Кузнецов Д.С., Тимуш М.А., Осипов В.А.

Государственное высшее учебное заведение

«Луганский строительный колледж»(Украина)

Предложения по улучшению качества ремонта дорожных покрытий на мостах

Аннотация. Рассмотрены типовые разрушения покрытий в зоне влияния деформационных швов мостов. Даны предложения по улучшению качества ремонта дорожного покрытия искусственных сооружений.

Ключевые слова: деформационный шов, мост, дорожное покрытие, асфальтобетон.

Актуальность проблемы. Искусственные сооружения на дорогах, (мосты, путепроводы, эстакады и т.д.) считаются объектами повышенной опасности; потеря управления транспортных средств (ТС) на данных объектах чревата тяжелыми последствиями. Исходя из этого, становится актуальным вопрос сохранения на них однотипного покрытия без деформаций и хорошего коэффициента сцепления. К типичным деформациям на искусственных сооружениях помимо выбоин и колейности относятся характерные поперечные трещины, впоследствии трансформирующиеся в выбоины в районе деформационных швов (Рис. 1).

Рис. 1. Типичная деформация на покрытии моста

На сегодняшний день существует множество способов ликвидации таких деформаций, а именно:

- выравнивание коробов;

- устройство закладных деталей;

- заделка швов битумом и дискретным материалом;

- установка резиновых компенсаторов;

- применение бетонных приливов.

Однако все перечисление методы не дают абсолютной гарантии и защиты от возникновения новых деформаций.

Анализ публикаций. При изучении проблем ремонта дорожных покрытий на искусственных сооружениях в районе деформационных швов, были изучены и проанализированы работы и предложения отечественных и зарубежных исследователей, таких как: Г.М. Ильяшев, Н.С. Покровский, Н.Ф. Щавелев, А.Л. Можевитин, И.Л. Сапира. Рассмотренные нормативные документы, которые регламентируют все современные требования к искусственным сооружениям, а именно:

- ДСТУ Н Б. В.2.3-23-2009 «Настанова з оцінювання і прогнозування технічного стану автодорожніх мостів» [1];

- ДБН В.1.2-15-2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» [2].

Также изучена научная литература:

- концепция повышения эксплуатационной надежности мостовых сооружений на автомобильных дорогах государств - участников СНГ на 2008-2015 годы [3];

- технология и контроль качества работ при строительстве мостов [4], которые указывают пути устранения недостатков данного вида деформаций.

Основная часть. Учитывая возможности всех изученных технологий и опираясь на последние изобретения, предлагается теоретически рассмотреть следующую технологическую операцию, которая по нашему мнению будет способствовать уменьшению количества и размеров деформации на искусственных сооружениях в районе сопряжения пролётных строений, а именно устройство геосинтетического материала (геосетки) в слоях дорожной одежды искусственного сооружения в районе деформационных швов.

Предложенный материал обладает возможностью распределения нагрузки, что должно привести к снижению пагубного воздействия динамических нагрузок от ТС, и как результат, снижения интенсивности образования деформации.

К основным достоинствам геосетки, как строительного материала, при применении её с данной целью можно отнести:

- лёгкость материала (300-540 г/м²), что позволит уменьшить затраты на ее устройство;

- высокая стойкость к разрывной нагрузке по основе не менее 50 - 100 кН/м.

Геосетка может быть использована в сочетании с любым типом асфальтобетонных смесей. Поверхность материала геосетки составляет 5% и не нарушает сцепления слоев асфальтобетона. Сочетание физико-механических свойств геосетки из стекловолокна и асфальтобетонов делает эффективным их совместное применение. Низкая деформативность (удлинение до 3%), высокая прочность на растяжение, отсутствие ползучести (0%) и сохранение свойств в широком диапазоне температур (от -100°С до +290°С) стекловолокна - все эти качества позволяют геосетке эффективно компенсировать негативные свойства асфальтобетона (зависимость свойств от температуры, вязкопластичность при длительном и многократном приложении нагрузки, низкая прочность при изгибе, недостаточная распределяющая способность).

Геосетка армирует асфальтобетон, перераспределяет вертикальные нагрузки в горизонтальную плоскость, и горизонтальные напряжения в слое асфальтобетона, снижает активные местные напряжения, поглощая их.

Высокая прочность и физические особенности стекловолокна делают эффективным применение геосетки на дорогах высоких технических категорий и в любых климатических условиях. В конструкциях с асфальтобетонными покрытиями на жестком и полужестком основаниях, геосетку целесообразно укладывать в сочетании с геотекстилем; при этом последний выполняет функцию прослойки, сглаживающей усилия, которые возникают в зоне трещины или шва при температурных перемещениях несущих слоев оснований.

Следует отметить, что несущие слои основания имеют значительно больший коэффициент линейного расширения, чем асфальтобетон, а геосетка предотвращает образование раскрытых трещин из микротрещин.

Рекомендуемая технология. При поточном ремонте рассматриваемого вида деформаций исследуемым методом предполагаются следующие технологические операции (Рис. 2):

- фрезерование покрытия до пролётных плит в пределах деформаций, придание срезанному участку асфальтобетона чёткой геометрической формы;

- очистка от пыли ремонтируемого участка;

- проведение работы по гидроизоляции;

- укладка геосетки на деформационный шов с выпуском на 1 м в обе стороны;

- укладка асфальтобетонной смеси;

- уплотнение.

1 - выбоина на деформационном шве;

2 - асфальтобетонное покрытие на плите моста;

3 - укладка геосетки на ремонтируемом участке;

4 - короб.

Рис. 2. Технологическая карта устройства геосетки на деформации

Также возможно применение данного способа при новом строительстве искусственных сооружений, как превентивной меры.

Вывод. Теоретическое обоснование данного метода ликвидации деформаций покрытий на стыках плит искусственных сооружений, имеет перспективу практического применения и является целесообразным.

Предлагаемый метод не требует больших экономических и технологических затрат; выглядит перспективным экспериментальное применение данного метода на конкретных объектах для более детального изучения свойств материала в разных дорожно-климатических условиях.

При получении положительных результатов исследования можно будет обоснованно говорить о необходимости разработки методических рекомендаций по ликвидации деформаций на покрытии искусственных сооружений и внесений изменений в существующие нормативы.

Литература:

1. Настанова з оцінювання і прогнозування технічного стану автодорожніх мостів: ДСТУ-Н Б В.2.3-23-2009. - [Чинний від 2010-03-01] - К.: Держстандарт України, 2009. - 42 с. - (Національний стандарт України).

2. Мости та труби. Навантаження і впливи: ДБН В.1.2-15-2009. - [Чинний від 2009-11-11] - К.: Мінрегіонбуд України, 2009. - 83 с. - (Національний стандарт України).

3. Концепция повышения эксплуатационной надежности мостовых сооружений на автомобильных дорогах государств - участников СНГ на 2008 - 2015 годы, 2008. - 24 с.

4. Разживин Н.А. Технология и контроль качества работ на строительство мостов. - С.Пб, 2006. - 248 с.