Курсач. ПМ.01. Ип седов Андрей Валентинович
 Скачать 125.01 Kb.
|
|
2.4.Технология строительства механизированным отрядом дорожных оснований и покрытий переходного типа. Технологическая схема устройства щебеночных оснований и покрытий включает: вывозку щебня фракций 40—70 и 70—120 (150) мм для нижнего слоя, распределение его бульдозером или самоходным распределителем, уплотнение (с одновременной поливкой водой) самоходными катками с гладкими вальцами, катками на пневматических шинах, виброкатками; вывозку щебня размером 40— 70 мм для верхнего слоя и его распределение; уплотнение с разметанием металлическими щетками; окончательное уплотнение с поливкой водой. Коэффициент уплотнения щебня принимают равным 1,25—1,30 при максимальной толщине слоя в плотном состоянии не более 18 см. Уплотнение каждого слоя щебня происходит за три периода. По одному следу делают три- шесть проходов катка с перекрытием следа. Если после этого при проходе 5-тонного катка не происходит заметной на глаз осадки щебня, обжимка закончена. Норма россыпи щебня для расклинивания— 2 м3 на 100 м2 поверхности; если используется крупнее 70 мм, прибегают к поливке. Во второй период обеспечивается жесткость слоя за счет взаимозаклинивания щебня. Катком проходят 10—35 раз по одному следу в начале со скоростью 1,5—2,0 км/ч, в конце —с наивысшей скоростью для данного катка. Норма розлива воды— 15—25 л на 1 м2 поверхности. В третий период образуется плотная кора благодаря расклиниванию мягким щебнем. Норма щебня для этой цели—1,5 м3 на 100 м2 при норме розлива воды 10—12 л/м2. Количество проходов катка—10—15 по одному следу. Уплотнение контролируют по отсутствию подвижности щебня, прекращению волн перед катком, устойчивой работе двигателя при максимальной скорости уплотнения. Щебень, положенный на поверхность, не раздавливается вальцом катка. Нижний слой щебеночных оснований уплотняют за два первых периода Для механизированного распределения щебня промышленность выпускает несколько типоразмеров укладчиков каменных материалов: ДС-54 (Д-724);3)ДС-8 (Д-337А);на гусеничном ходу СМД-14; Д-708А. Гравийные основания и покрытия устраивают из оптимальной смеси, которую рекомендуется готовить в карьере. Можно доставлять различный материал и получать смесь нужного состава, перемешивая его на дороге автогрейдерами. Доставленную из карьера оптимальную смесь автомобили-самосвалы подают в бункер самоходного укладчика. Материал недостаточной влажности поливают. Для уплотнения используют самоходные катки на пневматических шинах, а при их отсутствии самоходные катки с металлическими вальцами. Вначале пускают катки 4—6 т, затем тяжелые, 8—10 т. При применении катков на пневматических шинах наименьшая толщина слоя в плотном состоянии не должна превышать 25 см, для катков с металлическими вальцами — 15—18 см. Шлаковые основания и покрытия. Для их устройства рекомендуются активные доменные шлаки. В верхнем слое используют шлак размером 40—70 мм. Пустоты в верхнем слое основания заполняют шлаком максимальным размером 20 мм при норме расхода 2,0—2,5 м3 на 100 м2 основания, нижние и средние слои — шлаком фракций 100 мм. Толщина нижнего и среднего слоев в плотном состоянии— 15 см, верхнего— 10 см. Коэффициент уплотнения шлака 1,4—1,5 определяют опытным путем. Из автомобилей-самосвалов шлак выгружают в вал вдоль оси трассы и распределяют автогрейдером. До распределения шлак поливают водой по норме 20—25 л на 1 м3 рыхлого шлака. Вначале уплотняют легким катком 5—6 т, после трех-четырех проходов образовавшиеся бугры срезают автогрейдером. Тяжелый каток 10—12/15 т сменяет легкий, производя 10—15 проходов по одному следу. Одновременно с уплотнением разливают воду по норме 3—4 л на 1 м3. Уплотнение начинают с обочин и постепенно приближаются к середине дороги, перекрывая последующие следы на 1/3 ширины вальца. Верхний слой расклинцовывают шлаком мельче 20 мм, распределяя его навесным распределителем и разметая механической щеткой. Правила уплотнения те же, что и щебеночных оснований и покрытий. Гранулированный шлак иногда плохо уплотняется катками ввиду малого коэффициента трения и сцепления. В этом случае к нему добавляют мелкозернистые добавки, в том числе связные грунты. Уплотнение контролируют по отсутствию на основании пустот, следов от тяжелого катка, установившемуся режиму двигателя при максимальной скорости движения и равномерной подаче топлива. В период формирования основания или покрытия ежедневно поливают водой по норме 2—2,5 л/м2. Шлаковое основание не поливают, если на нем сразу устраивает покрытие из обработанных битумом материалов. Перед укладкой асфальтобетонной смеси шлаковое основание обрабатывают жидким битумом или дегтем по норме 0,7—0,8 кг/м2 В зимнее время можно устраивать основания гравийные, щебеночные и из активных доменных шлаков. Земляное полотно должно быть построено до наступления отрицательных температур. Также до наступления отрицательных температур должен быть создан постоянный и временный водоотвод для полного удаления воды во время весеннего оттаивания. На обочинах устраивают валики из дренирующего материала шириной 0,5 м, чтобы создать упор при разравнивании и уплотнении. Завезенный материал распределяют самоходными укладчиками только на очищенную от снега и льда поверхность и немедленно уплотняют катками с металлическими вальцами. Толщина уплотняемого щебня (гравия) —не более 14 см в плотном теле. Для устройства шлаковых оснований применяют шлак с частицами мельче 70 мм. Верхний слой устраивают на 2/3 проектной толщины, достраивая его после полного оттаивания Грунтовые покрытия, обработанные органическими . вяжущими. Грунты песчаные и супесчаные с числом пластичности меньше 3 можно обрабатывать битумными эмульсиями, битумами класса МГ, дегтями, но нельзя их укреплять жидким битумом класса СГ. Грунты оптимального гранулометрического состава с числом пластичности, равным 3—12, можно укреплять всеми видами органических вяжущих. Тяжелые суглинки, суглинистые пылеватые грунты укрепляют жидкими битумами класса СГ и МГ, эмульсиям^ при введении гранулометрических или агрегатирующих добавок. Не следует укреплять органическим вяжущим глинистые с числом пластичности более 17. Для механизации работ по смешению используют комплект машин. Ведущими могут быть навесные фрезы и самоходные грунтосмесительные машины. Фрезы относят к многопроходным машинам.Фрезы целесообразны при небольшом объеме работ и значительной разбросанности объектов; они легко перебазируются с одного объекта на другой своим ходом. Наиболее эффективен отряд машин с двумя или тремя дорожными фрезами. Для обработки фрезами слишком плотных грунтов необходимо предварительное рыхление (киркование) кирковщиком на автогрейдере. Технологический процесс включает подготовку земляного полотна ‘и грунтового основания, рыхление грунта, размельчение и иногда введение гранулометрических добавок, увлажнение и перемешивание, введение вяжущего и перемешивание его с грунтом, уплотнение укрепленного грунта и обеспечение формирования его структуры. При укреплении грунта битумом с помощью фрезы работы выполняют на всей ширине основания. Вяжущее распределяют в зависимости от конструкции фрезы путем розлива автогудронаторами или через распределительное устройство самой фрезы. Укрепление производят при влажности грунта основания, не превышающей оптимальную. После разравнивания его уплотняют катками легкими или средними (7—9 т). Последние проходы делают самоходным катком с гладкими вальцами. Окончательное уплотнение происходит под колесами автомобилей за две-три недели. Чтобы защитить сдой из укрепленного грунта от высыхания, после уплотнения разливают 1—2 кг жидкого битума марки СГ-15/25 на 1 м2 поверхности. При укреплении грунта битумными эмульсиями нужно иметь в виду, что не следует применять мелкие пески с числом пластичности менее 3 и глинистые с числом пластичности более 22. В глинистые грунты с числом пластичности более 22 обязательно вводят гранулометрические добавки. Укрепление грунта цементом. Укрепленные грунты пригодны для устройства покрытий переходного типа с слоем износа из прочных каменных материалов на дорогах IV и V категорий, а также для оснований под усовершенствованные капитальные или облегченные покрытия на дорогах I—III категорий. Лучшим вяжущим считается алитовый портландцемент высоких марок. Пуццолановые и шлаковые портландцементы не следует применять для укрепления грунтов. Грунт с цементом перемешивают фрезами, грунтосмесительными машинами и в установке Д-709. На предварительно приготовленном и спрофилированном до рабочих отметок земляном полотне грунт размельчают и перемешивают на заданную глубину. Готовую смесь распределяют на заданную толщину по ширине захвата грунтосмесителем. Смеси можно укладывать при температуре воздуха не ниже 5° С. Применяется вода, пригодная для питья с водородным показателем рН = 4. Переувлажненные грунты рекомендуется предварительно подсушить, добавляя известь. Используют порошкообразную гашеную известь или молотую негашеную известь. Песчаные чистые грунты известью укреплять нельзя. Укрепленные грунты уплотняют прицепными или самоходными катками на пневматических шинах за 10—12 проходов по одному следу. Уплотнение начинают не позднее, 4—5 ч после внесения в грунт цемента и воды. Наиболее эффективны катки на пневматических шинах с регулируемым давлением и гладкими шинами большого размера. Укрепленный грунт засыпают слоем песка 3—4 см и периодически поливают водой в течение 10 дней или наносят пленкообразующий материал по норме 0,5—0,6 кг/м2. Покрытия из местных слабых каменных материалов обработанных органическими вяжущими. Смеси из каменных материалов, обладающих низкими прочностью и морозостойкостью, значительной дробимостью и истираемостью, улучшают подбором и использованием органическими вяжущими. Подобранные смеси обрабатывают вязким битумом, дегтем, жидким битумом или эмульсией в установке. Автогрейдеры, фрезы и грунтосмесительные машины применять нельзя из-за возможных поломок рабочих органов. Лучшее перемешивание достигается в карьерном смесителе Д-709 с доставкой готовой смеси на место укладки. Чтобы уменьшить дальность транспортировки смеси, смеситель периодически перемещают из карьера в карьер. Устройство дорожной одежды включает подготовку основания, развертывание базы в карьере по приготовлению смеси, доставку на трассу и укладку. Смесь хорошо уплотняют виброуплотняющей машиной, при работе которой уменьшается дробимость. Покрытия из низкопрочных материалов, обработанных органическим вяжущим, отличаются большой начальной пористостью и подвержены интенсивному истиранию колесами автомобилей. Покрытия низшего и переходного типов устраивают непосредственно на грунте земляного полотна, за исключением щебеночных покрытий, под которые требуется основание из грунтов, укрепленных вяжущим, из шлаков и других местных материалов. В южных районах, где не бывает весеннего переувлажнения земляного полотна, конструктивные слои из камня допускается укладывать непосредственно на грунт. 2.5 Технология строительства механизированным отрядом дорожных оснований и асфальтобетонных покрытий. Технология постройки покрытия из горячих и теплых асфальтобетонных cмесей состоит из следующих операций: подготовки основания, транспортирования смеси, укладки и ее уплотнения в слоях покрытия. Основание перед укладкой смеси очищают от пыли и грязи, для того, чтобы асфальтобетонное покрытие имело с ним прочное сцепление. Для удаления пыли и грязи применяют механические щетки. Сцепление покрытия с нижележащим слоем усиливается подгрунтовкой эмульсией или жидким битумом за одни - двое суток до укладки покрытия. Расход вяжущего для подгрунтовки составляет 0,5...0,6 л/м2. После проверки на заводе качества и температуры асфальтобетонную смесь транспортируют к месту работ автомобилями-самосвалами. Температура смеси на месте укладки должна быть для горячих смесей не менее +120 оС, для теплых смесей не менее +80 оС. Доставленную смесь выгружают в приемный бункер асфальтоукладчика и пластинчатый питатель подает ее к шнеку, распределяющему смесь по ширине укладываемой полосы. Одновременно смесь подвергается предварительному уплотнению трамбующим брусом. Выглаживающая плита выравнивает слой и придает ему требуемый поперечный профиль. Если смесь укладывается в покрытие не за один проход асфальтоукладчика по ширине проезжей части дороги, то работы ведутся поочередно на каждой полосе короткими участками, что обеспечивает хорошее сцепление между смежными полосами. В теплое время года и при отсутствии ветра длина полосы укладки может составлять до 100...120 м. Укладку нижнего слоя покрытия ведут с опережением верхнего на одну сменную захватку для создания задела. Для одновременной укладки верхнего и нижнего слоев покрытия необходимо иметь два асфальтосмесителя, которые одновременно готовят смеси различного гранулометрического состава. Особое внимание следует обращать на уплотнение смеси, так как степень уплотнения оказывает большое влияние на физико-механические показатели асфальтобетона. Для уплотнения смеси применяют легкие, средние и тяжелые катки статического действия с металлическими вальцами, вибрационные катки или катки на пневматических шинах. Укатку начинают легкими катками от края проезжей части к середине с перекрытием следа на 20...25 см. Число проходов зависит от типа смеси, вязкости битума и толщины уплотняемого слоя. После устройства асфальтобетонного покрытия из него берутся образцы, по которым контролируются толщина слоя, его физико-механические показатели и коэффициент уплотнения. Покрытия из холодного асфальтового бетона применяются главным образом в тех случаях, когда невозможно применение горячих асфальтобетонных смесей, а также при устройстве слоев покрытия толщиной в 1-2 см. Холодную асфальтобетонную смесь заготавливают заранее на складах в штабелях. Отсыпку холодных асфальтобетонных смесей в штабель производят при температуре смеси 90-130 °С с минимальной потерей тепла. Обычно подачу готовой асфальтобетонной смеси из-под смесителя на склад производят по закрытой эстакаде, штабелеукладчиком и автотранспортом. Штабели, предназначенные для хранения в течение всей зимы, отсыпают высотой до 10 м. Хранение холодных асфальтобетонных смесей в штабелях допускается на открытых площадках без устройства специальных навесов сроком до 1 года. Срок хранения зависит от свойств применяемого жидкого битума. Обычно разработку штабеля начинают весной в том месте, где асфальтобетонная смесь после изготовления имеет 2-3-недельную выдержку при высоте штабеля 1,5-2,0 м и 1,5 месяца - для штабелей высотой 7-10 м. Холодные асфальтобетонные смеси, независимо от сезона их приготовления, перед укладкой должны выдерживаться без охлаждения в штабелях не менее 5 суток для улучшения их физико-механических свойств. При погрузке в транспортные средства смесь должна быть рыхлой и иметь температуру не выше 25 °С зимой и 30 °С летом. Покрытие из холодного асфальтобетона устраивают двухслойным или однослойным. Во вновь устраиваемом двухслойном покрытии только верхний слой может быть сделан из холодного асфальтобетона, а нижний -- из крупнозернистого асфальтобетона, укладываемого в горячем состоянии, из холодного черного щебня, из щебня, обработанного жидким. Одним из видов оснований, на которых устраивается двухслойное покрытие из холодного асфальтобетона, является булыжная мостовая. Холодная асфальтобетонная смесь доставляется на линию работ в автомобилях-самосвалах. Для обеспечения сцепления покрытия с основанием поверхность основания обрабатывают вяжущими материалами. Для этой цели применяют битумную эмульсию, которую наносят на поверхность основания тонким ровным слоем с расходом 300--500 г/м2. После распада эмульсии и испарения воды асфальтоукладчиками производят раскладку асфальтобетонной смеси слоем, толщина которого назначается с учетом коэффициента уплотнения (/Су=1,45--1,55). Допускаемая длина укладываемой полосы до 500 м. После укладки и проверки профиля уложенного слоя производят уплотнение его моторными легкими катками по 4--6 проходов по одному следу. Уплотнение холодной асфальтобетонной смеси наиболее рационально производить самоходными катками на пневматических шинах (6--8 проходов по одному следу). При уплотнении виброкатками число проходов по одному следу составляет 3 - 5 с включенной виброплитой и до 8 с выключенной виброплитой. Окончательное уплотнение покрытия происходит под действием проходящего автотранспорта при тщательном регулировании его движения. Работы по устройству покрытия из холодного асфальтобетона должны проводиться только в сухую и теплую погоду. В случае, если устройство покрытия производилось в сухую погоду, а его формирование пришлось в период дождей, то недостаточно уплотненное покрытие целесообразно обработать битумом или битумной эмульсией в количестве 300-500 г/м2, по которой раскладывают или рассыпают тонкий слой холодной асфальтобетонной смеси в количестве 5-7 кг/м2 и укатывают ее легкими катками (2-4 прохода) по одному следу. После этого можно открывать движение транспорта. При пропуске транспорта по всей ширине дороги на поверхности покрытия образуется плотный коврик, предохраняющий покрытие от разрушения. 2.6 Технология и оборудование АБЗ Асфальтобетоный завод (АБЗ) – производственное предприятие дорожного строительства, предназначенные для приготовления асфальтобетона и других минеральных смесей, обработанных битумом смешением в установке. АБЗ классифицируются по ряду признаков, важнейшими из них являются следующие. По длительности работы на одном месте: стационарные и временные. В зависимости от местоположения: прирельсовые и приобъектные. По производительности в смену: малые – до 50-100 т и большие – 250-500 т и выше. На данном предприятии АБЗ стационарный, по производительности большой. Технологический процесс работы АБЗ состоит из следующих операций: выгрузка из транспортных средств и хранение материала; транспортировка материала; сушка, дозирование и перемешивание компонентов смеси; выдача готовой продукции; хранение готовых смесей на временных складах. АБЗ имеет следующие цеха: складской, транспортный, битумный, смесительный и энергетический. На территории завода могут размещаться здания: контора, лаборатория, механические мастерские, склад ГСМ, склад запасных частей, столовая, медпункт, агитпункт, душевые, туалетные, гардеробные. Иногда на АБЗ устраивают цехи для дополнительного домола или приготовления минерального порошка, для дробления щебня, сортировки и обогащения гравия, приготовления поверхностно-активных добавок, цветного асфальтобетона, битумной эмульсии и др. Лучшим вариантом считается, когда материалы, необходимые для приготовления смеси, доставляют на завод в готовом виде. Важнейшим процессом на АБЗ является приготовление смеси. Для эффективного осуществления этого процесса необходимо выполнять следующие технологические операции: сушку и подогрев минеральных материалов, сортировку их на фракции, дозирование минеральных и органических вяжущих и каменных материалов, перемешивание смеси, выгрузка ее потребителю. Все эти операции осуществляются в смесительном цехе, оборудованном смесительными установками. Сушка каменных материалов должна обеспечить их обезвоживание и равномерный нагрев до рабочей температуры (220-250 ˚С). Недогрев материалов ухудшает их обволакивание вяжущим и увеличивает неоднородность смеси. Перегрев – увеличивает расход энергии и способствует образованию у каменных материалов микротрещин, а соприкосновение вяжущего с перегретым камнем вызывает пережог вяжущего и потерю вяжущих свойств. Эффективность сушки зависит от равномерности и скорости подачи в барабан каменных материалов и газов, условий сгорания газов, скорости вращения барабана, теплоемкости и влажности материала. Подача жидкого топлива осуществляется по трубопроводам к форсункам, где происходит его сгорание. Подача топлива регулируется насосом (жидкого) или давлением (газообразного). В настоящее время для распыления жидкого топлива используют воздух, подаваемый вентиляторами низкого давления, использование для этой цели пара менее эффективно. Различные комплекты машин комплектуются разными сушильными барабанами, их диаметр составляет от 0,68 до 2,2 м, длины – от 2,7 до 11 м, окружная скорость вращения – 0,6-0,8 м/с. Обычно емкость барабана не достаточна для эффективного сгорания топлива, образуется дым, что ухудшает КПД установки, снижает нагрев материалов, ухудшает санитарные условия. Пылегазоочистительные установки служат для обезвреживания пыли и газов, образующихся на АБЗ и засоряющих прилегающий воздушный бассейн, что является особенно недопустимо в городских условиях. Основными источниками пыли в смесительном цехе являются: 1) Сушильный барабан, дымовые газы которого содержат значительное количество остатков несгоревшего топлива (сажи), а также пыли от щебня и песка; 2) минеральный порошок (от соприкосновения горячего песка и щебня с влажным минеральным порошком происходит интенсивное выделение пара, который уносит с собой большое количество мелких частиц); 3) отходы образующиеся от грохотов, труб, элеваторов уносятся в атмосферу. Основными мерами борьбы с пылеобразованием служат: а) герметическое уплотнение очагов пылеобразования кожухами с прокладками; б) отсос запыленного воздуха от очагов пылеобразования, особенно от сушильного барабана, мешалки и грохота, с последующей пылеочисткой этого воздуха; в) обработка минерального порошка органическими вяжущими (его активация). При отсосе запыленного воздуха рекомендуются следующие величины разрежения: 0,1-0,15 кг/м3 – у вибрационных, у винтовых конвейеров и бункеров; 0,2 кг/м3 – у мешалки, в местах падения минералов на ленточный транспортер, у ковшовых элеваторов. Эксплуатация смесительных установок с входящими в их комплект одним или двумя циклонами не отвечает санитарным нормам очистки. Поэтому в настоящее время внедряют 2-3 ступенчатые установки для очистки воздуха. Сухие циклоны не гарантируют очистку газов от мельчайших частиц (менее 10 мкм), поэтому их ставят на первой или второй ступенях очистки. Гораздо более эффективны циклоны с мокрым улавливанием, внутренняя часть которых омывается водой или пенными реагентами. В настоящее время рекомендуется групповая (батарейная) установка циклонов (по 2-8 шт.) малого диаметра. Асфальтобетонные смесители подразделяются по производительности, компоновке, конструкции, способу перемешивания и подвижности. Производительность смесителей установлена в соответствии с утвержденным типажом: 3, 6, 12, 25, 50, 100 и 200 т/ч. Имеется два типа компоновки смесителей. Первый, когда конструкция установки развивается в вертикальном направлении (смесители башенного типа); в нем однажды поднятые материалы проходят за счет собственной массы последовательно через сортировку, бункеры, дозаторы, мешалку и накопительный бункер. Второй, когда конструкция агрегатов смесителя развивается в горизонтальном направлении (смесители партерного типа); в нем материал проходит те же стадии обработки, поднимаясь несколько раз, в сумме горизонтальные перемещения превышают общую высоту подъема. При партерном расположении механизмов проще монтаж и демонтаж установки, перебазирование АБЗ, проще эксплуатация и доступнее ремонт, меньше влияние вибрации на приборы и узлы конструкции, однако площадь, необходимая для установки АБЗ значительно больше. Смесители бывают с мешалками периодического и непрерывного действия. На АБЗ городских дорожно-строительных организаций большее распространение получили смесители с мешалками периодического действия. Причина этого состоит в том, что несмотря на ряд преимуществ мешалок непрерывного действия они имеют один существенный недостаток. В этих мешалках время перемешивания материалов находится в узких пределах, оно равно времени продвижения материалов вдоль корпуса мешалки. Изменять время перемешивания очень трудно, а поэтому трудно менять и рецептуру смеси, выпускаемой данной мешалкой. Мешалки непрерывного действия наиболее выгодно использовать при выпуске больших партий асфальтобетона стабильного состава. А на АБЗ лучше иметь несколько мешалок как периодического, так и непрерывного действия. Смесители оборудованы мешалками спринудительным перемешиванием (качество смеси, получаемой в мешалках с принудительным перемешиванием обычно бывает лучше) |