Новые материалы и технологии при проектировании автодорог и мостов

Как известно, стройка определяется проектной документацией, а определяющим в проектной документации является ее качество. Во многом именно качество и полнота проведения инженерных изысканий и уровень проработки проектной документации диктуют дальнейшие расходы на эксплуатацию объекта. Проект является основой качества строительных, в том числе и дорожных, объектов. Как отмечает директор РУП «Белгипродор» А. Федоров, по хорошему проекту можно построить объект с низким качеством, а вот по плохому проекту хороший объект при всем желании строителей построить невозможно. Поэтому качество проектной документации является тем фундаментом, на котором базируется качество построенного объекта. «Мы всегда стремимся к внедрению новых технических решений, современных материалов и технологий, позволяющих повысить экономичность, надежность сооружений и их элементов, снизить энергоемкость строительства, повысить безопасность и удобство дорог», — подчеркнул глава РУП «Белгипродор».

Отметим, что первым среди проектных организаций на постсоветском пространстве "Белгипродор" применил технологию виброрезонансного деструктурирования цементобетонных покрытий в проектах ремонта а/д М-1 и М-4, позволяющую перерабатывать их в щебеночные основания на месте без трудозатратных операций по разборке, транспортировки на завод для размельчения в щебень, обратной доставки на дорогу и укладки. Продолжение этого опыта намечено проектом ремонта дороги М-10 граница с РФ — Гомель — Кобрин. В прошлом году в проекте ремонта дороги Минск — Мядель впервые было предусмотрено устройство экспериментального участка с применением современной технологии холодной регенерации. «Для наших дорог эта технология имеет перспективное значение, — отметил А. Федоров. — Применение этой технологии экономически выгодно не только по снижению энергозатрат, но и для сохранения высокой работоспособности конструкции». К слову, в 2008 г. будет продолжено применение этой технологии на дороге Р-110 Глубокое — Поставы — Лынтупы — граница с Литвой. Похожие задачи помогает решать и холодное фрезерование покрытий дорог, в настоящее время широко используемое в практике проектирования. Для армирования и укрепления откосов земполотна, сооружений водоотвода все шире применяются геотекстильные материалы, геосетки и объемные георешетки. В 2007 г. разработан экспериментальный участок с армированием щебеночного основания георешетками, а в 2008 г. эта технология распространена на реконструируемые участки дорог М-3 Минск — Витебск и М-4 Минск — Могилев. В качестве примера использования современных материалов и конструкций можно отметить хорошо зарекомендовавшее себя конструктивное решение, разработанное Белгипродором — закрытый водоотвод с проезжей части (в первую очередь с дорог высоких категорий) через пластиковые трубы без устройства дождеприемных колодцев. Эффект — за счет повышения надежности, снижения стоимости и, что тоже очень важно, улучшения с точки зрения экологии за счет отказа от применения асбестобетонных труб очевиден. На участках дорог с интенсивным движением для верхнего слоя покрытия продолжается активное применение щебеночно-мастичного асфальтобетона, который, бесспорно, более устойчив к колееобразованию и образованию трещин по сравнению с обычными плотными асфальтобетонами. Директор РУП «Белгипродор» А. Федоров также отметил, что в проектах строительства и реконструкции дорог на территории Витебской, Минской и Гродненской областей для устройства оснований дорожной одежды применяется доломитовый щебень. По его словам, это дает заметный экономический эффект по сравнению с гранитным щебнем. Для строительства водопропускных труб применяются высокопрочные вибропрессованные железобетонные звенья диаметром от 0,6 до 1,6 м с понижением содержания арматуры, конструкция которых разработана сотрудниками дорожного отдела с участием БелНИИС. На участках капитальных ремонтов дорог, когда в связи с необходимостью пропуска транзитного движения покрытие устраивается поочередно по полосам, внедрено применение битумополимерной ленты в стыке укладываемых полос.

К мероприятиям, связанным с обеспечением комфортности, а значит, и безопасности, движения, относится и сооружение объектов придорожного сервиса — в частности стоянок и площадок отдыха. В последние годы в ряде проектов впервые для наших дорог были разработаны стоянки современного типа с использованием опыта развитых западных стран. В последние годы на мостовых сооружениях внедряется устройство монолитной плиты на сборных металлических и железобетонных балках (мосты через р. Припять и р. Западная Двина, путепровод на 37 км а/д Минск — Витебск). Кроме этого, применяются рамные системы мостов, создаваемые на базе элементов с типовыми опалубочными размерами, начинается проектирование систем водоотвода по трубам (металлическим или пластиковым, как на мосту через р. Дубровенка в г. Могилеве). Тем не менее, проблемой остается надежная конструкция деформационных швов, поэтому в данном направлении ведется постоянная работа. В настоящее время осуществлено опытное строительство деформационного шва новой запатентованной конструкции при строительстве моста на автомобильной дороге Молодечно — Воложин. Наблюдение за конструкцией в течение полугода не выявило протечек воды через деформационный шов. К слову, на сооружениях используется антикоррозионная защита металла и бетона красками с защитными функциями и долговечностью не менее 10 лет. Устраивается дренаж мостового полотна, повышены проектные марки бетона мостового полотна всех сооружений по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Помимо этого, во всех проектах предусматривается вторичная защита бетона от вредных воздействий противогололедных реагентов гидрофобизирующими составами, пропитками, гидроизоляционными обмазками, а также акриловыми красками. Безопасность движения по мостам достигается за счет повсеместного устройства металлических ограждений (в настоящее время с повышенной удерживающей способностью), долговечность которых повышается за счет цинкования. Во второй половине 2005 г. — начале 2006 г. строители выполнили проект моста через р. Днепр у д. Александрия. В конструкции моста были использованы 4 запатентованных в последние годы технических решения: пониженные тротуары с отводом воды через водостоки в карнизах, водоотводные лотки вдоль карниза, дренажный элемент, ребристые вибропрессованные плитки для укрепления откосов. Достигнутые удельные показатели стоимости моста в результате применения эффективных технических решений оказались лучшими по сравнению с показателями аналогичных мостов. В настоящее время этот опыт тиражируется в проектах искусственных сооружений. В 2007 г. запроектировано, осуществлено строительство и испытание еще двух промежуточных опор новой запатентованной конструкции при строительстве путепровода на а/д Минск — Витебск у г. Лепеля. Использование конструкции двухъярусной свайной опоры при возведении пяти опор (одной крайней и четырех промежуточных) на трех построенных в 2006-2007 гг. путепроводах обеспечило экономию бетона 460 м3, стали — 60,8 т. При этом сметная стоимость этих опор уменьшилась на 252 млн. руб. Итогом работы явились рекомендации по проектированию и строительству двухъярусных свайных опор, разработанные БелдорНИИ в тесном сотрудничестве с РУП «Белгипродор». Это очень хороший пример сотрудничества науки и проектировщиков. «Нами разработаны проектные решения наземных битумохранилищ различной мощности, обеспечивающих щадящий режим хранения и отпуска битумов в производство, — сказал глава «Белгипродора». — Из систем разогрева исключен такой неэффективный теплоноситель, как пар, а также жаровой и электроразогрев». К слову, для разогрева коммуникаций и технологических емкостей ученые применяют масляный теплоноситель от высокотемпературных котлов (теплогенераторов), устанавливаемых в блоке с битумохранилищем. По инициативе и при участии специалистов института сконструирован маслотеплогенератор, который в настоящее время выпускается Белоозерским энергомеханическим заводом для предприятий дорожной отрасли.

Отметим, что, кроме РУП «Белгипродор», никто в Беларуси не разрабатывает проектную документацию на строительство производств по выпуску дорожных битумных эмульсий и модифицированных битумов. По проектам института построены практически все эмульсионные заводы в нашей стране и ряд производств в России и Украине. Одним из новых направлений работ белорусских ученых является проектирование производственно-технологических площадок для организации содержания автомобильных дорог в зимний период. Так, разработаны и внедряются проекты цехов противогололедных материалов, обеспечивающих производство песко-соляных смесей на технологических комплексах с подачей смеси на хранение в закрытый склад. Загрузка песко-соляных смесей в пескоразбрасыватели осуществляется с загрузочных эстакад внутри склада, что позволяет свести к минимуму погрузочные операции и решить экологические проблемы данных цехов. За этот период ученые перешли на качественно новый уровень производства инженерных изысканий с использованием современных геодезических приборов (электронных тахеометров швейцарской фирмы Leica и японской фирмы Sokia) с последующей обработкой полевых материалов в автоматизированном режиме по зарубежным и отечественным программным комплексам. Это позволило выдавать материалы в виде цифровой модели местности (ЦММ), на основе которой ведется автоматизированное проектирование объектов дорожного строительства.

Анализ использования этих разработок последних лет показал, что те из них, которые содержат необходимые и полезные для проектирования сведения, используются, а это около 70%. При этом в большей степени были востребованы разработки, которые инициировались или активно поддерживались проектной организацией и разрабатывались при ее участии. Наиболее востребованными оказались рекомендации по укреплению откосов ребристой вибропрессованной плиткой (2003 г.), рекомендации по подготовке поверхности к ремонту (2003 г.), по устройству и содержанию мостового полотна (2005 г.), по устройству элементов мостового полотна из композитных материалов (2006 г.), по проектированию двухъярусных свайных опор (2007 г.). Для повышения эффективности и степени востребованности научных разработок целесообразно по всем научным темам, планируемым для использования при проектировании, согласовывать или получать отзыв на программу, цели и задачи от проектной организации, а также привлекать ее для участия в работе. И автомобильные дороги, и мостовые сооружения на них являются не только дорогостоящими объектами, но и объектами длительной эксплуатации. Именно поэтому, как отмечает А. Федоров, применяемые на них новые материалы и технологии должны отличаться от традиционных в первую очередь показателями, повышающими эксплуатационную надежность, долговечность, безопасность и в то же время снижающими стоимость по приведенным затратам.

Алексей ПЕКУН, Александр ПАНИЧ