Земляное полотно, простоявшее около года и получившее полную осадку, подготовляют так же, как и земляное полотно при его возведении, т. е. планируют и профилируют автогрейдерами или профилировщиками, уплотняют катками на пневматических шинах с проверкой плотности, ровности и профиля. В соответствии со строительными нормами отклонение отметок поверхности земляного полотна от проектных допускается в пределах 5 см, а отклонение от проектных размеров по ширине земляного полотна — 10 см.

Устройство основания. Вследствие повышенной жесткости цементобетонных покрытий качество основания играет весьма существенную роль при создании прочной проезжей части автомобильной дороги. Основание под бетонное покрытие устраивают из щебня, гравия, песка и грунтов, укрепленных цементом или битумом.

Основание из каменных материалов обычно делают толщиной 15 см, а из грунтов, укрепленных вяжущими материалами,— 15—20 см.

На дорогах III категории распространены недорогие и сравнительно простые по устройству песчаные основания. Вывезенный из карьеров песок равномерно распределяют по длине и ширине земляного полотна бульдозерами или автогрейдерами. Затем его увлажняют водой из поливочной машины и предварительно уплотняют самоходными катками на пневматических шинах. Наилучший режим уплотнения достигается при влажности песка 11— 14%. Окончательно поверхность песчаного основания уплотняют и отделывают профилировщиком песчаного основания. Однако песчаные основания отличаются небольшой прочностью, что снижает срок службы всего покрытия и требует увеличения толщины бетонной плиты на 1—2 см. Поэтому в последние годы их стали редко применять, а при строительстве бетонных покрытий дорог I и II категорий от песчаных оснований отказались полностью.

Высокое качество цементобетонного дорожного покрытия достигается при устройстве основания из щебня и грунта, укрепленного вяжущими материалами.

При устройстве основания из укрепленного грунта применяют следующие методы смешения грунта с вяжущими материалами: смешение на полотне дороги с использованием однопроходных или многопроходных грунтосмесительных машин; смешение местных или привозных грунтов в карьерных установках с последующим транспортированием готовой смеси на место укладки.

Меньшей стоимостью отличаются грунты, укрепленные по методу смешения на полотне дороги, но качество смеси и прежде всего ее однородность выше при смешении материалов в карьерных установках. Поэтому метод смешения на полотне дороги применяют во время линейных работ в процессе строительства дорог низших категорий. При строительстве дорог высоких категорий предпочтителен метод смешения в установках.

Основными технологическими операциями при строительстве основания из грунта, укрепленного цементом методом смешения на полотне дороги, являются следующие: разрыхление, измельчение, разравнивание и планировка грунта; введение в грунт цемента; перемешивание разрыхленного грунта с цементом; доувлажне-ние грунта; планировка укрепленного грунта; уплотнение основания. Все эти операции выполняют с помощью комплектов машин, которые состоят из автоцементовозов и автоцистерн для доставки к месту строительства цемента и воды, автогрейдеров или профилировщиков для профилирования земляного полотна и планировки слоя укрепленного грунта, распределителей цемента, грунтосмесительных машин и самоходных катков на пневматических шинах.

Выбор того или иного метода строительства укрепленного основания определяется типом грунтосмесительных машин. Наиболее широко при выполнении рассредоточенных работ по укреплению гРунта цементом на полотне дороги применяют дорожные фрезы ДС-18 и ДС-74, а для работ с большим объемом — фрезерный профилировщик, входящий в комплект безрельсовых бетоноукла-дочных машин. Цементо-грунтовые смеси приготовляют в передвижных карьерных грунтосмесительных установках ДС-50А.

Рис. 34. Дорожная фреза ДС-74:
1 — дозирующе-распределительная система, 2 — колесный трактор, 3 — трансмиссия, 4 — гидроцклиндр, 5 — боковой петуктоп, 6 — рабочий орган

Дорожные фрезы выполняют технологические операции по разрыхлению, измельчению грунта и по перемешиванию его с вяжущим материалом за несколько проходов по одному следу. Эти фрезы состоят из базовой машины, ходоуменьшителя, рабочего органа и его привода, дозировочно-распределительной системы воды. Навесные дорожные фрезы монтируют на колесных или гусеничных тягачах, оборудованных ходоуменьшителями.

В дорожной фрезе ДС-74 (рис. 34) рабочее оборудование смон-тнровано на колесном тракторе 2 типа Т-158. Механическая коробка передач трактора с ходоуменынителем в сочетании с двухступенчатой раздаточной коробкой обеспечивает 12 скоростей движения вперед и четыре назад.

Рабочий орган 6 расположен сзади базовой машины. Он состоит из ротора диаметром 900 мм и кожуха. Ротор представляет собой трубу с наваренными на нее в определенном порядке кронштейнами, в которых закреплены режущие лопатки. Вращаясь с большой окружной скоростью, ротор лопатками срезает тонкую стружку грунта и отбрасывает ее к задней стенке кожуха, измельчая грунт.

Ротор приводится во вращение от двигателя трактора через механическую трансмиссию и боковой редуктор, расположенный с левой по ходу машины стороны. Рабочий орган поднимается в транспортное положение двумя гидроцилиндрами путем поворота его рамы относительно опор на цапфах рамы трактора.

Дозировочно-распределительная система отмеряет, а затем распределяет воду в грунте, подвергающемся обработке ротором. Вода подается по шлангу с помощью насоса из идущей перед фрезой автоцистерны в дозировочный насос, смонтированный спереди машины над толкающим брусом трактора, и от него по гибкому трубопроводу в распределительную трубу с соплами, расположенную перед ротором. Гидравлический привод дозировочного насоса позволяет дозировать воду в пределах от 2,5 до 81 л/м2. Большая мощность двигателя (110 кВт), широкий диапазон рабочих скоростей трактора и повышенная скорость заднего хода обеспечивают производительность фрезы 30—33 м3/ч.

Особенность технологического процесса устройства основания из грунтов, укрепленных цементом, заключается в следующем. Для укрепления может быть использован грунт земляного полотна либо грунт из кюветов или сосредоточенных резервов. Верхний слой грунта должен быть тщательно спланирован и равномерно уплотнен по всей поверхности. Если влажность грунта меньше оптимальной, то за 8—10 ч до начала работ поверхностный слой увлажняют. Для размельчения необходимы два-три прохода фрезы, после чего количество комков грунта крупнее 10 мм не должно превышать 10%.

Цемент вводят в грунт распределителями цемента ДС-72, которые загружают из посторонних емкостей с помощью сжатого воздуха. Распределители вводят цемент в рыхлый грунт на глубину 5—6 см, что предотвращает потери цемента от выдувания ветром.

Наиболее ответственная операция — перемешивание грунта с цементом, которое выполняют для равномерного распределения вяжущего материала в грунте. Это создает одинаковую прочность слоя укрепленного грунта. Одновременно с перемешиванием (в конце этой операции) грунт доувлажняют через распределительную систему грунтосмесительных машин. Для равномерного перемешивания цемента с грунтом требуется три-четыре прохода фрезы по одному следу.

Наиболее однородную смесь грунта с вяжущими материалами можно получить в карьерных грунтосмесительных установках. На рис. 35 показана схема передвижной грунтосмесительной установки ДС-50А производительностью 100—120 т/ч. Она предназначена для приготовления в притрас-совых карьерах смесей из малосвязных грунтов с многокомпонентными вяжущими материалами.

Установка состоит из агрегата питания, ленточного конвейера, расходного бункера цемента и сыпучих добавок с дозаторами, смесительного агрегата.

Агрегат питания предназначен для приема и непрерывного дозирования грунта по заданному рецепту и включает в себя раму, на которой крепят бункер вместимостью 10 м3 с решеткой, ограничивающей попадание негабаритного материала в бункер. Под бункером установлен ленточный дозатор непрерывного действия с беступенчатым регулированием скорости ленты.

Расходный бункер цемента и сыпучих добавок разделен на два отсека, оборудованных указателями уровня материалов и фильтрами для очистки воздуха при пневматической загрузке бункера из автоцементовозов. Под каждым отсеком установлен дозатор роторного типа, который кинематически связан с ворошителем сыпучих материалов, расположенным внутри отсека бункера. Производительность дозатора изменяют дистанционно с помощью вариатора. Под дозаторами установлен лоток, который позволяет вводить цемент и сыпучие добавки под слой грунта на конвейере.

Смесительный агрегат предназначен для непрерывного дозирования битума или воды, смешивания и выдачи готовой смеси в автотранспортные средства. Он состоит из блока дозаторов, блока смесителя и подкатной тележки. В рабочем положении смесительный агрегат опирается на четыре стойки и две опоры со стороны накопительного бункера, в транспортном — подкатная тележка с блоком дозаторов образуют прицеп к автомобилю типа МАЗ или КрАЗ.

Блок дозаторов является полуприцепом на пневмоколесном ходу, на раме которого смонтированы система непрерывного объемного дозирования воды и система дозирования битума.

Блок смесителя состоит из двухвального лопастного смесителя с приводом, установленного на шарнирной поворотной раме, и накопительного бункера с затвором секторного типа. С помощью двух винтовых домкратов можно изменять угол установки поворотной рамы и тем самым регулировать время смешивания в смесителе.

В случае приготовления цементогрунтовой смеси в карьерной установке ДС-50А устройство основания под бетонное покрытие целесообразно выполнять с помощью профилировщиков основания, входящих в серийные комплекты бетоноукладочных машин.

Укрепленный грунт уплотняют самоходными катками на пневматических шинах ДУ-29 или ДУ-31 от краев слоя к середине, перекрывая предыдущие проходы на 0,3—0,4 м. Так как начало схватывания цемента в грунте наступает через 1—2 ч после введения вяжущего материала в грунт и его доувлажнения, то уплотнение должно быть окончено в течение этого периода.

Установка рельсформ. Работы по строительству цементобетонных дорожных покрытий можно вести бетоноукладочными машинами, перемещаемыми по рельсформам, или машинами на гусеничном ходовом устройстве со скользящими формами. В первом случае ровность покрытия создается точной установкой по отметкам рельсформ, а во втором — автоматической следящей системой.

Рельсформы (рис. 36)—это не только база для передвижения комплекта машин, но и опалубка для укладываемого слоя цементобетонной смеси. Каждое звено рельсформы длиной 4 м состоит из формы 1 и установленного на ней узкоколейного рельса. Форма из листовой стали толщиной 4 мм имеет широкую опорную поверхность (подошву), которой она опирается на основание; вертикальную стенку, которая удерживает цементобетонную смесь ео время ее обработки, и верхнюю полку. Через каждые 0,4—0,5 м к форме крепят кронштейны 3, к которым приваривают рельс. Рельсфор.чы крепят к основанию металлическими сваями, а между собой соединяют специальными клиновыми замками. Звенья рельсформ укладывают в две линии, по которым перемещаются машины для строительства цементобетонных покрытий. Комплект рельсформ состоит из 250 звеньев общей протяженностью 1000 м.

Рельсформы укладывают на боковые полосы автомобильными кранами малой грузоподъемности. Для перевозки рельсформ испочьзуют автомобили, оборудованные гидравлическими кранами. Точность установки рельсформ имеет большое значение, так как они являются базой, определяющей положение бетоноотделочной машины по высоте, продольному и поперечному уклону. Все неточности установки рельсформ копируются и переносятся на бетонное покрытие. Чтобы убедиться в устойчивости рельсформ, после установки их обкатывают, пропуская профилировочную машину. Обнаруженные просадки устраняют дополнительной подбивкой рельсформ.

Отделка основания. Высокие требования к ровности цементобетонных покрытий автомобильных дорог могут быть достигнуты лишь при точном профилировании основания. С этой целью на щебеночных и гравийных основаниях отсыпают сверху выравнивающий слой песка толщиной 2—4 см. Для профилирования и уплотнения выравнивающего слоя используют профилировщик основания.

Раскладка битумированной бумаги или пленки. На основании из песка расстилают битумированную бумагу пли полиэтиленовую пленку, которые уменьшают потери цементного молока из бетонной смеси. Рулоны бумаги раскатывают на поверхности основания внахлестку с перекрытием 10—15 см и закрепляют против раздувания ветром металлическими шпильками или склеивают битумом. Укладка бумаги опережает фронт укладки цементобетонной смеси на 12—18 м.

Если основание сделано из грунта, укрепленного цементом, то вместо устройства выравнивающего слоя основание выравнивают фрезерным профилировщиком. Излишек материала, срезанный этой машиной, удаляют на обочину или за кювет. На основаниях из укрепленных грунтов битумированную бумагу не применяют.

Рис. 36. Рельсформа:
1 — форма, 2 — рельс, 3 — кронштейн, 4 — свая

Установка прокладок и штырей. После окончательной отделки » оСНования устанавливают прокладки и штыри для швов расширения. Характерная особенность этих швов — установка упругого элемента, который может расширяться и сжиматься при изменении длины плиты. В качестве таких элементов чаще всего используют доски, пропитанные антисептиками, или резиновые листы.

На рис. 37 представлены наиболее распространенные типы швов расширения. Шов образуется прокладкой из доски толщиной 2,5 см, опирающейся на основание. Верх доски не доходит до верха покрытия на 3—4 см. Этот паз заполняют в последующем битумной мастикой. В доске сделаны отверстия, в которые вставлены металлические штыри. Штыри позволяют передавать нагрузку от одной плиты к другой. Чтобы штыри не препятствовали свободному перемещению плиты, один конец их обмазывают жидким битумом и на него надевают колпачок из толя, рубероида или жести. Для возможности перемещения штыря в конце колпачка оставляют пространство около 2 см, которое заполняют каким-либо упругим материалом. Штыри поддерживаются каркасом 8 из арматуры. Шов на рис. 37, а отличается от шва на рис. 37, б тем, что арматуру, поддерживающую штырь, крепят к закладной доске. Доска удерживается от смещения при бетонировании специальными штырями, забитыми в основание с обеих сторон через 0,8—1,0 м. Положение досок отмечают на рельсформах.

Швы расширения при температуре окружающего воздуха 10— 25 °С устраивают на расстоянии 60—80 м один от другого, а при температуре более 25 °С — в конце рабочей смены. Качество установки и надежность крепления прокладок проверяет техническая инспекция с составлением акта приемки на скрытые работы.