоне — немедленно после их промывки и просушки.

Уход за свежеуложенным бетоном. Уход начинают немедленно после отделки поверхности покрытия. Длительность ухода —до набора проектной прочности, но не менее 28 сут. Основ­ным способом ухода является применение пленкообразующих ве­ществ. До их применения, особенно в сложных погодных условиях, обязательно укрытие влажной мешковиной, полиэтиленовой плен­кой и другими материалами. Пленкообразующие материалы нано­сят после исчезновения влаги с поверхности смеси в количестве 400 г/м² при температуре воздуха ниже 25° С 600 г/м², если темпе­ратура выше 25°С многосопловым распределителем ДС-105. Жид­кость ПМ-86 предварительно тщательно перемешивают. Все жид­кости фильтруют во избежание засорения сопел. При температуре воздуха выше 25° С розлив производят за два прохода машины с интервалом в 20—30 мни- Боковые поверхности покрытия также покрывают пленкообразующим материалом. После нарезки швов в затвердевшем бетоне пленку немедленно вновь возобновляют с помощью малогабаритного распределителя.

Строительство покрытий комплектом машин, перемещающихся по рельс-формам. До создания комплектов ДС-100 производили строительство покрытий комплектом машин, перемещающихся по рельс-формам.

Подготовительные работы. Земляное полотно для бетон­ных покрытий, их устойчивости и прочности играет особую роль. По­этому во всех случаях земляное полотно заканчивают не менее, чем за год до устройства покрытия. Принимают и другие меры, обеспе­чивая повышенную однородность по плотности (коэффициент уплот­нения верхних слоев земляного полотна не менее 1,0), а также применяя песчаные, супесчаные и легкие суглинистые, т. е. непучинистые грунты. Основанием под бетонные покрытия могут служить цементогрунтовые, щебеночные, шлаковые, гравийные и песчаные материалы. В последнее время все большее значение приобретают основания из тощего бетона. Строительство цементогрунтовых, битумогрунтовых, шлаковых и гравийных оснований производят по обычным правилам (см. гл. 6).

Выравниваюший слой толщиной 5 см из необработанных вяжущими песков укладывают на щебеночные и гравийные основания. Этот слой, а также песчаное основание профилируют и уплот­няют профилировщиками ДС-502А (Д-345А) и ДС-502Б (Д-345Б), которые применяют и при устройстве выравнивающего слоя из пе­ска, обработанного битумом.

В последнее время создан комплект гидрофицированных рель­совых машин: шнековый распределитель бетонной смеси ДС-507, бетоноотделочная машина ДС-508 и профилировщик ДС-509, профилирующий основания из укрепленных вяжущими грунтов, песчаные основания и выравнивающий слой.

Техническая характеристика машин ДС-507, ДС-508

Ширина обрабатываемой полосы,.... 7; 7,5

Расчетнаяпроизводительность, м/смену.. 250—500; 250 -500

Рабочими органами ДС-509 служат: две фрезы для профилиро­вания основания или шнеки для профилирования песчаного осно­вания; транспортер пли вибрационный брус. Транспортером удаля­ют срезанные излишки за пределы рельс-форм, а вибрационным брусом уплотняют основание. Песок для выравнивающего слоя за­возят на полосу бетонирования после установки рельс-форм. Его разравнивают автогрейдерами и увлажняют. Уплотнение профили­ровщиком ДС-509 осуществляют за один проход, профилировщи­ком ДС-502А(Б) —за два-три прохода.

Техническая характеристика профилировщиков основания

ДС-502А(Д-345А) ДС-502Б (Д-345Б)

Ширина обрабатываемой по-­
лосы, м........................ 7,0; 5,0;3,5 7,5; 3,75

Габариты, мм:

длина........................... 3244 3244

ширина........................ 8606, 6606, 5106 9106, 5356

высота......................... 2941 2941

База машины, ни..... 2600 2600

Масса, кг...................... 7390 7500

Наибольшее заглубление отва­ла

от уровня головок рельс форм,мм ……… … 300 300

Амплитуда колебаний уплотня­-ющего

вибробруса, мм....… 0,4 0,4

Расчетная производительность, м/ч 48 48

Установка арматуры. Армирование монолитных бетонных покрытий предусматривают в следующих случаях: при их устройст­ве на песчаных основаниях края плит усиливают продольной арма­турой в виде двух стержней диаметром 12 мм периодического про­филя; при тяжелом движении на дорогах I и II категорий предусмат­ривают усиление арматурными сетками при насыпях на болотах и над трубами или при насыпи выше 3 м; с целью сокращения коли­чества поперечных швов.

Установку арматуры, как и установку закладных деталей швов сжатия и продольного шва, осуществляют до начала бетонирования или в процессе бетонирования. Второй способ менее трудоемок, но требует специального оборудования.

Бетонирование. Металлические рельс-формы (рис. 48) слу­жат для перемещения комплекта машин и опалубкой для бетона. Установка рельс-форм — трудоемкая операция, требующая особой тщательности разбивочных работ с помощью геодезических инстру­ментов. В комплект входят профилирующие машины, осуществляю­щие распределение, уплотнение и отделку бетона, машины для уст­ройства деформационных швов, нанесения пленкообразующих ма­териалов, монтажа и демонтажа рельс-форм. В составе того же комплекта для уплотнения бетонной смеси и ее отделки выпускают машины ДС-504А (Д-376А) и ДС-504Б (Д-376Б). Машины рассчитаны на эффективную работу с бетонными смесями с осад­кой конуса 1—2 см.

Устройство швов сжатия и продольного шва в свежеуло­женном бетоне осуществляют нарезчиком ДНШС-60, кото­рый движется в потоке машин ' за бетоноотделочной машиной в 5-1-10 м от нее по рельс-фор­мам. После нарезки бетон от­делывают в зоне шва. В свя­зи с широким распространени­ем более совершенного метода нарезки в затвердевшем бето­не устройство швов в свеже­уложенном бетоне применяют все реже и реже. Остальные технологические операции ана­логичны применяемым при без­рельсовом способе устройства покрытий.

Рис. 48. Рельс-форма Д-280-4М (по­перечное сечение): 1 — лист; 2 — рельс; 3 -рельсовая опора (кронштейн): 4 — свайка (штырь); 5 — клиновой замок  

Дата добавления: 2015-06-04