Спецтехника в дорожном строительстве

Спецтехника в дорожном строительстве — это механизмы и машины, использующиеся для ремонта и укладки дорожного полотна. Существует несколько основных видов, которые отличаются рядом особенностей по применению.

Наиболее популярная спецтехника

Качество и скорость строительства дорожного полотна зависят не только от используемых материалов, но и от спецтехники. Существует множество машин, которые помогают снижать трудозатраты. К наиболее популярным относят:

• асфальтоукладчики;
• грейдеры;
• катки;
• экскаваторы;
• фрезы;
• кусторезы;
• виброплиты.

Всю специальную техники классифицируют в соответствии с типом выполняемых работ.

Для подготовительных работ

Разравнивать поверхности помогают экскаваторы, грейдеры и кусторезы. Техника делает природный ландшафт ровнее и сглаживает неровности.

Если требуется избавить почву от пней, то применяют корчеватели и рыхлители. Они могут быть в виде самостоятельной техники или использоваться на базе бульдозера. Универсальные машины с разным навесным оборудованием пользуются повышенным спросом.

Автокраны

В дорожных работах часто используют автокраны, так как машины мобильны и работают в ограниченном пространстве. Передвигаются на колесном шасси. Используют их для выгрузки и погрузки:

• монолитных блоков;
• фасованных строительных материалов;
• бревен;
• строительных вагончиков;
• кирпича.

Вид техники для работ выбирают в зависимости от производительности.

Телескопический погрузчик

Телескопический погрузчик — это техника, оснащенная колесным шасси и телескопической стрелой. Машины предназначены для перемещения в ограниченном пространстве. Чтобы повысить устойчивость, используют гидроуправляемые аутригеры, а также электронные системы, которые стабилизируют шасси на неровной поверхности.

Технику применяют для различных задач:

• поднятия людей;
• выравнивания основания;
• планирования территории под строительство объекта;
• перевалки грузов.

Основной рабочий орган машины — телескопическая стрела, которая приводится в движение при помощи гидравлической жидкости. Груз захватывается вилами или аналогичными устройствами. Особенность техники — высокая грузоподъемность и возможность доставать далеко расположенный объект.

Телескопический погрузчик — это отлично защищенная машина, которая оборудована кабиной, выдерживающей падение грузов и опрокидывание. Когда возникает максимально допустимая нагрузка, срабатывает сигнализация. Рабочее место оператора надежно защищено от:

• вибрации;
• ударной нагрузки;
• попадания влаги и пыли;
• шума.

В кабине оператора предусмотрена система отопления и кондиционер.

Грейдер

Грейдер предназначен для выполнения транспортировочных, строительных и земляных работ. Чаще всего используют при укладке асфальта. Особенно незаменима техника в непроходимых местностях:

• посадках;
• заболоченных участках;
• заброшенных локациях.

Машины активно применяют:

• при строительстве аэродромов и автомобильных дорог;
• в мелиорации земель;
• для очистки дорог и улиц от снега;
• при ремонте грунтовой и гравийной дороги.

При помощи грейдера планируют площади и откосы, послойно выравнивают грунт и прочие основания. Транспорт используют при создании:

• насыпей;
• обочин;
• водоотливных каналов;
• откосов.

Также технику используют для очистки территории от снега и мусора.

Грейдеры разделяют по видам. Бывают:

1. Полуприцепные и прицепные. Их фиксируют на раме строительной техники или трактора. Отличаются компактными размерами.
2. Самоходные. Выпускают на колесном шасси, которое дает возможность машине самостоятельно перемещаться.

Основной рабочий орган техники — отвал. Это стальной лист, который согнут по криволинейному профилю. В нижней части болтами закреплен нож, который режет грунт. По краям находятся боковые ножи. При дополнительной установке кирковщика оператор быстро разрушает старое дорожное полотно и рыхлит почву. На основную раму можно устанавливать снегоочиститель и рабочее оборудование бульдозера.

Экскаватор

Технику используют для:

• выравнивания поверхностей;
• копания котлованов;
• прокладывания коммуникаций;
• строительных работ;
• всех видов дорожных работ;
• погрузки и выгрузки материалов;
• планирования грунта;
• корчевания пней.

Экскаваторы выпускают на гусеничном ходу и колесной части. Каждый тип обладает своими преимуществами.

Машина на гусеничном ходу перемещается и сохраняет работоспособность даже на полном бездорожье. Она не боится грязи, камней и крутых косогоров. Технику используют в местах, где колесные модели не могут полноценно работать. Недостаток — машину требуется доставлять на объект при помощи специального транспорта.

Техника на колесной части может работать в болотистой местности. На объект доставляется самостоятельно.

Основные элементы машины — это экскаваторный и погрузочный ковш. Есть возможность использования дополнительного оборудования:

• гидромолота;
• специфических захватов;
• вилки для поддонов;
• нестандартного оборудования, изготавливающегося на заказ.

По типу управления бывают джойстиковые и рычажные модели. В первом варианте управление более легкое и точное.

Кусторез

Кусторезы используют во время подготовительных работ для расчистки строительной площадки от мелколесья и кустарников. Применяют их при:

• освоении новых земель;
• прокладке трассы;
• устройстве просеки в лесном массиве;
• мелиоративных работах.

Технику для выполнения работ используют в зимнее и летнее время.

 

Землеройные

Экскаваторы и бульдозеры выравнивают основание и снимают лишний грунт. Производительность машин и мощность техники бывает различной, так как работы проводятся на разных рельефах и типах почвы. Землеройные машины выносливы, долговечны и износоустойчивы. Бывают на гусеничном и колесном ходу.

Землеройная техника не может перемещаться на большой скорости, так как относится к тихоходным машинам. Для доставки их на удаленный объект применяют дополнительный автотранспорт, которые перевозит негабаритные грузы. Его также относят к машинам, которые используют в дорожном строительстве.

Скреперы

Скреперы — техника, которая срезает грунт послойно. Машины бывают самоходными и прицепными. Основной рабочий орган — ковш. Скрепер используют для:

• устройства насыпей и выемок;
• возведения плотин;
• обустройства дамб;
• отрывки котлована;
• уплотнения грунта.

По типу разгрузки техника бывает свободной, полупринудительной и принудительной.

Бульдозеры

Бульдозер — это самоходная техника с ножевым рабочим органом. Машину используют для земельно-транспортных работ. В дорожном строительстве применяют различные типы бульдозеров, которые подходят для всех этапов строительства:

• подготовки грунтового основания;
• устройства песчаного и щебеночного слоя;
• подготовки дорожного покрытия к асфальтированию.

Типовой бульдозер — это базовая машина, в которой спереди расположен навесной металлический отвал. Основная функция машины — послойное срезание грунта и перемещение его на расстояние до 150 м. Также техника:

• разрабатывает грунт;
• возводит насыпи, плотины и дамбы;
• засыпает траншеи после проведения коммуникаций;
• планирует строительные площадки;
• расчищает территорию от кустарников и растительного слоя;
• выкорчевывает пни;
• расчищает завалы на дорогах.

Гусеничный бульдозер создается на базе гусеничного трактора. Основное преимущество — большая проходимость и производительность. Недостаток — низкая скорость и необходимость использования специальной техники для транспортировки к месту работ.

Гусеничные модели чаще всего применяют при проведении землеройных работ. Для устройства слоев дорожного основания используют пневмоколесные бульдозеры, которые создают на базе колесного трактора или тягача. Они более маневренные, но по производительности уступают гусеничным моделям.

Укладывающая и обслуживающая техника

Когда подушка подготовлена, для стабильности основание утрамбовывают. Для этого используют разные технологии: от вибротрамбования до монолитной подушки. Поэтому в дорожном строительстве часто применяют бетоносмеситель.

После того, как основание полностью готово, используют катки и асфальтоукладчики. Они создают финишное покрытие. Для замены дорожного полотна применяют специальные фрезы. Они удаляют верхний слой, который пришел в негодность, выравнивают основание и создают условия для укладки асфальта.

Каток

Каток — это крупная строительная техника, которая утрамбовывает и уплотняет основание из земли, асфальта, гравийно-песчаных смесей.

По типу рабочего органа выделяют:

• комбинированные;
• вальцовые;
• пневмоколесные.

Катки, содержащие внутри вибратор, усиливают степень уплотнения дорожного покрытия без увеличения массы техники. Существуют прицепные модели, использующиеся совместно с трактором.

Заливщик швов

Заливщик швов осуществляет санацию трещин и швов. Используют при мелком ремонте асфальтобетонного покрытия.

Заливщик швов — это одноосный прицеп, на котором установлена термоизолированная емкость, заполненная расплавленным битумом. Внутри постоянно поддерживается температура в пределах 130°-140°С.

Машина для ямочного ремонта

При помощи техники осуществляют ремонт асфальтобетонного полотна, заполняя ямы из смеси битумной эмульсии и щебня. Предварительную подготовку полотна проводить не надо. Отремонтированную дорогу разрешается эксплуатировать сразу после завершения работ.

Асфальтоукладчики

Технику используют для укладки асфальтовой и бетонной смеси на дорожное полотно. Машины выпускают на гусеничном и колесном ходу. Оснащают компьютеризованными устройствами, которые автоматизируют рабочий процесс.

Гусеничные модели массивные и применяются на автомагистралях. Колесная техника более легкая и мобильная. Поэтому используют ее чаще всего в городских стесненных условиях.

Электроника, при минимальном участии оператора, контролирует:

• скорость движения;
• температурный режим и ход подачи асфальтобетонного раствора;
• направление перемещения.

Также у асфальтоукладчика есть выглаживающая доска и трамбующий брус.

Гудронатор

Гудронатор — это автораспределитель битума, который техника в горячем или холодном состоянии равномерно распределяет по дорожному полотну. Устройство, независимо от скорости движения, автоматически поддерживает заданный оператором объем вяжущего вещества на метре квадратном дорожного полотна.

Виброплита

Часто спецтехнику для уплотнения грунта применяют при возведении тротуара. Работу проводят при помощи укатывания и вибрирования. В некоторых трамбующих машинах применяют два варианта.

Виброплита — это легкое устройство, которое используют в дорожном строительстве и ямочном ремонте дорожного покрытия. Механизм помогает трамбовать:

• песок;
• грунт;
• гравий;
• изношенное асфальтовое покрытие;
• гравий.

Модели отличаются по типу приводного двигателя. Бывают:

1. Бензиновая виброплита — это наиболее востребованный, доступный по стоимости вариант. Подходит для средних по тяжести работ.
2. Виброплита с электромотором. Удобный в использовании инструмент. Недостаток — привязанность к электросети.
3. Дизельная виброплита — это мощная и дорогая техника, которую используют профильные предприятия.

Вид и вес виброплиты выбирают, ориентируясь на тип выполняемой работы.

Техника для очистки дорожного покрытия от снега

Технику для очистки дорог оснащают щетками и отвалами. Машины бывают:

• тротуароуборочные;
• снегоуборочные.

Техника очищает дорожное полотно от слежавшегося и свежевыпавшего снега. Используют машины для удаления снежных насыпей на взлетно-посадочных полосах аэродромов и шоссе.

Чаще всего применяют комбинированную технику на базе тракторов или грузовиков. Благодаря возможности смены навесного оборудования машины решают различные задачи. Тем самым заменяют несколько видов узкопрофильной техники.

В таблице указаны типы навесных агрегатов, предназначенных для очистки дорог:

Техника для производства и транспортировки растворов

Смеси для дорожного полотна изготавливают на заводе. Транспортировку асфальтобетона на объект осуществляют грузовые автомобили, оснащенные специальными кузовами. Чаще всего используют самосвалы.

Бетонные смеси доставляют миксеры. Во время движения в бетономешалке раствор постоянно перемешивается, что дает возможность перевозить его на дальнее расстояние, не теряя качество.

Техника для нанесения дорожной разметки

Техника для нанесения дорожной разметки бывает:

1. Универсальной. Отличается большими габаритами. Одновременно наносит несколько линий практически любыми материалами.
2. Компактной. Используют для нанесения разметки на небольшой площади.

Машины оснащены приборами, которые автоматически контролируют ширину и толщину наносимой линии. Обладают высокой маневренностью, простотой управления, высоким качеством осуществляемых работ.

Спецтехника существенно упрощает работы и помогает обеспечивать максимальное качество дорожного полотна. В результате частичный или полный ремонт дороги приходится проводить гораздо реже.

Монолитные работы в дорожном строительстве

Монолитное полотно гораздо надежнее асфальтового, но применяют его ограниченно. Связано это с невысоким финансированием, особенностями рельефа и ограниченным объемом необходимых марок цемента. Прежде чем сделать выбор в пользу бетона, изучите его преимущества, правила укладки и эксплуатации.

Преимущества и недостатки монолитных дорог

Достоинства монолитного покрытия:

1. Высокая прочность. Не надо проводить ремонтные работы длительное время. Срок эксплуатации дороги — не меньше 40 лет. Асфальтовое покрытие служит 10 лет, при условии ежегодного ремонта. Минимальный износ монолитного покрытия 0,1-0,2 мм в год.
2. При строительстве дороги техника расходует меньше топлива, так как в момент движения автомобилей бетон не деформируется.
3. Монолитное покрытие устойчиво к резкому изменению климатических условий. Дорожное полотно не портится из-за проливных дождей и резких перепадов температур.
4. Монолитная дорога защищает окружающую среду от вредных выбросов, так как горючего при езде по бетонной дороге расходуется меньше. В результате уменьшается выброс в атмосферу выхлопных газов.
5. Высокий коэффициент сцепления дорожного основания, который не изменяется при увлажнении.
6. Можно вести строительную работу при неблагоприятных условиях.
7. Легкость приготовления бетонного раствора и высокая скорость заливки.
8. Монолитная дорога обладает хорошей отражающей способностью, поэтому при движении по бетонному полотну у водителя лучше видимость по сравнению с асфальтом, особенно в ночное время.

Основной недостаток покрытия — дороговизна, так как бетон стоит дороже асфальтового варианта. Если повредится монолитное основание, то придется заменять целую плиту. Во время дождя и снегопада дорога становится скользкой.

Материалы

Основной материал для монолитного дорожного строительства — бетон марки М400. Он устойчив к большим нагрузкам, возникающим под действием легковых и грузовых автомобилей.

В таблице указаны основные характеристики и требования к их выполнению:

Строительство

Монолитную дорогу строят в несколько этапов. Чтобы покрытие получилось качественным, соблюдают все требования, установленные проектной документацией.

Подготовка грунта

В первую очередь проводят подготовительные работы, которые связаны с обработкой грунта. Их начинают после составления проектной документации и геологических исследований региона. Бетонирование осуществляют по горизонтали с изъятием холмов небольшого размера.

Обустраивая крупную автомагистраль, плодородную почву снимают в полном объеме. Если организуют подъезд ко двору, то изымают не более 20 см земли. Созданную подушку уплотняют катком и массивными виброуплотнителями.

На этом этапе делают дренажную систему, которая будет отводить дождевую и грунтовую воду. Для этого создают незначительный уклон 2°-4°. В боковой части дороги фиксируют бетонный желоб и делают откосы.

Подстилочный слой

Песчаную подушку делают толщиной 20-40 см. Подстилка помогает улучшать дренаж и предотвращать размытие грунта при отрицательной температуре. Обязательно делают подушку для дороги на торфяных и глиняных почвах. Чаще всего ее засыпают гравием или крупными камнями, затем выравнивают при помощи катка.

В процессе работ делают запроектированный уклон. Каменную засыпку дополнительно укрепляют цементным раствором. Чем толще получится основание, тем долговечнее будет дорога.

Монтаж опалубки

Для монтажа опалубки используют деревянные доски, высота которых равна уровню заливки смеси. По краю бетона устанавливают ребра жесткости. Все части опалубки обрабатывают специальными растворами, которые помогают быстро отсоединять доски от застывшего материала.

К древесным щитам предъявляются определенные требования по крепости. Если во время строительства задействуют специальную технику, то делают стальную опалубку, обладающую повышенной прочностью и долговечностью. В основе каждого элемента находится подошва с увеличенной устойчивостью к большой нагрузке.

Все секции опалубки должны быть выставлены в одну линию и надежно закреплены. Это условие является обязательным для дорог любых размеров.

Для предотвращения расширения и деформации полотна во время эксплуатации используют армирование металлической сеткой с размером ячеек 150 мм. Работу проводят в процессе заливки. Металлические элементы фиксируют от нижнего уровня на высоте 4 см, предварительно выровняв материал.

Укладка бетона

Укладку бетонного покрытия выполняют в один или несколько этапов. Раствор заливают по периметру. В несколько этапов выполняют процесс, когда проводят армирование.

Бетон быстро затвердевает, поэтому его наносят максимально быстро, при этом сохраняя высокое качество работ. Иначе его эксплуатационные качества ухудшатся. Для заливки автомобильной магистрали используют только заводской бетон, который доставляют на строительную площадку тяжелой спецтехникой.

Основные правила укладки:

• бетон выгружают по 1 м³, затем выравнивают, чтобы получить одинаковую плотность;
• полотно выкладывают в 2 или 3 слоя;
• для уплотнения применяют вибрационное оборудование и специальные механизмы;
• к следующей площадке переходят только после того, как первая обработана.

Если выполняют армирование, то виброприбор размещают на 7 см выше верхнего края. Бетонный раствор используют подвижный и пластичный, но не жидкий. Иначе смесь начнет вытекать через опалубку и потеряет качество.

На готовое монолитное покрытие наносят текстуру, которая напоминает алмазную насечку. Процесс помогает делать поверхность шероховатой.

Нарезка и герметизация температурного шва

Важный этап обустройства дороги — нарезка деформационных швов. Их можно устанавливать после достижения плотности, равной 60%. При меньших показателях полотно не сможет выдержать вес специальной техники и оборудования.

Швы защищают дорогу от повреждений из-за температурного расширения, которое возникает во время сильных морозов. Для распиловки плиты применяют специальные инструменты. Дистанцию между зонами делают согласно проекту. Чаще всего толщину монолита умножают на 30.

Уход

Чтобы защитить монолитное полотно от преждевременного разрушения:

• дорогу для общего пользования открывают не ранее, чем через 28 суток после заливки, так как раствор должен набрать заводскую прочность;
• полотно обрабатывают полимерами, которые создают водонепроницаемую пленку и предотвращают деформацию;
• при возникновении трещин небольшое разрушение заделывают шпатлевкой, крупное — бетонным раствором;
• при появлении разломов снимают весь участок (проблема чаще всего возникает, когда не хватает уплотнения).

При обработке дороги полимерами сцепление колес автомобилей с полотном ухудшается, так как снижается шероховатость. Поэтому на скоростных автомагистралях их используют редко.

Еще один способ профилактики разрушения монолитного полотна — укладка слоя износа. Это значит, что на готовую поверхность наносят асфальт. Он помогает обеспечивать сцепление колес с покрытием и увеличивает срок эксплуатации дороги в несколько раз. Кроме того, стоимость ремонта асфальтобетонного покрытия обходится гораздо дешевле.

Требования к качеству

Качество монолитной дороги регламентирует стандарт СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Согласно документу, строительная компания должна соблюдать требования:

1. Обеспечивать устойчивость к значительным и постоянным механическим нагрузкам. Точное значение определяют в каждом случае индивидуально, учитывая свойства полотна.
2. Исключать возможность появления трещин в результате интенсивного использования дороги и сразу после заливки материала. Для этого строго соблюдают технологию монтажа и правильно подбирают соотношение компонентов в бетонной смеси.
3. Обеспечивать неуязвимость к действию химических сред и водостойкость. Строительство автомобильной магистрали происходит на разном по качеству грунте и рельефе. Поэтому дорогу защищают от разрушительного действия воды и делают хорошую дренажную систему. Иначе полотно деформируется и станет непригодным для эксплуатации.

Обязательно соблюдают пропорции приготовления раствора для обеспечения максимального качества возводимого покрытия. Монолитная дорога, изготовленная в соответствии со стандартами, выдерживает повышенные нагрузки и не деформируется при увеличенном транспортном потоке.

Транспортировка бетонного раствора

К месту укладки раствор доставляют разные спецсредства. Бетонную смесь подают:

• вагонеткой по колейным путям;
• ленточным транспортером;
• бункером;
• автосамосвалом;
• бадьей по канатной дороге, если строительство проходит в горной местности;
• бетононасосом.

Чаще всего при строительстве монолитного основания для дороги и аэродромного покрытия используют автосамосвалы. Доставляют раствор к месту работ быстро, так как необходимо успеть произвести укладку, уплотнение и отделку до момента схватывания. Требуемые работы выполняют чаще всего в течение двух часов.

Скорость схватывания раствора зависит от температуры воздуха. После приготовления смесь необходимо доставить к месту строительства при:

• 20°-30°С — в течение 30 мин;
• 10°-20°С — не позже, чем через 60 мин;
• 5°-10°С — в течение 120 минут.

У каждого транспортного средства, которое доставляет бетонную смесь, должен быть сопроводительный паспорт (карточка). В документе работник, несущий ответственность за выпуск раствора, указывает:

• время приготовления;
• осадку конуса (подвижности смеси);
• марку цементобетона;
• место укладки.

По паспорту осуществляют контроль продолжительности транспортировки и соответствия марки доставленного цементобетонного раствора, предъявляемым требованиям. Если транспортное средство слишком долго было в пути, и видно, что за оставшееся время специалисты не успеют выполнить комплекс работ, то бетон для укладки полотна не используют. Его отправляют на второстепенные объекты.

Наиболее трудные и энергоемкие процессы при монолитных работах механизированы. Если объект значительно удален от основной базы, то их выполняют вручную. Ориентируясь на принятую технологию и вид сооружения, применяют бетоноукладчик или бетонораздатчик.

Процесс изготовления монолитных плит

Процесс изготовления монолитных плит включает:

• подготовку форм необходимых размеров или выставление опалубочных щитов;
• монтаж арматурного каркаса для улучшения прочности плит;
• заливку бетонной смеси, которую сразу же трамбуют для удаления пузырей воздуха;
• снятие опалубки после застывания раствора.

Готовые плиты оставляют на несколько дней, для набора требуемой прочности.

Где применяют бетонное покрытие

Монолитное покрытие используют для строительства:

• дорог различного типа;
• автомагистралей;
• взлетно-посадочных полос аэродромов;
• разгрузочных площадок в портах;
• причалов;
• прибрежных дорог и набережных;
• тротуаров;
• железнодорожных платформ;
• автобусных остановок.

Используемый в процессе строительства раствор содержит современные добавки, которые повышают плотность, водостойкость, прочность и морозоустойчивость покрытия.

Пластификатор

При строительстве монолитной дороги в раствор добавляют пластификаторы, которые помогают ускорять набор прочности материала. Их применение:

1. Повышает подвижность, растекаемость и удобоукладываемость смеси, что приводит к снижению трудозатрат при укладке. В результате получается плотный бетон, в котором образуется меньшее количество пор.
2. Обеспечивает удобство при работе с густоармированной конструкцией.
3. Увеличивает долговечность бетона и ускоряет набор прочности.
4. Предотвращает расслаивание смеси, так как пластификаторы обладают водоредуцирующими свойствами.
5. Помогает экономить 10% цемента, что в процессе дорожного строительства составляет огромные суммы.

Пластификаторы продаются в удобной для дозирования форме. Их добавляют в бетон в жидком виде.

Успех проводимых работ

Чтобы строительство монолитной дороги прошло успешно, необходимо:

1. Перед началом проведения основных работ произвести пробную укладку. Процесс помогает проверить производительность механизмов и работ, подобрать состав отряда катков, оценить качество и однородность полученной бетонной поверхности.
2. Убедиться, что бетонную смесь выпускают на высокопроизводительном бетонном узле. Это позволит обеспечить непрерывную работу специальной техники при равномерной скорости и без остановок, что исключает появление неровностей.
3. Рассчитать необходимое количество самосвалов, учитывая производительность растворно-бетонного узла, объема кузова автотранспорта, климатических условий, расстояние транспортировки материала и времени суток. Нельзя, чтобы техника простаивала, ожидая разгрузки.
4. Исключить расслоение бетонной смеси при загрузке и выгрузке самосвалов. Поэтому кузов заполняют равномерно, а для укладки используют перегружатели.
5. Предохранять раствор от высыхания, укрывая и доставляя материал по графику.

Процесс уплотнения смеси начинают сразу после укладки и завершают в течение часа после того, как бетонная смесь приготовлена. Нарезку швов сжатия производят, когда бетон достигает необходимой прочности, чтобы исключить выкрашивание кромок.

Монолитное покрытие дорог — это прочное и долговечное основание, которое требует минимальных затрат на ремонт и содержание. Появившиеся трещины необходимо сразу же заделывать, иначе они увеличатся в размерах, и придется снимать весь участок монолитного полотна.