87. Конструкции и технология устройства цементобетонных покрытий. Строительство предварительно напряженных покрытий.

В мировой практике используются две различные технологии строительства цементобетонных покрытий и оснований: в рельс-формах и скользящей опалубке.

Безрельсовая укладка бетона в покрытия автомобильных дорог основана на применении специальных машин - бетоноукладчиков со скользящими формами, рабочие органы которых выполняют за один проход машины распределение и уплотнение бетонной смеси, отделку поверхности бетона, а также устройство продольного деформационного шва. Полная автоматизация основных процессов укладки, однопроходный режим работы, отказ от трудоемких операций по монтажу и демонтажу рельс - форм позволяют резко повысить эффективность строительных работ: улучшить ровность покрытия, увеличить производительность укладки, снизить стоимость и трудоемкость работ.

Строительство цементобетонных покрытий комплектами машин со скользящими формами может иметь различное количество машин в комплекте. Комплект машин включает:

-профилировщик оснований;

-конвейер-перегружатель;

-распределитель бетонной смеси;

-бетоноукладчик;

-оборудование для заглубления арматуры;

-трубчатый финишер;

-машина для устройства шероховатой поверхности и нанесения пленкообразующих материалов;

-нарезчик швов;

-заливщик швов;

Технологическими условиями, обеспечивающими реализацию преимуществ от применения безрельсовых комплектов машин, являются: ровность и плотность основания; материал основания и его несущая способность; консистенция бетонной смеси; однородность смеси по составу и консистенции как в течение смены, так и пределах замеса; дальность возки бетонной смеси; возможность бесперебойной подачи транспорта к бетоноукладчику, все это определяется поперечным профилем, наличием подъездных путей и съездов, а также возможностью расстановки машин и механизмов на линии. При этом имеется в виду, что, во-первых, отсутствует возможность исправления основания в ходе движения машин; во-вторых, смесь выдерживается в опалубке в течение короткого отрезка времени; в-третьих, гусеничные безрельсовые машины в принципе однопроходные, что исключает возможность последующего исправления покрытия как в местах плохой отделки из-за неоднородности смеси так и в местах вынужденных остановок машины. Последнее обстоятельство следует отметить особо.

По характеру работы бетоноотделочная машина на гусеничном ходу - высокопроизводительная. При рабочей скорости около 1м/мин его сменная производительность составляет не менее 1000 погонных метров покрытия. При ширине укладки 7,5-8 м расход бетонной смеси в смену до 2000 м3. Для совместной работы с такой машиной необходим бетонный завод с часовой производительностью не менее 220-240 м3. Технология на рельс-формах:

1)Подготовка основания. Необходимо иметь достаточно прочное основание, особенно, если большие нагрузки. Как правило, во всех случаях ЗП заканчивают не менее, чем за год до устройства покрытия. Основание может служить: цементогрунтовые, щебеночные, шлаковые, гравийные и песчаные материалы. Основание должна быть не менее на 0,5м шире пр.части для установки рельс-форм.

2)Установка рельс-форм и их обкатка. Проверяется точность установки рельс-форм. Она должна быть 5мм. Обкатка рельс-форм должна производится самой тяжелой машиной комплекта. Рельс-формы непосредственно перед укладкой бетонной смеси необхо­димо смазать с внутренней стороны отработанным маслом.

3)Устройство выравнивающего слоя из необработанных вяжущими песков укладывают на щебеночные и гравийные основания устраивают на всю ширину покрытия. Этот слой, а также песчаное основание профилируют и уплотняют профилировщиками с фрезой или без (с фрезой – уст-во основания из грунта укрепленного цементом).

4)Установка арматуры и прокладок с арматурными штырями в швах расширения. Армирование предусматривают: при устройстве ц/б на песчаных основаниях края плит усиливают продольной арматурой в виде 2 стержней ǿ 12мм; при тяжелом движении на дорогах I и II категорий усиливают арматурными сетками при насыпях на болотах и над трубами или при насыпи выше 3м. Установку арматуры, как и установку закладных деталей швов сжатия и продольного шва, осуществляют до начала бетонирования или в процессе

5)Распределение бетонной смеси. Бетонную смесь следует распределять с помощью распределителя с учетом припуска на уплотнение, величину которого следует устанавли­вать в зависимости от толщины покрытия и удобоукладываемости смеси и определять при пробном бетонировании. Допускается распределение бетонной смеси бетоноукладчиком в случае выгрузки бетонной смеси на основание.

6)Укладка и уплотнение. Незначительные неровности и мелкие дефекты поверхности покрытия после прохода бетоноукладчика следует исправлять с помощью трубного финишера. Трубы финишера следует слегка увлажнить тонко-распыленной водой через систему орошения. Уплотнение и отделку бетона в покрытии следует производить. как правило, непрерывно, избегая остановок бетоноотделочной машины с включенными вибраторами.

7)Нарезка швов в свежеуложенном бетоне осуществляют спциальным нарезчиком, который движется в потоке машин за бетоноотделочной машиной в 5-10м от нее. После нарезки бетон отделывают в зоне шва.

8)Обработка поверхности бетонного покрытия. Шероховатость бетонного покрытия следует устраивать путем обработки поверхности свежеуложенного бетона мешковиной, щетками, дисковой накаткой и др.

9)Уход за свежеуложенным бетоном. Уход за свежеуложенным бетоном следует осуществлять до момента достижения бетоном проектной прочности, но не менее 28 сут. Для ухода за бетоном следует применять пленкообразующие материалы, которые наносятся на бетонную поверхность в количестве не менее 400 г/м² при температуре воздуха до 25°С и 600 г/м² при темпе­ратуре 25 °С и выше, как правило, в два слоя с интервалом в 20—30 мин. В случае выпадения осадков следует применять рулонные пароводонепроницаемые материалы.

10)Снятие рельс-форм производят не ранее 24 ч после укладки бетонной смеси. Отделять рельс-формы от бетона следует с помощью приспособле­ний, обеспечивающих целостность боковых граней и кромок плит. После их снятия торцы бетонной плиты обрабатывают битумной эмульсией или другими водонепроницаемыми материалами.

11)Нарезка швов в затвердевшем бетоне производят при наборе прочности бетона 8-10 МПа. При этом осуществляетсЯ пробная нарезка шва и проверка кромок. Если происходит выкрашивание кромки, то нарезка прекращается и необходимо дождаться набора большей прочности.

12)Заливка швов мастикой.

Строительство предварительно напряжённых монолитных

цементобетонных покрытий

Плюс: уменьшение толщины слоя.

2 системы по способу создания преднапряжения и способу работы: 1) подвиж., 2) неподвижн.

Минус: концевые упоры достаточно жесткие; домкратами разжимается по центру уже застывшее покрытие; сложная технология, требующая сложного оборудования; необходимость периодического создания напряжений из-за усадки.

НЕПОДВИЖН: (рис.52а)

1) строятся концевые упоры (разбивочные работы; рытьё котлованов под концевые упоры; изготовление арматурного каркаса; установка опалубки; уст. арматуры; бетонирование концевого упора; уход за бетоном; снятие опалубки; уход за бетоном; обратная засыпка котлована; уплотнение грунта; набор прочности бетона концевых упоров)

2) строительство монолитного напряженного покрытия (подготовка основания; формирование плиты бет. покр. (часто компл. на рельс-формах) специализированным комплектом машин; уход за покрытием; установка домкратов в силовой шов; поэтапное обжате покрытия по мере набора прочности бетона; фиксация проектного положения плит)

(гидродомкрат – прокладки; клинья – омоноличивание, заанкеривание арматуры; пневмодомкрат – металлич. накладки и омонол. шов)

ПОДВИЖН: (сущ. с внешним и внутренним обжатием) (рис.52б,в)

С внешним обжатием осущ. по технологии аналогичной неподвижной. Разница заключается в конструкции силового шва. В подвижн. системе примен. упругий шов. Наиболее широкое распространение получили покрытия с внутренним обжатием, которые могут устр. с напряжением арматуры до бетонирования или после бетонир. и набора прочности бетона.

Струнно-бетонное покр. (рис 53) Возможны различные варианты устр. покр. с созданием напряжения после бнтонирования. а) продольн. б) диагональн. в) по периметру

а

б

в

При устр. покр. из напряженных плит, в частности из стр-бет. плит, на подходах к искусств. сооружению надо обязательно устраивать либо несколько коротких плит со швами расширения, либо швы расширения спец.конструкции (и с легко сжимаемыми прокладками).

а) неподвижная внешнеобжатая

б) подвижная с внешним обжатием

в) подвижная с внтуренним обжатием

Рис. 17.11. Принципиальная схема струнобетонного покрытия:

1 - анкерные упоры; 2 - плиты струнобетонного покрытия; 3 - швы

расширения; 4 - продольные швы между захватками; 5 - песчаное основание;

6 - подшовные плиты

.