7.Учебное пособие_Александров_Семенова_Тех_я стр_ва ВТ_2015. Технология строительства водопропускных труб автомобильных дорог
 Скачать 5.74 Mb.
|
|
88 процессе приготовления битумно-минеральных мастик строго соблю- дают дозировку всех компонентов. Нанесение мастики производится на подгрунтованную поверх- ность после окончания сборки трубы из отдельных элементов на мес- те производства работ или на секции, собираемые на базах. В послед- нем случае на месте производства работ по сооружению водопропу- скной трубы подгрунтовка и мастика наносятся только на соедини- тельные элементы и места покрытия секций, поврежденные при транспортировке [4, 9]. Способ нанесения мастики зависит от показа- телей ее физико-механических свойств, отражаемых ее маркой. Битумно-резиновую мастику марки МБР-65 рекомендуется нано- сить преимущественно ее пневмораспылением [9]. Для получения равномерного слоя толщиной 2 мм мастика транспортируется по шлангу и наносится форсункой, которая должна находиться на рас- стоянии не менее чем на 0,5 м и не более чем на 1,5 м от окрашивае- мой поверхности [9]. Битумно-минеральные мастики (битуминоли) марок Н-1 и Н-2, а также битумно-резиновую мастику марки МБР-90 можно наносить спо- собом подливки [9]. Такой способ показан на рис. 108. В этом случае горячую мастику подают из лейки и сразу же разравнивают, перемещая ее вдоль гофра профилированными шпателями [9]. При устройстве дополнитель- ных антикоррозийных битумных покрытий марок Б-1, Б-2 и Б-3 на секциях труб на их торцах оставля- ют полосы шириной 10 – 15 см, на которых не устраивают защитное покрытие [9]. Наличие необработанных полос облегчает установку соединительных элементов секций на строительной площадке. Дополнительное защитное покрытие соединительных элементов, включая поперечные и продольные стыки, выполняется такими же материалами, которыми защищены элементы трубы. Дополнительное защитное покрытие (грунтовка, мастика), начатое на отдельном уча- стке трубы, необходимо полностью закончить в течение рабочего дня [9 ]. Покрытие следует наносить послойно; каждый слой мастики дол- Рис. 108. Нанесение мастики способом подливки 89 жен наноситься на застывший предыдущий слой. На внутреннюю по- верхность трубы защитное покрытие следует наносить после завер- шения работ на наружной поверхности трубы. Для нанесения ненаполненных мастик (пластбитулена, битудиена и пластбитудиена) применяют способ погружения [9]. При реализа- ции этого способа элементы или секции трубы погружают в расплав мастики [9]. Такой способ нанесения покрытия реализуют на заводах или полигонах в специальных обогреваемых емкостях [9]. Емкости снабжаются подъемно-транспортными средствами для перемещения, загрузки и извлечения элементов или секций. При загрузке в емкости элементы крепят к специальным траверсам, используя болтовые от- верстия, или размещают в контейнерах. Секции загружают только с применением траверс. Требуемое время выдержки элементов и секций в расплаве би- тумной мастики зависит от температуры, необходимой для полного прогрева элементов и количества одновременно погружаемых эле- ментов. Способом погружения наносится дополнительная антикоррозий- ная защита на крепёж. Болты с навернутыми на концевую часть их резьбы гайками и отдельно шайбы погружают в битумную грунтовку. В качестве грунтовки используется раствор из ненаполненных мастик (пластбитулена, битудиена или пластбитудиена) в соответствующем бензине [9]. Эмали наносятся на заводах на все элементы, предназначенные для монтажа труб. Для нанесения такого покрытия на базе необходи- мо подготовить специальное помещение и снабдить его необходимым оборудованием [4]. Работы начинают с подготовки оцинкованных элементов трубы, которые должны быть очищены от загрязнений, вы- сушены и обезжирены. Обезжиривание производится при помощи каустической соды, уайт-спирита, ацетона или других растворителей с последующей промывкой элементов водой [4]. После сушки и на- грева элементов до температуры 40−50 °С наносят эмаль на защи- щаемые поверхности преимущественно распылением [4]. Для нанесе- ния эмали применяют пистолеты-распылители, предназначенные для высоковязких составов [4]. 90 Контрольные вопросы и задания 1. Какие виды работ выполняют при гидроизоляции? Назовите ограничения по погодным условиям. 2. Опишите технологию заделки стыков между звеньями труб. 3. Опишите технологию устройства обмазочной изоляции звень- ев. Какие конструкции этого типа изоляции вы знаете? 4. Опишите технологию устройства оклеечной изоляции звеньев. Какие конструкции этого типа изоляции вы знаете? 5. Опишите технологию производства работ при ликвидации де- фектов гидроизоляции. 6. Опишите технологию устройства дополнительного антикорро- зийного покрытия для металлических гофрированных труб. 8. ЗАСЫПКА ТРУБ ГРУНТОМ 8.1. Засыпка грунтом бетонных и железобетонных водопропускных труб Засыпку грунтом бетонных и железобетонных труб можно про- изводить после освидетельствования всех элементов трубы и качества выполненной гидроизоляции [33]. При засыпке трубы вначале следу- ет отсыпать грунтовую призму с двух сторон трубы, а затем насыпь на проектную высоту [14, 34]. Засыпку трубы грунтом выполняют до возведения насыпи [14]. Для засыпки используют мягкий, хорошо уп- лотняемый грунт [34]. Засыпку трубы грунтом выполняют одновре- менно с обеих сторон горизонтальными слоями толщиной 15 − 20 см [14, 34 ]. Ширина засыпки трубы с каждой ее стороны должна быть не менее 4 м [14]. На рис. 109 представлен фрагмент процесса уплотнения грунта у поверхности трубы. Вблизи трубы грунт тщательно уплотняют при помощи легких электрических трамбовок или вибрационных плит. Ширина зоны такого уплотнения принимается не менее 30 см, над трубой толщина слоя грунта, уплотняемого средствами малой меха- низации, должна быть не менее 0,5 м [14, 34]. 91 Каждый слой в оставшейся части грунтовой призмы уп- лотняют продольны- ми по отношению к трубе проходами кат- ков (рис. 110) или средствами вибраци- онного, виброударно- го или ударного дей- ствия [14]. Расстояние от контура уплот- няющей машины (или ее рабочего органа) до стенки трубы должно быть не менее 30 см. Не допускается уплотнять грунт тя- желыми машинами ударного действия на расстоянии от боко- вых стенок трубы ме- нее 3 м при высоте за- сыпки над трубой ме- нее 2 м [14]. При засыпке же- лезобетонных труб следует наблюдать за сохранностью стыков. Грунтовую призму сооружают под контролем представителей опера- ционного контроля и технического надзора. Законченную грунтовую призму оформляют актом [14]. При засыпке грунтом труб в стесненных условиях для уплотне- ния грунта применяют катки на пневматических шинах массой до 12 т [14 ]. Слои грунта отсыпают соответствующей толщиной, а уплотне- ние выполняют поперечными по отношению к оси трассы проходами [14]. В этом случае расстояние от края вальца катка до поверхности трубы должно быть не менее толщины уплотняемого слоя [14]. Высо- Рис. 109. Уплотнение грунта у поверхности трубы вибрационной плитой Рис. 110. Уплотнение грунта в грунтовой призме продольными проходами кулачкового катка 92 та засыпки по сторонам трубы не должна отличаться более чем на один слой [14]. Засыпка трубы в целом должна опережать на один слой устройство насыпи на прилегающей площади при выполнении засыпки трубы одновременно с возведением всей насыпи на данном участке [14]. Переезд через сооружаемую трубу транспортных средств допус- кается только в случае отсыпки поверх трубы слоя грунта толщиной не менее 1 м, а для бульдозеров − не менее 0,5 м [34]. Особое внимание необходимо уделять качеству уплотнения грун- та в труднодоступных местах, т. е. в нижних четвертях звеньев круг- лых труб и в местах перехода звеньев в оголовки [14]. При расположении труб на склонах засыпку начинают с низовой стороны [14]. Уровень засыпки с низовой стороны должен всегда превышать уровень грунта с верховой [14]. 8.2. Засыпка грунтом металлических гофрированных водопропускных труб Металлическая гофрированная труба должна быть засыпана грунтом не позднее чем через трое суток после окончания работ по нанесению дополнительного защитного покрытия [4, 9]. Засыпку МГТ необходимо выполнять с опережением возведения земляного полотна [4, 9]. Как исключение при возведении насыпей в них допускается оставлять прогалы для дальнейшей постройки МГТ, необходимость такой организации строительства должна быть обос- нована проектом. При такой организации строительства необходимо рассчитывать ширину прогала (в свету) понизу, которая назначается из расчета обеспечения расстояния между основанием откоса насыпи и стенкой трубы на уровне горизонтального диаметра не менее 4 м [9]. Процесс устройства грунтовой призмы у трубы должен включать следующие виды работ: 1) транспортировку грунта из карьера или резерва к трубе авто- самосвалами или скреперами; 2) разравнивание грунта бульдозером слоями заданной толщины; 3) послойное уплотнение грунта грунтоуплотняющими машина- ми, а в непосредственной близости от трубы ручными механизиро- ванными трамбовками; 4) штыковку грунта в гофрах трубы; 5) контроль плотности засыпки. 93 Области грунтовой призмы, расположенные на расстоянии более 1 м от стенки трубы в уровне ее горизонтального диаметра, можно уплотнять любым грунтоуплотняющим средством, использующимся при уплотнении дорожных насыпей [4, 9]. Засыпку трубы выполняют наклонными от трубы слоями. Уклон отсыпаемых слоев должен быть не круче 1:5, толщина технологиче- ских слоев назначается в зависимости от грунтоуплотняющих средств. Схема засыпки и уплотнения трубы приведена на рис. 111 [9]. Рис. 111. Схема засыпки и уплотнения грунта наклонными слоями В табл. 10 приведена толщина технологических слоев отсыпае- мой грунтовой призмы, которую следует принимать в зависимости от средства уплотнения [4, 9]. Таблица 10 Толщина технологического слоя в зависимости от средства его уплотнения Наименование уплотнителя Толщина слоя, м Ручные электрические трамбовки и вибрационные плиты 0,15 Катки на пневматических шинах массой 25 – 30 т 0,2 Грунтоуплотняющие машины виброударного действия 0,3 – 0,6 94 Доставку грунта, применяемого для устройства грунтовой призмы, производят по одной из двух схем, представленных на рис. 112 [4, 9]. В соответствии с первой схемой орга- низации движения са- мосвалы выполняют разворот перед тру- бой, а грунт подается под разгрузку задним ходом (рис. 112, а). Для реализации второй схемы организуют коль- цевое движение самосвалов с въездом и съездом со стороны откосов насыпи (рис. 112, б). Отсыпку технологических слоев в прогалах выполняют бульдо- зерами. Для этого грунт, доставленный самосвалами, выгружается с обеих сторон от трубы. Бульдозерами грунт перемещают и разравни- вают в слой. Во всех случаях отсыпку грунта слоями начинают от трубы по всей ее длине. При засыпке МГТ грунт одновременно укладывают с обеих сто- рон трубы [9]. Далее производят разравнивание грунта вначале с од- ной стороны, а затем с другой [9]. После выполнения операции по разравниванию грунта в технологическом слое приступают к его уп- лотнению с одной стороны трубы [4, 9]. Завершив операцию уплот- нения грунта с одной стороны трубы, бульдозер производит отсыпку второго технологического слоя, в это время с другой стороны выпол- няют уплотнение грунта. В таком же порядке осуществляют отсыпку и уплотнение всех последующих слоев до верха трубы [4, 9]. В тех случаях, когда уплотнение грунта выполняют продольными относительно трубы проходами, операцию начинают выполнять с наиболее удаленных от трубы участков. С каждым последующим проходом уплотнитель приближается к стенкам трубы. Грунт, распо- ложенный у стенок трубы, уплотняется только тогда, когда с проти- воположной ее стороны уже отсыпан слой грунта этого же горизонта по всей длине трубы [4, 9]. Рис. 112. Схемы движения автосамосвалов в процессе отсыпки грунта: а – с разворотом самосвалов перед трубой; б – с кольцевым движением самосвалов 95 Вокруг трубы рекомендуется производить уплотнение грунта машиной виброударного действия для стесненных условий [9]. При уплотнении слоев, расположенных ниже горизонтального диаметра трубы, машина должна передвигаться вдоль трубы. Последователь- ность отсыпки слоев, их толщина и допустимое приближение к трубе рабочих органов уплотняющих машин приведены на рис. 113 и 114. При устройстве грунтовой призмы до возведения насыпи или в широком прогале уплотнения технологических слоев, расположенных выше горизонтального диаметра трубы, применяют челночную схему работы машины виброударного действия. При уплотнении грунтовой призмы МГТ особое внимание уделя- ется трамбовке грунта у стенок трубы и в гофрах. Уплотняя эту об- ласть грунтовой призмы, электротрамбовки и вибрационные плиты нужно располагать на расстоянии 5 см от гребней гофров. В гофрах грунт уплотняют штыкованием, которое выполняют при помощи де- ревянной штыковки диаметром 8 см. Рис. 113. Технологическая последовательность и схема послойного уплотнения грунта засыпки труб виброударной машиной для стесненных условий: 1, 2 и т.д. (в кружках) − номера слоев в технологическом порядке их отсыпки; 1 − контур максимального приближения рабочего органа машины к стенке трубы; 2 − виброударная грунтоуплотняющая машина Рижского РМЗ; 3 − нулевой слой; в н и в ср − максимальные приближения рабочего органа к стенке трубы на разных уровнях, равные: для D = 1 м в н = 0,15 м; в ср = 0,05 м; в в = 0,4 м; для D = 1,5 м в н = 0,20 м; в ср = 0,05 м; в в = 0,5 м; для D = 2 м в н = 0,30 м; в ср = 0,05 м; в в = 0,7 м; дляD = 3 м в н = 0,40 м; в ср = 0,05 м; в в = 1,1 м 96 Рис. 114. Технологическая последовательность и схема послойного уплотнения грунта засыпки труб пневмокатками: 1, 2 и т.д. (в кружках) − номера слоев в технологическом порядке их отсыпки; 1 − граница максимального приближения скатов катка к трубе; 2 − грунт, уплотняемый ручными механизированными трамбовками; 3 − нулевой слой; 4 − линии очертания границ торцов насыпи в случае устройства трубы в прогале В процессе уплотнения грунта катком последний должен пере- мещаться вдоль трубы по кольцевой схеме. Приближение скатов кат- ка к трубе допускается на расстояние не менее 0,3 м. Грунт у стенок трубы при данной технологии необходимо уплотнять ручными элек- тротрамбовками. Уплотнение грунта в пазухах многоочковых труб рекомендуется производить механизированными ручными трамбовками с обязатель- ным соблюдением последовательности отсыпки слоев (рис. 115). Толщина слоя в пазухе не должна превышать 0,15 м. Для засыпки па- зух грунтом следует использовать универсальные экскаваторы- планировщики типа Э-4010, экскаватор «Беларусь» и драглайны. Рис. 115. Технологическая последовательность и схема послойного уплотнения грунта засыпки многоочковых труб: 1, 2 и т.д. (в кружках) − номера слоев в технологическом порядке их отсыпки 97 В зимних условиях трубы следует засыпать только талыми (су- хими несмерзшимися) грунтами, при этом рекомендуются грунтоуп- лотняющие машины ударного и виброударного действия. Допустимое время рабочего цикла от момента разработки грунта до окончания его уплотнения не должно превышать времени, в течение которого грунт сохраняет способность к уплотнению. 8.3. Уплотнение грунта катками Укатка − это наиболее эффективный и распространенный метод уплотнения грунтов, для которого применяют катки на пневматиче- ских шинах, вибрационные гладковальцовые, кулачковые и решетча- тые. Наибольшее распространение в дорожном строительстве получи- ли катки на пневматических шинах. Они дают лучшее качество уп- лотнения, наибольшую производительность и наименьшую стои- мость. Рабочим органом таких катков является пневматическая шина. Жесткость шины зависит от давления сжатого воздуха в ней и жест- кости покрышки. При нагружении катка шина деформируется. Пло- щадь отпечатка пневматического колеса значительно больше площа- ди отпечатка вальцов жесткобарабанных катков. На рис. 116 – 119 приведены катки, применяемые для уплотнения грунтов земляного полотна. У гладковальцовых катков площадь контакта с поверхностью уп- лотняемого технологического слоя сравнительно мала. Поэтому они по сравнению с катками на пневматических шинах передают на тех- нологический слой более высокое давление. Однако сравнительно не- большая площадь контакта вальца с поверхностью уплотняемого слоя обуславливает интенсивное затухание напряжений по глубине слоя. Вследствие этого гладковальцовые катки уплотняют слои меньшей толщины, чем катки на пневматических шинах. 98 Рис. 116. Каток на пневматических шинах Рис. 117. Кулачковый каток Caterpillar CP74 Рис. 118. Грунтовый вибрационный каток Caterpillar CS76 XT Рис. 119. Фрагмент вальца решетчатого катка Другим преимуществом катков на пневматических шинах перед гладковальцовыми катками является более длительное воздействие пневматических шин на грунт. Это обуславливает то, что величина вязкопластической деформации, развивающейся в грунте от воздей- ствия пневматических катков, выше по сравнению с деформацией ползучести от гладковальцового катка. Такие два преимущества пневматических катков делают приме- нение статических гладковальцовых катков для уплотнения грунтов нецелесообразным. В связи с этим уплотнение грунтов земляного по- лотна выполняют вибрационными гладковальцовыми катками, у ко- торых влияние вибрации компенсирует отмеченные нами недостатки за счет тиксотропного уплотнения. Эпюры напряжений в грунте при его укатке гладковальцовыми катками на пневматических шинах приведены на рис. 120 [35]. |