Внутренние электрические сети оборудование зданий
К внутренней сети относят электропроводку и монтажные установочные электрические устройства, находящиеся внутри здания. Грамотный расчет нагрузки — это основное условие для проектирования. При нарушении правил монтажа возникает аварийная ситуация, которая приводит к возникновению пожара.
Для чего необходимо составлять схемы электрической сети
Разводка электрики — сложное мероприятие, требующее профессиональных навыков. Поэтому операции выполняют квалифицированные специалисты. Для разводки составляют чертеж, содержащий все объекты, которые касаются электричества. К ключевым объектам относят:
- выключатели;
- розетки;
- осветительные приборы;
- электрические щетки с устройствами защитного отключения (УЗО).
Специалисты составляют схемы электрических сетей здания, учитывая пожелания заказчика и индивидуальные особенности планировки здания. Основная работа — разделение кабелей на отдельные, эффективно функционирующие линии. Задача состоит в правильном распределении нагрузок и организации системы управления и защиты электрической проводки.
Перед тем, как составить чертеж и план, изучают особенности и назначения каждого отдельного составляющего элемента. Автоматы, которые помогают предохранять сети от перегрузок, располагают в электрических щитках. От правильной установки напрямую зависит функционирование электрической сети и безопасность.
Провода, которые проводят ток к разным точкам, тщательно подбирают. Выбор сечения производят индивидуально. Для выключателей и розеток подбирают надежные контакты.
Зачем применять нормы
Для избегания опасностей при монтаже электрических сетей правильно рассчитывают площадь поперечного сечения провода, которая отвечает за сопротивление. Чем оно выше, тем сильнее кабель нагревается. Большую роль играет грамотный подбор:
- материала кабеля;
- соединения проводов;
- выбора места монтажа;
- изоляционного материала.
Важно правильно рассчитать нагрузку, подобрать защитные устройства и установить заземление.
Если не применять установленные законодательством нормы, то ошибки приведут к замыканию и возникновению пожара. При несоблюдении правил страховая компания не выплатит страховку при возникновении несчастного случая.
Проект электрической сети
Для жилых и производственных зданий составляют проект электрической сети, в которой содержится:
- схема разводки;
- перечень требуемых материалов.
На схеме прорисовывают места для подведения:
- кабелей питания;
- щитков;
- распределительных коробок;
- осветительных приборов;
- подрозетников;
- выключателей;
- розеток;
- иных материалов, предназначенных для потребителя энергии.
На стадии проектирования рассчитывают необходимую мощность сети, так как от планируемой нагрузки зависит выбор электрического оборудования всей системы.
При неверно произведенных вычислениях электрическая сеть будет нестабильно работать с проблемами и нарушениями. В проекте учитывают, что максимальная мощность, потребляемая определенной группой устройств, всегда меньше суммарной мощности номиналов принимающих приборов.
Связано это с тем, что техника не всегда работает на полную мощность, поэтому уровень наивысшей нагрузки редко совпадает со временем. Поэтому данный фактор обязательно учитывают в процессе организации системы электрической сети и выборе составляющих элементов.
Выбор кабеля и использование УЗО
Для безопасности электрических сетей в зданиях монтируют противопожарные устройства УЗО и выставляют на приборе определенные значения. В жилом доме для общих линий ток утечки устанавливают 100 мА. У отдельных линий минимальное значение — 10 мА. При повышении показателя устройство защитного отключения (УЗО) обесточивает здание.
Прокладку электропроводки осуществляют безопасными и разрешенными ГОСТом кабелями. Алюминиевый провод для внутренней электрической сети не применяют. Его используют для подведения электричества к дому. Наиболее предпочтительный вариант для внутренней проводки — медный кабель. К его преимуществам относят:
- высокую плотность тока;
- выносливость на излом и хорошую износостойкость;
- при окислении обладает небольшим сопротивлением;
- по сравнению с алюминием не сжимается, поэтому в соединениях не образуются зазоры.
К бюджетному варианту относят марку ВВГ. Также существуют другие типы, обладающие различными свойствами:
|
Марка кабеля |
Назначение |
|
Негорючий |
Сниженное выделение газа и дыма. |
|
ВВГнг с тремя жилами по 6 мм2. |
Для кабель-канала в жилых домах. |
|
ВВГнг (3х2,5) |
Для скрытой коробки по розеткам и распределительным коробкам. |
|
ВВГнг (3х1,5) |
Подводят к осветительным приборам и выключателям. |
|
ПВ1 |
Для электрощита. |
|
ПВС (3х2,5) |
Для электроприборов. |
Для внутренних стационарных проводок чаще всего применяют одножильный медный провод, так как он надежнее и прочнее многожильного аналога.
Выбор метода прокладки
На выбор способа прокладки электрической сети влияют:
- место;
- условия среды;
- размер здания;
- сечение провода;
- схема сети.
Влияние окружающей среды:
- разрушает изоляцию электрического оборудования;
- представляет опасность для обслуживающего персонала;
- провоцирует возникновение взрывов и возгораний.
Изоляцию провода, токоведущей части и конструкции разрушают влага, газы, едкие пары и повышенный температурный режим. Из-за этого может возникать короткое замыкание, а в воздухе — образовываться опасная примесь, приводящая к взрывам и возгораниям.
Место прокладки электрической линии влияет на метод монтажа, безопасность, удобство работ и эксплуатацию.
Способы прокладки кабелей
На метод прокладки провода влияет категория и материал здания, а также тип электрической проводки. Существует открытый, закрытый, подземный способ.
Открытый
Открытая электрическая проводка — простой метод прокладки провода. К преимуществам относят легкость ремонта кабеля при повреждении и простоту замены.
Этот метод применяют, когда отсутствуют другие возможности. В процессе работ используют:
- кабель-каналы (крепят на любой конструкции);
- коробы.
В производственных зданиях, на складах и в подсобных помещениях кабель-каналы заменяют гофротрубой, так как в этих помещениях не требуется эстетичность.
Открытая проводка разрешена в зданиях, построенных из горючего материала, относящегося к группе Г2 и Г3. Разрешается использовать кабель с медной жилой и защитной оболочкой из ПВХ.
Закрытый
В жилых зданиях обычно используют закрытую проводку, которая состоит из сети кабелей и проводов, замурованных в стены при помощи заранее подготовленных канавок. Для штробления подходят стены из негорючего или слабо горючего материала:
- бетона;
- кирпича;
- пеноблока;
- шлакобетона.
Делать отверстия для кабелей в потолках и полах без соответствующего разрешения и расчетов нельзя. Закрытый способ наиболее безопасный, так как провода полностью защищены от механических действий.
Скрытую электропроводку выполняют кабелями, оснащенными защитной оболочкой. Провод, прокладываемый в полу, защищают электротехнической гофрой. Для примера, у провода ВВГнг двойная изоляция, а у НЮМ — тройная. Их разрешается замуровывать в стену без использования гофры и трубы.
Существует перетягиваемая электропроводка. Это значит, что при аварийном повреждении кабеля ее можно заменить. Выполняют электропроводку в пластиковой или полиэтиленовой трубе. В гофре перетянуть проводку не получится.
Комбинированный
Комбинированный метод — это сочетание закрытой и открытой прокладки. Способ помогает упрощать монтаж электрической сети. По стандартам, коробы выбирают из пластика, так как материал отличается практичностью и надежностью. Внутри оставляют свободное пространство, которое дает возможность спрятать необходимые провода.
Чтобы предотвратить воспламенение стены из-за замыкания, используют изоляционный слой. Например, по стандарту толщину асбеста делают не менее 0,5 см.
Вертикальные стены
В панельных зданиях есть подготовленные штробы, которые делают на заводе, так как у бетона высокий показатель твердости. В деревянных стенах делать отверстия нельзя. Кроме того, скрытую проводку запрещается прокладывать в горючих материалах. В этом случае используют дополнительную защиту кабелей и проводов в виде материалов из пластика и гофротрубы.
Для горючих материалов рекомендовано использовать стальные трубы с заземлением. Проход в стене защищают куском трубы.
Правила прокладки проводов
Независимо от выбранного метода прокладки кабелей, соблюдают определенные правила и нормы:
- чтобы минимизировать возникновение проблем в процессе монтажа, провода выкладывают в строго вертикальном или горизонтальном положении;
- горизонтальные участки размещают с интервалом 150-200 мм от потолка;
- соприкасаться провода между собой не должны;
- вертикальный участок запрещается размещать рядом с углами, проемами дверей и окон (минимально допустимое значение — 100 мм);
- от газовых труб соблюдают дистанцию 40 см.
Правила монтажа электрических сетей описываются в ГОСТе Р 50571.5.52-2011.
Соблюдение стандартов
При монтаже электрических сетей соблюдают требования, изложенные в стандартах. К главным условиям относят:
- при монтаже внутренних электрических сетей ориентируются на требования Правил Устройств Электроустановок;
- расчеты соответствия сечения токопроводящего провода регламентируются ГОСТом;
- открытую прокладку кабеля без использования изоляции располагают на высоте менее двух метров для предотвращения ожогов;
- на чердачных помещениях используют провода в оболочке из несгораемых материалов.
Если в здании есть сырые и влажные места, то прокладку кабелей сводят к минимуму. Проход проводов между этажами осуществляют в трубах. При этом они не должны быть скручены. Для освещения применяют однополюсные выключатели.
Частая причина пожара — неправильное соединение проводов. Чтобы избежать проблем, стыки спаивают или сваривают.
Заказ услуги «под ключ»
Профессионалы знают специфику создания внутренней электрической сети, которая отличается в зависимости от особенности объекта. При заказе работ «под ключ» мастера:
- прокладывают кабельные линии и провода;
- устанавливают электрическое оборудование;
- подключают выключатели и розетки;
- производят монтаж осветительных приборов;
- устанавливают альтернативные системы электроснабжения;
- тестируют и заменяют электропроводку и вышедшие из строя элементы.
Специалисты в первую очередь проводят обследование объекта и разрабатывают техническое задание, основываясь на предпочтениях клиента. Затем:
- подготавливают проект внутренних электрических сетей;
- выбирают подходящее электрическое оборудование;
- производят монтаж электрической проводки и установочных изделий;
- осуществляют пуско-наладочные работы;
- подготавливают необходимую документацию;
- предоставляют гарантии на монтажные работы на несколько лет;
- получают разрешения на использование электрической сети объекта;
- осуществляют техническое обслуживание после завершения монтажа.
Специалисты планируют расходы и рассчитывают стоимость работ. Цена зависит от количества и сложности монтажных работ и типа применяемого электрооборудования.
Электрическая сеть общественного здания
В схеме электрической сети в общественном здании указывают:
- существенный удельный вес силовых электрических приемников;
- специфический режим работы;
- возможность встраивания трансформаторов в общественные здания;
- иные требования к освещению помещений.
При потреблении мощности свыше 400 кВт рекомендовано использовать встроенную подстанцию. К преимуществам относят:
- экономию цветных металлов;
- исключение прокладки внешней кабельной линии до 1 кВт;
- отсутствие необходимости в устройствах отдельных ВРУ в зданиях, так как их разрешается соединять с распределительными устройствами 0,4 кВт подстанции.
Подстанцию размешают на первом или техническом этаже или в подвале. Если в здании есть грузовой лифт, то разрешается устанавливать на среднем или верхнем этаже.
Групповой распределительный щит осветительной сети по стандартам требуется располагать на лестничной клетке или в коридоре. Отходящие линии бывают:
- однофазные;
- двухфазные;
- трехфазные.
Предпочтение чаще всего отдают трехфазной групповой линии, которая обеспечивает в 3 раза большую нагрузку и в 6 раз меньшую потерю напряжения (по сравнению с однофазной).
Расчет материалов
После подготовки схемы электрической сети производят расчет необходимых материалов. В первую очередь вычисляют метраж кабелей, поставляющих электрический ток и отвечающих за функционирование приборов в нормальном режиме.
При расчете длины проводов принимают во внимание факторы:
- число планируемых выключателей и розеток;
- количество осветительных приборов;
- место установки электрических счетчиков и трансформаторов.
Затем при помощи строительной рулетки измеряют расстояние от распределительной коробки до всех электрических точек. Полученные данные фиксируют в плане разводки электрической сети. Показатели складывают между собой. К общему количеству добавляют примерно 15% для запаса, так как в процессе монтажа может возникнуть непредвиденная ситуация.
В процессе работы электрической сети провода нагреваются. Поэтому запрещается располагать их в одном месте в большом количестве. Требуется соблюдать стандарты, прописанные нормативными документами, регламентирующими электрические сети. Часто при монтаже обустраивают параллельную проводку с поворотами и изгибами.
После расчета необходимого количества проводов вычисляют требуемое число иных материалов:
- выключателей;
- распределительных коробов;
- осветительных приборов;
- защитных трубок;
- креплений;
- клеммников;
- кабель-каналов.
Правильный расчет упрощает работу монтажа электрической сети в жилом и производственном здании.
Правила устройства внутренней электрической сети
Во время монтажа электрической сети соблюдают правила:
- Кабельный ввод в здание выполняют в трубах. Их располагают на глубине от 0,5 метра и не больше двух метров от поверхности земли. В трубу затягивают один силовой кабель.
- Через техническое подполье в секциях здания и подвал разрешается прокладывать силовой кабель и шинопровод с напряжением не более одного кВт.
- Трубу прокладывают с уклоном в сторону улицы. Конец трубы при прокладывании через стены тщательно заделывают, чтобы исключить возможность проникновения в помещение газа и влаги.
- Запрещается прокладывать транзитные электропроводки через складское и кладовое помещение.
Не рекомендуется размещение электрической проводки на пути эвакуации людей. Если это требование выполнить не получается, то электропроводку защищают оболочкой или кожухом, который препятствует появлению пожара и распространению огня. Проводку на маршруте эвакуации людей располагают на максимально небольшом участке. При этом провода не должны находиться в пределе досягаемости рук. Иначе их защищают от механического повреждения, которое возникает во время эвакуации.
Правила ввода электричества в здание
Чаще всего ввод электричества в здание осуществляют при помощи самонесущего провода СИП. Дополнительные столбы для поддержки кабеля не требуются, если опора ЛЭП располагается на расстоянии до 25 метров.
Провод протягивают до электрощита, в котором расположены УЗО, автоматы и подключены контуры заземления. Переход на кабель ВВГнг осуществляют в другом щитке с прибором учета.
При вводе соблюдают требования:
- Если длина провода больше 25 метров, то устанавливают дополнительную опору. Для этого на ближайшем столбе устанавливают щиток, а в землю заглубляют заземлительный контур. Провод между опорами натягивают на высоте не меньше двух метров над землей.
- Если кабели пересекают строительные конструкции, то их монтируют в защитные трубы.
- Минимально допустимое расстояние от земли до места подключения зданий — 2,75 метра.
- Если провод протягивают под землей, то предварительно его помещают в защитную оболочку. Затем помешают в канаву, глубина которой должна быть не меньше 0,7 метра.
Подземную прокладку ввода предусматривают в момент строительства здания и подготавливают проект энергоснабжения. Техническую документацию составляют по правилам. Поэтому разрабатывать чертежи должны специалисты с опытом работы в этой области.
Необходимо правильно определять марку кабеля и просчитывать сечение токопроводящих жил. Для подписания проекта энергоснабжения выполняют определенные технические условия, в том числе получают разрешение на проведение земляных работ, которые одобряют службы, отвечающие за:
- системы связи и электропередачи;
- здания и сооружения;
- газопровод;
- теплотрассы;
- зеленые насаждения;
- водопровод;
- дороги;
- канализационные трубы.
Если рядом с предполагаемым местом прокладки кабелей располагаются коммуникации, то обращаются в ответственные организации, чтобы согласовать расположение траншей, и для контроля над проводимыми работами.
Для подземной прокладки используют бронированные кабели. По всей длине запрещается укладывать их в металлические трубы, так как при наполнении грунтовыми водами в зимнее время года образующийся лед повредит провода.
Допуск в эксплуатацию электрической сети
Чтобы получить разрешение на использование внутренней электрической сети, необходимо предоставить в филиал «Электрических сетей» проектные документы для проверки на соответствие требованиям технических правовых актов. Сотрудник:
- проверит выполненный монтаж электроустановки на соответствие действующим правилам эксплуатации и проекту;
- проведет инструктаж по электробезопасности во время эксплуатации электрической сети;
- проверит, соответствуют ли результаты проведенного электрофизического измерения требованиям ТНПА.
После проверки сотрудник составит акт осмотра и выдаст заключение о возможности подачи напряжения на электроустановку или укажет выявленные нарушения, которые потребуется устранить.
При монтаже внутренней электрической сети важно правильно рассчитывать напряжение и выбирать соответствующий тип кабеля. Необходимо учитывать, будут ли на здании устанавливать источники питания для освещения рекламы, витрины, фасада, а также наружные и противопожарные устройства. Неправильно произведенный монтаж электрической сети нарушит работу системы и приведет к возникновению пожара.
Лифты ЩЛЗ: движение вверх
Щербинский лифтостроительный завод (ЩЛЗ) устойчиво занимает положение лидера в своем сегменте рынка. Это подтверждается не только ростом объемов производства и расширением географии поставок, но и использованием современных инновационных технологий и предложением высокого уровня клиентского сервиса.
Больше, шире, лучше
Год от года ЩЛЗ продолжает динамично увеличивать объемы производства. Причем пока предприятие не вышло на загрузку всех мощностей и планирует и далее наращивать масштабы изготовления техники.
Показательна при этом и широчайшая география поставок, как говорится, «от Москвы до самых до окраин». За первую половину этого года ЩЛЗ осуществил отгрузку своей продукции в 70 регионов России, работая при этом как с коммерческими покупателями, так и с фондами капитального ремонта, реализующими программу замены устаревших лифтов на новое, современное оборудование. Основные поставки осуществлялись в Москву, Подмосковье, Волгоградскую, Свердловскую, Челябинскую, Рязанскую, Ленинградскую области, Башкортостан, Татарстан, Красноярский край и др.
Активное участие в тендерах позволяет говорить о планах дальнейшего увеличения производства и объемов продаж. За первое полугодие заключены контракты на поставку 3,2 тыс. лифтов по программам капремонта и более 2,1 тыс. лифтов для домов по реновации и крупных городских жилых комплексов.
С середины прошлого года застройщики, следуя рекомендации по применению инженерных решений в жилых домах программы реновации Москвы, стали использовать в лифтах безредукторные лебедки, благодаря чему при движении подъемника достигается минимальный уровень шума и вибраций. По словам генерального директора ЩЛЗ Антона Артемьева, все большее количество лифтов без машинного отделения. «Это позволит застройщику сэкономить на строительстве технического этажа для обслуживания лифтовых механизмов. Сами кабины выполнены из сатинированной нержавеющей стали с покрытием пола из износостойкого рифленого алюминия. Внутри устанавливаются широкие зеркала в половину высоты со встроенным информационным дисплеем», — говорит он, уточняя, что все лифты оснащены антивандальными видеокамерами, подключаемыми к городской системе видеонаблюдения единого центра хранения и обработки данных.
В зоне особой ответственности
ЩЛЗ сыграл важнейшую роль в решении актуальнейшей современной задачи по обеспечению медицинских учреждений страны специальными больничными лифтами. За прошлый год на такие объекты в шестнадцати регионах России было поставлено более 140 единиц оборудования. Часть из них была смонтирована в быстровозводимых инфекционных госпиталях Главного военно-строительного управления по специальным объектам. В частности, больничные лифты были поставлены в Новосибирск, Улан-Удэ, Оренбург, Воронеж, Уфу, Грозный, Казань и многие другие города.
По словам Антона Артемьева, изготовление этой техники стоит в приоритете по срокам. «Мы особое внимание уделяем ситуации с пандемией в мире и в особенности медицинским объектам нашей страны, где проходит стационарное лечение пациентов с COVID-19. Как показала практика, мы готовы производить больничное лифтовое оборудование в очень короткие сроки. С момента подписания контракта до отгрузки лифтов для быстровозводимых инфекционных госпиталей в отдел логистики проходит не более четырех дней», — отмечает он.
В этом году эта работа активно продолжается. По заказу Минздрава Московской области ЩЛЗ в приоритетном порядке произведет 50 лифтов на замену устаревшему оборудованию в двадцати медицинских учреждениях региона. Туда будут поставлены лифты трех типов: больничные, грузовые и пассажирские с большими габаритами кабины, проходными телескопическими дверьми и функцией приоритетного вызова для медицинского персонала. Оборудование предназначено для медучреждений Красногорска, Клина, Королева, Балашихи, Мытищ и других городов Подмосковья.
Не только техника
Современное предприятие это не только производство — это еще и сервисная поддержка клиентов. И в этом смысле ЩЛЗ идет в ногу со временем. Компания реализует программу повышения клиентоориентированности. Теперь завод не ограничивается только помощью в установке оборудования: во всех регионах имеются собственные аккредитованные монтажные организации.
Сейчас в личном кабинете заказчика на сайте ЩЛЗ появилась новая важная опция — «Поддержка». Ранее контрагент мог только отслеживать статус заказа: от производства до даты доставки, которую можно настроить самостоятельно. Теперь можно обратиться в службу поддержки в режиме онлайн и уточнить все интересующие клиента вопросы, получить актуальную информацию, решить любые возникающие проблемы.
Клиентская служба ЩЛЗ будет совершенствоваться. В ближайшее время будет запущена диджитал экосистема в личном кабинете, где можно будет воспользоваться всеми услугами завода: проверить статус заказа, заказать запчасти, отследить доставку, обратиться по гарантии, найти ответы на вопросы и даже прочесть актуальные новости.
«Наше предприятие делает все, чтобы нашим заказчикам было комфортно с нами работать. И сегодня, в канун Дня строителя, мы желаем всем нашим нынешним и будущим партнерам крепкого здоровья, успешного развития и новых крупномасштабных и интересных проектов, а высококачественное современное лифтовое оборудование для них мы сделаем, в этом они могут не сомневаться!» — подчеркивает Антон Артемьев.
Дорожное строительство
Тема дорог в России актуальна во все времена. Как должны строится дороги, в чем причины неудовлетворительного покрытия, какие технологии перспективны разберем в статье.
Дороги общего пользования классифицируют по материалу покрытия:
- Цементобетонные. Основой вяжущего материала в наружном покрытии выступает бетон. Преимущество цементобетонных дорого длительный срок эксплуатации. При соблюдении всех норм строительства и использования ремонт цементобетонному полотну потребуется не ранее 20 лет. Дороги с использованием бетона прокладывают двумя способами:
- Заливным. Готовую бетонную смесь заливают в заготовку дорожного полотна. Бетон набирает прочность и формирует монолит покрытия. У этого метода есть существенные недостатки. Работы можно вести только при положительных температурах выше 50С. При температуре воздуха ниже 5 градусов скорость схватывания бетона резко снижается или прекращается вовсе.
- Укладкой железобетонных плит. Предварительно напряженные изделия в форме плит укладываются по всей длине строящегося участка. Недостаток дорог из железобетона в том, что если не выдержать нормы по обустройству основания, плиты со временем начнут расходится; отдельные элементы будут утапливаться, и возникнут перепады высот на стыках плит. Усугубляет нарушение целостности дорожного полотна большегрузная техника. Справедливости ради стоит отметить, что современные технологии строительства дорог с использованием преднапряженного бетона позволяют создать прекрасные, долговечные и недорогие трассы. Цена километра дороги из ж/б плит до 50% ниже, чем из асфальтобетона.
- Асфальтобетонные. В основе вяжущего материала внешнего слоя выступает асфальтобетон- искусственный строительный материал. Представляет собой смесь из битума и минеральных заполнителей: песка, щебня, гравия. Для улучшения качественных показателей в асфальтную смесь могут добавляться дополнительные ингредиенты: полимеры, резиновая крошка.
Технология строительства дороги
Если рассматривать соотношение бетонных и асфальтированных дорого, то Россия на 98% покрыта асфальтобетонным полотном, бетонное покрытие составляет 2%. Поэтому далее речь пойдет о строительстве асфальтобетонных дорог. Стоит признать, что мировая практика доказала наилучшую эффективность бетонного покрытия. Возведение дорожного полотна высокотехнологичный и ответственный процесс, который состоит из нескольких этапов:
- Инженерные изыскания. Прежде чем приступить к работам по строительству транспортной артерии, необходимо провести инженерные изыскания:
-Топографические. Будущая трасса прокладывается на картах. Размечается местность.
- Геодезические. Выверяются координаты. Снимается профиль рельефа.
- Геологические. Обязательно проводят анализ грунта и исследуют насколько глубоко залегают водоносные пласты.
- Экологические. Проводят исследования экологических факторов, и взаимодействие объекта с окружающей средой. Вырабатываются меры по минимизации воздействия и нанесения вреда природе.
- Подготовительные работы. На размеченном участке расчищают территорию от деревьев и кустарников. Снимают верхний слой почвы. Подготавливают технологические подъезды. Переносят коммуникации. Подвозят сырье технику для строительства. Корректируют ландшафт: где необходимо возводят насыпи, а где того требует архитектурный план срезают холмы. До строительных работ продумывают систему водоотведения со строительной площадки. Особенно это важно, когда стройка планируется на глинистых грунтах.
Конструкция современной дороги представляет собой технологичное многослойное сооружение. В общих чертах выглядит так:
- Геотекстиль
- Песчаная подушка
- Георешетка
- Щебень
- Асфальт
- Подготовка основания. После того как снят плодородный слой почвы, грунт тщательно утрамбовывают. На подготовленную почву укладывают геотекстиль.
Геотекстиль - специализированный строительный материал, который предназначен для армирования дорожного полотна, отведению влаги; препятствует перемешиванию природного грунта и песчаной подушки, тем самым не допускается проседание дорожного полотна. Использование геотекстиля обеспечивает ряд преимуществ:
- Геотекстиль, в виде нетканых синтетических материалов, имеет продолжительный срок службы, равный 25 лет и более. Другие армирующие материалы, например, металлосетки не способны обеспечить такого срока. Применение геотекстиля продлевает срок службы автодороги и отодвтгает время проведения капитального ремонта.
- Геосинтетика, при условии соблюдения технологии укладки, не позволяет просыпаться в почву, смешиваться с грунтом насыпным материалам, что приводит к экономии и снижении стоимости сметы.
- Дорожные нетканые материалы универсальны в применении. Работают вне зависимости геологической структуры грунтов и температурных режимов эксплуатации, не подвержены коррозии и стойки к воздействию агрессивных химических сред. Отлично обеспечивают гидроизоляцию и водоотведение избыточной влаги.
- Не оказывают вредного влияния на окружающую среду.
Геотекстиль раскатывается вручную в заблаговременно установленную опалубку. Швы материала необходимо сваривать для формирования целостного покрытия участка.
Песчаная подушка необходима для дренирования влаги и для равномерной передачи нагрузок на грунт. На значительной части нашей страны грунты слабо приспособлены для строительства дорог. И благодаря климату подвержены морозному пучению. Это явление вознивает во влагонасыщенных почвах. Замерзая, грунт увеличивается в объеме и вздыбливает поверхность почвы. Это может отрицательно сказаться на целостности дорожного полотна. Предотвращает эффект морозного пучения наличие песчаной подушки и системы дренажа.
Песок утрамбовывают пневмовибраторами и гидрокатками массой 5-6 тонн. Для лучшего уплотнения песок поливают водой.
На подготовленный слой песка укладывают георешетку. Это относительно новое технологическое решение в строительстве дорог, но весьма эффективное. Георшетка представляет собой полимерную конструкцию ячеистого типа. Выпускается в плоском и объемном виде. Высота ребра в объемных решетках колеблется от 50 до 200 мм. Полимерная решетка в дорожной конструкции выполняет следующие функции:
- Предотвращает проседание щебня в песчаную подушку.
- Дополнительно армирует конструкцию. Щебень, набиваясь в ячейки формирует жесткую, объемную структуру, способную выдерживать динамические нагрузки.
В зависимости от технологии используют под дорожное покрытие применяют основания:
- Щебеночные. От качества материала основания зависит долговечность дороги. Поэтому для щебеночных оснований выбирают материал, который обладает достаточной твердостью на сжатие и будет, не разрушаясь, воспринимать запланированные нагрузки автотранспорта. Щебеночное основание допускается укладывать в любую погоду. Не требует особых условий хранения. Поэтому работы по обустройству щебеночного основания можно вести в любое время года. Щебень в рамках границ будущей дороги уплотняют тяжелыми катками. При этом происходит саморасклинивание элементов основания. Чем плотнее будет утрамбован слой, тем жестче и надежнее будет инженерно-строительная конструкция. Допускается насыпать основание двойным слоем. Нижний слой из крупнофракционного щебня, верхний слой из более мелкого. При укатке происходит заполнение свободного пространства, увеличивается плотность основания.
- Песчано-щебеночные. Универсальные смеси, которые пригодны для строительства любых типов дорог. За счет присутствия песка обеспечивается плотная укладка, не остается свободного пространства для скапливания жидкости и образования воздушных карманов. Эти дефекты приводят к образованию трещин в ходе эксплуатации и способствуют разрушению полотна.
- С использованием вяжущего материала. Такие основания называют еще черным щебнем, так как это представляет собой смесь щебня и битумных материалов. Укладывается горячим и холодным способом. Присутствие битумных эмульсий обеспечивает водоотталкивающий эффект и монолитность структуры. Такие основания отлично работают в зонах с резкими перепадами температур. Во всех случаях основания уплотняются согласно правилам, прописанным в строительных нормах.
Укладка покрытия
После укладки щебневого основания требуется проливка битумной мастикой. Это обеспечит надежное сцепление наружного слоя с основой. Асфальтобетонные смеси поставляются к участку проведения работ самосвалами с АБЗ- асфальтобетонных заводов. Чтобы сэкономить на эксплуатации транспорта и сократить время доставки, применяются мобильные АБЗ, которые способны производить требуемое количество материала в непосредственной близости от объекта.
Технология выработки асфальта проста: необходимо разогреть битум и смешать в нужных пропорциях ингредиенты смеси. В состав смеси входит песок, гравий, мелкозернистый или среднезернистый щебень, битум.
Привезенную смесь разравнивают вручную или при помощи асфальтоукладчиков. Одной тонны асфальтобетона достаточно, чтобы покрыть 10 м2 поверхности толщиною в 4 сантиметра.
Качество дорожного покрытия зависит от уплотнения асфальтобетонной смеси. И тут важно, чтобы температура состава была не ниже определенной технологией. Если смесь остыла ниже, чем на 50-600С от требуемой, то уплотнить состав до нужных величин сложно или невозможно вовсе. Нижний предел рабочей температуры смеси составляет 105-1200С. Уплотнение является конечной операцией по укладке верхнего слоя дороги. Трамбуется и уплотняется асфальт методом укатки и вибрации. После операции уплотнения меняются свойства асфальтобетона:
- Повышается плотность материала. Соответственно возрастает жесткость и сопротивляемость истиранию.
- Минимизируюется количество пор, где может скапливаться влага. Покрытие приобретает морозостойкость и влагоотталкивающие свойства.
- Укрепляются физические и физико-химические связи между частицами, что делает покрытие долговечным.
- Плотный асфальт меньше подвержен продавливанию в ходе эксплуатации.
В случае недостаточного уплотнения полотна слой асфальта остается рыхлым, что приводит к скорому разрушению дорожного покрытия.
Толщина асфальтового покрытия зависит от назначения автодороги. Малонагруженным дорогам с неинтенсивным транспортным потоком: придомовые, дороги в коттеджных поселках, - достаточно слоя в 4 сантиметра.
Междугородние автомагистрали, по которым интенсивно движется грузовой транспорт требуют трехслойного покрытия с армированием слоев металлической сеткой.
Завершающим этапом строительства автодороги служит нанесение разметки, установка ограждений, обустройство ливневок. От качества перечисленных работ зависит безопасность движения. К сожалению, в России не придают должного внимания качеству разметки или полноценной работе систем водоотведения даже на федеральных трассах. Как результат повышенная аварийность в сырую погоду и в темное время суток.
Контроль качества дорожного полотна
После завершения укладки верхнего слоя требуется время для окончательного набора прочности асфальтобетоном. Через1- 3 дня дорожное покрытие подвергается оценке соответствия нормативным параметрам. Для этого с площади 7000 м2 отбирают не менее 3 образцов не ближе 1 метра от края проезжей части. Образцы, полученные методом кернения или вырубки, доставляют в лабораторию. В лабораторных условиях устанавливается коэффициент уплотнения. При горячем методе укладки коэффициент должен составлять не менее 0,99.
Помимо уплотнения покрытия автомобильную дорогу как инженерное сооружение должны контролировать по:
- коэффициенту сцепления автомобильной шины с покрытием
- ровности полотна
- шероховатости покрытия
- соответствию разметки действующим ГОСТам
- видимости в плане
- организации остановок общественного транспорта и пешеходных переходов
- освещенности опасных участков
- наличию и корректному выставлению дорожных знаков
Дефекты автомобильных дорог
Несмотря на существующую отличную нормативную базу, успешный зарубежный опыт дорожного строительства, Российская федерация медленно и неохотно перенимает успешные технологии. Причина тому закостенелость отрасли, недостаточное финансирование, сомнительные схемы и слабый контроль, низкая ответственность.
Типичные дефекты дорожного полотна:
- Образование колеи. Возникает, когда недостаточно уплотнено основание или использован тонкий слой асфальтобетонного покрытия.
- Просадка полотна. Возможна, когда неверно обустроена система водоотведения. Атмосферной или грунтовой водой постепенно размывается основа. Такой дефект случается, когда гранитный щебень заменяют на известковый. Во-первых, известковый уступает граниту по твердости и прочности на сжатие. Во-вторых, породы, содержащие известняк, подвержены химическому разрушению водой, которая всегда имеет слабокислотную рН- среду за счет содержания угольной кислоты- Н2СО3.
- Образование многочисленных трещин. Применен рыхлый асфальт.
- Вспучивание поверхности. Необустроен должным образом дренаж. Дорожная конструкция подвержена морозному пучению.
- Отслаивание слоев асфальтового покрытия. Нарушена технология укладки асфальтобетонных слоев.
Стоит отметить, что причины каждого дефекта на действующей автомобильной трассе необходимо оценивать глубоко и всесторонне. Возможно, возникновение брака из-за ошибки в геодезии, проекте, некачественном материале, нарушении технологии строительства или совокупности факторов.
Перспективные технологии
Подход к дорожному строительству в России и странах Европы и Северной Америки серьезно отличается. Поэтому некоторые приемы, которые типичны для зарубежья, для нас - будущее.
Перспективным для нашей индустрии дорожного строительства является переход от асфальтобетонной технологии к комбинированной. Это значит, что асфальт укладывается не на щебеночное основание, а на предварительно напряженные железобетонные плиты. Доля таких дорог зарубежом велика. Срок службы в несколько раз выше, чем асфальта.
В Японии строятся дороги с подогревом верхнего слоя. Таким образом японцы решают вопрос обледенения. В качестве теплоносителя выступает горячая вода. Альтернативой выступают дороги с подогревом от солнечных батарей. Генерируемого электрического тока достаточно, чтобы в металлической сетке, заложенной в верхний слой, образовывалось тепло, препятствующее обледенению.
В Нидерландах применяют для разметки светящуюся краску. При температуре воздуха 00С и ниже на разметке появляются снежинки, предупреждающие водителя о возможном гололеде.
Внедрение цифрового моделирования в проектирование и строительство позволит повысить качество дорог, контроль за проведением работ по строительству и ремонту, снизит затраты на объект в целом, повысит безопасность эксплуатации дорожной сети.
Безусловно, описанные нововведения увеличивают стоимость возведения участка дороги. Но в данном направлении нельзя мыслить узко. Если учесть расходы на поддержание работоспособности дороги за 40-50 лет, то выяснится, что освоение новых подходов рационально и экономически выгодно государству:
- Экономия бюджета.
-Увеличится пропускная способность автодорог.
- Сократится время доставки грузов, а это влияет на стоимость товаров.
- Высвободятся ресурсы для строительства и обновления новых дорожных нитей.
- Поднимется инвестиционная привлекательность автомобильных перевозок.
- И главный момент, возрастет безопасность эксплуатации дорог.
Все это возможно только при изъявлении политической воли, принятия законодательных инициатив, направленных на пересмотр подхода к дорожному строительству, государственной поддержке новаторских научных разработок.
