ОДМ 218.3.041-2014
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО АРМИРОВАНИЮ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СЛОЁВ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД СТАЛЬНЫМИ СЕТКАМИ
Федеральное дорожное агентство
(Росавтодор)
Москва 2014
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Группа Битум РУС»
2 ВНЕСЕН Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства
3 ПРИНЯТ распоряжением Федерального дорожного агентства от
«10» 12.2015 г. № 2413-р
4 имеет рекомендательный характер
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Содержание
1 Область применения……………………………………………………...
|
1
|
2 Нормативные ссылки……………………………………………………..
|
2
|
3 Термины и определения………………………………………………….
|
4
|
4 Требования к стальной сетке для армирования асфальтобетонных слоев дорожных одежд……………………………………………………..
|
6
|
5 Способы усиления нежёстких дорожных одежд асфальтобетонными слоями со стальными сетками……………………………………………..
|
10
|
6 Способы усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог армированными асфальтобетонными слоями……………………..
|
14
|
7 Проектирование дорожных одежд со стальными сетками…………….
|
15
|
8 Подготовка асфальтобетонных покрытий к армированию стальными сетками……………………………………………………………………...
|
19
|
9 Подготовка к усилению цементобетонных покрытий автомобильных дорог…………………………………………………………………………
|
21
|
10 Технология армирование асфальтобетонных слоёв стальными сетками………………………………………………………………………
|
22
|
11 Контроль качества работ при армировании асфальтобетонных слоёв стальными сетками…………………………………………………………
|
31
|
Приложение 1. Пример расчета конструкции дорожной одежды со стальной сеткой …………………………………………………………….
Приложение 2. Коэффициенты армирования…………………………….
|
34
43
|
Библиография……………………………………………………………….
|
44
|
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
Методические рекомендации по армированию асфальтобетонных слоёв дорожных одежд стальными сетками
Область применения
1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ устанавливает рекомендации по усилению нежёстких дорожных одежд и цементобетонных покрытии автомобильных дорог с асфальтобетонными слоями, армированными стальными сетками.
1.2 Методические рекомендации содержат основные требования к стальной сетке, предназначенной для армирования асфальтобетонных слоев и её технические характеристики, описание технологии армирования при строительстве и ремонте автомобильных дорог. Особое внимание уделено вопросам подготовки основания для укладки стальной сетки и её закрепления, а также контролю качества работ.
1.3 Применение стальных сеток создаёт условия для увеличения срока службы дорожных одежд, замедляя процесс появления отражённых трещин на покрытиях, снижая вероятность появления колейности на проезжей части автомобильных дорог. Использование армированных асфальтобетонных слоёв приводит к усовершенствованию дорожных конструкций, экономии средств на строительство, ремонт и содержание автомобильных дорог.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:
Технический регламент о безопасности зданий и сооружений № 384-ФЗ от 30.12.2009
ГОСТ 427-75 Межгосударственный стандарт. Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 7502-98 Межгосударственный стандарт. Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 9128-2013 Межгосударственный стандарт.Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия
ГОСТ 11508-74* Межгосударственный стандарт. Битумы нефтяные. Методы определения сцепления битума с мрамором и песком
ГОСТ 12801-98 Межгосударственный стандарт. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний
ГОСТ 30412-96Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий
ГОСТ 30413-96 Дороги автомобильные. Метод определения коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием
ГОСТ 31015-2002 Межгосударственный стандарт. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия
ГОСТ Р 50575—93 (ИСО 7989-88) Государственный стандарт Российской Федерации. Проволока стальная. Требования к цинковому покрытию и методы испытания покрытия
ГОСТ Р 50597-93 Государственный стандарт Российской Федерации. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности движения
ГОСТ Р 51285-99 Государственный стандарт Российской Федерации. Сетки проволочные крученые с шестиугольными ячейками для габионных конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 52128-2003 Государственный стандарт Российской Федерации. Эмульсии битумные дорожные. Технические условия
ГОСТ Р 2715-75 Межгосударственный стандарт. Сетки металлические проволочные. Типы, основные параметры и размеры
Федеральный закон от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании»
П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов, составленных по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
автомобильная дорога: Инженерное сооружение, предназначенное для движения автомобилей. Основными элементами являются: земляное полотно, дорожная одежда, проезжая часть, обочины, искусственные и линейные сооружения и все виды обстановки;
асфальтобетонная смесь: Рационально подобранный материал, состоящий из минеральных компонентов (щебня или гравия), песка, минерального порошка с битумом и добавками, взятых в заданных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии в установке;
выбоина: Местное разрушение покрытия, имеющее вид углубления с резко очерченными краями;
износ покрытия: Уменьшение толщины покрытия в процессе эксплуатации за счёт истирания и потери износившегося материала в результате суммарного воздействия транспортных средств и природно-климатических факторов;
колея: Вид деформации поперечного профиля проезжей части с образованием углублений по полосам наката с гребнями или без гребней выпора;
мишметалл: Сплав редкоземельных металлов с преобладающим содержанием церия и лантана;
покрытие дорожное асфальтобетонное: Покрытие капитального типа, построенное из плотных асфальтобетонных смесей (горячих или холодных) и уплотнённо;
покрытие цементобетонное монолитное: Капитальное покрытие монолитное, устроенное из цементобетонных смесей, уплотняемых на месте работ;
прочность дорожной одежды: Свойство дорожной одежды сохранять сплошность своей поверхности (отсутствие трещин) и ровность в допустимых пределах под воздействием многократно повторяющихся нагрузок от движущегося транспорта и погодно-климатических факторов в течение срока службы;
покрытие сплавом цинка с алюминием и мишметаллом (ЦАММ): Покрытие стальной проволоки сетки сплавом цинка, содержащим 5% алюминия и 0,01% мишметалла;
проволочная сетка двойной скрутки (двойного кручения): Неразрывная сетка, изготовленная из проволочных пар с периодическими двойными скрутками, которые связываются двойными скрутками со смежными аналогичными проволочными парами, образуя между собой шестиугольные ячейки;
стальная проволока двойного кручения:Две проволоки скрепленные между собой посредством двойного кручения. При этом исходным материалом для неё является стальная оцинкованная проволока.
предельный коэффициент разрушения:Коэффициентпредставляющий собой отношение суммарной протяженности (или суммарной площади) участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности (или общей площади) дороги между корреспондирующими пунктами.
коэффициент армирования Карм:Коэффициент учитывающий снижение влияния усталостных процессов на прочность дорожных покрытий, вследствие их армирования.
коэффициент увеличения общего модуля упругости армированной конструкции:Отношение общего модуля упругости дорожной конструкции армированной стальной сеткой к общему модулю упругости аналогичной дорожной конструкции неармированной стальной сеткой.
размер ячейки: Расстояние между скрутками с учетом размера одной скрутки;
рулон сетки: Скатанное полотно сетки в форме цилиндра;
скрутка проволок:Свивка двух проволок в одном направлении на полный оборот 360°, проволоки вращаются в одном направлении, минимальное количество скруток три;
срок службы дорожной одежды: Календарная продолжительность эксплуатации дорожной одежды от сдачи дороги в эксплуатацию до первого капитального ремонта или между капитальными ремонтами;
сетка стальная: Сетка двойного кручения с шестиугольными ячейками из стальной проволоки с цинковым или цинково-алюминиевым покрытием (ЦАММ), укреплённая армирующим плоским скрученным прутом, расположенным в поперечном направлении;
трещины на дорожном покрытии:Разрушения дорожного покрытия, выразившиеся в нарушении сплошности покрытия, возникшие в результате воздействия транспортных средств и природно-климатических факторов, и образованные в поперечном, продольном направлениях, по диагонали (косые) и в виде сетки трещин;
фрезерование покрытия: Разрушение покрытия без его нагрева с использованием специальных фрез, оснащённых фрезерным валом с закреплённым на нём резцами и фронтальным транспортёром для погрузки отфрезерованного материала в транспортные средства.
4 Требования к стальной сетке для армирования асфальтобетонных слоев дорожных одежд
4.1 Для изготовления сетки проволочной двойного кручения с шестиугольными ячейками применяется проволока с плотным цинковым (антикоррозийным) покрытием или проволока с покрытием ЦАММ (сплав цинка с алюминием и мишметаллом) в соответствии с ГОСТ Р 50575 и ГОСТ Р 51285. Минимальное количество антикоррозионного покрытия для проволоки ячеек не должно быть менее 125 г/м², для жестких в поперечной плоскости креплений скрученных прутов не менее 80 г/м². Адгезия сетки должна быть не ниже чем по ГОСТ 11508.
Для изготовления армирующих плоских скрученных прутов применяется металлическая арматура с плотным цинковым (антикоррозийным) покрытием или покрытием ЦАММ (сплав цинка с алюминием и мишметаллом) в соответствии с ГОСТ Р 50575.
Выбор типа антикоррозионного покрытия, определяется проектом, в зависимости от степени ответственности сооружения и ожидаемой интенсивности коррозии проволоки в период эксплуатации.
Испытания цинковых покрытий на стальной проволоке по массе и качеству проводится в соответствии с ГОСТ Р 50575.
Антикоррозионное покрытие не должно отслаиваться от стальной проволоки при навивании 6 витков на стержень диаметром равным четырёхкратному диаметру проволоки. Покрытие должно иметь прочное сцепление со стальной основой и не должно растрескиваться или отслаиваться до такой степени, чтобы чешуйки покрытия можно было удалить с поверхности проволоки пальцами. Покрытие должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 50575—93 Проволока стальная. Требования к цинковому покрытию и методы испытания покрытия.
4.2 По виду антикоррозийного покрытия проволоки сетки (в соответствии с ГОСТ Р 51285 подразделяются на:
- покрытой цинком – Ц;
- покрытой сплавом цинка с алюминием и мишметаллом – ЦАММ.
4.3Срок службы стальных сеток в среднем составляет:
- для сеток из проволоки с цинковым покрытием (245 г/м²) – 35 лет;
- для сеток из проволоки с цинковым покрытием (125 г/м²) и дополнительным покрытием алюминием и мишметаллом – 35 лет;
- для сеток из проволоки с покрытием сплавом цинка (245 г/м²) с алюминием и мишметаллом – 75 лет.
4.4 Размеры ячейки сетки, диагонали ячейки, диаметр проволоки указаны в таблице 4.1, соответствующие значения должны соответствовать ГОСТ Р 51285. Схема сетки указана на рисунке 4.1.
4.5 При легком типе сетки применяют проволоку диаметр 2,2 мм, при тяжелом типе – 2,4 мм или 2,7 мм, с допустимым отклонением в геометрических размерах +0,09 мм. Сетка имеет шестиугольные ячейки и жесткие в поперечной плоскости крепления из плоских скрученных прутов профилем 6,0х2,0 мм – для легкого типа, 7,0х3,0 мм – для тяжелого типа, располагаемые на расстоянии 235, 265 или 285 мм в зависимости от размера ячейки (рисунок 4.1). Допустимые геометрические отклонения профиля плоских скрученных прутов +18/-4%. Допустимое отклонение расстояния между скрученными прутами составляет + 40,0 мм.
По заявке Заказчика расстояние между прутами может быть изменено в соответствии с проектом или заказом.
1 – плоский скрученный прут; 2 – проволока;
3 – размер ячейки; 4 – размер диагонали ячейки; 5 – расстояние между прутами
Рисунок 4.1 – Конструкция стальной сетки
Таблица 4.1 – Параметры ячеек сетки
-
Размер
ячейки, мм
|
Предел отклонение,
%
|
Размер сечения поперечного прута, мм
|
Размер диагонали, мм
|
60
|
+18/-4
|
2,2
2,4
2,7
|
80
|
80
|
+16/-4
|
2,2
2,4
2,7
|
100
|
100
|
+16/-4
|
2,2
2,4
2,7
|
120
|
4.6 Прочность при растяжении сетки (проволоки) должна быть от 35 до 50 кгс/мм² (340 - 490 Н/мм²) в зависимости от диаметра проволоки и размера ячейки. Удлинение проволоки при разрыве должно быть не более 12%.
4.7 Стальную сетку тяжелого типа рекомендуют применять при усилении жестких дорожных одежд, а также при армировании асфальтобетонных слоёв нежестких дорожных одежд на автомобильных дорогах высоких категорий. Это обосновано тем, что на дорогах высоких категорий нагрузки от автотранспорта на дорожную одежду, требования к потребительским свойствам и показателям надежности существенно выше, чем на дорогах низкой категории.
Решение о применении тяжелого или легкого типов стальных сеток принимает проектная организация в зависимости от состава и интенсивности движения, климатических и грунтово-гидрологических условий, а также толщины конструктивных слоёв дорожных одежд.
4.8 Стальная сетка должна поставляться в рулонах длиной 50 м. Допустимые отклонения по длине ± 1% длины. Ширина рулона может быть от 1 м до 4 м. По заявке Заказчика ширина рулона может быть изменена в соответствии с проектом или заказом.
Соответствующую ширину рулона выбирают в зависимости от ширины армируемого покрытия автомобильной дороги. Допустимые отклонения по ширине ± 10 см. Развернутый рулон сетки не должен иметь видимых повреждений. Структура расположения ячеек должна быть равномерная.
4.9 Сетка должна складироваться, паковаться и храниться в рулонах таким образом, чтобы избежать её повреждения. Рулоны укладываются горизонтально на сухой и ровной поверхности. Рулоны могут укладываться один на другой максимально в девять слоев.
4.10 Технические характеристики стальной сетки для армирования асфальтобетонных слоёв представлены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Технические характеристики стальной сетки
Характерис-тика сетки
|
Диаметр проволоки (мм)
|
Размер поперечного прута
(мм)
|
Размер ячейки
(мм)
|
Нагрузка при разрыве продольная (Кн/м)
|
Нагрузка при разрыве прута поперечная (Кн/м)
|
Масса сетки (кг/м2)
(справочное)
|
Тяжелый тип
|
2,4 – 2,7
|
7,0 х 3,0
|
60х80
80х100
100х120
|
>40
|
>50
|
1,73
|
Легкий тип
|
2,2
|
6,0 х 2,0
|
60х80
80х100
100х120
|
>32
|
>32
|
1,30
|
4.11 Параметры, материал и основные предельные размеры сеток должны соответствовать ГОСТ Р 2715-75 «Сетки металлические проволочные. Типы, основные параметры и размеры».
5 Способы усиления нежёстких дорожных одежд асфальтобетонными слоями со стальными сетками
5.1 Задача капитального ремонта состоит в полном восстановлении и повышении эксплуатационного состояния покрытия до уровня, позволяющего обеспечить нормативные требования к потребительским свойствам автомобильной дороги в период до очередного капитального ремонта при интенсивности движения, соответствующей расчётной для данной категории дороги.
5.2 Применяют следующие способы усиления нежёстких дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием:
- устройство слоёв усиления из асфальтобетонных смесей поверх старого асфальтобетонного покрытия без нарушения его сплошности;
- то же с предварительным фрезерованием старого асфальтобетонного покрытия;
- укладка слоя усиления из асфальтобетонной смеси на выравнивающий слой. В этом случае выравнивающий слой может быть уложен на старое асфальтобетонное покрытие или на предварительно отфрезерованное покрытие.
5.3 Необходимые способы усиления, материалы и конструкции дорожных одежд назначают с учётом состояния асфальтобетонного покрытия, несущей способности существующей дорожной одежды, интенсивности дорожного движения, климатических и грунтово-гидрологических условий.
5.4 Критерии состояния асфальтобетонного покрытия предлагается определять согласно методики приведенной в п.2.2 [5]«Предварительное обследование дорожных конструкций».
5.5 Критерием состояния несущей способности дорожной одежды может рассматриваться упругий прогиб на основе зависимости требуемого общего модуля упругости конструкции от суммарного числа приложений нагрузки. В результате расчета назначаются толщины конструктивных слоев и их модули упругости таким образом, чтобы общий модуль упругости дорожной одежды был не менее требуемого с учетом соответствующего коэффициента прочности таблице 2 [5].
5.6 Расчет дорожной одежды, отвечающей критерию упругого прогиба, с учетом механизма нарушения прочности в ее отдельных конструктивных слоях по двум независимым критериям:
- критерию соответствия сдвигоустойчивости материалов конструктивных слоев и грунта возникающим в них касательным напряжениям, отражающему условие ограничения накопления сдвиговых остаточных деформаций (формоизменения) под воздействием многократных кратковременных нагрузок;
- по критерию соответствия сопротивления материалов монолитных конструктивных слоев возникающим в них растягивающим напряжениям от подвижной многократной нагрузки, отражающему сопротивление этих слоев усталостным процессам, обусловливающим развитие микротрещин в монолитных слоях, потерю их сплошности и снижение распределяющей способности.
Коэффициенты прочности по этим критериям должны быть не менее значений, указанных в таблице 5.1, согласноОДН[7].
Таблица 5.1 - Требуемые минимальные коэффициенты прочности при заданных уровнях надежности для расчета дорожных одежд по различным критериям прочности
Тип дорожной одежды
|
Капитальный
|
Категория дороги
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
Предельный коэффициент разрушения 
|
0,05
|
0,10
|
Заданная надежностьКн
|
0,98
|
0,95
|
0,98
|
0,95
|
0,98
|
0,95
|
0,90
|
0,95
|
0,90
|
0,85
|
0,80
|
Требуемый коэффициент прочности  по критерию:
|
упругого прогиба
|
1,50
|
1,30
|
1,38
|
1,20
|
1,29
|
1,17
|
1,10
|
1,17
|
1,10
|
1,06
|
1,02
|
|
сдвига и растяжения при изгибе
|
1,10
|
1,00
|
1,10
|
1,00
|
1,10
|
1,00
|
0,94
|
1,00
|
0,94
|
0,90
|
0,87
|
5.7 Суммарное минимальное расчетное число приложений расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу для дорог различных технических категорий дорог с асфальтобетонным покрытием капитального типа армированных стальными сетками приведены в таблица 5.2.
Таблица 5.2 - Суммарное минимальное расчетное число приложений расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу
Категория дороги
|
Суммарное минимальное расчетное число приложений
|
Требуемый модуль упругости одежды, МПа
|
|
расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу
|
капитальной
|
I
|
750000
|
230
220
200
|
II
|
500000
|
III
|
375000
|
5.8 Климатические и грунтово-гидрологические условия учитываются в соответствии с [12] ПриложенияБ и В.
В зависимости от рассмотренных в п.п. 5.4-5.8 критериев назначаются необходимые способы усиления, материалы и конструкции дорожных одежд.
5.9 Оценку транспортно-эксплуатационного состояния асфальтобетонных покрытий выполняют путем определения степени соответствия нормативным требованиям фактических потребительских свойств, их основных параметров и характеристик [4].
Расчёт толщины слоёв усиления осуществляют после инструментального обследования и расчетов в соответствии с действующими нормативными документами и раздела 7 данных Методических рекомендаций.
5.10 При новом строительстве автомобильной дороги при устройстве двухслойного асфальтобетонного покрытия стальную сетку укладывают и закрепляют на поверхности нижнего слоя покрытия или на поверхности основания из асфальтобетона или цементобетона.
При устройстве однослойного асфальтобетонного покрытия сетку укладывают на поверхность основания. Толщина верхнего слоя покрытия должна быть не менее 6 см. Меньшее значение указанной толщины покрытия может быть принято при гарантированном допуске изменения толщины укладываемого слоя в пределах + 1см.
6 Способы усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог армированными асфальтобетонными слоями
6.1 Для восстановления эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог применяют следующие основные способы усиления жёстких дорожных одежд:
- устройство слоёв усиления из асфальтобетонных смесей поверх старого цементобетонного покрытия без нарушения его сплошности;
- то же с предварительной фрагментацией старого цементобетонного покрытия и тщательным уплотнением материала основания. Фрагментацию цементобетонного покрытия производят на фрагменты от 0,5х0,5 м до 2,0х2,0 м. Результатом фрагментации должно стать полное отсутствие перемещения фрагментов цементобетона в вертикальном направлении;
- то же с предварительным дроблением старого цементобетонного покрытия (виброрезонансным или другим способами), тщательным уплотнением материала основания, с последующим устройством выравнивающего слоя из асфальтобетона минимальной толщиной 4 см для создания основы под укладку стальной сетки.
6.2 В зависимости от принятого способа усиления жёсткой дорожной одежды стальную сетку укладывают:
- на старое цементобетонное покрытие;
- на предварительно фрагментированное и тщательно уплотнённое цементобетонное покрытие;
- на выравнивающий слой из асфальтобетонной смеси.
Укладку стальной сетки на выравнивающий слой следует производить не ранее, чем через сутки после его устройства. Выравнивающий слой из асфальтобетонной смеси может быть уложен на старое цементобетонное покрытие или предварительно фрагментированное и уплотнённое цементобетонное покрытие.
|
