Современные технологии дорожного строительства | Дорожные ноу-хау

Так повелось в последние годы, что каждый сезон дорожных работ преподносит Красноярску очередную новинку. Пока городские автолюбители усматривают в них повод посудачить о попытках властей «закопать» бюджетные деньги поглубже и посовременнее, контролирующие органы бдят, чтобы экспериментальные для дорог краевого центра технологии применялись в соответствии с методическими рекомендациями производителя, а также нормативами и техническими регламентами, если такие существуют.

Виктор Добровольский, государственный инспектор отдела надзора за строительством дороги промышленных объектов Службы строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края

Пару лет назад в Красноярске уже практиковался холодный асфальт. Новинку поспешили анонсировать чуть ли не как панацею, когда из-за бюрократических проволочек сезон дорожного ремонта — 2009 начался в июле. Разумеется, часть работ выпала на межсезонье с минусовыми температурами и слякотью, так что огрехи экспериментальной методики не заставили себя ждать. Уже весной 2010-го городские власти признали, что в нашем климате надежда на зимний ремонт дорог не оправдалась, и вернулись к традиционной технологии горячего асфальта. Правда, «первый блин» не остановил дальнейшие опыты с новыми составами и материалами, хоть и в меньших масштабах.

Вслед за холодным асфальтом обкатку на красноярских дорогах прошел асфальт литой. Очередную ставку департамент городского хозяйства делает на струйно-инъекционную технологию локального ремонта, при которой небольшие выбоины (в пределах 40×60 см) заполняют мелким щебнем? предварительно обработанным битумной эмульсией в камере смешения машины. В этом году город может себе позволить опробовать новые технологии, ведь губернатор края Лев Кузнецов и мэр Красноярска Петр Пимашков назвали ремонт, строительство и реконструкцию дорог одним из основных приоритетов. На эти цели направлено свыше 2,3 миллиарда рублей из федерального, краевого и городского бюджетов.

«Нанопленка» для дорог

С легкой руки СМИ этот кричащий ярлык приклеился к эмульсионно-минеральной смеси под названием «Сларри Сил» (Slurry Seal). Конечно, революционного «нановзаимодействия» веществ на уровне атомов при смешивании с водой мелкой фракции дробленого щебня, битумной эмульсии и минеральных наполнителей не происходит. Зато получается холодная смесь, способная, подобно ламинату, «запечатать» поверхность асфальта, образуя верхний слой износа.

Для работы со смесью «Сларри Сил» у производителей закупаются специальные химические добавки и наполнители, прочие же компоненты, обычные в дорожном строительстве, — инертные материалы и битум — подрядчик приобретает отдельно, так что цена готового материала выйдет вполне бюджетной по сравнению с составами, выпускаемыми в промышленных масштабах. Роли компонентов смеси таковы: битум связывает смесь, придает ей пластичность, долговечность и обеспечивает адгезию; щебень и минеральные наполнители задают стойкость к нагрузкам; химические добавки регулируют скорость «формирования» смеси на дороге.

Готовит рабочий состав прямо на улице особая смесительно-распределительная установка, которая бывает самоходной (на базе автомобиля) либо прицепной. В ней дробленый щебень и битумная эмульсия смешиваются с водой и минеральными наполнителями. Процесс этот довольно быстрый и занимает несколько секунд, после чего нанесенная на дорогу с помощью этой же установки смесь застывает за счет быстрого распада битумной эмульсии. Движение на «запечатанном» участке дороги можно открывать через несколько часов.

В отличие от холодного асфальта, «Сларри Сил» имеет ограничения по температуре использования. «Эффективнее всего покрытие будет работать, если нанесено при температуре воздуха не ниже плюс 15 градусов, — отмечает государственный инспектор отдела надзора за строительством дорог и промышленных объектов Службы строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края Михаил Ступников. — Если на улице холоднее, качество его существенно снижается. Влажность основания, на которое укладывается смесь, исключая скопления жидкости, особой роли не играет, поскольку в самой смеси присутствует вода».

После прошлогоднего успешного эксперимента технология «Сларри Сил» стала смелее применяться на красноярских улицах: так, Семафорную, где год назад выполнили тестовый участок, в нынешнем сезоне обработали этой смесью практически на 70%. Надо заметить, разработка не предназначена для ремонта покрытий, имеющих значительные поверхностные разрушения (трещины, провалы), она способна лишь продлить «жизнь» асфальтобетонного покрытия. «Лучше всего наносить „Сларри Сил“ до начала разрушения асфальта, — говорит Михаил Ступников. — Цель покрытия — сохранить существующий асфальт, если же он начинает разрушаться, поможет только ремонт».

Как сообщили красноярские информационные агентства, в этом сезоне по такой технологии будет обработано около 100 тыс. кв. м нового дорожного полотна — около 30 тыс. кв. м улицы Семафорной и примерно 70 тыс. кв. м на «Красноярском рабочем». Эти работы обойдутся бюджету в 23 млн рублей. С одной стороны, сумма немаленькая, если рассматривать ее как дополнительный расход к стоимости ремонта улиц. С другой, если периодическое обновление верхнего слоя действительно убережет асфальт в тяжелых условиях нашего климата, технология может обернуться существенной экономией. Ведь бесконечно модифицировать состав асфальта, добавляя в него все более дорогие компоненты, государству невыгодно, а ремонт по старым стандартам уже не отвечает новым условиям эксплуатации дорог.

— «Сларри Сил» защищает от климатического воздействия покрытие дорог, на городских дорогах двухсантиметровый слой поверхностной обработки способен выдержать 3–5 лет эксплуатации при стандартных нагрузках, — объясняет способ применения смеси Михаил Ступников. — За счет обработки асфальтобетонное покрытие не подвержено доступу влаги, испытывает меньшее механическое воздействие от разгона и торможения транспорта. Гораздо проще нанести защитный слой, чем ремонтировать дорогу, делать асфальтобетон заново. Кстати, предел прочности «Сларри Сил» подходит под нагрузки правого берега, где проходят транзитные магистрали большегрузного транспорта. Эффективность нового материала на красноярских дорогах будет оцениваться на практике, пока все исходят из опыта применения этой технологии в других регионах».

Геосетка

Геосетку — рулонный материал ячеистой структуры из полимерных нитей или лент — широко используют сегодня для увеличения срока службы асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог. «Наиболее часто после нескольких лет эксплуатации дороги на ее поверхности возникает сеть трещин, причиной которых может служить не только нарушение технологии работ, но и превышение расчетных нагрузок от транспорта, — рассказывает государственный инспектор отдела надзора за строительством дорог и промышленных объектов Службы строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края Виктор Добровольский. — Для минимизации дефектов дорожного покрытия и предотвращения развития трещин в конструктивный слой дорожного покрытия укладывают геосетку».

С 2007 года геосетку начали включать в проекты строительства и ремонта красноярских улиц, но не на всех участках дороги она работает одинаково эффективно.
«Геосетка применяется в покрытиях для предотвращения возникновения и развития трещин в асфальтобетонном покрытии дорог, препятствует смещению слоев покрытия относительно друг друга, — добавляет государственный инспектор отдела надзора за строительством дорог и промышленных объектов Службы строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края Михаил Ступников. — Например, горизонтальные смещения обычно возникают в местах активного разгона и торможения транспортных средств. В отдельно взятых условиях, геосетка увеличит срок службы покрытия. На других участках, где воздействуют иные, она может оказаться бесполезной».

Пока дорожной одеждой с геосеткой заменяли обычный вариант покрытия в плановой последовательности дорожных работ (вновь построенные, реконструированные, капитально отремонтированные магистрали), армированные таким способом улицы оказались рассеяны по всему городу. Но наиболее масштабно и последовательно новая технология применена в жилом районе Покровском. Этой перспективной части города предстоит серьезное развитие — здесь уже пролегают магистральные улицы, и лучше заложить в них более совершенные материалы на этапе строительства, чем потом жалеть об упущенной возможности. Так, улица Мужества раньше не сообщалась с Брянской, сейчас этот и подобные ему транспортные выходы районного значения будут активно использоваться.

Продумывая конструкцию дорожной одежды в Покровском проектировщики остановились на повсеместном применении геосетки еще и в силу геометрических параметров дорог в этом районе со сложным рельефом, многочисленными подъемами и спусками: она уже заложена в основание улиц Чернышевского и Линейной. Был на улице Линейной еще один сложный участок, где старая дорога оказалась в конструктивном слое новой, существенно более широкой. Между слоями прежнего и нынешнего полотна положили геосетку, чтобы дорога не расходилась по новому и старому участку. Сопряжения внутриквартальных проездов и дорог районного значения при ремонте тоже армируют геосеткой.

Устройство дорожного полотна на Северном шоссе

Если проблема заключается не в условиях эксплуатации дорожного полотна, а в подвижности грунтов его основания, укрепить дорогу помогает георешетка. В Сибири грунты пучинистые, нестабильные, при этом интенсивность транспортного потока и объем грузоперевозок значительно возрастает с каждым годом. К примеру, раньше в расчетах ориентировались на максимальную массу автомобиля ЗИЛ-130, а сейчас на красноярских дорогах не редкость машины суммарной массой 40–60 тонн. Так требования нового времени обусловили появление новых материалов и технологий в строительстве дорог.

В Красноярске георешетку включили в проект дороги Северного шоссе, к работе над которой подрядчик — ЗАО «Сибагропромстрой» — приступил в этом году. Этот проезд обслуживает подъезды к складам, базам, производственным территориям и железнодорожным тупикам, поэтому 80% проходящего по нему транспортного потока составляют грузовые автомобили. В местах с пучинистыми грунтами, где расположено Северное шоссе, георешетку включили в проект обоснованно: в отличие от геосетки она работает не на прочность покрытия, а стабилизирует земляное полотно и основание дорожной одежды, как сетка-рабица, армирующая штукатурку.

С расположенной за Северным шоссе возвышенности каждую весну талые воды стекают к дороге, подмывая основание. Усиленный армокаркас поможет избежать подвижек слоев. К слову, тяжелому транспорту двигаться во время паводков по междугородним трассам и вовсе запрещено, ведь полотно насыщается водой от верхних слоев земли, расползается и разуплотняется, отчего давление большегрузных автомобилей приводит к просадкам на дороге.
«Георешетка будет являться своего рода скелетом магистрали, — говорит государственный инспектор отдела надзора за строительством дорог и промышленных объектов Службы строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края Виктор Добровольский. — Конструкция увеличивает прочность земляного полотна, что, в свою очередь, положительно скажется на долговечности дороги и безопасности ее эксплуатации».

Первая в Красноярске георешетка

В зависимости от задач выпускаются георешетки разного размера ячеек и высоты. По словам представителя подрядчика, георешетку в Красноярск поставляет подмосковный завод. Заказчик пригласил поучаствовать в тендере на поставку две фирмы, которые смогли предоставить образцы этой решетки, и испытание нового материала состоялось на улице Чернышевского. Правда, в Покровском уложили всего 100 кв. м георешетки, ведь целью было убедиться, что решетка выдержит необходимые нагрузки.
Для Северного шоссе выбрали решетку высотой 200 мм с ячейками 200 на 200 мм. По информации ЗАО «Сибагропромстрой» георешетка увеличила стоимость проекта на 35 млн рублей, удорожание составило 12% по сравнению с обычной конструкцией дорожного полотна, но в условиях пучинистых грунтов это оправдано. Чтобы увеличить несущую способность дороги, первым слоем в основании сформировали рабочий слой из щебня, скального грунта высотой 72 см, причем отсыпали и уплотняли его послойно, по 30–35 см.

Растянутую решетку фиксируют анкерами по краям дороги, производственным степлером прошивают между собой ее элементы, а затем ячейки согласно проектному решению заполняют песчано-гравийной смесью по технологии, рекомендованной заводом-изготовителем, — разравнивают наполнитель по ячейкам и уплотняют катком. Первые несколько дней шеф-контроль над укладкой вел представитель завода.

Проблемы контроля

Вслед за увеличением нагрузок и интенсивности движения описанные в последнем основном СНиПе по строительству дорог 1985 года технологии дорожного строительства и ремонта требуют изменений. Да и те правила, которыми приходится пользоваться, предусматривают очень большой разбег допустимых пределов значения. При этом во время эксплуатации разница между минимальной и максимальной величиной сильно ощутима, но заказчики, в особенности на объектах, финансируемых из бюджета, предпочитают придерживаться значений, близких к нижней границе. Формально норматив они выполняют, но страдает срок службы дорог без ремонта.

Чтобы сделать нормы более жесткими, нужно принимать нормативную базу на местном уровне. Инициатором разработки стандартов организации в дорожном строительстве в крае является Управление автомобильных дорог по Красноярскому краю. Новые стандарты с сокращенным промежутком допустимых значений разработал для себя в прошлом году департамент городского хозяйства, но эта структура выступает заказчиком не всех дорожных работ, которые проводятся в Красноярске. Другие заказчики, например, районные администрации, не приняли собственных стандартов качества и пользуются техническими регламентами и нормативами, установленными федеральным законодательством. На долю районов в этом году выпал немалый объем работы — все подъезды к дворовым территориям (внутриквартальные дороги), частично ямочный ремонт. И если в мэрии есть своя служба технического надзора, то в районных администрациях подобные подразделения не предусмотрены — отсюда проблемы с оценкой качества дорожных работ.

Дороги «на глазок»

Зачастую единственным документом для новых технологий остаются технические условия, которые регламентируют сферу применения этих материалов, места, где они не должны применяться, процесс их укладки, нормы качества. В дорожном строительстве, в отличие от СНиПов, техусловия не обязательны к исполнению и выступают скорее инструкцией, чем жесткой нормой. Базируются они на рекомендациях завода-изготовителя и опыте применения материалов, технологий в других регионах либо странах.

В разработанных и утвержденных проектах капитального строительства, капремонта или реконструкции подробно описано, какие технологии каким способом применяются на каждом конкретном объекте. В соответствии с проектом проводятся работы, этим же документом инспекторы Службы строительного надзора руководствуются при проверках. Для текущего ремонта проектная документация в полном объеме не нужна, в этом случае подрядчик действует по рабочему проекту.

«В процессе работы контроль осуществляется при помощи точных приборов — тахеометров, нивелиров, чтобы обеспечить соблюдение контрольных параметров, — добавляет Виктор Добровольский. — На входном контроле мастер или производитель работ определяет визуально качество материала — он должен быть целостным, без деформаций, дефектов». Многие новые технологии, которые применяются впервые, не универсальны и определяются условиями, поясняет Михаил Ступников. «Например, надо срочно заделать локальное повреждение, а погода не позволяет провести ремонт традиционным горячим асфальтом, тогда выбоину ремонтируют холодным асфальтом, как предписывают документы. Как правило, потом на этом участке холодный асфальт остается и на следующий год, хотя он не должен быть постоянным покрытием и укладывается как временный вариант, пока не наступит сезон дорожно-строительных и ремонтных работ».

Пока красноярские заказчики учатся применять технологии в точности как рекомендует производитель, а подрядчики осваивают инновации в дорожном строительстве и ремонте на практике, горожане еще не раз покритикуют власти за «зарытые» в землю бюджетные средства. Впрочем, любая новинка проходит этап общественного недоверия и обкатки, часто сопряженной с дополнительными расходами. Главное, чтобы цена нововведений была соразмерна достигнутому эффекту.

Зоя Зимина