Как се изграждат американските пътища?

Пътищата са неразделна част от днешния градски пейзаж. За някой, шофирането по пътищата се радва на бърза, удобна возене, за някой проблем и много часове разклащане с задръствания по тесни пътища.

Днес ще отидем на няколко строителни площадки в Тексас и ще видим как е построена магистралата, защо бетонната повърхност трае 30 години без основен ремонт (и по принцип защо бетонът?) И ще разберем също защо камиони от тридесет шест тона "опашки" не тласкат пътя.

Вижте също издаване - Защо в Съединените щати не се строят стандартни къщи, както в СССР, Животът на американските шофьори на камиони, Америка на работа в любителски снимки, Как да построим нискоетажни жилищни сгради в САЩ

(Общо 41 снимки)

Спонсор на пост: В Америка те наистина правят добри пътища, а също така правят отлични американски мебели там. Които могат да бъдат закупени на сайта на нашите партньори mebeel.ru.

Източник: ЖЖК /инженерно-RU

1.

2. Всъщност вече съм се занимавал с темата за живота на шофьорите на камиони и устройството на американската пътна система, следователно този пост е продължение на тематичната история за пътната система.

3. Традиционно, нека започнем с историята. Първият бетонен път е бил положен в САЩ през 1930 г., в Индиана, а след това в Илинойс през 1940 г. В Тексас първата бетонна магистрала се появи едва през 1951 г. в град Форт Уърт. Департаментът по транспорта в Тексас много бързо успя да осъзнае правилността на избрания път и започна активно да полага бетонни магистрали по протежение на държавата, а днес Тексас е лидер в Съединените щати по дължината на бетонните пътища с 20,117 км магистрала.

4. Всички пътища в САЩ могат да бъдат разделени на няколко големи групи, някои от които, от своя страна, се състоят от класове. Така че, като се започне от най-значимите и по-малко значими, пътищата се класифицират в следните групи: Междуградските магистрали (означени с индекс I), Американските магистрали (US), Държавните магистрали (в случая TX) ), Местни пътища (тази група включва и други пътища, като Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и други).

5. Правителството, представлявано от американския DOT, установява определени изисквания за изграждане на пътища, като тези изисквания се различават от класа на пътищата до класа. Ще направя резервация, че за разлика от дребните транспортни въпроси, като ограничения на скоростта или пътя за полагане на пътища, стандартите за проектиране не могат да бъдат променяни от персонала DOT, всички държави са обект на US DOT и строителни стандарти.

6. Забелязвам също така, че за разлика от дизайна (който е еднакъв във всички държави, знаци, указатели, маркировки), строителните технологии се различават леко в различните държави, поради сеизмични състояния на някои държави, зимни условия, блата и др. US DOT провежда проучване на технологиите за полагане на пътища и изменя строителните кодове на DOT. Като цяло, системата за подаване на кодове и персонал DOT към US DOT е много объркваща за средния човек, най-вероятно ще напиша отделна публикация по-късно.

7. 6. Не мислех, че някой ден ще се върна в DOT и още повече ще напиша преглед на пътното строителство, защото веднага след като завърших обучението си в университета, бях изоставен от съдбата от строежа до съвсем различни джунгли. Но след като написах моята дисертация по транспортния въпрос за изграждането на мостове за TX DOT, както се оказа, вие не можете да се върнете от стария.

8. 7. Така че, преди да започне строителството, DOT назначи публично изслушване (обикновено в съда или в кабинета му). Всеки жител на района, в който ще бъде построен или ремонтиран пътът, може да се яви на изслушването и да даде становище..

За да не се задават въпроси, как и как ще бъдат преработени или построени, всички DOT планове са достъпни онлайн (внимателно, много тежка рисунка), например за Далас, отидете на сайта и разгледайте всички текущи проекти.

9. Проектът може да бъде изменен чрез събиране на становища. Например, жителите могат да гледат на плана и да кажат, че трябва да затворите изхода от този път към магистралата за безопасност или да инсталирате шумоизолираща стена по протежение на пътя, така че да е тиха в съседните кафенета.

10. Всяко разумно предложение ще бъде проучено и ако жителите са прави, ще бъде направено изменение на проекта. Изслушването обикновено се назначава в ранните етапи на проекта, когато се изготвя само проект, така че по-късно да има по-малко преработка в случай на пълни изменения..

След като проектът бъде одобрен от местните жители, DOT получава зелена светлина за работа..

11. Всички магистрали, индексирани като I и САЩ, са направени от бетон (с много малко изключения). Това се дължи на факта, че на тези пътища се движат транзитните потоци и най-големият поток от автомобили и стоки. Какво си ти? Имам път, а-а-а-там от асфалт! Възстановяването на някои читатели. Да, пътищата често се покриват с асфалт - така, това е фалшив, под асфалтов бетон. Веднага след износването на бетон, той е покрит с асфалт, преди големи ремонти. Такъв трик се прави, за да се удължи живота на пътя и дръпнете капачката. ремонт, защото за изместване на бетон е по-проблематично и по-скъпо от хвърлянето на слой асфалт отгоре.

12. Изборът в полза на бетона е направен във връзка с няколко свойства на последния - неговата здравина, издръжливост, непреклонност към товара и камион с наднормено тегло. От минусите на бетонната настилка - проблематичното й полагане и ремонт. Ако след платформата пътят е готов за 8 часа за потока на машината, това отнема няколко месеца, за да се отвори бетонен път, но резултатът си заслужава.

13. След като получи зелена светлина за работа, DOT най-напред започва да мисли как да затвори пътя, без да създава задръствания. За тази цел или временни ивици се правят някъде отстрани на пътя (обикновено временните къщи се изработват от асфалт), или пътят се преработва, за да се премести встрани от пътя. Но във всеки случай DOT не може да затвори пътя с повече от 30% от трафика..

14. Най-често DOT е хитър и ремонтира или изгражда секции с ивици, първо прави от едната страна на пътя, премества всички платна в другата посока и след това започва потока по построения път, заемащ страната на пътя и по средата на пътя, и започва да дрънка с друг стар път.

15. Всички зони за ремонт са винаги маркирани за шофьори със знаци, чипове и информационни табла, където строителите пишат бързи съобщения за текущото състояние на пътя или за планираното затваряне на някои платна в бъдеще. На по-високоскоростните пътища настоящите зони са оградени от границите, тъй като трафика по пътя продължава да се движи със скорост 100 км / ч..

16. Също така отбелязвам, че строителите не забравят за маркировката, то се извършва под формата на временни тръби, поставени на пътя, такива ями са ясно видими през нощта (много често няма осветление в зоните за ремонт, тъй като постовете все още не са инсталирани) както и да се усещат от колелото, когато шофират, да оставят шофьора да знае, че той е напуснал.

17. Между другото, глобите в строителните зони винаги са удвоени за всички видове нарушения, а ускорението е особено жестоко наказано, тъй като Понякога строителите работят без предпазни бордюри. Полицията, на свой ред, обича да гледа нарушители в такива зони.

18. След като всичко е оградено и подготвено за работа, започва процесът на изграждане..

19. На първо място, около един метър от скалите се отстранява, обикновено породата не се отнема, защото Той може да се използва за различни могили или за пречистване на територията. Ако ремонтите са в ход, те започват да отстраняват старото покритие..

20. След това възглавницата е положена за пътя, обикновено е чакъл, пясък и глина, всичко е внимателно потъпкано след полагането на всеки слой, защото тогава няма нищо, което да пълзи по земята в различни посоки. Също така са изградени всички комуникации и колектори..

21. Всеки положен слой се напоява с вода и след това с калциев хлорид - или по-скоро с 35% разтвор на CaCl2 или варовик, след което се пускат булдозери с "вилици", които разпръскват положения слой, след което се забиват отново. Защо? Факт е, че сякаш възглавницата не е увита в естествената си форма, има вода в нея (особено в пясъка и глината), а когато водата се изпарява, възглавницата ще се отцеди, за да се намали процентът на увисване, варата се излива. Благодарение на химическата реакция вар запазва водата сама по себе си, като не позволява да се изпари и да напусне възглавницата, т.е. задържайки постоянен процент вода в възглавницата, без да я оставя да потъне. Проучванията показват, че ефективността на такава възглавница е с 80% по-добра в сравнение само с компактната възглавница..

22. След поставянето на подложката се поставя двоен слой асфалт, този слой е относително тънък, дебелината на всеки слой обикновено е 5-7 см.

23. Защо асфалтът е поставен под бетон? Има няколко причини за това. На първо място, бетонът е крехък поради неизправност, а в случай на потъване на земята, веднага ще се появят пукнатини и както споменах по-горе, поправянето на бетона не е толкова лесно. Причината за потъването на земята е водата. Полагане на слой от плътен асфалт под бетона, подгответе плоска повърхност и отстранете всяко възможно утаяване, защото асфалтът се набива плътно и поема всички видове малки дупки и пукнатини в земята и второ служи като хидроизолация за вода, предотвратявайки я да попадне под бетона през термичните фуги на бетонни фуги.

24. Нека ви напомня, че процентът на водата в наложената възглавница ще варира много малко по време на живота на пътя поради вар. По този начин пътното платно не е склонно към потъване, а ако се случи потъване (понякога земята под възглавницата се предаде), се оказва плоска монотонна бомба, която е приятна за каране и която не причинява пукнатини в бетона благодарение на по-гъвкавия асфалт.

25. След всички тези проблеми, инсталирането на армировката за бетонната мрежа най-накрая започва. Обикновено се използва стандартна стоманена армировка с диаметър 16 мм (413 МРа). След събирането на фитингите на земята, той се вдига на пластмасова или метална стойка. Идеалното положение на армировката е между 1/3 и 1/2 от дебелината на връзката от горния ръб, с други думи, точно над средата на вратовръзката.

26. Има две причини: ако армировката е поставена твърде близо до повърхността - армировката може да се корозира от липса на материал отгоре, ако е положена твърде дълбоко, стоманата няма да предпазва бетона от пукнатини в горния слой от бетон.

27. Стоманената армировка идва на строителната площадка с пръти по 18 метра всяка, а при ставите армировката се припокрива, което се изчислява от инженерите. През цялата история на строителството, инженерите са "извлечени" от технологията на припокриване, която е да се изключи припокриването на цялата армировка през ширината на пътното легло на едно място. Днес най-често се използва шах, което е напълно видимо в тази снимка..

28. Армировката в бетона се използва за разпределяне на товара и предотвратяване на пукнатини в покритието. Процентът на стоманата в напречното сечение (перпендикулярно на хода на колата) е обикновено 0.60%, в надлъжната (в посока на автомобила) 0.85%.

29. Повечето пукнатини в покритието се намират на разстояние от 1 до 3 метра, напречно на напречното сечение на пътя (перпендикулярно на движението на машините), тъй като количките натискат колелата в посока на движение. Когато напрежението на опън на бетона надхвърля допустимото проектно натоварване, се появява пукнатина. Бетонът се държи много зле в напрежение, а стоманата - много добре, така че заедно те компенсират недостатъците на другия..

30. Между другото, доста отдавна беше открита линейна връзка между броя и позицията на пукнатините в бетона спрямо обема на стоманата в замазката. По този начин се доказва, че с намаляването на контактната площ на стоманата с бетон има увеличение на разстоянието между пукнатините.

31. След това платформата започва да запълва част от пътя. В процеса на полагане на строителите активно овен бетон с вибратори да тласкат колкото е възможно повече въздух от покритието, въздухът намалява силата на бетона. По едно време, стекер трябва да излее областта от една термична връзка до друга, цялата част от пътя трябва да бъде твърда и без фуги от бетон. За сместа се използва бетон тип III, тъй като Частиците от този бетон са по-малки в сравнение например с тип I, но не бива да се забравя, че използването на по-малки частици увеличава топлопренасянето на бетона по време на втвърдяване, което поставя проблемите му в процеса на втвърдяване на бетона. Температурният фактор на околната среда силно влияе върху образуването на пукнатини в покритието..

32. В горещ климат (Тексас, Флорида), обикновено се опитват да летят бетон през нощта, защото сместа губи по-малко влага. Препоръчваният температурен диапазон за полагане на бетон е от 10 до 25 ° С. В противен случай строителите използват бетонна система за напояване, за да се избегнат пукнатини в процеса на втвърдяване на бетона. Но не трябва да забравяме, че добавянето на вода намалява процента на якост на бетона, така че се използват няколко малки технологии и трикове за поливане - най-често бетонът е обвит с целофан.

33. Друг фактор, който силно влияе на бетонната настилка и нейната трайност е видът на използваните развалини, например речен камък или чакъл от кариери, имат различни показатели за термично разширение, якост и гъвкавост. По този начин, различни развалини е една от причините за появата на пукнатини, в случай на пренебрегване на свойствата. През 60-те години се проведе подробно проучване на различни видове развалини..

34. При изливането на всяка секция се правят бетонни цилиндри с размер 10 (диаметър) x 20 (височина) см или 15х30 см, които са оставени до попълнената зона, след 3 дни те ще бъдат отведени в лабораторията и разбити, тогава се изчислява якостта на бетона. Това се прави, за да се гарантира, че поставеният бетон отговаря на всички изисквания. Това се извършва на обекта, така че цилиндрите да са в същите условия като бетона. Ако излеете цилиндрите в завода от бетонни продукти, откъдето произлизат бетоновите смесители, много често получавате напомпани фигури. Ако бетонът не премине теста - покритието ще трябва да бъде демонтирано и преразгледано.

35. Обичайната дебелина на замазката между междупластовете на магистралата е 30 см, а по-малките - 20 см. Както показва практиката, тази дебелина на бетона, поставена на асфалтова възглавница, издържа натоварвания и не изисква втора стоманена мрежа. С увеличаване на дебелината на бетона - пукнатини се появяват, защото бетонът няма достатъчно стомана за разпределяне на товарите, като същевременно намалява дебелината - бетонът не издържа на натоварването на автомобилите.

36. След проникването платформата обикновено привлича груба повърхност, която помага да изтича водата, когато вали и също така увеличава коефициента на сцепление на колелата на автомобилите с пътната повърхност. Понякога грапавостта не се случва веднага и се изрязва още след използването на специална машина. Това обикновено се случва на монолитни мостове..

37. Също така, след като се излеят по пътя, те не забравят да подпишат, когато този сегмент е попълнен, това ще дойде по-удобно за ремонт, както и да се знае кога пътят може да бъде отворен за преминаване на строителни съоръжения в процеса. Бетонът трябва да лежи най-малко 7 дни без товари, след седем дни можете да карате леко строително оборудване на пътя, но не трябва да забравяте, че бетонът ще придобие пълна сила само след 28 дни и ако по някаква причина тежката машина попадне в пода, структурата бетонът може да бъде напълно повреден. Ето защо, ако някъде трябва да преминете по пътя към тежък кран - под нея се поставят рогозки или бетонът е покрит с дебел слой пясък..

38. След 28 дни пътят е напълно работещ. Животът на пътя без големи ремонти е 25 години. В градовете Хюстън и Далас има части от магистралата, които са били наводнени през 1960 г. и са все още в отлично състояние. Тези сайтове се използват за изследвания и наблюдение. Изследователски документи се кипят в двата най-големи и престижни университета в Тексас - в Остин (столицата на Тексас) и в Хюстън.

39. Днес в САЩ има сравнително много експериментални зони на бетонна настилка, защото Отдел "Транспорт" вижда бъдещето в конкретни пътища. Такива сегменти се намират във всички четири климатични зони на страната и имат различен дизайн. До 2001 г. от няколкостотин парцела, запълнени между 1961 и 2001 г., остават 89 парцела, които се наблюдават.

40. Въз основа на експерименти, проведени през 1999 и 2001 г. въз основа на парцели на възраст от 25 до 40 години, бяха направени няколко заключения:

- в зависимост от конструкцията и материалите бетонното покритие е в състояние да издържи натоварвания без пукнатини за 34 години (спрямо средно 8 години за асфалтобетон);
- след 34 години през следващите 5 години само 16 сегмента стават безполезни и подлежат на пълна подмяна;
- в продължение на 20 години шофьорите не се оплакват от влошаване на комфорта на пътуването, но в някои райони опорната площ "се отказва", образувайки малки гладки корита без пукнатини в горния слой на покритието на пътната настилка;
- до 2012 г. от 89 експериментални обекта, 34 остават активни (17 в Тексас). Средната им възраст днес е 31 години. Останалите части бяха преразпределени поради текущото разширяване на пътищата, а научните работи бяха завършени успешно до момента на прехвърлянето..

41. Опитът от полагане на бетонни пътища е активно приет от САЩ от азиатските страни, а не само. Китай и Япония, както и Австралия и някои европейски страни, активно изграждат бетонни пътища, като използват натрупания опит на американски строители на пътища. В Съединените щати, когато е възможно, държавите се опитват да изграждат нови пътища само от бетон, като по този начин намаляват разходите за поддържане на пътищата по време на тяхната експлоатация..

Е, следващия път ще се докосна до темата за асфалтобетон и ще ви кажа защо DOT не харесва толкова много асфалт.