Назначение металлических штырей в швах расширения и сжатия

Обновлено: 28.09.2024

Конструкции дорожных цементобетонных покрытий и оснований

Жёсткими называют дорожные одежды с конструктивными слоями из цементобетона. В зависимости от технологии строительства жёсткие покрытия и основания подразделяют на монолитные, сборные, сборно-монолитные и из укатываемого бетона. Цементобетонные покрытия и основания могут быть неармированными, армированными (в том числе непрерывно армированными) и дисперсно армированными. Покрытия выполняют одно- и двухслойными. В общем случае жёсткая дорожная одежда с покрытием монолитного типа имеет следующие конструктивные слои: покрытие, выравнивающий слой, основание, дополнительный слой основания (рис. 1).

Выравнивающий слой, как правило, устраивают в случае применения при строительстве покрытий комплекта машин, перемещающихся по рельс-формам. Выравнивающий слой из необработанного песка устраивают толщиной 5 см, а из чёрного песка толщиной 3 см. Этот слой предназначен главным образом для снижения сил трения, возникающих при перемещении плит покрытия по основанию вследствие изменения температуры, выравнивает неровности основания, более равномерно распределяет силовое воздействие колёс автомобилей и уменьшает напряжения от коробления плит покрытия.

Рис. 1 Поперечные разрезы типовых дорожных одежд с цементобетонным покрытием, устраиваемых комплектами машин:

а — со скользящими формами; б — с применением рельс-форм; 1 — покрытие; 2 — выравнивающий слой; 3 — основание; 4 — дополнительный слой основания; 5 — земляное полотно; 6 — укреплённая полоса

При применении высокопроизводительных машин с автоматической системой обеспечения ровности для строительства оснований из материалов, укреплённых вяжущими, необходимость в устройстве выравнивающего слоя отпадает.

На автомобильных дорогах I и II категорий основания устраивают из каменных материалов (щебня, гравия, гравийно-песчаных смесей), укреплённых цементом или отходами промышленности, обладающие вяжущими свойствами, из тощего бетона, а также из песка и супесей, укреплённых цементом [ 38 ]. На дорогах II и III категорий строят основания из грунта, укреплённого органическим вяжущим, из подобранного щебёночного и гравийного материала или шлака. При соответствующем технико-экономическом обосновании на дорогах III категории строят основания из каменных материалов и грунтов, укреплённых неорганическим вяжущим.

На отдельных участках с расчётной интенсивностью движения до 4000 авт./сут допускается применять при использовании рельсового комплекта машин основания из песка или песчано-гравийных смесей.

При строительстве покрытий комплектом машин со скользящими формами для обеспечения прохода гусениц машин ровное и прочное основание устраивают не менее чем на 2,1 м шире покрытия. Требуемую толщину основания из песчаных и супесчаных грунтов, укреплённых цементом, из тощего бетона, а также из щебня, шлака или гравия определяют расчётом, однако она не должна быть меньше 15 см при движении по основанию автомобилей-самосвалов грузоподъёмностью до 7 т. При использовании автомобилей грузоподъёмностью от 7 до 12 т толщина основания из укреплённых цементом грунтов и каменных материалов 1 класса прочности должна быть не менее 16 см.

Дополнительный слой основания устраивают из морозостойких и дренирующих материалов. В отдельных случаях предусматривают морозозащитный слой из материалов, укреплённых вяжущими, для обеспечения постоянной толщины слоев и прохода машин, строящих дорожную одежду, без разрушения поверхности слоев.

Для снижения напряжений, возникающих при суточных и сезонных изменениях температуры воздуха, в цементобетонных покрытиях устраивают температурные швы сжатия, коробления, расширения и рабочие. Кроме перечисленных поперечных температурных швов устраивают и продольные швы. Продольный шов требуется при ширине покрытия более 4,5 м, для предупреждения появления извилистых продольных трещин, образующихся от воздействия транспортных средств, неоднородного пучения и осадки земляного полотна.

Швы расширения (рис. 2) предназначены для восприятия перемещений плит при их расширении под действием высоких летних температур. При правильном устройстве швов расширения они устраняют перенапряжение плит и исключают отрицательное влияние этих напряжений на продольную устойчивость покрытия, сколо- и трещинообразование. В швах расширения покрытие разрезают по всей ширине и на всю толщину устанавливают прокладки из дерева, пенополиуретана и других материалов. Верхнюю часть швов расширения заполняют герметизирующими материалами.


Рис. 2. Конструкции поперечных швов расширения:

а — устраиваемые в покрытии; б — перед искусственными сооружениями; 1 — штыри; 2 — каркас-корзинка; 3 — деревянная доска-прокладка; 4 — битумная обмазка; 5 — колпачок из резины или полиэтилена; 6 — мастика; 7 — воздушный зазор в колпачке; 8 — герметизирующий материал или готовая резиновая прокладка; 9 — пористый легкосжимаемый материал

Швы сжатия (рис. 3) устраивают между швами расширения, чтобы предупредить появление трещин, возникающих в покрытии вследствие изменения температуры, усадки бетона и неоднородных деформаций земляного полотна. В швах сжатия покрытие разрезают по всей ширине на глубину не менее 1/4 толщины. Ниже этой прорези в последующем возникает трещина, так как при сокращении плиты от понижения температуры вследствие трения между плитой и основанием в бетоне плиты возникает растяжение.


Рис. 3 Схема расположения штырей в швах цементобетонного покрытия:

1 — шов расширения; 2 — шов сжатия при основании из каменных материалов и из грунтов, укреплённых вяжущим; 3 — шов сжатия при основании из материалов, не укреплённых вяжущими (песок, щебень, шлак, гравийно-песчаная смесь); 4 — штыри

Расстояние между швами сжатия (длину плиты) назначают по расчёту в зависимости от толщины плиты и природно-климатических условий. Длину неармированных плит назначают в пределах, указанных в табл. 7.

Климат Толщина покрытия, см
18 20 22 24
Длина плиты, м
Умеренный 4,5-5 5-6 5-6 5,5-7
Континентальный 3,5-4 4-5 4-5 4,5-6

После нарезки швов в затвердевшем бетоне нарезчиком швов с алмазными дисками и очистки шва сжатым воздухом в него запрессовывают уплотнительный шнур, обрабатывают стенки праймером и производят герметизацию.

Швы коробления повышают продольную устойчивость покрытия, уменьшают в плитах температурные напряжения, повышают трещиностойкость и транспортно-эксплуатационные качества покрытия. Швы коробления размещают через один шов сжатия. Швы коробления не устраивают в плитах длиннее 6 м. Рабочие швы применяют в конце рабочей смены или при перерыве бетонирования покрытия более чем на 3 ч.

Рабочие швы устраивают по типу швов расширения. Для частичной передачи нагрузки с плиты на плиту и для исключения образования ступеней между плитами поперечные и продольные швы армируют (рис. 4).

Рис. 4. Конструкции поперечных швов сжатия и продольного шва:

а) в свежеуложенном бетоне; б) комбинированным способом; в) в затвердевшем бетоне; г) продольный шов; пунктиром показана обмазка штырей битумом

При строительстве машинами со скользящими формами покрытий толщиной 22-24 см на основаниях из цементогрунта толщиной 16 см и более в швах сжатия штыревые соединения не применяют, за исключением штыревых соединений в контрольных швах, нарезаемых в свежеуложенном бетоне. Такие швы, устраиваемые по типу швов сжатия, можно не армировать, если суточный перепад температуры на поверхности покрытия достигает 20°С. При наличии швов сжатия без штыревых соединений велика вероятность уступов между плитами в период эксплуатации. Размеры штырей из гладкой арматуры приведены в табл. 8.

Во всех случаях, когда необходимо исключить на отдельных участках штырей сцепление с бетоном, в этих местах штыри покрывают битумом слоем 0,2-0,3 мм.

Если в основании применён бетон класса В12,5 — В15, в нём устраивают продольные и поперечные швы со штыревыми соединениями, как в покрытиях. Длину плиты назначают 4 м при толщине основания менее 20 см, и 5 м при толщине 20 см и более.

Толщина плиты, см Длина плиты, м
5 8 10 15 20
Расход продольной арматуры, кг/м 2
24 - 2,3 2,8 4,1 -
20-22 1,8 2,0 2,5 3,7 4,5
18 1,2 1,4 1,7 2,5 3,4

В зависимости от категории дороги и интенсивности движения применяют три схемы армирования (рис. 5) [ 38].

Рис. 5. Схемы армирования плит цементобетонных покрытий автомобильных дорог

Для интенсивности движения, не превышающей 5000 авт./сут, при насыпях высотой менее 3 м может быть применено краевое армирование сеткой из семи продольных стержней периодического профиля диаметром 12 мм (см. рис. 5, б).

На дорогах с интенсивностью более 5000 авт./сут, на насыпях выше 3 м и особенно у путепроводов при пересечении железных дорог производят армирование плоскими сварными сетками по схеме, приведенной на рис. 5 (а, в). Армирование плит по схемам, приведенным на рис. 5 (а, в), отличается только диаметром арматуры продольных стержней при одинаковом расходе на 1 м 2 .

Принципиальное отличие непрерывно армированных цементобетонных покрытий от обычных неармированных состоит в том, что под влиянием внешних воздействий и благодаря наличию арматуры в них образуются поперечные трещины с шагом 1,5-3,0 м и раскрытием их на поверхности до 0,2-0,4 мм. Такое незначительное раскрытие трещин обеспечивает передачу поперечной силы между плитами и гарантирует от проникновения к арматуре воды, так как на уровне арматуры трещины не раскрываются. Непрерывно армированные покрытия позволяют устраивать швы расширения через довольно большие расстояния.

Технология производства работ определяет особенности непрерывно армированного покрытия. При укладке бетона в один слой применяют арматурные сетки из стержней диаметром 14-20 мм с размерами ячеек, достаточными для прохождения бетона через заранее выложенные на подставках сетки. При укладке бетона в два слоя сетки раскладывают по уложенному нижнему слою бетона. Процент армирования конструкции обычно принимают равным 0,5-0,7 %.

Поперечную распределительную арматуру располагают через 25-70 см; рабочую арматуру по высоте сечения располагают на расстоянии 1/4-1/2 от верха плиты. В местах сопряжения с покрытиями других типов в конструкцию непрерывно армированного покрытия встраивают анкеры. Анкерные устройства назначают по расчету.

Покрытия из сборных железобетонных плит получили распространение на дорогах прежде всего промышленных, лесозаготовительных и сельскохозяйственных предприятий. В настоящее время выпускают различные типы конструкций сборных плит, отличающихся размерами в плане, толщиной, типом арматуры, особенностями ее размещения и процентом армирования, типом стыковых соединений и свойствами цементобетона. Большое число типоразмеров плит вызвано разнообразием условий их применения.

Наибольшее распространение получили предварительно напряженные плиты ПДСН 0,14×2×6 (плита дорожная, сборная, напряженная) с расходом арматуры 7-8 кг/м 2 , разработанная на базе аэродромной плиты ПАГ-Х IV .

Отличительной особенностью плит ПДСН 0,14×2×6 является уменьшение количества рабочей арматуры вследствие меньших расчетных нагрузок в сравнении с плитой ПАГ- XIV .

Разновидностью плиты ПДСН 0,14×2×6 является плита 3ПДСН 0,14×2×2, состоящая из трех элементов, сочлененных между собой. При эксплуатации такая плита растрескивается в местах ослабления сечения, что способствует улучшению однородности опирания на основание. Связь между элементами плиты обеспечивается арматурой, одновременно ограничивающей раскрытие трещин.

При строительстве временных дорог применяют специальные плиты ПД1-ПД3 (табл. 10). Конструкции плит разработаны трех типоразмеров в зависимости от нагрузки на колесо. Плиты армируют сварными сетками из арматуры периодического профиля.

Марка плиты Нормативная нагрузка на колесо, кН Размеры плиты, см Масса плиты, т Класс бетона по прочности на сжатие Объем бетона, м 3 Расход арматуры на плиту/на 1 м 2 , кг
ПД1-6 60 175×150×18 1,2 В-15 0,46 30,9/12,0
ПД1-9,5 95 175×150×18 1,2 В-15 0,46 42,3/16,4
ПД2-6 60 300×150×18 2,0 В-15 0,8 55,6/12,6
ПД2-9,5 95 300×150×18 2,0 В-15 0,8 81,6/18,5
ПД3-16 160 300×150×22 2,5 В-22,5 0,97 114,0/25,9
ПД3-23 230 300×150×22 2,5 В-22,5 0,97 187,1/42,4

Сборно-монолитные цементобетонные покрытия состоят из тонких железобетонных плит, укладываемых на слой низкомарочной пластичной бетонной смеси, которую приготавливают с применением местных материалов. Основным преимуществом сборно-монолитного покрытая по сравнению со сборным является экономия высокопрочных каменных материалов, а также повышение устойчивости плит, что обеспечивает больший срок службы, сокращение затрат на их ремонт и содержание.

Дорожная одежда со сборно-монолитным покрытием (рис. 6) включает в себя следующие конструктивные слои: верхний слой покрытия (сборная часть толщиной 6-12 см); нижний слой покрытия (монолитная часть толщиной, определяемой расчетом) и основание. (Афиногенов О.П. Сборно-монолитные покрытия технологических автомобильных дорог. — Новосибирск: Наука, 1997. — 142 с). Рекомендуемые типоразмеры плит приведены в табл. 11.

Марка плиты Размеры плиты ,м Схема располо-
жения монтаж-
ных петель		 Масса плиты, т Класс бетона по
прочности на рас-
тяжение при изгибе
длина а ширина b толщина Н
ПСМП-3×2 3,0 2,0 0,09 А 1,30 В btb 4.0
ПСМП-3×1,75 3,0 1,75 0,09 А 1,14 В btb 3.6
ПСМП-2×1,75 2,0 1,75 0,08 А, Б 0,76 В btb 3.6
ПСМП-2×1,15 2,0 1,5 0,08 А 0,70 В btb 3.6
ПСМП-1,75×1 1,75 1,0 0,08 А, Б 0,30 В btb 3.6

Рис. 6. Сборно-монолитное цементобетонное покрытие:

а) — поперечный разрез; б) — продольный разрез; 1 — основание; 2 — нижний (монолитный) слой покрытия; 3 — верхний (сборный) слой покрытия

Назначение металлических штырей в швах расширения и сжатия

Швы сжатия следует устраивать между швами расширения, чтобы предупредить появление трещин, возникающих в плитах вследствие изменения температуры, усадки бетона и неоднородных деформаций земляного полотна.

Швы коробления повышают продольную устойчивость покрытия, уменьшают в плитах температурные напряжения, повышают трещиностойкость и транспортно-эксплуатационные качества покрытия. Швы коробления необходимо размещать через один шов сжатия. В плитах длиннее 6 м швы коробления устраивать не следует.

2.16. Рабочие швы следует применять в конце рабочей смены или при перерыве бетонирования покрытия более чем на 3 ч. Рабочие швы должны устраиваться по типу швов коробления.

2.17. Расстояние между швами сжатия - длину плиты - следует назначать по расчету в зависимости от толщины плиты и климата. Длину неармированных плит необходимо назначать в пределах, указанных в табл. 3.

Примечание. Континентальный климат характеризуется разницей между максимальной и минимальной температурой воздуха за сутки более 12°С при повторяемости более 50 дней в году.

Большая длина плиты соответствует надежности покрытия около 50%, меньшая - около 85% (надежность выражена через число плит без трещин в процентах от всех плит за расчетный срок эксплуатации покрытия до капитального ремонта).

В процессе строительства изменять длину плит может только проектная организация при технико-экономическом обосновании.

Длину армированных плит допускается назначать без расчета в пределах от наибольшей длины, указанной в табл. 3, до 20 м в зависимости от расхода продольной арматуры (см. табл. 7).

2.18. Расстояние между швами расширения в районах умеренного и континентального климата следует назначать, как правило, по табл. 4, в которой показаны интервалы изменения температуры воздуха в течение рабочей смены в период строительства покрытия. Расстояния между швами расширения должны быть кратными длине плит, что указано диапазонами расстояний. Например, интервал температур от +5 до +15°С характеризует преимущественно осенне-весенние месяцы, от +10 до +25°С - летние, более +25°С - жаркие дни.

При строительстве покрытий машинами со скользящими формами допускается не проектировать швы расширения, если толщина покрытий 22-24 см, а интервал температур во время бетонирования от +10 до +25°С и выше. Одновременно с этим должны быть соблюдены следующие условия: основание построено из грунтов, укрепленных неорганическими вяжущими, обочины - из монолитных материалов или бетонных полос. В период эксплуатации дороги должна проводиться своевременная герметизация (перезаливка мастиками) всех поперечных швов. Если покрытие проектируется без швов расширения, то перед мостами и путепроводами должно быть сделано не менее трех швов расширения шириной 6 см через 15-30 м, заполненных сильно сжимаемым материалом.

В армированных плитах короче 7 м расстояние между швами расширения следует назначать по табл. 4 как для неармированных покрытий.

Ширину швов расширения (толщину доски) следует принимать равной 30 мм. Пазы для швов расширения должны быть на 3-5 мм шире толщины доски, т.е. от 33 до 35 мм.

2.19. С целью исключения образования ступенек между плитами и частично для передачи нагрузки с одной плиты на другую края плит вдоль швов следует, как правило, соединять стальными штырями. В зависимости от материала основания штыри в поперечных и продольных швах необходимо размещать согласно рис. 2 и 3 (кроме швов коробления). При строительстве машинами со скользящими формами покрытий толщиной 22-24 см на основаниях из цементогрунта толщиной не менее 16 см допускается в швах сжатия не применять штыревые соединения. При этом штыревые соединения необходимы только в контрольных поперечных швах сжатия, нарезаемых в первую очередь для обеспечения трещиностойкости покрытия до нарезки всех швов сжатия в затвердевшем бетоне. В континентальном климате при суточном перепаде температуры на поверхности покрытия более 20°С допускается не применять штыревые соединения в контрольных швах, так как все швы сжатия будут работать в течение одного-двух месяцев (образуется сквозная трещина в бетоне под пазом шва).

Наличие швов сжатия без штыревых соединений не исключает появления уступов между плитами в период эксплуатации дороги. Размеры штырей из гладкой арматуры даны в табл. 5.

7 Ограды

7.1 Ограды следует устраивать преимущественно в виде живых изгородей из однорядных или многорядных посадок кустарников, из сборных железобетонных элементов, металлических секций, древесины и проволоки, из полимерных материалов. При выборе материала следует руководствоваться архитектурным замыслом, назначением, безопасностью, экономической и экологической целесообразностью.

7.2 Постоянные и временные ограды следует устанавливать с учетом следующих технологических требований:

- осевые линии ограды должны быть закреплены на местности установкой створных знаков, долговременность которых следует определять исходя из конкретных условий стройки;

- траншея под цоколь ограды должна быть отрыта механизированным способом с запасом по ширине до 10 см в обе стороны от оси и на 10 см глубже отметки положения низа цоколя (для устройства дренирующего слоя). Длину захватки отрываемой траншеи следует устанавливать с учетом осыпания грунта стенок траншеи;

- ямы под стойки ограды следует бурить глубиной на 10 см большей глубины установки стоек для возможности установки верха стоек по одной горизонтальной линии на возможно больших по длине участках, устройства дренирующей подушки и исключения необходимости ручной подчистки дна ямы; в глинах и суглинках глубина ям должна быть не менее 80 см, а в песках и супесях - не менее 1 м;

- дренирующий материал в ямах и траншеях должен быть уплотнен: песком-поливом, гравием и щебнем - трамбованными до состояния, при котором прекращается подвижка щебня и гравия под воздействием уплотняющих средств. В песчаных и супесчаных грунтах дренирующие подушки под цоколи и стойки оград не делаются.

7.3 Ограды в виде живой изгороди должны устраиваться посадкой одного ряда кустарника в заранее подготовленные траншеи шириной и глубиной не менее 50 см. На каждый последующий ряд посадок кустарника ширина траншей должна быть увеличена на 20 см. В состав многорядной живой изгороди могут быть включены деревья, а также заполнения из проволоки на стойках. Живые изгороди следует устраивать в соответствии с ассортиментом кустарников.

7.4 Ограды на стойках, устанавливаемых без бетонирования подземной части, следует устраивать сразу после установки стоек. Ограды из железобетонных или металлических стоек, устанавливаемых с бетонированием подземной части, следует устраивать не ранее чем через две недели после бетонирования низа стоек.

7.5 Деревянные стойки для оград должны быть диаметром не менее 14 см; длина - исходя из архитектурного замысла.

Погружаемая в землю часть стойки не менее чем на 1 м должна быть предохранена от загнивания обмазкой разогретым битумом или обжигом в костре до образования угольного слоя. Верхняя часть стойки должна быть заострена под углом 120°.

7.6 Стойки без башмаков следует устанавливать в ямы диаметром 30 см и засыпать смесью грунта и щебня или гравия с послойным трамбованием в процессе засыпки. На уровне поверхности земли стойка должна обсыпаться конусом из грунта высотой до 5 см. Стойки, укрепляемые в грунте посредством бетонирования подземной части, следует бетонировать только после выверки их положения по вертикали и в плане.

Ограды из проволоки, натягиваемой по стойкам, следует возводить, начиная с установки угловых диагональных и крестовых связей между стойками. Крестовые связи между стойками должны устанавливаться не более чем через 50 м.

7.7 Диагональные и крестовые связи должны быть врублены в стойки, плотно пригнаны и закреплены скобами. Связи следует врубать в стойки на глубину 2 см с притеской и припилом плоскостей соприкасания до плотного их прилегания. Скобы должны забиваться перпендикулярно к оси связующего элемента. В верхней части стойки связи следует срезать на высоте не менее 20 см от начала заострения. В нижней части - не выше 20 см от поверхности земли.

7.8 Ограда из проволоки должна повторять рельеф местности. Проволоку следует устанавливать параллельными земле рядами не реже, чем через 25 см. Ограда из колючей проволоки дополняется крестообразными пересечениями проволоки в каждой секции. Все пересечения параллельных рядов колючей проволоки с крестовыми рядами должны быть связаны вязальной проволокой.

7.9 При устройстве проволочных оград проволоку следует прикреплять, начиная с нижнего ряда, на высоте не более 20 см от поверхности земли. К деревянным стойкам проволоку следует крепить гвоздями. К железобетонным и металлическим стойкам проволока, диагональные и крестовые связи должны прикрепляться специальными захватами, предусматриваемыми в проекте.

Проволоку следует натягивать до исчезновения ее прогиба. Длина натягиваемой проволоки должна быть не более 50 м.

Секции к стойкам следует крепить приваркой к закладным частям. Стойки для оград из стальной сетки могут устанавливаться заранее или одновременно с монтажом секций - в этом случае закреплять стойки в грунте следует после выверки положения ограды в плане и в профиле, стоек - по вертикали и верха секций - по горизонтали. Металлические и железобетонные стойки следует крепить с помощью бетона.

7.11 Ограды из сборных железобетонных элементов должны устанавливаться, начиная с установки первых двух стоек на временных креплениях, удерживающих стойки в вертикальном положении. В стойках должны быть прочищены пазы и в них введены сборные элементы ограды. Собранная секция должна быть установлена на временных креплениях в проектное положение. После этого панель заполнения секций должна быть обжата монтажными струбцинами до плотного прилегания к стойкам в пазах. Затем на временных креплениях устанавливается третья стойка и аналогично собирается и крепится заполнение второй секции ограды. После монтажа нескольких секции ограды следует выверить ее положение в плане и по горизонтали и забетонировать все стойки, кроме последней, бетонировать которую следует после сборки и выверки положения последующих нескольких секций ограды. Стойки сборной железобетонной ограды должны быть забетонированы и выдержаны на временных креплениях не менее одной недели. Бетон для крепления стоек должен быть класса по прочности на сжатие не ниже В15 и марки по морозостойкости не менее F50.

7.12 В местах понижения поверхности земли и на косогорах следует устраивать подсыпки или доборные цоколи, располагая секции горизонтально, уступами с разницей высот не более 1/4 высоты секции.

Цоколи следует выполнять из типовых элементов или из кирпича шириной не менее 39 см. Верх кирпичного цоколя должен быть прикрыт двускатным сливом из раствора класса не ниже В10 и марки по морозостойкости не менее F50.

7.13 При строительстве оград на вечномерзлых грунтах должно обеспечиваться заглубление стоек не менее чем на 1 м ниже деятельного слоя вечной мерзлоты. Допускается засыпка стоек несвязными грунтами или обмазка низа стоек противопучинной гидроизоляционной смазкой на всю глубину погружения в грунт.

Не допускаются отклонения в положении всей ограды и отдельных ее элементов в плане, по вертикали и по горизонтали более чем на 20 мм, а также наличие дефектов, сказывающихся на эстетическом восприятии ограды или на ее прочности. Диагональные и крестовые связи должны быть плотно пригнаны и надежны закреплены. Стойки оград не должны качаться. Сборные элементы оград должны плотно сидеть в пазах.

ВСН 197-91. Инструкция по проектированию жестких дорожных одежд.

Разработаны СоюздорНИИ при участии МАДИ, РосдорНИИ, ВЗИСИ, СибАДИ, ХАДИ, Гипротюменнефтегаза, ТюмИСИ, БелдорНИИ.

Исполнители: В. С. Орловский, П. И. Теляев, А. О. Салль, А. М. Шейнин, А. М. Симановский, В. П. Серов, В. А. Зельманович, Ю. Н. Высоцкий, И. В. Басурманова (СоюздорНИИ); Г. И. Глушков, А. Я. Тулаев, М. С. Коганзон, В. П. Носов, А. П. Степушин, С. В. Суханов, В. В. Плужников; Н. В. Эфендиева, В. К. Федулов (МАДИ); Л. Б. Каменецкий, С. В. Лапшин, О. Н. Нагаевская (РосдорНИИ); Ю. Р. Макачев (ВЗИСИ); А. А. Новиков (Союздорпроект); А. В. Смирнов, В. П. Никитин, В. П. Филимендиков, В. М. Сикаченко (СибАДИ); В. Г. Кравченко, А. К. Пономарев (ХАДИ); В. В. Табаков, В. Р. Мейер (Гипротюменнефтегаз); А. В. Линцер, Ю. Н. Богомолов (ТюмИСИ); В. П. Корюков (БелдорНИИ); И. Н. Пономарев.

Подготовлены к утверждению СоюздорНИИ.

С введением в действие “Норм проектирования жестких дорожных одежд” ВСН 197-91 утрачивают силу ВСН 197-83.

Ведомственные

строительные нормы

транспортного строительства СССР

Инструкция по проектированию жестких

Минтрансстрой СССР

(Минтрансстрой)

дорожных одежд

Взамен ВСН 197-83

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Нормы распространяются на проектирование жестких дорожных одежд автомобильных дорог СССР общего пользования, подъездных дорог к промышленным предприятиям, внутрихозяйственных сельских дорог различных категорий с покрытиями:

цементобетонными на различных видах основания;

асфальтобетонными на основаниях из бетона разной прочности;

сборными на различных видах основания.

1.2. В дорожных одеждах различают следующие конструктивные слои (рис. 1):

покрытие — верхняя часть одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов;

основание — часть одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на нижележащие дополнительные слои или грунт земляного полотна;

дополнительные слои основания — слои между основанием и подстилающим грунтом. Дополнительные слои основания выполняют морозозащитную, дренирующую и теплоизолирующую функции.

Между покрытием и основанием при необходимости укладывают выравнивающий слой из обработанных вяжущими зернистых материалов, который в качестве конструктивного слоя одежды не рассматривается и в расчетах не учитывается.

Внесены Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом (СоюздорНИИ)

Утверждены Министерством транспортного строительства

от 19 авг. 1991 г.

1 января 1992 г.

Рис. 1. Поперечные разрезы типовых дорожных одежд с цементобетонным покрытием для дорог I — IV категории

1 — покрытие; 2 — основание; 3 — нижний слой основания; 4 — земляное полотно; 5 — выравнивающий слой; 6 — краевая укрепительная полоса; 7 — укрепленная часть обочины; 8 — неукрепленная часть обочины; 9 — откос

Дорожные одежды сооружают на земляном полотне, верхняя часть которого носит название рабочего слоя.

Кроме конструктивных слоев одежды, различают краевую укрепительную полосу, обочину, откосы.

1.3. Проектирование дорожных одежд с учетом свойств земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета их на прочность, деформативность, морозоустойчивость и осушаемость, а также технико-экономического обоснования вариантов. Конструированию и расчету посвящены соответствующие разделы норм.

1.4. Основными положениями раздела конструирования надлежит пользоваться при назначении вида покрытия и его минимально необходимой толщины, швов сжатия и расширения в покрытии, их конструкции, предельных расстояний между швами; при выборе материалов для устройства слоев основания и назначении их минимальной толщины; при выборе материалов для устройства дополнительных слоев основания.

1.5. В расчетной части норм определяют расчетные и нормативные нагрузки, размеры основных конструктивных элементов (толщина и длина плит, толщина слоев основания, армирование плит и швов, необходимость устройства швов расширения и расстояние между ними) для различных видов покрытия, категорий дорог, для любых величин транспортных нагрузок и любых грунтовых и природно-климатических условий.

Расчетом определяют рациональные варианты конструкции по ряду показателей технико-экономического сравнения, а также конструкцию дренирующих и морозозащитных слоев.

1.6. Для определения приведенной стоимости при вариантном проектировании руководствуются сроками службы, вытекающими из долговечности материала верхнего слоя покрытия, которые для дорожных одежд капитального типа с цементобетонным покрытием составляют не менее 25 лет, облегченного типа — 20 лет, а для дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием на слое из бетона — не менее 20 лет.

Расчетный срок службы при определении конструкции дорожной одежды и расчетных параметров конструктивных слоев устанавливают не менее 25 лет или менее 25 лет, но с учетом работы в раннем возрасте на воздействие построечного транспорта.

Конструктивные параметры дорожной одежды, приведенные в главе 2, обеспечивают долговечность дорожной одежды по прочности конструкции более 25 лет.

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

2.1. Цель конструирования дорожной одежды — выбрать материалы, определить количество слоев и их размещение по глубине. При этом необходимо:

предусматривать максимальное использование местных строительных материалов;

стремиться к уменьшению количества слоев;

предусматривать проезд построечного транспорта по основанию;

обеспечивать соответствие конструкции дорожной одежды технологии ее строительства и наибольшую механизацию работ;

учитывать категорию дороги, состав транспортного потока, интенсивность движения, напряженное состояние и механизм деформирования отдельных слоев и конструктивных элементов;

устанавливать срок службы покрытия и всей дорожной одежды до капитального ремонта;

учитывать природно-климатические и гидрологические условия местности (включая возведение высоких насыпей);

наличие скальных грунтов, болот и т. д.

2.2. Выравнивающий слой предназначен для устранения неровностей основания и обеспечения возможности перемещения плит покрытия при изменении температуры. Если неровности основания не превышают 1 см, то допускается не устраивать выравнивающий слой, а применять слой, прерывающий сцепление плит с основанием и служащий изолятором против высыхания бетона в раннем возрасте и появления в покрытии усадочных трещин.

Выравнивающие слои устраивают из укрепленного вяжущим песка. Если этот слой впитывает воду из бетонной смеси, то его закрывают изолирующим слоем или увлажняют, непосредственно перед укладкой бетонной смеси в покрытие.

2.3. В зависимости от категории дороги, вида бетоноукладочного оборудования, устойчивости верхней части земляного полотна и способности его накапливать пластические или неравномерные деформации основание устраивают из бетона низких марок по прочность (В в t в 1— В в t в 1,2); из нерудных материалов и грунтов, укрепленных неорганическим вяжущим (марки R с 6 под покрытия при капитальном и R с 4 при облегченном типах дорожных одежд; из щебня, шлака или гравия либо из песка.

Толщину и вид основания определяют расчетом.

При низкой интенсивности автомобильного движения и при строительстве покрытий легкими бетоноукладочными машинами с боковой или центральной загрузкой основание может быть песчаным, выполняющим одновременно роль дренажного и морозозащитного слоя.

Для исключения образования в слое песчаного основания колей от автомобилей-самосвалов основание должно быть укреплено путем устройства слоя из щебня, шлака или гравия толщиной 10 — 12 см, причем только в местах пропуска автомобилей-самосвалов, подвозящих цементобетонную смесь.

Минимальная толщина основания из бетона низкой прочности — 14 см; из нерудных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, 16 см; из щебня, шлака или гравия — 15 см.

Толщина укрепленного вяжущими основания, по которым уже в раннем возрасте (на 3 — 6-е сутки после устройства) начинается движение гусеничных бетоноукладчиков, должна быть не менее 18 см, марка — R с 7,5.

В ряде случаев возможен вариант устройства основания из щебня, укрепленного слоем цементопесчаного раствора толщиной 4 — 5 см, выполняющим одновременно роль выравнивающего слоя.

При бетонировании покрытия гусеничными бетоноукладчиками со скользящими формами ширина укрепленного основания должна быть шире покрытия на 0,80 — 1,05 м с каждой стороны (см. рис. 1).

Ширина укрепленного технологического слоя для подвоза бетонной смеси — 3,0 — 3,5 м.

В слое укрепленного вяжущими основания рекомендуется устраивать поперечные швы через каждые 20 — 30 м, смещенные относительно швов в покрытии не менее чем на 1 м, путем закладки в нижнюю часть основания деревянных брусков высотой 4 — 7 см.

Во избежание появления трещин в основании под поперечными швами покрытия основание не должно сращиваться с плитами покрытия, что достигается укладкой прерывающих материалов.

2.4. Дополнительный слой основания устраивают из дренирующих, не подверженных пучению материалов (песок, шлак, вывески, ракушечник и пр.).

Дополнительный слой основания должен иметь водослив — сплошные или прерывистые выходы дренирующего материала на откосы земляного полотна и нижнюю плоскость (поверхность земляного полотна) с поперечным уклоном.

Для улучшения водоотвода можно применять геотекстиль в виде сплошного или прерывистого слоя. Для уменьшения подтока влаги снизу можно предусматривать прерывающие прослойки из синтетических пленок.

При небольшой интенсивности движения дополнительный слой основания может одновременно выполнять роль основания и выравнивающего слоя.

Толщина дополнительного слоя основания определяется расчетом.

Дополнительный слой, выполняющий морозозащитную функцию, может быть заменен грунтом, обработанным (в смесителе) гидрофобизирующими материалами. При небольшой интенсивности движения он может работать и в качестве основания.

2.5. Краевые укрепленные полосы устраивают из цементо- или асфальтобетона на бетонном основании. Для дорог низких категорий (V — III — с) краевые полосы устраивают из щебня.

Ширина краевых полос на дорогах I — III категорий 75 см, более низких категорий — 50 см. Толщина краевых полос должна быть равна толщине покрытия.

Бетонные полосы разделяют поперечными швами, которые должны быть продолжением швов в покрытии. При устройстве бетонных покрытий со шпунтами на боковых гранях и при отсутствии штырей в поперечных швах бетонных покрытий в швах краевых полос ставят штыри — по одному-два стержня длиной 50 см и диаметром 16 — 18 мм по типу штырей в швах сжатия и расширения в покрытии (с обмазкой и с колпачками в швах расширения).

Бетонные краевые полосы пазами от покрытия не отделяются. При устройстве вместо краевых полос уширения шириной более 3 м последние отделяются от бетонного покрытия пазами с заполнением их по типу шва сжатия. Поперечные швы полос уширения по конструкции и по месту расположения должны совпадать с поперечными швами покрытия.

Конструкция монолитных цементобетонных покрытий

2.6. Толщина бетонных покрытий должна быть, как правило, одинаковой по всей ширине проезжей части. На шестиполосных покрытиях толщину крайних внешних полос допускается увеличивать на 2 см для обеспечения проезда тяжелых автомобилей. Бетонные покрытия могут быть однослойными или при наличии соответствующего технологического оборудования — двухслойными с толщиной верхнего слоя не менее 6 см. В нижнем слое двухслойного бетонного покрытия могут быть применены менее прочные и менее морозостойкие местные каменные материалы.

Толщину бетонных покрытий h определяют расчетом. При использовании для покрытия бетонов, указанных в обязательном приложении 1, классов для нормативной нагрузки 50 кН на колесо минимальную толщину покрытия принимают по табл. 1.

Минимальная толщина, см, покрытия при интенсивности движения расчетной нагрузки, ед/сут, на полосу

Бетонное (мелкозернистый бетон, шлакобетон)

Из материалов, укрепленных органическими вяжущими

Из щебня, гравия, шлака

Из песка, песчано-гравийной смеси

* Толщина основания в этих случаях может быть на 2 см меньше указанной в п. 2.3.

** Сооружаются при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Примечания. 1. В скобках приведена толщина покрытия для облегченного типа дорожной одежды.

2. Если в поперечных швах штыри не применяются, толщину покрытия увеличивают на 2 см.

2.7. В покрытии устраивают продольные и поперечные швы (сжатия и расширения), делящие покрытие на плиты определенной длины и ширины. В конце рабочей смены или при длительных перерывах в бетонировании (более 2 — 4 ч) устраивают рабочие швы по типу швов сжатия и при необходимости швы расширения. Для предохранения покрытия от трещинообразования в раннем возрасте часть швов сжатия устраивают как контрольные и в первую очередь в свежеуложенном бетоне.

В швах предусматривают штыревые соединения. Пазы швов заполняют герметизирующим материалом.

Длину плит l сж (расстояние между поперечными швами сжатия) на укрепленном основании и на устойчивом земляном полотне принимают по расчету, но не более 25 h , на земляном полотне с ожидаемыми неравномерными осадками (включая насыпи высотой более 3 м) — 22 h , а в местах перехода из выемок в высокие насыпи, в местах примыкания к искусственным сооружениям и в покрытиях шириной 6 м и менее — 20 h .

2.8. Продольные швы предусматривают при ширине покрытия более 23 h .

Контрольные швы, по конструкции аналогичные швам сжатия, обеспечивающие температурно-усадочную трещиностойкость в раннем возрасте, устраивают через каждые 2 — 3 плиты.

2.9. При устройстве швов расширения руководствуются данными табл. 2. Ширину швов расширения (толщину прокладки) принимают равной 3 см.

Ожидаемая температура нагрева покрытия

Толщина покрытия, см

Расстояние между швами расширения, число плит, при температуре воздуха во время бетонирования, ° С

в летнее время, ° С

Примечание. При устройстве контрольных швов через две плиты швы расширения устраивают через 10 плит.

2.10. Для повышения продольной устойчивости, лучшей совместной работы плит, увеличения динамической устойчивости основания и повышения транспортно-эксплуатационных качеств рекомендуется поперечные швы устраивать наклонным в плане или в виде “елочки” с уклоном к перпендикуляру 1:10 (рис. 2). Количество штырей в продольном шве рассчитывают с учетом массы соседних плит без штырей в продольном шве.

Рис. 2. Варианты расположения швов сжатия в плане для повышения комфортности движения, для уменьшения уступов между плитами (а, б и в), ровности покрытия в жаркое время года (б и в)

2.11. Штыри в продольных и поперечных швах располагают в соответствии с рис. 3. Конструкции швов расширения и сжатия принимают по рис. 3 и 4.

Рис. 3. Расположение штырей в швах покрытий на цементогрунтовом (а), щебеночном и песчаном (б) основаниях:

1 — шов сжатия; 2 — шов расширения; 3 — продольный шов; 4 — установочные шпильки ( ? 5, l = 13 ? 16 см), приваренные к штырям; 5 — изоляция места сварки с помощью специальных колпачков или полиэтиленовой пленки; 6 — заполнитель (при приварке к штырям продольного шва шпилек диаметром 8 — 18 мм (в торец) длина штырей может быть уменьшена до 50 см)

При устройстве покрытий на цементогрунтовом основании толщиной не менее 18 см бетоноукладчиками со скользящими формами и допущении проектной организацией уступов между плитами в поперечных швах высотой 3 мм (см. расчет основания) допускается в поперечных швах штыри не применять. Толщину покрытия в этом случае увеличивают на 2 см, а швы расширения при температуре бетонирования более 10 ° С допускается не устраивать.

Для повышения продольной устойчивости рекомендуется в примыкающих к шву расширения швах сжатия, а также в швах сжатия для случаев, отмеченных в табл. 2 звездочкой, применять в нижней части деревянные прокладки треугольного сечения высотой 5 — 6 см.

Рис. 4. Конструкция шва расширения:

1 — прокладка из выдержанной в воде древесины; 2 — каркас для фиксации прокладки и штырей, свариваемых в кондукторе; 3 — штыри в битумной изоляции, привязываемые к каркасу; 4 — температурный компенсатор (колпачок), обеспечивающий смещение штыря в бетоне не менее чем на 2 см; 5 — заполнитель (герметик)

2.12. При устройстве швов сжатия и расширения не допускается отклонения перекосов и наклонов штырей и прокладок от проектного положения более чем на 1 см. При устройстве пазов швов сжатия и расширения в свежеуложенном бетоне радиус закругления кромок швов не должен превышать 8 мм. Длина зоны обмазки штырей в поперечных швах разжиженным битумом составляет 2/3 длины штырей, толщина обмазки не должна превышать 0,3 мм.

Температурные колпачки, надеваемые на штыри швов расширения, должны обеспечивать свободное смещение штыря в бетоне не менее чем на 2 см.

Штыри в продольных швах устанавливают без битумной обмазки, с допущением перекосов не более чем на 5 см.

2.13. Паз швов сжатия может быть в сечении прямоугольным, ступенчатым или с наклонными стенками. Ширина паза швов сжатия может быть от 4 до 15 мм, глубина паза — не менее 0,25 h .

Ширина паза над швом расширения принимается равной 33 — 35 мм, глубина до верха доски — 40 — 60 мм.

Расстояние между верхней частью доски шва расширения, снимаемой после бетонирования, и поверхностью сооружаемого покрытия должна быть не менее 10 мм.

Перед мостами и путепроводами устраивают не менее трех швов расширения без штырей и прокладок, шириной по 6 см каждый, через 15 — 30 м друг от друга. Швы заполняют сильно сжимаемым материалом, например песком, обработанным битумом; вверху шва устанавливают готовую резиновую пустотелую или пористую прокладку высотой 6 см.

2.14. Армирование плит по индивидуальным проектам применяется как вариант при тяжелых нагрузках, при слабых основаниях и при отклонениях в качестве бетона. Для армирования следует применять арматуру периодического профиля диаметром 8 — 16 мм класса А-П в виде отдельных продольных стержней, длина которых меньше длины плиты на 100 — 200 см, или в виде плоских сеток той же длины с продольной арматурой, со средним расходом ее 2,3 — 3,4 кг на 1 м 2 покрытия.

При армировании краев покрытия в нижней зоне (на высоте 40 мм от нижней плоскости) двумя стержнями (диаметром 10 — 12 мм, А-П) или высокопрочной проволокой (2 ? 5, Вр-П или 3 ? 4, Вр-П) стержни должны быть короче длины плит на 100 см, проволока может проходить через поперечные швы сжатия насквозь.

Конструкция асфальтобетонных покрытий с цементобетонным основанием

2.15. Асфальтобетонные покрытия на цементобетонном основании могут быть одно-, двух- и трехслойными. Толщина слоя асфальто- и цементобетона определяется расчетом, но не должна быть менее значений, указанных в табл. 3.

Конструкции дорожных одежд с цементобетонным покрытием

Дорожная одежда с покрытием из цементобетона должна удовлетворять требованиям нормальной эксплуатации автомобильного транспорта, иметь необходимую прочность и долговечность. Цементобетонные покрытия при высоте насыпи более 1,5 м, как правило, строят через год после возведения земляного полотна. В год устройства покрытия верхнюю часть земляного полотна необходимо выровнять, ликвидировать просадки, вновь тщательно уплотнить. Конструкции дорожных одежд с монолитным цементобетонным покрытием показаны на рис. 8.6.1. и 8.6.2.


Рис. 8.6.1. Поперечный разрез жесткой дорожной одежды с основанием из цементогрунта:
1 - цементобетонное покрытие; 2 - основание из цементогрунта; 3 - дополнительный слой основания; 4 - земляное полотно; 5 - растительный грунт; В - ширина проезжей части; С - обочина; С1 - обочина, укрепленная скелетными добавками; С2 - укрепительная полоса


Рис. 8.6.2. Поперечный разрез жесткой дорожной одежды с основанием из щебня или гравия:
1 - цементобетонное покрытие; 2 - выравнивающий слой (песок, обработанный битумом); 3 - щебень, гравий; 4 -дополнительный слой основания (песок, гравийно-песчаная смесь); 5 - земляное полотно; 6 - растительный грунт

Дополнительный слой основания рекомендуется устраивать из укрепленных материалов с целью обеспечения прохода транспортных средств без разрушения.

При подвозе материалов по обочине расстояние от одной из бровок земляного полотна до края основания должно быть не менее 3,3 м. Необходимость уширения земляного полотна устанавливает проектная организация. При ширине обочин 3,75 м и заложении откосов 1:2 и более уширения земляного полотна не требуется. На высоких насыпях при заложении откосов менее 1:2 допускается увеличение ширины одной из обочин на 20 см за счет другой.

При устройстве бетонных покрытий на дорогах II категории на основании из песка и песчано-гравийных материалов края покрытия армируют двумя стержнями из арматуры периодического профиля диаметром 12 мм, располагаемыми на 5 см выше основания: первый стержень в 10 см от края покрытия, а второй в 20 см от первого. Когда покрытие армируют плоской сеткой, то ее укладывают на 6 см ниже поверхности покрытия и не доводят до поперечных швов на 50 см. При бетонировании покрытий в скользящей опалубке допускается армирование только продольными стержнями с расположением их на уровне половины толщины покрытия.

На дорогах I и II категории вдоль краев покрытия устраивают укрепительные полосы из монолитного или сборного бетона шириной 0,75 м. На дорогах III категории ширина укрепительной полосы - 0,5 м. В монолитных бетонных укрепительных полосах устраивают только швы сжатия без армирования и нарезают их как продолжение швов основного покрытия.

Выравнивающий слой под бетонным покрытием служит для устранения неровностей основания. Выравнивающий слой не устраивают, если основание из каменных материалов или грунтов, укрепленных минеральными вяжущими материалами I класса прочности. В этом случае роль разделительной прослойки выполняет пленкообразующий материал, используемый для ухода за основанием.

Для выравнивающего слоя используют черный песок - 3. 4 см, или необработанный песок толщиной 4. 5 см. При использовании для выравнивания песка и при песчаном основании под бетон укладывают прослойку из битумированной бумаги.

Основание на дорогах I. III категорий устраивают преимущественно из каменных материалов или грунтов, укрепленных минеральными вяжущими I класса прочности. Ширина основания должна обеспечить установку рельс-форм (8. 8,5 м) или проход гусеничных безрельсовых бетоноукладочных машин (9,6 м). Толщину основания назначают в зависимости от грунта земляного полотна, климата и грузоподъемности построечных автомобилей. При грузоподъемности построечных автомобилей 7. 12 т минимальную толщину основания принимают: из укрепленных минеральными или органическими вяжущими материалов соответственно 14 и 16 см; из неукрепленных каменных материалов 15 и 17 см. Толщина основания из песка должна быть не менее величин, указанных в табл. 8.6.1.

Толщина основания из песка

Грунт земляного полотна Минимальная толщина основания из крупного или среднего песка, см, для дорожно-климатических зон
II III IV V
Песок (мелкий, пылеватый)
Супесь
Суглинок тяжелый и глина
Суглинок пылеватый

Для обеспечения прохода построечных автомобилей песчаное основание на толщину 10. 12 см укрепляют вяжущими материалами, щебнем, шлаком, гравием или высевками.

Дополнительный слой основания выполняет функции морозозащитного или дренирующего слоя. При устройстве дорожной одежды с использованием комплекта высокопроизводительных машин типа ДС-100 рекомендуется морозозащитные и подстилающие слои устраивать из укрепленных материалов с целью обеспечения прохода машин комплекта и транспортных средств. Толщину дополнительных слоев устанавливают расчетом.

Бетонные покрытия могут быть одно- и двухслойными. Двухслойные покрытия применяют с целью использования в нижнем слое менее прочных и морозостойких каменных материалов. Толщина верхнего слоя покрытия принимается не менее 6 см. Толщину бетонного покрытия назначают с учетом интенсивности движения и материала основания (табл. 8.6.2) [58].

Толщина цементобетонного покрытия

Материал основания Толщина покрытия, см, при расчетной суточной интенсивности движения, авт/cyт.
более 10000 от 7000 до 10000 от 5000 до 7000 от 3000 до 5000 от 2000 до 3000 от 1000 до 2000
Каменные материалы и труты, укрепленные минеральными вяжущими
Грунты, укрепленные органическими вяжущими, шлак
Песок и песчано-гравийные смеси - - -

В связи с высоким значением модуля упругости цементобетона при изменении температуры возникают значительные растягивающие напряжения, для уменьшения которых покрытие или основание разрезают на отдельные плиты с устройством поперечных и продольных температурных швов (рис. 8.6.3).


Рис. 8.6.3. Схема расположения штырей в деформационных швах:
1 - шов сжатия при устройстве покрытия на прочном основании (щебень, грунт, укрепленный цементом); 2 - шов расширения; 3 - продольный шов; 4 - шов сжатия на слабом основании (песок, песчано-гравийная смесь); 5 - рабочий шов; 6 - штыри

Швы сжатия (рис. 8.6.4) разрезают плиту на глубину 5. 6 см, ослабляя бетонное сечение в этом месте примерно на 25 %. Они позволяют бетону сжиматься при охлаждении, усадке и высыхании. Расстояние между швами сжатия должно быть таким, чтобы возникающее в плите растяжение не привело к образованию трещин в бетоне между швами сжатия. Расстояние между швами сжатия принимают в зависимости от толщины покрытия и температуры воздуха во время укладки бетона (табл. 8.6.3).


Рис. 8.6.4. Конструкции поперечных швов сжатия:
а) - в свежеуложенном бетоне; 6) - комбинированным способом; в) - в затвердевшем бетоне, одноступенчатый; г) - то же, двухступенчатый; 1 - обмазка битумом

Расстояния между швами сжатия

Тип покрытия Длина плиты, м при толщине покрытия, см
22. 20
Неармированные покрытия в условиях:
умеренного климата 5,5. 7 5. 6 4,5. 5
континентального климата 4,5. 6 4. 5 3,5. 4
Армированное покрытие при расходе продольной арматуры, кг/м 2
1,5 - -
2,0
3,0
4,0 -

Примечания: 1. Меньшая длина плиты соответствует надежности около 85 %, большая - около 50 %; 2 - количество арматуры принято из условия раскрытия трещин до 0,2 мм

Штыревые соединения в швах сжатия назначают с целью исключения образования уступов между плитами и частично для передачи нагрузки с плиты на плиту. Расстояние между штырями назначают 100 см, когда покрытие устраивают на жестком основании или на основании из укрепленного грунта, и 65 см - на песчаных основаниях. В связи с усложнением технологии при установке штырей нормативные документы допускают в районах с континентальным климатом не применять штыревое соединение при бетонировании покрытия комплектом машин со скользящей опалубкой.

Швы расширения разрезают бетонную плиту по всей ширине и на всю толщину (рис. 8.6.5). Изменение длины бетонных плит происходит при изменениях температуры. Так, длина плит увеличивается, если температура превышает ту, при которой строилось покрытие, и наоборот. Расстояние между швами расширения принимают по табл. 8.6.4 в зависимости от толщины покрытия и температуры воздуха во время укладки бетона.


Рис. 8.6.5. Конструкции поперечных швов расширения:
а) - при устройстве в свежеуложенном бетоне; б) - при устройстве в затвердевшем бетоне (положение прокладки до нарезки шва); 1- каркас-корзинка; 2 - штырь; 3 -деревянная прокладка; 4 - мастика 5 - обмазка битумом; 6 - гильза-колпачок из резины или полиэтилена; 7 - утолщение стенки гильзы-колпачка для образования воздушного зазора 3 см между штырем и задней стенкой гильзы-колпачка

Расстояния между швами расширения

Тип покрытия, климат Толщина покрытия, см Расстояние между швами расширения, м, при температуре воздуха во время бетонирования покрытия, °С
весной и осенью летом
менее 5 от 5 до 15 от 10 до 25 более 25
Неармированные покрытия в условиях:
умеренного климата 24. 22 25. 28 50. 56 80. 90 90. 110
24. 25 35. 42 50. 54 80. 90
18. 20 25. 30 30. 35 40. 45
континентального климата 24. 22 20. 24 40. 48 80. 90 90. 110
18. 20 32. 36 40. 45 60. 66
16. 18 22. 25 25. 28 36. 40
Армированные покрытия в любом климате 24. 20 28. 40 76. 80 Не устраивают Не устраивают
21. 40 35. 40 40. 60 60. 80

Примечания: 1. Климат считается континентальным при колебании суточной температуры воздуха более 12°С в течение не менее 50 дней в году. 2. При укладке бетона комплектом машин со скользящей опалубкой, толщине покрытия 24. 22 см и температуре воздуха во время бетонирования выше 10°С швы расширения не устраивают на основаниях из каменных материалов или грунтов, укрепленных минеральными вяжущими, но перед мостами и путепроводами обязательно устраивают с каждой стороны не менее трех швов расширения через 20. 30 м.

Продольный шов. Продольный шов (рис. 8.6.6) отделяет плиты одной полосы движения от плиты смежной полосы. Продольный шов допускает только поворот краев плит по линии их сопряжения. Штыри в этом шве препятствуют раздвижке плит; при шпунтовых швах необходимы бортовые камни или небольшое число штырей.


Рис. 8.6.6. Конструкции продольных швов:
а) - продольный шов при устройстве покрытия на всю ширину; б) - продольный шов в виде шпунта при устройстве покрытия по половине проезжей части; 1 - штырь; 2 - эластичная полимерная прокладка

Рабочие и компенсационные швы расширения. При строительстве покрытия без швов расширения в конце рабочей смены, а также вынужденных перерывах в бетонировании устраивают рабочие швы, а перед мостами, путепроводами и после них - компенсационные швы расширения. В рабочих швах часть нагрузки с одной плиты на другую передается посредством штырей, располагаемых через 40 см. Ширину швов, глубину паза и глубину его заполнения назначают в зависимости от длины плит (табл. 8.6.5).

Читайте также: