Рекомендуемая толщина слоев усиления

При реконструкции дороги и расчете усиления нет необходимости проведения поверочного расчета на сдвиг слоев существующей одежды. Обычно старая одежда из каменных и грунтовых материалов укладывалась на слоях основания из рыхлых песчаных и грунтовых материалов. Материалы этих слоев за время эксплуатации настолько уплотняются и "сживаются" с верхними слоями, что опасаться сдвигов в основании не приходится. Исключения могут встретиться при реконструкции дорог V категории с тонкими дорожными покрытиями переходного и простейшего типов и, особенно в случаях, когда по реконструируемой дороге предполагается движение тяжелых грузовых автомобилей, которые ранее по дороге не проходили. В этих случаях нужно проводить проверку на сдвиг.

При усилении дорожных одежд приходится, учитывать, что старые дорожные одежды обычно имеют большие поперечные уклоны, чем назначаемые для современных усовершенствованных покрытий. Необходимо смягчать их поперечный уклон путем возвышения в средней части покрытия или повышением краев покрытия. Последний способ наиболее рационален. Обычно, по краям покрытия на 1/3 его ширины укладывают клинообразные слои выравнивания из каменных материалов обработанных битумом.

При одностороннем уширении дорожных одежд вначале со стороны уширения укладывают выравнивающий слой, а уже по нему основания на всю ширину проезжей части и покрытие. Приходится проводить работы по изменению поперечного профиля, вызванного смещением оси проезжей части в сторону уширения.

В тех случаях, когда старая дорожная одежда имеет недостаточную прочность и непригодна для использования в качестве основания для нового покрытия, старую одежду оставляют как дополнительный слой основания. Наиболее распространен этот вариант при устройстве нового цементобетонного покрытия, для которого старая дорожная одежда, будет служить основанием. После уширения старой дорожной одежды ее выравнивают, создавая гладкое с ровной поверхностью основание путем россыпи, распределения и уплотнения песка, обработанного битумом, реже цементом, слоем 3-5 см.

При усилении старых дорожных одежд необходимо считаться с некоторыми их особенностями. Усиление, особенно тонкими слоями, может быть обеспечено только при прочной связи нового покрытия со старым. Как правило, старые покрытия имеют разнообразные трещины, выбоины около кромок и другие разрушения и деформации. Поверхность их обычно запылена, загрязнена, и в нее впитались капли масел, теряемые автомобилями.

Укладка нового свежего материала, обработанного вяжущими на такую поверхность не гарантирует необходимого сцепления между ними. Опыт показывает что, при укладке на тщательно очищенное старое асфальтобетонное покрытие нового слоя асфальтобетонной смеси толщиной 3-6 см, на покрытии неизбежно повторяются дефекты старого покрытия. Уже через год все трещины и неровности старого покрытия начинают воспроизводиться на новом покрытии, причем тем скорее, чем меньше толщина нового слоя. Укладка нескольких тонких слоев также не дает хороших результатов. На подходах к некоторым московским мостам толщина старого асфальтобетона достигает 0,8 и даже 1,2 м. Когда на такое старое покрытие для его улучшения и выравнивания укладывают новый тонкий слой асфальтобетонной смеси, этот слой неизбежно растрескивается. Попытка устройства покрытия общей толщиной 12-15 см в виде не одного монолитного слоя, а последовательно укладываемых трех слоев также не всегда достигает цели. 0бъясняется это тем, что при раздельной укладке слоев их поверхность запылятся, слои остывают не одновременно и потому не работают как сплошной общий слой. Один из способов восстановления качества старых асфальтобетонных покрытий, направленный на достижение надежной связи между старым и новым слоями покрытий, заключается в разогреве, разрыхлении и "омоложении" старого асфальтобетона розливом эмульсии, приготовленной на основе нефтяных масел и смол-отходов переработки нефти. На взрыхленный и обработанный эмульсией старый асфальтобетон до его остывания укладывают новую смесь слоем 5 см. В результате достигается прочное соединение нового слоя со старым.

При усилении цементобетонных покрытий, уложенных на песчаное основание, широко применяют укрепление песка инъектированием вяжущих материалов. Для этого по всей площади покрытия в шахматном порядке через 2-3 м пробуривают сквозные отверстия, через которые под давлением нагнетают аэрированный цементный раствор, битумные эмульсии и горячие битумы.

В ФРГ старое покрытие, построенное в 1933 году, имевшее трещины и разрушения, было усилено. Под плиты был инъектирован цементный раствор, поверхность старого покрытия была выровнена цементным раствором. Поверх выравнивающего слоя укладывали слой песка (4-6 см), обработанного битумом, или синтетическую пленку толщиной 0,2 мм. На подготовленное таким образом основание было уложено новое цементобетонное покрытие толщиной 16 см, армированное продольной арматурой или сеткой. Обследования неизменно устанавливают хорошее состояние покрытия.

Исследования ученых и практика эксплуатации асфальтобетонных покрытий показали, что эти покрытия оказывают достаточное сопротивление трещинообразованию при толщине не менее 12-15 см. Современные асфальтоукладчики могут обеспечивать за один проход слой толщиной до 25 см при ширине до 12 м. Единовременная укладка толстого слоя смеси имеет преимущество перед послойной, т.к. создает покрытия более высокого качества, требует меньше времени и оборудования, может осуществляться в холодную погоду и даже в дождь. Оно позволяет снизить трудоемкость работ и обеспечивает интенсивное уплотнение. Увеличение толщины слоев связано с более медленным охлаждением смесей. При увеличении толщины слоя в 2 раза время охлаждения возрастает в 3 раза. Скорость укладчиков обратной пропорциональна толщине укладываемого слоя. Благодаря этому возрастает, продолжительность периода укатки и катки могут сделать большее число проходов. Проведенные в США исследования показали, что плотность асфальтобетона, укатываемого в толстых слоях, выше, чем в тонких.

Установлено, что укладка асфальтобетонных покрытий слоями большой толщины имеет следующие преимущества:

1. Смесь можно укладывать при более низкой температуре воздуха, не опасаясь ее преждевременного охлаждения;

2. Дождь во время укладки смачивает только одну поверхность толстого слоя, а не несколько поверхностей, как это происходит при последовательной укладке нескольких слоев;

3. Исключается плохое сцепление между собой из-за их загрязнения и различия в температуре;

4. Уменьшается дробление зерен.

Укладка асфальтобетонного покрытия слоем большой толщины обходится, по опытам ФРГ, дешевле, чем многослойная укладка, поскольку отпадает необходимость в повторных операциях для каждого слоя.