Пътно строителство

решения в предизвикателни проекти

Доскоро пътното строителство се състоеше в полагането на материал и уплътняването му с надеждата резултатът в края на деня да отговори на изискванията на клиента.
Проблемът при този подход е несигурността пред изпълнителя при реализацията на проекта.
По-добре е да си сигурен, че построеният път ще отговори на всички изисквания и стандарти и още по-добре е да имаш възможността да документираш процеса на строителство. Това вече може да бъде постигнато с различни видове пътностроителна техника, благодарение на бордовите системи и добавените технологии. Много от машините имат допълнителното предимство да елиминират ненужните операции и да подобряват ефективността за изпълнителя.

Когато пътната администрация на щата Ню Йорк решава да експериментира с полагане на несвързани бетонови пластове, за тестовете е избран четири лентов участък с дължина 8 километра от щатска магистрала 90 в близост до Хамбург, Щата Ню Йорк. Базираната в Бъфало, Ню Йорк, фирма Surianello General Concrete печели поръчката за полагане на нов бетонов пласт с дебелина 229mm. Възрастта на съществуващото пътно платно и начинът, по който то е проектирано, се оказват предизвикателство за изпълнителя още от самото начало. Пътят е построен през 1950 г. и геометрията му не отговаря на съвременните изисквания. Съществуващата настилка на пътя също затруднява обособяването на традиционната водеща линия за полагане на новия пласт.

Решението и на двата проблема е четири пистовият полагач на GOMACO модел GHP – 2800, оборудван с независим IDBI – накрайник за полагане на армировка и 3D система за навигация и контрол на машината без водеща линия на фирма Leica Geosystems. Тъй като и двете системи са нови за Surianello, с помощта на членове на 3D екипа на GOMACO, отдела за обслужване и инструктор от GOMACO University, компанията проведе обучение и тестово полагане.

Президентът Frank Surianello обяснява, че на съоръженията на Surianello в Бъфало е направено тестово полагане в участък от 45.7m, при което операторите на компанията са обучени за работа със ситемите за полагане на армировка и без водеща ивица. Обученията и тестовете позволяват на изпълнителя да организира работата си и при изпълнението на реалния обект вече всеки знае какво е необходимо да бъде направено. По време на строителството, с помощта на GHP – 2800 са изпълнени пластове с ширина 7.6m и дебелина 229mm, като на всеки 4.6m са положени по 25 броя армировъчни пръти за напречна връзка, като според Изпълнителя всички са били разположени точно на местата им. Настройката на полагача за изпълнението на обекта е направена от представител на GOMACO. По време на полагането равността и гладкостта на изпълнения от GHP-2800 пласт е наблюдавана в реално време посредством системата за наблюдение GOMACO Smoothness Indicator (GSI), състояща се от два индикатора, монтирани на полагача. С помощта на системата изпълнителят получава важна информация за това какво точно оказва влияние върху равността на пластовете. По време на строителството производителността на полагача е от порядъка на 792 метра на ден, като благодарение на GSI системата за наблюдение е регистрирана максимална гладкост на положения пласт при тази скорост. Отзивите в сектора от работата на обекта са, че положената бетонова настилка е една от най–гладките, изпълнявани някога в Ню Йорк.

Предимство при контрола
При друго приложение на подобна технология TACC Construction извърши подготовката на терен от 324 Хектара в Оуквил, близо до Торонто, Канада за обект на строителния предприемач Mattamy Homes. Към дейностите се включва и окончателното завършване на уличната мрежа, за което ТАСС използва GPS система за контрол на работата с машина за полагане на бордюри и канавки. Според Frank Saracino, който е супервайзър на обекта за ТАСС, системата Topcon 3D-MC2 е използвана без проблеми съвместно с булдозери на фирма САТ. Новост за фирмата е използването на GPS система Topcon Millimetre заедно с машината за полагане на бордюри Power Curber 5700-C. Компактният дизайн на полагача и възможностите му за работа в ограничени пространства го правят изключително подходящ за криволичещите и задънени улички на обекта. Забележително е как GPS системата Topcon Millimetre прави работата на полагача много по–ефективна, като отпада необходимостта от водещи линии и по този начин се пестят време, труд и материали, а изпълнението е по–прецизно. Технологията с използване на Power Curber 5700-C позволява до два пъти по–бърза работа, в сравнение с традиционните методи, като на обекта са изпълнени 11 километра бордюри. За изработване на първоначалния проект за обекта Mattamy Homes е наела своя собствена инженерна фирма, като впоследствие ТАСС адаптира проекта за работа с GPS системата за контрол Topcon и разработва собствен дигитален 3D модел. По време на изпълнението ТАСС е изправена пред три крайни срока, като всеки един от тях е спазен и работата е завършена с два до три дни по–рано, което е изключително постижение предвид краткостта им. Това е първият обект напълно интегриран с технологията на ТАСС за земни работи и пътно строителство, която позволява плавен преход от една дейност към друга.

Предизвикателства при подходите
Междувременно, в американския Щат Айова необичайно влажната пролет се оказва голямо предизвикателство при изграждането на подход към магистрала I-80. Въпреки това, изпълнителят – McAninch, успява да се справи с проекта с помощта на технологията на Caterpillar за измерване и уплътняване Machine Drive Power (MDP). Системата измерва съпротивлението при търкаляне, което е показател за съпротивлението и носещата способност на почвата. Според McAninch това е подобрило производителността и системата е позволила екипите на обекта да направят по – малко преминавания и да бъдат избегнати проблеми с качеството, които биха довели до повторно извършване на работата и загуба на време. Операторът на машината за уплътняване на земната основа Cat CS74B има възможността да наблюдава в реално време, посредством монитор в кабината, резултатите от работата. Машината е оборудвана със система за контрол на уплътнението Cat Compaction Control – инструмент за измерване на уплътнението, в който е включена технологията за измерване и уплътняване MDP. Мониторът е конфигуриран така, че да показва в зелено местата, при които уплътняването е съгласно изискванията и в червено проблемните участъци. Например, с помощта на машината е открит проблем в участък, в който дори след две преминавания дисплеят все още показва червена светлина. Имайки предвид условията на обекта, това е сигнал за дебел пласт тежка глина и вероятно голямо количество влага. Проблемът е решен с разкопаване на почвата на даденото място.

Участъкът е оставен да изсъхне преди следващото преминаване с CS74B, при което екранът вече е зелен. В случай, че проблемът не беше локализиран и не бяха предприети действия за отстраняването му, наличието на това слабо място щеше да струва скъпо. Вероятно участъкът нямаше да отговаря на изискванията при провеждане на изпитванията, което от своя страна щеше да наложи допълнителна работа и забавяне. Ако проблемът беше останал незабелязан, то със сигурност щеше да доведе до преждевременно компрометиране. Друго предимство на технологията е значителното подобрение на производителността. Традиционните методи биха изисквали осем преминавания за даден участък. С помощта на MDP екипът на McAninch успява да докаже, че само с две до три преминавания се постига желаното уплътнение.

Автомагистрала „Трансилвания”
Строителството на 588 километровата автомагистрала А3 „Трансилвания” стартира през 2004 г. След като бъде завършена през 2017 г. магистралата ще свързва румънската столица Букурещ с Унгария и магистрала М4. Един от консорциумите, който печели поръчката за 62 километрова отсечка от Букурещ е Spedition UMB /Pa&Co International/ Euroconstruct’98/Com-Axa. За всички фази на строителството от стабилизация на почвата, полагане и уплътняване на асфалта до изграждане на прилежащите бетонови окопи и бордюри, Spedition UMB избира оборудване и технически решения на фирма Wirtgen Group. Земната основа е уплътнена с помощта на две групи от по три 20–тонни вибрационни валяка

Hamm 3520, оборудвани с HCQ системи за отчитане степента на уплътнение в реално време и определяне на необходимостта от повторно преминаване. Машините са оборудвани и с мокропроцесорната система за контрл Hammtronic, чрез която работата им е оптимизирана, гарантирайки икономичен разход на гориво, оптимално уплътняване и максимална сигурност. Стабилизацията на почвата е направена на място посредством набор от машини, включващ машина за разпръскване на свързващо вещество SW 16 TA, рециклатор Wirtgen WR 2500 S и валяк с работно тегло 18 тона. Изпълнителят UMB Spedition използва два асфалтополагача на фирма Vögele, моделите Vögele Super 1900-2 с плоча за разстилане на асфалта AB 600-2 TV с ширина на полагане 7.5m и Vögele Super 2100-2, оборудван със същия модел разстилаща плоча, но увеличена до максималната ширина от 9.0m. Заравняването на първия асфалтов слой е осъществено с помощта на Vögele Niveltronic Plus. Това е автоматична система за контрол на наклона, която позволява да бъде контролиран целия участък чрез проследяване на определен ориентир. За изпълнение на останалите асфалтови пластове е използвана машината Big-MultiPlex Ski. Благодарение на трите ултразвукови сензора и виртуално сканиране, с които е оборудвана, не е необходимо обособяването на водещи линии.

Това елиминира едновременно необходимостта от постоянно преместване на водещите линии, както и проблемите, в резултат от неправилното им позициониране. За окончателното уплътняване са използвани няколко пневмоколесни валяка модел Hamm GRW 15, както и тандемни вибрационни валяци DV 90 VV. Ключова функция на DV 90 VV и системата за контрол на Hammtronic е начинът, по който скоростта и честотата на трептене постоянно се регулират към уплътняваната повърхност. Прилежащите бетонови елементи - окопи и бордюри, са изпълнени с бетонополагаща машина Wirtgen SP 250. Конфигурацията на машината е приспособена така, че с нея да бъдат изпълнени както пясъчната основа, така и бетоновия елемент с определен профил. В резултат значително е увеличена производителността и е изпълнен висококачествен бетонов елемент.

Стратегия за уплътняване
С използване на подобна технология, германският Изпълнител Heim KG преасфалтира участък с дължина 3.5km и ширина 15m в северната част на магистрала А7 в близост до град Altenstadt, Германия само за 12 седмици, въпреки тежките климатични условия. Heim използва два пневмоколесни валяка на фирма Ammann и пет тандемни валяка за уплътняване на основния асфалтов пласт и биндера, както и още седем тандемни вибрационни машини Ammann за уплътняване на износващия пласт.

Необходимите машини са предоставени в най–кратки срокове от фирмата за отдаване на оборудване под наем Nagel Mietservice. Според Dietmar Nille, главен мениджър на Heim за обекта, най–голямото предизвикателство при изпълнението на проекта за преасфалтиране на участъка от А7 се оказват кратките срокове. Това налага разработването на специална стратегия за работа на машините, с оглед придържане към строителния график. Ето защо още при подаването на офертите за поръчката, изпълнителят работи в тясно сътрудничество с Ammann и Nagel. Стратегията за изпълнение на уплътняването се оказва предимство не само при кандидатстването за обекта с много добро съотношение между цена и изпълнение, но дава и резерв в срока за изпълнение. В резултат, основният асфалтов пласт, биндерът и износващият пласт са положени и уплътнени по дължина на целия участък само за 12 работни дни.

Ключов фактор за бързия напредък е системата Ammann ACE Navigator, с която са оборудвани валяците. Системата измерва температурата на асфалта при преминаване на валяка и показва броя преминавания за всяка лента. Амплитудата и честотата на трептене се регулират непрекъснато и плавно, на база температурата на асфалта.

При реализацията на друг проект, Peab Asfalt използва 9.4 тонния двубандажен валяк Dynapac CC334HF, оборудван със система за контрол на уплътняването и системата на Dynapac Compaction Analyzer Asphalt (DCA-A) за полагането на 25 000m2 бетонова суспензия за пристанищен обект в Karlshamn, Швеция.

Бетоновата суспензия е необходима за запълването на порьозен асфалтов пласт, с което ще се получи стабилна и устойчива на образуването на коловози повърхност, позната като запълнен макадам. Така оформената площадка ще бъде използвана за обработка на товари в контейнери и други стоки.

Верен помощник
Един от операторите на Peab описва системата DCA-A като изключително полезна за проследяване на местата, където валякът е преминал, особено при големи обекти. Системата не само помага да не остават неуплътнени участъци преди асфалтовата смес да стане прекалено студена, но благодарение на възможността за измерване на температурата, може да бъде проследено кога материалът е достатъчно изстинал за студено валиране.

Базираната в Сан Антонио Clark Construction печели поръчка за рехабилитация и преасфалтиране на 24 километрова отсечка от щатската магистрала 281, определна от Министерството на транспорта за изключителна поддръжка. След фрезоване на пласт от 51mm, посредством фрезоващи машини модели Roadtec RX- 700 и Roadtec RX-600e, изпълнителят се подготвя за полагане на асфалта с разпръскващия полагач Roadtec SP-200. Машината има иновативен дизайн, който много помага при работата.

По данни на Corey S. Clark, ръководител на асфалтовите работи и машинния парк на Clark Construction, при изпълнението на предишни обекти са отчетени значителни икономии на време, работна ръка и материали. За разлика от конвенционалните полагачи, машината разпръсква асфалтова емулсия секунди преди да бъде положена асфалтовата смес. Асфалтовата емулсия осигурява по–добра връзка към съществуващата настилка.

Това е втората подобна машина, която фирмата е закупила от 2004-та година насам и най–голямото й предимство е именно осигуряването на изключително здравата връзка на новия асфалт към съществуващите пластове. Впечатляващ е фактът, че асфлатовата смес се полага буквално секунди след разпръскване на асфалтовата емулсия.

При изпълнението на обекта за преасфалтиране на участъка от магистрала 281 са постигнати много добри резултати, отлична равност и качество на новия асфалт, който се очаква да издържи 10 и повече години.

Предимство при оборудването
Междувременно Clearspan Technology Middle East закупи бетонов полагач модел S850 на фирма Guntert & Zimmerman (G&Z) за реализацията на два проекта с ускорено изпълнение за Катарските Авиолинии на международното летище Doha International Airport (DIA) под формата на два договора за разширение със съответно шест и две нови обслужващи писти. Сроковете са толкова кратки, че според Joe Sarlak, собственик и изпълнителен директор на Clearspan, фирмата не би могла да ги спази без специално разработената програма на G&Z за оптимално използване на оборудването. Общата стойност на проектите е в размер на 7 милиона щатски долара. Първоначално е реализиран проектът за шест обслужващи писти с размери 500 на 138 метра и впоследствие са изградени още две писти с размери 132 на 66m. Настилката на обслужващите писти е положена на ширина 6m с дебелина 375mm и се състои от редуващи се и запълващи ленти.

Представянето на машината е изключително, като не са реализирани прекъсвания поради технически причини. Благодарение на полагача, изпълнителят може да предложи допълнителни предимства на възложителите при изпълнението на проекти с кратки срокове и високи изисквания към качеството. Всичко това доказва, че инвестирането в ново оборудване и технологии може да донесе значителни предимства на строителите пред конкурентите им.