Ямочный ремонт дороги
Традиционные и новые методы

Из-за нагрузок и перегрузок материалы дорожного покрытия изнашиваются и стареют. Износ происходит и по другим причинам, например из-за изначального невысокого качества материалов, нетехнологичного выполнения дорожно-строительных операций. Распространенной технологической ошибкой является недостаточное уплотнение дорожного полотна‚ из-за чего со временем образуются неровности‚ деформации, шелушения‚ выкрашивания‚ трещины‚ сколы‚ выбоины‚ ямы.

Практика установила‚ что ежегодно локальный текущий ремонт покрытия требуется для 2...3% общей площади дороги. Когда серьезные повреждения и дефекты достигают 12...15%‚ общепринято ставить на ремонт все 100% этой площади. Систематическое «лечение» дорожного покрытия осуществляют разными методами‚ средствами и материалами‚ что в совокупности определяет качество‚ срок службы и стоимость‚ т. е. эффективность ремонтных работ, главная цель которых – обеспечить на дороге безопасное движение автотранспорта с разрешенной Правилами дорожного движения скоростью.

В России ремонт дорожных покрытий выполняют чаще всего с наступлением устойчивой теплой, не ниже +5 °С, и сухой погоды, хотя потребность в проведении срочного внепланового или аварийного ремонта возникает практически в любое время года и при любых погодных условиях.

В апрельском номере журнала речь шла о заливке швов как первой, упреждающей дальнейшее разрушение мере. Сегодня мы поговорим об устранении дорожных ям, выбоин и сколов, проще говоря – о ямочном ремонте.

Выбор технологического метода ямочного ремонта должен отвечать определенным требованиям или критериям. Заделка дефекта должна быть высокого качества и соответствовать требуемым показателям плотности‚ прочности‚ ровности и шероховатости основной части покрытия. Отремонтированный участок в результате правильно проведенной работы прослужит долго. Для соблюдения технологического процесса ремонта дорожного покрытия необходимо наличие или доступность требуемых материалов‚ машин и установок. В зависимости от погодных условий выбирают метод ремонта простой или сложный, но в любом случае он должен соответствовать критериям оперативности для своевременного открытия дорожного движения. И, естественно, ремонтные работы должны быть низкозатратными.

В России на большей части дорог с усовершенствованным типом покрытий уложен асфальтобетон (95...96%), поэтому основное количество и наибольшее разнообразие ремонтных материалов‚ машин‚ технологий и новых разработок относится именно к асфальтобетонным покрытиям.

Самым доступным и распространенным методом их ремонта является ямочный ремонт горячей асфальтобетонной смесью, поскольку в распоряжении дорожных служб имеется широкая сеть заводов по производству асфальта и все традиционные исходные материалы (щебень‚ песок‚ минеральный порошок‚ битум), необходимые для приготовления смеси.

При использовании горячей технологии качество заделки дорожного покрытия очень высокое, но этот метод ремонта зависит от погодных условий и точности соблюдения технологии, в том числе жесткого температурного режима. В меньшей степени это влияние сказывается в случае применения холодных битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов и битумных эмульсий.

Российские дорожники медленно осваивают альтернативные материалы‚ особенно на основе битумных эмульсий, хотя эта группа технологических методов ремонта популярна во многих странах благодаря простоте и менее строгим правилам и требованиям к погодным условиям‚ высокой экономичности и более длительному сезону для использования такого покрытия.

При выборе между горячей и холодной технологиями ремонта асфальтобетонных покрытий следует обязательно учитывать‚ что прочность и водостойкость холодного асфальтобетона‚ приготовленного на жидком или разжиженном битуме‚ в 2...3 раза ниже‚ чем горячего, и по этой причине его используют в основном при устройстве и ремонте покрытий дорог III...IV категорий. Горячие асфальтобетонные смеси и литой асфальт применяют преимущественно при ремонте дорог I...II категорий.

К третьей группе можно отнести ремонт с применением нетрадиционных и мало распространенных в дорожной отрасли смесей на основе битумных‚ полимерных‚ полимербитумных‚ цементных и других вяжущих специальных материалов. Их используют лишь в особых случаях‚ например при аварийном ремонте‚ заделке дефектов на цементобетонных покрытиях‚ на покрытиях мостов и т. п. Выбор метода ямочного ремонта покрытий автодорог и мостовых сооружений является правом и обязанностью заказчика и подрядчика работ. При этом не следует игнорировать требования‚ рекомендации и результаты новых разработок и практического опыта, в первую очередь при подготовке дефектного места для ремонта. Правильно выполненные подготовительные работы способствуют выполнению ямочного ремонта с высоким качеством‚ а значит, соблюдение требований ГОСТ Р 50597–93 и гарантируют полноценную эксплуатацию дорожного покрытия 3...4 года и более (в некоторых странах гарантию на ямочный ремонт дают на 5 лет).

Подготовка ремонтируемого места покрытия включает в себя несколько операций:

1. разметку границ ремонта выбоин прямыми линиями вдоль и поперек оси дороги с захватом неразрушенного слоя покрытия на 3...5 см‚ при этом несколько близко расположенных выбоин объединяют одним контуром или картой;

2. разламывание и удаление обрезанного материала покрытия с помощью отбойного молотка с соответствующим наконечником. Отбойный молоток гидравлического типа массой обычно 16...20 кг подключают либо к специальной малогабаритной переносной гидростанции с двигателем внутреннего сгорания (ДВС)‚ либо к гидроприводу задействованных в технологическом процессе ремонта самоходной холодной фрезы‚ самоходного виброкатка или другой машины.

В отдельных случаях для такой работы можно применять пневматический отбойный молоток мощностью 0‚8...1‚0 кВт с подключением его к компрессору с расходом воздуха не менее 0‚5 м³/мин и давлением не ниже 6...7 атм;

3. подготовку к ремонту узких и длинных выбоин площадью более 2...3 м² или трещин с разрушенными краями, для чего целесообразно использовать холодные фрезы, а также вырезку‚ вырубку или холодное фрезерование материала ремонтируемого места покрытия по очерченному контуру на всю глубину выбоины‚ но не менее толщины слоя покрытия, при этом боковые стенки должны быть вертикальными. Существуют холодные фрезы разных видов: малогабаритные и компактные самоходные, прицепные или навесные‚ срезающие дефектный материал покрытия шириной 200...500 мм на глубину 50...150 мм. Обычно за час непрерывной работы фреза может пройти 2300 м погонной длины. На значительных площадях разрушенного покрытия возможно применение более крупных холодных фрез с большей шириной срезаемого материала (500...1000 мм) и максимальной глубиной до 200...250 мм. Отдельные модели холодных фрез дополнительно оснащены ленточным транспортером‚ подающим срезаемый материал в ковш фронтального погрузчика или кузов транспортного средства‚ что заметно сокращает объем ручных работ;

4. очистку дна и стенок места ремонта от мелких кусков‚ крошки‚ пыли‚ грязи и влаги, для чего в основном используют вспомогательные машины типа «пылесос» фирмы Johnston или щеточные;

5. обработку дна и стенок тонким слоем жидкого (горячего) или разжиженного битума или битумосодержащей эмульсии. Обработку или подгрунтовку дна и стенок оконтуренной выбоины‚ очищенной от мелких кусков и пыли‚ тонким слоем жидкого битума или битумной эмульсии (расход битума 0‚3...0‚5 л/м²) можно выполнять с использованием тех средств‚ которые есть в наличии (битуморазогреватель передвижной‚ битумный котел‚ автогудронатор‚ дорожный ремонтер и т. п.). При этом следует иметь в виду‚ что избыточная смазка битумом‚ как и недостаточная, снижает качество сцепления нового слоя покрытия со старым. Очень эффективны для смазки выбоины малогабаритные установки (5 л.с.)‚ подающие насосом битумную эмульсию в разбрызгивающее сопло ручной удочки со шлангом длиной 3...4 м. Есть и более простые агрегаты и установки с подачей эмульсии из бочки ручной помпой или переносным насосом с ДВС. При малых объемах работ и небольших размерах выбоины подгрунтовку эмульсией можно выполнять из переносных емкостей (10...20 л) с разбрызгиванием сжатым воздухом по принципу пульверизатора.

Как сказано выше, для ремонта лучше использовать горячую асфальтобетонную смесь с АБЗ‚ где ее приготовят с высоким качеством и наименьшими издержками. Доставлять смесь с АБЗ к месту ремонта целесообразно транспортным средством‚ оборудованным специальным термосным бункером‚ сохраняющим смесь в горячем состоянии несколько часов. В некоторых странах (Германии‚ Голландии, Швеции и др.) нормативными документами узаконено обязательное применение теплоизолированных контейнеров (термосных бункеров) на ремонте дорожных покрытий‚ так как укладываемая смесь с температурой ниже 110...120 °С считается браком.

Обычно термоконтейнеры зарубежного производства в зависимости от типоразмера и потребностей вмещают от 2...2‚5 до 8...10 т горячей смеси (объем 1‚5...6 м³) и сохраняют ее высокую температуру‚ в том числе за счет небольшого подогрева‚ в течение всего рабочего дня. Примером подобного наиболее совершенного отечественного средства доставки горячей смеси с эффективным термосным бункером вместимостью 4 м³ (хватит для заделки примерно 80...100 выбоин и ям размером около 100х100х5 см) может служить универсальная машина ЭД-105.1.

Машина для ремонта дорог горячей смесью ЭД-105.1 предназначена для механизации ямочного ремонта дорог с покрытием из асфальтобетона и битумоминеральных смесей (ликвидация ямочности, ремонт картами) при температуре окружающей среды не ниже +4 °C и при отсутствии снежного покрова. В состав ремонтного комплекса входят: кабина для обслуживающего персонала, кабина для технологического оборудования, термос-бункер для асфальтобетона, котел битумный, компрессор, оборудование для получения горячей воздушной струи («Хот Дог» – лицензионное производство), виброплита VS-134 (опция), обрезчик кромок CS-146 (опция), краскопульт, пневмодрель, отбойный молоток. Привод гидронасоса и компрессора осуществляется от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Для перемещения материала внутри бункера служат шнеки, приводимые в движение через редуктор. Выдача разогретого битума осуществляется битумным насосом.

Раньше таких специализированных транспортных средств в России не было. Этот ремонтер оснащен всеми необходимыми материалами‚ инструментом и приспособлениями (горячая смесь‚ битум для подгрунтовки‚ гидромолоток‚ виброплита и др.). К сожалению‚ зачастую используемые для перевозки смеси бункера российских пескоразбрасывающих КДМ не могут обеспечить сохранность тепла смеси‚ особенно ранней холодной весной или сырой поздней осенью‚ что значительно снижает качество и сокращает срок службы заделки выбоин.

В тех случаях‚ когда АБЗ не работает (поздняя осень‚ зима и ранняя весна) или если дальность перевозки смеси с АБЗ слишком велика‚ рекомендуется использовать технологию рециклинга – вторичной переработки асфальтобетонного материала в виде кусков‚ лома или продуктов фрезерования (крошка) путем его разогрева и тщательного перемешивания на месте ремонта в специальной прицепной или самоходной машине – рециклере. Перемешивание загружаемых материалов происходит гравитационным способом в цилиндрическом барабане‚ оборудованном лопастями и специальной горелкой. Масса одного замеса (вместимость барабана-мешалки) в зависимости от типа и размеров рециклера составляет от 200 до 1600 кг. Время приготовления одного замеса после загрузки материала и разогрева барабана до требуемой температуры – 10...20 мин.

Наиболее эффективно рециклер работает‚ если в него загружают мелкую асфальтобетонную крошку‚ полученную путем холодного фрезерования. Для улучшения свойств смеси при загрузке крошки или кускового лома рекомендуется добавлять твердый или полутвердый битум в количестве 1...2% по массе. Порционную или полную выгрузку горячей смеси из рециклера производят непосредственно на ремонтируемое место либо в малогабаритную ручную тележку или ковш погрузчика для подачи смеси к месту укладки.

Экономическая эффективность и целесообразность использования технологии рециклинга очень высока. При наличии асфальтобетонной крошки или кускового лома на месте заделки выбоин расходы на ямочный ремонт можно снизить на 50...60% по сравнению с доставкой новой смеси с АБЗ, однако рециклеры в России пока не прижились.

Струйно-инъекционная холодная технология заделки выбоин на дорожных покрытиях с помощью битумной эмульсии является сейчас одной из наиболее передовых и прогрессивных‚ несмотря на то‚ что в некоторых странах Европы и в Америке ее применяют давно и успешно. Суть технологии в том‚ что все необходимые операции выполняют рабочим органом одной машины (установки) самоходного или прицепного типа.

Подготовка выбоины к ремонту сводится фактически только к тщательной ее очистке от пыли‚ мусора и влаги путем продувки высокоскоростной струей воздуха, промывке и обработке поверхности выбоины битумной эмульсией. Операции обрезки‚ разлома или фрезерования асфальтобетона вокруг выбоины в этой технологии можно не проводить.

При заделке выбоины ее заполняют мелким щебнем, смешанным с битумной эмульсией. За счет вовлечения и подачи щебня воздушной струей его укладка в выбоину происходит с высокой скоростью‚ что обеспечивает хорошее уплотнение‚ практически исключающее необходимость дополнительного использования виброплит и виброкатков. Подобные агрегаты и машины предусматривают выход ремонтера-машиниста из кабины транспортного средства для выполнения ямочного ремонта сзади автомобиля или прицепа.

Для ямочного ремонта по струйно-инъекционной холодной технологии рекомендуется использовать чистый мелкий щебень фракции 5...10 (15) мм и быстро распадающуюся катионную (для кислых каменных пород‚ например гранита) или анионную (для основных каменных пород‚ например известняка) битумную эмульсию 60%-ной концентрации. Расход эмульсии для подгрунтовки выбоин и обработки щебня в камере смешения машины ориентировочно может составлять 3...5% по массе щебня (по расходу битума – не более 2...3%).

Агрегат можно стационарно монтировать на прицепе или на шасси МАЗ, КамАЗ. Основной машиной для ямочного ремонта методом пневмонабрызга для российских дорожников станет и новая модель ЭД-205М, предлагаемая ЗАО «Коминвест-АКМТ». В состав машины входят:

• базовое шасси, КамАЗ-55111, МАЗ-533603-240, прицеп;
• двухсекционный бункер для двух фракций щебня: 5...10 мм – 2,4 м³, 10...15 мм – 2,4 м³;
• подогреваемая и утепленная емкость на 1300 л для эмульсии с контролем уровня эмульсии в баке;
• емкость для воды на 1000 л;
• воздуходувка для пневматической подачи щебня высокой производительности (от 13 до 24 м³/мин);
• два шнека для подачи щебня с отсеков бункера в трубопровод с регулируемой скоростью вращения гидромоторов;
• два диафрагменных насоса для подачи эмульсии и воды с регулируемым давлением;
• экономичный дизель с воздушным охлаждением мощностью 38 кВт (HATZ или Deutz) с плавным регулированием частоты вращения с пульта оператора;
• комплект оборудования с газовой горелкой для подогрева эмульсии. По желанию заказчика возможна установка автономной дизельной горелки;
• компрессор с подачей 510 л/мин и давлением до 12 атм;
• два регулятора давления с манометрами для воды и эмульсии;
• стрела облегченной конструкции с пневмоподъемом для выполнения работ в радиусе до 8 м;
• пульт управления, позволяющий управлять технологическим процессом ремонта дорожного покрытия одному оператору;
• система круговой циркуляции, предотвращающая застывание эмульсии в трубопроводах при низких температурах;
• система, позволяющая промывать и продувать трубопроводы от остатков эмульсии, закачивать эмульсию в бак с использованием собственного диафрагменного насоса, промывать водой дно ямы от глины и грязи под давлением до 8 атм, смачивать и промывать щебень перед подачей его в трубо-провод для улучшения адгезии;
• трубопровод подачи щебня диаметром 75 мм и длиной 4,5 м, износостойкий, семислойный, с двумя нитями металлокорда;
• съемная форсунка с раздельной подачей воды и эмульсии.

В заключение стоит сказать о нескольких «но», которые можно охарактеризовать как причины второй российской проблемы – плохих дорог. При проведении ремонтных работ в дождь и снег‚ когда трудно или вообще невозможно очистить выбоину от влаги‚ пыли и мусора, нарушается технология, а следовательно, сокращается срок службы отремонтированного участка – он редко превышает пару месяцев.

Следует разделять методы и средства механизации ремонта в зависимости от стадии разрушения и классификации дорог. Надо стараться проводить ремонт на ранних стадиях, когда только появляются трещины. Не следует допускать к ремонту подрядные организации, которые, эксплуатируя дешевую нелегальную и, как следствие, непрофессиональную рабочую силу, проводят ремонт кустарными методами: перевозят горячую асфальтовую смесь самосвалами и КДМ, а распределяют, выравнивают и уплотняют ее вручную лопатами и граблями. Такие заплатки имеют вид «корявой нашлепки» и долго не служат.