Федеральные и региональные органы управления автомобильными дорогами наделены полномочиями государственных заказчиков дорожного строительства, в том числе нового. В Свердловской области функции государственного заказчика возложены на Управление автомобильных дорог (УАД). Ежегодно областным и федеральным правительствами утверждаются программы дорожных работ, в которые входит строительство, реконструкция, ремонт и содержание автомобильных дорог общего пользования, сопроводительные (проектно-изыскательские и др.) работы.

Проектно-изыскательские работы на месте будущей трассы проводятся согласно перспективной программе развития дорожной сети Свердловской области (сроком до 2015-2025 гг.) и аналогичной федеральной программе. После выполнения этих работ определяются технические параметры дороги (категория, ширина и т.п.), объем затрат, дается технико-экономическое обоснование необходимости постройки новой дороги.

Весь пакет документов проходит государственную экспертизу, после чего заказчик объявляет тендер на разработку проекта. Конкуренция в этом бизнесе очень жесткая – к примеру, проектные работы на возведение трех автомагистралей непрерывного движения вокруг г. Екатеринбурга оценены более чем в 900 млн. руб. Разработанная проектно-сметная документация (ПСД) проходит экспертизу: на федеральные дороги – в Москве, на региональные – в областной Госэкспертизе. Затем проект дороги, доработанный с учетом всех замечаний экспертизы, утверждается либо УАД (областной объект), либо Росавтодором Минтранса РФ.

Утвержденный проект выставляется на торги, в которых участвуют все желающие подрядчики. При выборе подрядчика в первую очередь учитывается «цена вопроса», затем рейтинг, опыт работы, техническая оснащенность, наличие лаборатории контроля качества.

Система торгов, по оценкам Минтранса, дает около 20% экономии бюджетных средств. Так, в I квартале 2005 г. благодаря ей на строительстве федеральных дорог было сэкономлено почти 400 млн. рублей.

Служба технического надзора УАД непрерывно курирует стройку, отслеживая сроки завершения каждого этапа и проверяя качество работ. После завершения строительства создается государственная комиссия, которая выявляет подлежащие исправлению недостатки трассы. В конечном итоге дорога принимается на баланс УАД и становится одним из объектов общественного пользования, требующим содержания и ремонта.

 

Все дорожно-строительные работы выполняются в полном соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП 2.05.02-85^*, ВСН 48-81 и др.) и ГОСТами. При этом Российское агентство автомобильных дорог своевременно выпускает дополнения (в них формализуется применение перспективных новинок) к действующим нормативным актам.

Согласно СНиП, существует пять категорий дорог с нежестким дорожным покрытием – от I до V. Первые две категории отвечают дорогам федерального значения и отличаются увеличенными геометрическими параметрами и высокой проектной интенсивностью движения. В прежние годы дороги I – II категорий сооружались Трансстроем в основном с применением цементобетона (т.н. «жесткое покрытие»). После сокращения финансирования эта технология, как более дорогая и сложная, применяется редко (около 2% от общего объема дорожного строительства). Благодаря высоким прочностным характеристикам и стойкости к нагрузкам цементобетонная дорога получается намного более долговечной и не требует ремонта в течение всего проектного срока службы, а это 15 - 30 лет. Ремонт цементобетона – также более капиталоемкая процедура, чем замена или ремонт асфальтобетона.

Региональные дороги (их заказчиком выступает областное Управление авто), как правило, возводятся по требованиям III - V категорий. Рассмотрим в качестве примера нового строительства дорогу III категории.

1. В проектной документации отражаются характеристики грунта на каждом участке строительства дороги, закладываются все карьеры и точки отбора грунта. Снятие растительного слоя, разработка и перемещение грунта проводится в основном бульдозерами. При зарезании грунта используются прямая траншейная (на всех типах грунта), клиновая и гребенчатая (легкий и маловлажный грунт) схемы разработки. Затем, в зависимости от рельефа местности, делается либо выемка, либо насыпь (в том числе с использованием местных техногенных материалов). На перемещении легкого или предварительно разрыхленного грунта также иногда используется скрепер.

Насыпи высотой 0,6 - 1 м с наибольшим успехом возводятся автогрейдерами из боковых резервов. Обычно при возведении насыпи два автогрейдера ведут зарезание грунта из боковых резервов, а третий перемещает и профилирует его. Для выполнения дорожных работ (профилирование земполотна, устройство водоотводных канав и т.д.) автогрейдер комплектуется сменным навесным оборудованием - бульдозерным отвалом, откосником, удлинителем и кирковщиком.

На устройстве выемок глубиной более 3 м в любом (в т.ч. разрыхленном скальном) грунте и при возведении насыпей с доставкой грунта самосвалами из карьеров вместо автогрейдеров используются экскаваторы.

Заключительная стадия подготовки грунта – уплотнение его грунтовыми катками и виброплитами. Количество проходов катка по одному следу зависит от вида грунта и требуемого коэффициента уплотнения. После этого некоторое время, иногда (по условиям строительства) в течение целого года, земполотно выдерживается в естественных условиях для его возможной усадки и обезвоживания.

 

2. Для укрепления грунтового основания с целью равномерного распределения по нему будущей нагрузки и соблюдения водного режима вместо песчаного слоя или в дополнение к нему может укладываться слой геосинтетического материала, так называемого дорнита. Наиболее распространен и доступен в настоящее время дорнит фирмы «Комитекс», производимый в Сыктывкаре под торговой маркой «Геоком». Средняя плотность этой геосинтетики – 450 г/м², формуется она широкими пластинами толщиной порядка 3 мм. Укладку дорнита проводят либо вручную, либо средствами малой механизации, и крепят к грунту методом пробивной сшивки. Также геосинтетическими материалами укрепляют обочины и откосы дорог, что предотвращает их эрозию.

Еще недавно геосинтетика применялась довольно широко, несмотря на высокую стоимость материала (около 50 руб. за 1 м²). Но в последние 2-3 года, в связи с сокращением финансирования, ее укладывают только на заболоченных участках местности, иначе стоимость новой дороги вырастет в 1,5-2 раза. Тем не менее зарубежные производители, предлагающие материалы высокого качества, все еще пытаются продвигать на российском рынке свою продукцию.

 

3. Поверх грунтового полотна (возможно, укрепленного дорнитом) для придания дороге нужного профиля насыпается дополнительный слой. Как правило, он укладывается в низменных местах с повышенной влажностью грунта с применением тех же механизмов, которые готовили грунт – автогрейдеров, бульдозеров и экскаваторов-планировщиков. Твердый грунт в дренаже не нуждается, поэтому отсыпку дополнительного слоя на возвышенностях не делают. Для его устройства применяется песок или песчано-гравийная смесь, доменный шлак и шлаковый щебень. Толщина дополнительного слоя зависит от водного режима местности и может достигать 0,5 м. Уплотняют дополнительный слой пневмоколесные, гладковальцевые или комбинированные тяжелые катки, после чего поливают водой (с помощью комбинированных или поливомоечных дорожных машин типа ПМ-130Б и др.) и подсыпкой материала исправляют дефекты профиля.

 

4. После этого укладывается собственно дорожная одежда. Нижний ее слой – основание, распределяющее нагрузку на земполотно. Основания могут быть разными, но наибольшее распространение получили щебеночные. Щебень должен быть прочным, морозостойким и чистым, иметь кубовидную форму зерна (для наилучшей плотности упаковки). Первый слой основания - крупная фракция щебня (40-70 мм), равномерно распределенная толщиной 20 см по грунтовому полотну или дополнительному слою. Механизм рассыпания щебня прост – самосвал доставляет его, грейдер профилирует, тяжелый каток уплотняет.

 

5. Нижний слой основания ввиду крупнозернистости щебня получается достаточно рыхлым и нуждается в заполнении пустот и упрочнении, что и производится более мелкой фракцией щебня или смесью песчано-щебеночных фракций (до 20 мм), которая при уплотнении «заклинивает» нижний щебеночный слой и создает каркасную структуру дорожной одежды. Распределением мелкой фракции (толщина верхнего слоя основания в среднем 10 см) занимаются автогрейдеры и катки (гладковальцевые, решетчатые и пневмоколесные). В итоге после прохода катка на основании не должно оставаться следа, перед вальцем не должна возникать волна, а подложенная под гладкий валец щебенка должна раздавливаться. После катков основание обработывается поливомоечной машиной из расчета 5 л/м² воды и затем сушится либо в естественных условиях, либо сушильными агрегатами типа КР-53А, ДЭ-2 и др.

 

6. Для лучшего сцепления основания с дорожным покрытием (см. далее) щебень покрывается органическим вяжущим материалом - битумом или битумной эмульсией (диспергированный в воде битум). Битум наносится на щебень в нагретом состоянии, эмульсия же разливается холодной и приобретает вяжущие свойства после испарения воды. В обоих случаях используются гудронаторы (раньше в качестве вяжущего применялся гудрон, отсюда и название этих машин), у которых меняются только форсунки, разливающие материал. После разлива вяжущего дорожное полотно выдерживается 1-6 часов.

Есть и более современный вариант укладки основания – заранее обработать битумной эмульсией мелкую фракцию щебня (получив «черный» щебень) и заклинить им крупнозернистую фракцию. В таком случае вяжущее поверх основания не распределяется. «Черный» щебень дороже, чем обычный + вяжущее, но с его применением дорога получается более долговечной.

 

7. На основание, обработанное вяжущим, асфальтоукладчиком распределяется первый, т.н. несущий слой дорожного покрытия - пористый асфальтобетона пониженной марки (как правило, типа Б или В) толщиной 7 см. Асфальтобетонная смесь укладывается в сухую погоду весной и летом при температуре от +5°С и выше, осенью от +10°С - как автогрейдерами (холодные смеси), так и асфальтоукладчиками (горячая смесь). В последнем случае наиболее рационально использование двух машин, работающих на всю ширину покрытия попеременно в каждом слое, благодаря чему также достигается монолитность продольных и поперечных швов. По ходу укладки асфальтобетон непрерывно уплотняется гладковальцевыми катками средней мощности. В случае, если кромки полотна успевают остыть до их уплотнения, могут использоваться разогреватели КР-10 или КР-53А.

Для приготовления асфальтобетонной смеси берется: обезвоженный вязкий битум при температуре 120-140°С; щебень, гравий и песок, просушенный и нагретый до 140-170°С; минеральный порошок. Иногда применяются также адгезионные (поверхностно-активные) добавки и полимеры, улучшающие морозостойкость и трещиностойкость дорожного покрытия.

 

8. Поверх пористого слоя кладется рабочий слой асфальтобетона. При строительстве дорог III категории применяется асфальтобетон марки А, его толщина составляет 5 см. При необходимости нижний пористый слой асфальтобетона предварительно очищают от пыли и грязи, сушат и подгрунтовывают битумом или битумной эмульсией. Асфальтобетон рабочего слоя распределяется исключительно асфальтоукладчиками, а затем уплотняется гладковальцевыми катками массой 6-8 и 10-18 т аналогично несущему слою.

Современная технология рекомендует укладку в качестве рабочего слоя щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА), имеющего отличные сдвиговые и фрикционные характеристики, благодаря чему нанесение слоя износа (см. ниже) не требуется. ЩМА содержит относительно большое количество фракционированного щебня, создающего дополнительную каркасную структуру полотна, и служить он может до полного износа всей 5-сантиметровой толщины

 

9. Для достижения достаточных фрикционных свойств обычного рабочего слоя на него необходимо нанести так называемый «слой износа». Для этого сначала гудронатором разливается вяжущее (возможно, модифицированное полимерами или адгезионными присадками), затем сразу же, не давая битуму остыть или эмульсии высохнуть, щебнераспределителем рассыпается тонкий слой (толщиной в 1 зерно, чаще всего 5-10 или 10-15 мм) чистого щебня. Такая поверхностная обработка выполняется при температуре не ниже +15°С. В последнее время для создания слоя износа все большее применение находят агрегаты, называемые битумощебнераспределителями – из российских это РД-701 и др., из зарубежных, например, "Чипсилер". Эти машины синхронно разливают вяжущее и распределяют щебень за один проход. Слой износа укатывают пневмо- или, в крайнем случае, легкими комбинированными катками.

Более современный способ: обработать рабочий слой асфальтобетона песчано-резинобитумной смесью, состоящей из песка (до 78%), минерального порошка (до 15%), дробленой резины (до 7%) и битума (до 11%). Такую смесь в состоянии производить обычный асфальтобетонный завод при наличии агрегата для подачи резиновой крошки в смеситель.

 

 

1. Профилирование земполотна бульдозером и автогрейдером

2. Уплотнение земполотна

3. Укладка асфальта