Почему в США автомагистрали служат без ремонта по 30 лет
Самые значимые дороги США - Interstate Highways (I) и US Highways (US). 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 трафик и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. 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 - проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова для потока машин через 8 часов, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ. Но результат оправдывает себя.
Прежде чем начать строительство, департамент транспорта назначает публичное слушание, куда может прийти любой житель района и высказать свое мнение. 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, чтобы потом меньше переделывать.
Итак, получив зеленый свет для работ, департамент транспорта 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 департамент не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.
Чаще всего департамент 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.
Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены, особенно яростно карается превышение скорости. Полиция очень любит караулить нарушителей в таких зонах.
Первым делом выгребается до метра пород. Если идет ремонт, начинают снимать старое покрытие. Укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя.
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. Потом он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка ни трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испарится, подушка просядет. И чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции, известь держит в себе воду, не позволяя ей испаряться и покидать подушку.
Подушка уложена - укладывают двойной слой асфальта, он относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.
Зачем под бетон укладывают асфальт? Во-первых, бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появятся трещины. Причина, вызывающая просадку земли, - вода. Укладывая слой асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются просадки.
Во-вторых, он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.
После этих заморочек наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стальную арматуру диаметром 16 мм. После сбора арматуры на земле ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки.
Если уложить арматуру слишком близко к поверхности, она может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко - сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.
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 виден на фото.
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. Бетон плохо себя ведет в натяжении, а сталь - хорошо, вместе они компенсируют недостатки друг друга.
Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха.
При заливке каждого участка делаются бетонные цилиндры, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность. Если бетон не пройдет тест - покрытие демонтируют и перезальют.
Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после 7 дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану, под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.
После 28 дней дорога полностью готова к работе.
Срок службы дороги без капремонта - 25 лет. В Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году и находящиеся в отличном состоянии.
Бетонки сегодня строят Китай, Япония, Австралия и некоторые страны Европы. В США по возможности стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на их содержание.
На основе экспериментов в США на базе участков бетонных дорог в возрасте от 25 до 40 лет, было установлено, что бетонное покрытие в зависимости от материалов способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона). А после 34 лет в течение последующих 5 лет лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали замене.
По данным главы Росавтодора Романа Старовойта, строительство автодорог в РФ обходится в 1,4-1,5 раза дешевле, чем в Германии, Норвегии или США. "Средняя стоимость строительства 1 км автодорог в России колеблется от 100-120 млн. рублей для дорог 3-й категории и до 200-600 млн. рублей для дорог 1-й категории", - отметил он, подчеркнув, что от 5 до 40% затрат - это расходы на подготовку территорий - в зависимости от густонаселенности местности, такие расходы учитываются у нас и не входят в структуру затрат на строительство дорог в Европе, США и Канаде.
В итоге стоимость строительства дорог в России - 67,9 млн. рублей за 1 км. В переводе на рубли в США она равна 102,6 млн. рублей за 1 км, в Германии - 94,3 млн. рублей, в Норвегии - 105,02 млн. рублей.