Главная » Стен » Есть ли плохие дороги в США. Как делают дороги в Америке… (42 фото)

Есть ли плохие дороги в США. Как делают дороги в Америке… (42 фото)

Дороги — неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам — наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.

Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе, почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными «хвостами» не продавливают дороги.

(Всего 41 фото)

Спонсор поста: В Америке действительно делают неплохие дороги, а еще там делают отличную американскую мебель . Которую можно купить на сайте наших партнеров mebeel.ru.

2. Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост - продолжение тематического рассказа о дорожной системе.

3. Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе.

4. Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае - TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие).

5. Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог, и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства.

6. Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах, связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.

7. 6. Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься.

8. 7. Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение.

Для того, чтобы у людей не возникало вопросов, что и как будет переделываться или строиться, все планы DOT есть на сайте онлайн (осторожно, очень тяжелый по размеру чертеж), например, для Далласа, заходим на сайт и смотрим все текущие проекты .

9. Проект может быть изменен по сбору мнений. Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо.

10. Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок.

После того, как проект утрясут с местной братвой жителями, для DOT дается зеленый свет на работу.

11. Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом - так вот, это фейк, под асфальтом - бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху.

12. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего - его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия - его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя.

13. Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.

14. Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами, сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой.

15. Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами, где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час.

16. Так же замечу, что строители не забывают про разметку, выполняется она в виде временных "пипок" наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался.

17. Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений, особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах.

18. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.

19. Первым делом выгребается около метра пород, обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие.

20. Затем укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы.

21. Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция - а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше, в сравнении с просто утрамбованной подушкой.

22. После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.

23. Зачем под бетон укладывают асфальт? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли - это вода. Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.

24. Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке, будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту.

25. После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры - между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами - чуть выше середины стяжки.

26. Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности - арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко - сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.

27. Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии.

28. Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) - 0.85%.

29. Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку - появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь - очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга.

30. Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами.

31. Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона. Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии.

32. В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей - чаще всего бетон кутают целлофаном.

33. Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность - это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.

34. При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест - покрытие придется демонтировать и перезалить.

35. Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе - 30 см, более мелких шоссе - 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона - появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины - бетон не выдерживает нагрузки автомобилей.

36. После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах.

37. Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ. Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану - под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.

38. После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта - 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса - в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон.

39. Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.

40. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:

— в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
— после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
— в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках «сдавался» поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
— к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня — 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены.

41. Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.

Ну а в следующий раз я затрону тему асфальтобетона, и расскажу почему DOT так не любит асфальт.

Здесь детально рассмотрен процесс укладки бетонного покрытия двухполосной дороги, рассчитанной на высокий поток грузовых машин.

Пишет блогер mechanismone: Высокие осевые нагрузки и большая интенсивность движения, вынудили инженеров искать альтернативные асфальту покрытия. Бетон является наиболее рациональным материалом для строительства дорог, т.к. способен выдерживать большие осевые нагрузки, имеет больший запас прочности, устойчив к колейной деформации и невосприимчив к температурному режиму окружающей среды. Из ведущих минусов бетонного покрытия – более продолжительный срок укладки дорожного полотна и более сложный процесс ремонта. Цена бетонного дорожного полотна не отличается значительно от асфальтового покрытия (при условии капитального строительства дороги).

Итак, наша задача: построить двухполосную дорогу со всеми инженерными сооружениями и коммуникациями, шириной 8.5 метров, под углом по поперечному сечению 2%, протяженностью 1 586 метров, оставаясь в рамках бюджета, который составляет $4.4 млн.

1. Прежде, чем рассказать о процессе укладки бетона, я сделаю отступление, и коротко расскажу о коммуникациях, т.к. многим это интересно.
Первым делом строители прокладывают коммуникации и строятся инженерные сооружения. Все коммуникации укладываются параллельно дорожному полотну. Дорога не имеет никаких пересечений и укладывается на незастроенном участке земли, поэтому бурение под существующими дорогами или коммуникациями для прокладки наших коммуникаций не требовалось. Все было уложено открытым способом при помощи открытых траншей и лопаты.

2. В данном случае необходимо проложить три вида коммуникаций:
А. Линию дождевой канализации. Канализация будет уложена под углом 0.33%, с отступом 3 метра от края дороги. Диаметр полимерной трубы SDR26 составляет 20 см. В связи с тем, что канализация будет изолированной с прямым стоком в коллектор, а полотно дороги так же будет иметь прямой сток в искусственное озеро через дренажные канавы, увеличение диаметра трубы не требуется.
Б. Пожарную линию с пресной водой под давлением. Линия укладывается с отступом 6 метров. Трубы укладываются горизонтально, на глубине 3.5 метра (т.к. линия будет с постоянным давлением, то наклон не требуется). В качестве трубы используется C-900 Polyvinyl Chloride Pipe, диаметром 30 см, с максимальным давлением до 1137 кПа (165 psi). Постоянное давление в пожарной линии будет составлять 241 кПа (35 psi).
В. Кабельный канал диаметром 10 см (полимерная труба) для последующей укладки кабеля фонарного освещения.

3. После прокладки коммуникаций строители готовят дренажные канавы V-образного сечения, с каждой стороны дорожного полотна. Ширина канав составляет 12 метров, продольный угол дна траншеи – 3%, крутизна откосов 3:1. Глубина канавы составляет 3 метра.

4. Ну а после этого начинается подготовка к укладке бетонного полотна. В данном случае заменять грунт не требовалось, т.к. находящийся на месте строительства грунт способен выдерживать нагрузки до 1 800 кПа (260 psi).

5. После того, как верхний слой плодородной земли убран, дорожное полотно выравнивается по уровню пролегания будущей дороги при помощи грейдеров. Ширина дороги составляет 8.5 метров, а основание дорожного полотна составляет 9.75 м. т.е. все подготовительные работы грунта проводятся на ширине полотна равного 9.75 м. Первым делом естественный грунт стабилизируется. Машина для переработки и восстановления грунта (на фотографии ниже) срезает 20 см верхнего слоя почвы, после чего в грунт добавляется смесь извести и цемента в пропорции 4%-6%. Все это называется LCSS (Lime-Cement Stabilized Subgrade). Делается это для того, чтобы удержать постоянной процент влаги в почве и не дать почве изменять объем. Такая мера предотвращает появление трещин на полотне дороги из-за осадков. Затем по полотну дороги проходит каток-виброуплотнитель грунта. Процент добавки цемента и известкового раствора определяется в лаборатории в процессе дизайна будущей дороги.

6. Затем на утрамбованный слой известковой почвы укладывается слой смеси мелкого песка с цементом и водой, толщиной 15 см. Этот слой так же утрамбовывается виброкатком. Такая смесь твердеет, формируя твердое покрытие с высокой плотностью. В отличии от традиционных способов подготовки грунта (насыпи песка и щебня) такой способ значительно снижает толщину необходимой насыпи, он невосприимчив к изменению процента влаги, а так же способен выдерживать намного большие нагрузки с минимальной деформацией. Этот слой называется CTB (Cement Treated Base).

7. Теперь строители приступают к укладке асфальтобетонного выравнивающего полотна, толщиной 3 см. Многие считают, что асфальт укладывается как мембрана, задерживающая влагу. В различных источниках можно встретить данное объяснение, в том числе, и в моей предыдущей заметке. На самом деле, это частичная правда, точнее половина задачи которая ставится перед асфальтом и которая оглашается для всех интересующихся. Вторая половина проблемы, которую решает асфальт не имеет к влажности никакого отношения. Асфальт укладывают как «простыню» для бетона. Задача асфальта снизить нагрузки, которые испытывает бетонное полотно в момент набора прочности, а так же из-за погодных условий (расширения и сжатия в течении жизни полотна).

8. Проще говоря, бетону намного легче ерзать по асфальту в моменты температурного расширения или сжатия, чем по геотекстилю и почве, что в свою очередь предохраняет бетон от появления погодных трещин на поверхности дороги, т.е. удлиняет жизнь дорожного полотна. И именно эта причина отмечена в книгах по эксплуатации бетонных покрытий Департамента транспорта, к слову заметить, эта причина так же отмечена в СНиПе Минтрансстроя (ВСН 139-80). Помимо этого, естественно, используются швы расширения, и искусственные надрезы в теле бетона. Этот слой называется HMAC (Hot Mix Asphalt Concrete). Весь этот сэндвич на практике выглядит вот так.

9. В теории, по асфальту, из-за тонкости слоя, запрещено передвигаться на тяжелой технике. Связано это с тем, что покрытие должно быть гладким, без трещин и разрывов, которые могут случиться при поворотах малого радиуса или маневрах груженной техники. На практике, инженеры проверяют качество подушки и загоняют всю тяжелую технику на покрытие. Если где-то пойдут трещины или провалы - участок будет срочно переделываться. Лучше переделать сейчас, чем позднее ломать бетонное покрытие и ремонтировать подушку. Сам по себе асфальтобетон без проблем переносит нагрузки тяжелой техники. Как ни крути, гарантийный срок службы дороги - 15 лет, и все ремонтные работы по гарантии подрядчик будет выполнять за свой счет. Миксеры, а ну брысь на асфальт!

10. Теперь предстоит подготовить арматуру. Арматуру можно уложить двумя способами:
А. Использовать индивидуальные прутья арматуры, которые будут перевязаны между собой при помощи стальной проволоки.
Б. Использовать сварную решетку.
В данном случае используется первый вариант. За мою практику (правда дорогами я занимаюсь крайне редко) я никогда не видел кого-либо, кто бы использовал сварную решетку (мосты не в счет).

11. В качестве арматуры используется арматура No. 4 (диаметр 12.7 мм), с шагом 30 см в поперечном сечении, и 60 см в продольном сечении. Арматура укладывается на глубине 15.5 см (1/2 от толщины заливаемого бетона). Придумать что-то новое в дизайне арматуры дорог не получится, т.к. коды укладки арматуры продиктованы департаментом транспорта штата Техас. Инженеру лишь нужно разобраться с размерами дороги, далее все расчеты идут по таблицам.
Плиты бетона соединяются между собой стальными штырями с дополнительным армированием. Делается это для исключения образования ступенек и частично для передачи нагрузки с одной плиты на другую при пересечении машиной шва.

12. Поперечные швы расширения укладываются каждые 12 метров, с последующим надрезом верхней стороны бетона через каждые 4 метра. Надрезы делаются дисковой пилой с алмазным диском. Глубина надреза – ¼ толщины бетона. После надрезов выемка заполняется герметиком. Надрезы делаются через 4 часа после окончания бетонных работ на месте будущих надрезов. Надрезы необходимо сделать, как только бетон стал достаточно твердым. Их задача – контроль трещин, которые появятся со временем в теле бетона из-за нагрузок.

13. Монтажные швы в данном случае не использовались, из-за малых размеров дороги, продольный шов расширения укладывается по центру дорогу, на протяжении всей ее длины, разделяя две полосы движения между собой. Данная схема укладки швов приемлема лишь в данной ситуации. При укладке более толстого слоя бетона, более широкой дороги, и более холодных климатических условиях, швы будут укладываться совсем с другими расстояниями относительно друг друга.

14. Ну, и после того, как все закончено, наконец можно начать процесс заливки бетона. Толщина дороги в данном случае – 32 см, использовался бетон прочностью 55 000 кПа (8 000 psi).
Бетон укладывается при помощи бетоноукладчика-вибратора. В связи с тем, что дорога очень короткая и узкая, массивный гусеничный укладчик-распределитель со скользящими формами был не нужен. Вместо громоздкой машины было решено использовать малый укладчик-вибратор на катках (разравнивающих брусьях). Боковая опалубка дороги является металлической, щиты рельс-форм были прочно закреплены и соединены между собой. По этим «рельсам» и передвигается укладчик на своих виброкатках. Процесс его работы показан на фотографиях 4 и 6.

15. Разгрузка бетонной смеси из миксера происходит прямо на асфальт, который предварительно увлажняется. Виброукладчик выравнивает бетон по уровню опалубки. Процесс не требует наличия большого штата рабочих.

16. Бетонное покрытие текстируют вручную, при помощи выравнивающей рейки. Данная мера вынужденная, т.к. бетоноукладчик не имеет скользящих форм. Такая обработка придает поверхности шероховатость, что увеличивает сцепление колес автомобилей с покрытием дороги и снижает шум.

17. После того, как бетон уложен, по краю полотна устанавливают скобы для будущих бордюров. Для скоб используется арматура No. 5 (диаметр 15.8 мм). Отступ от края – 7.5 см. Высота будущего бордюра составляет 15 см. Ширина бордюра – 18 см. Бордюр будет залит специальной машиной позднее, единым непрерывным монолитом на всем протяжении дороги.

18. После того, как смесь уплотнена, по поверхности бетона распыляется изолирующая смесь. Ее задача - предотвратить испарение влаги с поверхности бетона. Делается это для того, чтобы позволить бетону набрать необходимую прочность без необходимости распыления дополнительной воды по его поверхности, или покрытии его геотекстилем. Эта мера локальная, связана с тем, что бетон укладывается при температуре +28С. Данная смесь задерживает 80% испарения, что является приемлемым показателем для требуемого набора прочности.

19. Конечно, иногда случаются казусы. Например, как только я оказался на строительной площадке, из строя вышел укладчик. Приостановить работу было нельзя, поэтому было решено использовать запасной укладчик на ручной тяге. Укладчик аналогично устанавливается на опалубку. Движение осуществляется за счет лебедок и стальных тросов, которые крепятся к опалубке. Качество работы от этого не изменяется, изменяется лишь время и бюджет, требуемое на укладку, и изменяется оно не в лучшую сторону. Вместо планируемых 8 часов укладка 1 200 метров заняла 13 часов. Ручной укладчик так же на второй фотогафии.

20. На всем протяжении работ лаборанты берут пробы бетона: на заводе, затем после каждого замеса миксера, а также непосредственно на строительной площадке. При взятии пробы бетон заливается в пластиковый цилиндр, диаметром 15 и высотой 30 см. Цилиндры будут испытаны на сжатие в лаборатории через 3, 7 и 28 дней, для определения прочности бетона. Если результат будет неудовлетворительным, дорогу придется демонтировать и переделать.

21. Как правило, дорогу открывают для легкой строительной техники через 7 дней, ограничивая проезд грузовиков и тяжелой техники. Для них есть проселочная времянка слева. После истечения 28 дней, дорога будет открыта и готова к полной эксплуатации. Строительство всей дороги заняло у меня 9 месяцев в неторопливом режиме с минимальным штатом рабочих. По завершению работ вся территория была облагорожена травой, дно дренажных канав было засыпано крупным гравием, для предотвращения эрозии. Про дорожную разметку и знаки я так же не забыл, все было нанесено и установлено в нужных местах.

Да к тому же еще и долговечны. А секрет здесь прост: американские скоростные автотрассы, как, впрочем, и большинство локальных дорог разных категорий - внимание! - бетонные. И, в отличие от европейских, рассчитаны на куда большие нагрузки и пропускную способность.

Бурно развивающийся Китай выбрал именно американскую вариант прокладки скоростных магистралей и за последние пятнадцать лет «настругал» их аж более 70 000 км. А в России федеральных автотрасс всего 50 800 км и вовсе не американского качества.

Кстати сказать, у нас первым строителем прочных, долговечных, рассчитанных на большие весовые и скоростные нагрузки бетонных автомагистралей был печально приснопамятный Берия, когда занимался с новейшими зенитными ракетами. Так что еще в 1955 году на расстоянии 50 и 100 км от столицы появились так называемые Большое и Малое бетонные кольца с двумя полосами движения. Эти бетонки из плит в два наката заливались на месте и, как свидетельствует молва, прораб в каждую плиту замуровал свои ФИО и дату заливки - Лаврентий Павлович обеспечил ответственность прорабов на долгие годы вперед. И действительно, кольца эти служат и по сей день - лишь лет десять назад в тех местах, где они поизносились, их стали покрывать асфальтом, . Но вернемся на дороги Америки…

ТРАССА I 75

Итак, катимся по межштатному хайвею I 75. Он тянется сюда, во Флориду, от Канады, а мы «ударили» по его заключительному отрезку в 150 миль от города Сарасота до Форта Майерс вдоль берега Мексиканского залива. И на практике выясняем, что собой представляют дорожные стандарты США для автотрасс.

Ровнейшая бетонная лента в две полосы упруго рассекает равнинный флоридский пейзаж с лесочками, многочисленными болотцами-озерцами, то и дело выбегая к морскому побережью, забираясь на подъездные эстакады к мостам над заливами мимо населенных пунктов. Встречные две полосы разделены или зеленой полосой или бетонным разделителем, но подходят друг другу не ближе десяти метров. Максимальная скорость на хайвеях - от 100 до 130 км/ч, минимальная - 60-80 км/ч. Минимальная ширина левой обочины - 3 м (на нее заезжать не разрешается ни при каких обстоятельствах), правой - 6 м. С тем, чтобы обеспечить наиболее безопасный съезд с холмов, максимальный угол подъемов и спусков - 6%, максимальная нагрузка - 36 т. Конечно же, нет перекрестков, пересечения с другими автотрассами - скоростные, но не в виде петель с разворотами на 90 или 180 градусов. Просто вдоль хайвея проложен боковой дублер, с которого можно на него въехать или съехать на второстепенную дорогу или улицы встречающихся по пути населенных пунктов.

РЕМОНТ НА СКОРОСТЬ НЕ ВЛИЯЕТ

Попадаются и ремонтируемые участки - они на хайвейях огораживаются бордюрами и пластиковыми конусами, при чем скоростной режим и на суженном участке трассы не меняется! Специальная разметка выполняется из временных рельефных «наклеек» с катафотами, хорошо видных в свете фар - к моему удивлению, ремонтные зоны специальным образом не освещают, а ночью водитель может рассчитывать только на свои головные огни. С непривычки я ночью все же наскочил на такие конусы.

ТЕХНОЛОГИЯ УСПЕХА

А сама трасса уложена в виде сложного «гамбургера». Сначала под нее выбирают около метра грунта. Потом послойно с трамбовкой отсыпают подушку из гравия, песка и глины, поливают водой и раствором хлорида кальция или известковым раствором. Затем снова рыхлят и опять трамбуют. В результате получается подушка, которая удерживает в себе постоянный процент воды и в при эксплуатации дороги не проседает. На следующем этапе укладывается двойной слой плотного асфальта толщиной в 5−7см - тем самым, во-первых, готовится ровная поверхность для укладки бетона. А во-вторых, он служит гидроизоляцией и не позволяет воде затечь под бетон через термические швы. После этого укладывается арматурная сетка и бетоноукладчик заливает этот участок дороги 30-сантиметровым слоем бетона от одного термического шва до другого - бетон должен быть монолитным. Полную прочность он обретет только через 28 дней, но такая автотрасса будет служить без капремонта гарантировано 25 лет, а на практике - 30-40 лет. .

А ТЫ НЕ ВОРУЙ!

Почему я уделил столько места технологии строительства бетонных автодорог в США? Не потому, что они хороши, а оттого что вспомнил о традиционных - еще времен развитого социализма - злоупотреблениях, . Ведь в наши дни, как известно из криминальной хроники, они достигли размеров, сравнимых по размаху лишь с протяженностью российской дорожной сети! Так что прежде чем потратить миллиарды рублей и начать массовое строительство отличных бетонных дорог - сложных, и потому так располагающих к воровству, - придется сначала искоренить воров хотя бы в этой отрасли хозяйства. И как тут еще разок не вспомнить Лаврентия Павловича!

Опыт американских дорожников перенимают Китай, Япония, Австралия и некоторые страны Европы. Главная причина - такие бетонные дороги долговечны (30-40 лет) и при этом расходы на их содержание минимальны.

СТРОИТЬ ДОРОГИ - ВЫГОДНО

При этом строить такие дороги - крайне выгодно. Судите сами. С каждого галлона (4л) бензина, уплаченных американцем на бензоколонке, 2,5 цента отправляются в Федеральный дорожный фонд, пополняя его ежегодно на десятки млрд. долларов. Кроме того, он наполняется еще и налогами на автомобили, дорожными сборами, частными инвестициями и продажами ценных бумаг. То есть автотрассы с помощью этого фонда стали выгодным государственным коммерческим предприятием.

По американским автодорогам перевозят больше грузов (более чем на $6 мрлд.), чем по ж/д - это выгодней. По экспертным оценкам, стоимость автотранспортной инфраструктуры США превышает два трлн. долларов - это больше 15% стоимости всех производственных активов страны!

КАЖДЫЙ ДОЛЛАР ДАЕТ ДВА

При этом каждый миллиард долларов, вложенный в развитие автотранспортной инфраструктуры США, приводит и к созданию 35 000 рабочих мест (сейчас в американском дорожном строительстве занято более 300 000 человек), а еще позволяет избежать более 1500 смертей и 50 000 ранений в ДТП. Наконец, как подсчитали экономисты, каждый доллар, вложенный в США в дорожное строительство, за последние сорок лет позволил сохранить два доллара - за счет экономии средств в здравоохранении и страховании, снижения безработицы и увеличения производительности труда.

АМЕРИКАНСКОЕ БЕЗДОРОЖЬЕ

Понятно, что США не родились с дорожной, как любят говорить американцы, «серебряной ложкой во рту»: в 1901 году там было всего 1200 км дорог с твердым покрытием из плит, кирпича и асфальта (в России к концу 19-го века числилось 10 000 км дорог с покрытием - щебнем, гравием или с булыжной мостовой). Да и автомобили были редкой роскошью - американцы для ближних поездок пользовались лошадьми, для дальних - поездами. Все изменилось после того, как Форд в 1908 году запустил первый в мире автомобильный конвейер, с которого начали сходить миллионными тиражами массовые автомобили для «среднего американца», и пересадил Америку на колеса.

ДИКИЙ, ДИКИЙ ЗАПАД

И далее янки рванули семимильными шагами, но бессистемно: новые дороги прокладывались по инициативе и желанию-хотению бизнесменов, договаривавшихся с властями штатов или городов, они часто пересекались, дублировали друг друга и была весьма разными по качеству. Тем не менее, к началу 20-х годов прошлого столетия автомагистралей настроили уже более 250 000 км! В общем, дорожное строительство развивалось в контексте стихийного рынка эпохи Дикого Запада (как и весь американский капитализм в те времена), создавая новые проблемы для нарастающей волны всеобщей автомобилизации страны. И по причине этой очевидной необходимости, к концу 30-х годов администрация США впервые разработала план создания федеральной системы скоростных автодорог. Первая американская «бетонка» была построена в 1930-м в штате Индиана.

РУЗВЕЛЬТУ - СЛАВА!

Рассказывают, что великий американский президент Рузвельт нарисовал на карте страны три главных маршрута автотрасс, пересекавших ее с запада на восток и три с севера ню юг (как тут не вспомнить Николая I, собственноручно прочертившего на карте трассу николаевской ж/д от Санкт-Петербурга до Москвы с загогулиной посредине в том месте, где разместился монарший палец). По распоряжению Рузвельта, Бюро общественных дорог должно было немедленно приступить к сооружению этих автотрасс - тем самым президент не только облегчил участь сотен тысяч безработных, выброшенных на улицу Великой депрессией, но и заложил дорожный каркас для нового «мотора» американской экономики.

, Китая - 1800, США - 6400. При этом площадь РФ - 17,1, Китая - 9,6, США −9,4 млн. кв. км. Делайте выводы.

ГЕРМАНСКИЙ ОПЫТ В ИНТЕРЕСАХ США

По поручению Рузвельта, практическим реформатором американских автотрасс стал Томас Макдональд, которого весьма заинтересовали германские автобаны - бетонные, с разделительными элементами, с ограниченным количеством четко размеченных съездов и въездов. В 1941-м в США был принят Закон о федеральных хайвеях - сети 4-полосных автотрасс длиной в 43 000 км, доступных для всех штатов. Однако вступление США во вторую мировую войну затормозило воплощение этого плана в жизнь. Лишь в1947 году созданный Рузвельтом Национальный комитет по межрегиональным автотрассам уже после его смерти начал строительство сети хайвеев протяженностью в 63 000 км стоимостью $23 млрд. Но проблемы с финансированием проекта привело к тому, что строительство трасс шло ни шатко, ни валко.

КАК КОРЕЯ АМЕРИКЕ ПОМОГЛА

Но в 1950-м США затеяли военную авантюру в Корее и дорожное строительство приобрело стратегическое значение, на него впервые в истории страны федеральное правительство выделило в 1952-м $25 млрд., а половину дальнейших расходов должны были взять на себя штаты. Уже через год было введено в строй более 10 000 км новых автотрасс.

Генарал Эйзенхауэр, сменивший в 1953 году в Белом доме милитариста Трумена, проявил себя как поборник расширенного дорожного строительства. Полагают, что и на него в годы войны произвели большое впечатление стратегические бетонные немецкие автобаны, проложенные Гитлером. (Восточный конец одного из них - в бывшей Восточной Пруссии, а ныне в Калиниградской области, частично эксплуатируется до сих пор, а две половинки монументального бетонного моста этого автобана через реку Прегель решили разобрать совсем недавно).

ИМЕНИ ЭЙЗЕНХАУЭРА

По настоянию Эйзенхауэра, в 1956 году был принят специальный закон, учредивший Федеральный дорожный фонд для сбора средств для поддержки и развития федеральных автотрасс, окончательно оформивший карту основных хайвеев США, требования к их конструкции, толщине бетонного покрытия, дизайну дорожных знаков, утвердивший 12-летний бюджет их строительства. Он был увеличен на $25 млрд., из которых 90% выделяло федеральное правительство. В знак особого вклада генерала-президента, Джордж Буш-старший, пребывая в Белом доме, подписал закон, по которому эта сеть скоростных бетонных автотрасс стала Национальной системой хайвеев имени Эйзенхауэра.

ГДЕ ДУРАКОВ БОЛЬШЕ

…Зачем весь этот разговор об американских хайвеях? А затем, что он поучителен и для нас, живуших на российских просторах, в огромной стране, исторически и беспросветно страдающей от бездорожья. Дураков, видимо, в США меньше, чем у нас (хотя и там их хватает) - ведь сообразили, что с дорогами все должно быть в полном порядке. Вот и выходит, что для процветания нашей отчизны лучше всерьез , урезав, к примеру, затраты на прокладку новых космические трасс. Отличные земные автодороги вполне достойны стать гордостью нации и национальной идеей…

Езда по скоростным автомагистралям Флориды, как и по хайвеям других штатов, да и по дорогам местного значения, приводит россиянина в состояние умиления и острой зависти – настолько они чисты, ровны, гладки, ухожены, обустроены, удобны и комфортны для водителя и легкового авто, и дальнобойщика. Да что там – они практически идеальны.

Да к тому же еще и долговечны. А секрет здесь прост: американские скоростные автотрассы, как, впрочем, и большинство локальных дорог разных категорий – внимание! – бетонные. И, в отличие от европейских, рассчитаны на куда большие нагрузки и пропускную способность.

Бурно развивающийся Китай выбрал именно американскую вариант прокладки скоростных магистралей и за последние пятнадцать лет «настругал» их аж более 70 000 км. А в России федеральных автотрасс всего 50 800 км и вовсе не американского качества.

Кстати сказать, у нас первым строителем прочных, долговечных, рассчитанных на большие весовые и скоростные нагрузки бетонных автомагистралей был печально приснопамятный Берия, когда занимался созданием вокруг Москвы двух колец ПВО с новейшими зенитными ракетами. Так что еще в 1955 году на расстоянии 50 и 100 км от столицы появились так называемые Большое и Малое бетонные кольца с двумя полосами движения. Эти бетонки из плит в два наката заливались на месте и, как свидетельствует молва, прораб в каждую плиту замуровал свои ФИО и дату заливки – Лаврентий Павлович обеспечил ответственность прорабов на долгие годы вперед. И действительно, кольца эти служат и по сей день – лишь лет десять назад в тех местах, где они поизносились, их стали покрывать асфальтом, они же частично войдут и в новую ЦКАД. Но вернемся на дороги Америки…

ТРАССА I 75

Ровнейшая бетонная лента в две полосы упруго рассекает равнинный флоридский пейзаж с лесочками, многочисленными болотцами-озерцами, то и дело выбегая к морскому побережью, забираясь на подъездные эстакады к мостам над заливами мимо населенных пунктов. Встречные две полосы разделены или зеленой полосой или бетонным разделителем, но подходят друг другу не ближе десяти метров. Максимальная скорость на хайвеях – от 100 до 130 км/ч, минимальная – 60-80 км/ч. Минимальная ширина левой обочины – 3 м (на нее заезжать не разрешается ни при каких обстоятельствах), правой – 6 м. С тем, чтобы обеспечить наиболее безопасный съезд с холмов, максимальный угол подъемов и спусков – 6%, максимальная нагрузка – 36 т. Конечно же, нет перекрестков, пересечения с другими автотрассами – скоростные, но не в виде петель с разворотами на 90 или 180 градусов. Просто вдоль хайвея проложен боковой дублер, с которого можно на него въехать или съехать на второстепенную дорогу или улицы встречающихся по пути населенных пунктов.

РЕМОНТ НА СКОРОСТЬ НЕ ВЛИЯЕТ

Попадаются и ремонтируемые участки – они на хайвейях огораживаются бордюрами и пластиковыми конусами, при чем скоростной режим и на суженном участке трассы не меняется! Специальная разметка выполняется из временных рельефных «наклеек» с катафотами, хорошо видных в свете фар – к моему удивлению, ремонтные зоны специальным образом не освещают, а ночью водитель может рассчитывать только на свои головные огни. С непривычки я ночью все же наскочил на такие конусы.

ТЕХНОЛОГИЯ УСПЕХА

А сама трасса уложена в виде сложного «гамбургера». Сначала под нее выбирают около метра грунта. Потом послойно с трамбовкой отсыпают подушку из гравия, песка и глины, поливают водой и раствором хлорида кальция или известковым раствором. Затем снова рыхлят и опять трамбуют. В результате получается подушка, которая удерживает в себе постоянный процент воды и в при эксплуатации дороги не проседает. На следующем этапе укладывается двойной слой плотного асфальта толщиной в 5-7см – тем самым, во-первых, готовится ровная поверхность для укладки бетона. А во-вторых, он служит гидроизоляцией и не позволяет воде затечь под бетон через термические швы. После этого укладывается арматурная сетка и бетоноукладчик заливает этот участок дороги 30-сантиметровым слоем бетона от одного термического шва до другого – бетон должен быть монолитным. Полную прочность он обретет только через 28 дней, но такая автотрасса будет служить без капремонта гарантировано 25 лет, а на практике – 30-40 лет. Есть участки таких дорог, уложенные аж в 1960 году – они в отличном состоянии до сих пор.

А ТЫ НЕ ВОРУЙ!

Почему я уделил столько места технологии строительства бетонных автодорог в США? Не потому, что они хороши, а оттого что вспомнил о традиционных – еще времен развитого социализма – злоупотреблениях, воровстве и коррупции в отечественном дорожном строительстве. Ведь в наши дни, как известно из криминальной хроники, они достигли размеров, сравнимых по размаху лишь с протяженностью российской дорожной сети! Так что прежде чем потратить миллиарды рублей и начать массовое строительство отличных бетонных дорог – сложных, и потому так располагающих к воровству, – придется сначала искоренить воров хотя бы в этой отрасли хозяйства. И как тут еще разок не вспомнить Лаврентия Павловича!

Опыт американских дорожников перенимают Китай, Япония, Австралия и некоторые страны Европы. Главная причина – такие бетонные дороги долговечны (30-40 лет) и при этом расходы на их содержание минимальны.

СТРОИТЬ ДОРОГИ – ВЫГОДНО

При этом строить такие дороги – крайне выгодно. Судите сами. С каждого галлона (4л) бензина, уплаченных американцем на бензоколонке, 2,5 цента отправляются в Федеральный дорожный фонд, пополняя его ежегодно на десятки млрд. долларов. Кроме того, он наполняется еще и налогами на автомобили, дорожными сборами, частными инвестициями и продажами ценных бумаг. То есть автотрассы с помощью этого фонда стали выгодным государственным коммерческим предприятием.

По американским автодорогам перевозят больше грузов (более чем на $6 мрлд.), чем по ж/д – это выгодней. По экспертным оценкам, стоимость автотранспортной инфраструктуры США превышает два трлн. долларов – это больше 15% стоимости всех производственных активов страны!

КАЖДЫЙ ДОЛЛАР ДАЕТ ДВА

При этом каждый миллиард долларов, вложенный в развитие автотранспортной инфраструктуры США, приводит и к созданию 35 000 рабочих мест (сейчас в американском дорожном строительстве занято более 300 000 человек), а еще позволяет избежать более 1500 смертей и 50 000 ранений в ДТП. Наконец, как подсчитали экономисты, каждый доллар, вложенный в США в дорожное строительство, за последние сорок лет позволил сохранить два доллара – за счет экономии средств в здравоохранении и страховании, снижения безработицы и увеличения производительности труда.

АМЕРИКАНСКОЕ БЕЗДОРОЖЬЕ

Понятно, что США не родились с дорожной, как любят говорить американцы, «серебряной ложкой во рту»: в 1901 году там было всего 1200 км дорог с твердым покрытием из плит, кирпича и асфальта (в России к концу 19-го века числилось 10 000 км дорог с покрытием – щебнем, гравием или с булыжной мостовой). Да и автомобили были редкой роскошью – американцы для ближних поездок пользовались лошадьми, для дальних – поездами. Все изменилось после того, как Форд в 1908 году запустил первый в мире автомобильный конвейер, с которого начали сходить миллионными тиражами массовые автомобили для «среднего американца», и пересадил Америку на колеса.

ДИКИЙ, ДИКИЙ ЗАПАД

РУЗВЕЛЬТУ – СЛАВА!

Рассказывают, что великий американский президент Рузвельт нарисовал на карте страны три главных маршрута автотрасс, пересекавших ее с запада на восток и три с севера ню юг (как тут не вспомнить Николая I, собственноручно прочертившего на карте трассу николаевской ж/д от Санкт-Петербурга до Москвы с загогулиной посредине в том месте, где разместился монарший палец). По распоряжению Рузвельта, Бюро общественных дорог должно было немедленно приступить к сооружению этих автотрасс – тем самым президент не только облегчил участь сотен тысяч безработных, выброшенных на улицу Великой депрессией, но и заложил дорожный каркас для нового «мотора» американской экономики.

Дорожная сеть РФ в целом насчитывает 1396 тыс. км, Китая – 1800, США – 6400. При этом площадь РФ – 17,1, Китая – 9,6, США -9,4 млн. кв. км. Делайте выводы.

ГЕРМАНСКИЙ ОПЫТ В ИНТЕРЕСАХ США

По поручению Рузвельта, практическим реформатором американских автотрасс стал Томас Макдональд, которого весьма заинтересовали германские автобаны – бетонные, с разделительными элементами, с ограниченным количеством четко размеченных съездов и въездов. В 1941-м в США был принят Закон о федеральных хайвеях – сети 4-полосных автотрасс длиной в 43 000 км, доступных для всех штатов. Однако вступление США во вторую мировую войну затормозило воплощение этого плана в жизнь. Лишь в1947 году созданный Рузвельтом Национальный комитет по межрегиональным автотрассам уже после его смерти начал строительство сети хайвеев протяженностью в 63 000 км стоимостью $23 млрд. Но проблемы с финансированием проекта привело к тому, что строительство трасс шло ни шатко, ни валко.

КАК КОРЕЯ АМЕРИКЕ ПОМОГЛА

Генарал Эйзенхауэр, сменивший в 1953 году в Белом доме милитариста Трумена, проявил себя как поборник расширенного дорожного строительства. Полагают, что и на него в годы войны произвели большое впечатление стратегические бетонные немецкие автобаны, проложенные Гитлером. (Восточный конец одного из них – в бывшей Восточной Пруссии, а ныне в Калиниградской области, частично эксплуатируется до сих пор, а две половинки монументального бетонного моста этого автобана через реку Прегель решили разобрать совсем недавно).

ИМЕНИ ЭЙЗЕНХАУЭРА

ГДЕ ДУРАКОВ БОЛЬШЕ

…Зачем весь этот разговор об американских хайвеях? А затем, что он поучителен и для нас, живуших на российских просторах, в огромной стране, исторически и беспросветно страдающей от бездорожья. Дураков, видимо, в США меньше, чем у нас (хотя и там их хватает) – ведь сообразили, что с дорогами все должно быть в полном порядке. Вот и выходит, что для процветания нашей отчизны лучше всерьез заняться дорожным строительством, урезав, к примеру, затраты на прокладку новых космические трасс. Отличные земные автодороги вполне достойны стать гордостью нации и национальной идеей…

July 1st, 2013

Дороги - неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам - наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.
Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе, почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными "хвостами" не продавливают дороги.

1. Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост - продолжение тематического рассказа о дорожной системе.

2. Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе.

3. Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае - TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие).

4. Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог, и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства.

5. Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах, связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.

6. Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься.

7. Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение. Для того, чтобы у людей не возникало вопросов, что и как будет переделываться или строиться, все планы DOT есть на сайте онлайн (осторожно, очень тяжелый по размеру чертеж), например, для Далласа, заходим на сайт и смотрим все текущие проекты .

8. Проект может быть изменен по сбору мнений. Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо.

9. Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок. После того, как проект утрясут с местной братвой жителями, для DOT дается зеленый свет на работу.

10. Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом - так вот, это фейк, под асфальтом - бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху.

11. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего - его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия - его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя.

12. Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.

13. Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами, сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой.

14. Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами, где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час.

15. Так же замечу, что строители не забывают про разметку, выполняется она в виде временных "пипок" наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался.

16. Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений, особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах.

17. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.

18. Первым делом выгребается около метра пород, обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие.

19. Затем укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы.

20. Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция - а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше, в сравнении с просто утрамбованной подушкой.

21. После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.

22. Зачем под бетон укладывают асфальт? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли - это вода. Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.

23. Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке, будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту.

24. После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры - между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами - чуть выше середины стяжки.

25. Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности - арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко - сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.

26. Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии.

27. Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) - 0.85%.

28. Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку - появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь - очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга.

29. Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами.

30. Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона. Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии.

31. В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей - чаще всего бетон кутают целлофаном.

32. Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность - это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.

33. При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест - покрытие придется демонтировать и перезалить.

34. Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе - 30 см, более мелких шоссе - 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона - появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины - бетон не выдерживает нагрузки автомобилей.

35. После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах.

36. Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ. Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану - под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.

37. После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта - 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса - в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон.

38. Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.

39. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:
- в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
- после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
- в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках "сдавался" поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
- к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня - 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены.

40. Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.