Какие технологии применяются ГК «Автодор» для повышения долговечности автомобильных дорог
Требования к качеству автомобильных дорог со стороны государства и пользователей с каждым годом растет. Сегодня одна из основных задач дорожников - повышение межремонтных сроков. Чтобы увеличить продолжительность эксплуатации дорог, специалисты разрабатывают и применяют новые технологии и материалы. Своим опытом в данном направлении поделилась ГК «Автодор». В рамках конференции «PRO Битум и ПБВ», которая прошла в конце марта в Санкт-Петербурге, заместитель директора департамента проектирования, технической политики и инновационных технологий Госкомпании Сергей Ильин рассказал о технической политике в области повышения долговечности дорог «Автодора». Подробнее - в материале «ДорИнфо».
Правительство РФ и Министерство транспорта РФ ставит перед Госкомпанией ряд задач. В их числе - увеличение скорости строительства трасс, повышение долговечности дорог, оптимизация стоимости строительства, а также соблюдение экологических аспектов при возведении трасс. Сергей Ильин отметил, что сейчас работы разного вида развернуты почти на 1,3 тыс. км дорог Госкомпании. На подведомственной сети ГК применяет различные новшества для повышения межремонтных сроков и продления срока службы покрытия.
«Самым активным образом перестроилась сейчас работа Главгосэкспертизы: активно нам помогает применять инновационные технические решения. Отдельно хочу отметить все подрядные организации: и строительные, и ДСК «Автобан», и «Трансстроймеханизация», и «РСК», и «ВАД», и «Дороги и мосты», которые самым активным образом предлагают и выходят на наши техсоветы с предложением апробировать наилучшие решения, которые мы имеем сейчас на рынке»
Межремонтный цикл на трассе М-11 «Нева»
В 2014 году началось поэтапное открытие участков автомобильной дороги М-11 «Нева». Трасса обеспечивает быстрый и комфортный проезд от Москвы до Санкт-Петербурга. Всего - 8 этапов, на двух из них уже сделали ремонты. Речь идет о нулевом этапе в Московской области (с 15-го по 58-й км) и пятом этапе в Тверской области (с 258-го по 334-й км) - оба открыты с 2014 года.
Сегодня на трассе наблюдаются дефекты локального характера: незначительная колейность, одиночные трещины, выкрашивание, просадки, неровности на мостовых сооружениях. Какие выводы сделали специалисты? Первое - необходимо контролировать наличие адгезионной добавки и устойчивость вяжущего к старению, второе - для исключения колеи нужно применять вяжущие с повышенной температурой размягчения, третий вывод - увеличение требований к низкотемпературным показателям приводит к проблемам с колейностью.
«Мы сейчас имеем тенденцию к увеличению требований к низкотемпературным свойствам. Параметры вяжущего, конечно, влияют, но, на наш взгляд, здесь можно подойти более дифференцировано. И повышение требований к низкотемпературным трещинам, мы все знаем, может приводить к колее»
На транспортных развязках похожая история - на дорожной одежде имеются разрушения. Поэтому ключевая рекомендация Госкомпании - обязательное укрепление слоя основания и обеспечение дренажа.
Технические решения для повышения межремонтных сроков
Повысить межремонтные сроки автодорог Госкомпании удалось в рамках технической политики по оценке состояния трасс. Для этого были применены стандарты «Автодора». Первый - СТО АВТОДОР 2.4-2013 «Оценка остаточного ресурса нежестких дорожных конструкций автомобильных дорог Государственной компании «Российские автомобильные дороги». Он определяет, какую нагрузку восприняла на себя дорожная одежда от проектных решений для планирования ремонтных работ до назначения капитальности ремонта.
Второй и третий - СТО АВТОДОР 10.6-2015 «Комплексный динамический мониторинг нежестких дорожных одежд. Правила проведения», а также ГОСТ Р 59918-2021 «Дороги автомобильные общего пользования. Нежесткие дорожные одежды. Методики оценки прочности». Какие задачи решают эти нормативы? Применение установки динамического нагружения (FWD), определяет проблемный конструктивный слой, исключая субъективность назначения капитальности ремонта.
«Это определение послойных модулей упругости. Благодаря специальной установке, мы четко понимаем, какой проблемный слой - и именно туда заходим с ремонтом»
Еще один документ - СТО АВТОДОР 2.28-2016 «Прогнозирование состояния эксплуатируемых автомобильных дорог Государственной компании «Автодор». С его помощью прогнозируют продольную ровность, колейность для планирования ремонтных мероприятий.
Кроме того, Госкомпания активно взаимодействует с ФАУ «РОСДОРНИИ», которое сейчас выпустило целый блок нового оборудования по динамическому мониторингу дорожной одежды, в частности прибор «Эскандор». По словам Сергея Ильина, «Эскандор» - это универсальная лаборатория сплошной диагностики автодорог. С использованием этого прибора с применением под ударными нагрузками (падающим грузом) дефлектометра Primax 1500 на участках трасс М-11 «Нева», А-104 «Москва - Дмитров - Дубна» и «Звенигород - Ершово - Борисково» (по 1 км на каждой дороге) был проведен комплекс исследовательских работ для измерения прогиба покрытия. Полученные данные применяются при конструировании дорожных одежд.
Отдельно выступающий остановился на станциях дистанционного мониторинга дорожных одежд - на сети дорог Госкомпании сегодня установлена 21 такая станция.
«Мы бы рекомендовали такие станции ставить в каждом регионе, потому что мы имеем серьезный эффект. Первое - всегда видим температурные характеристики, причем мы видим их послойно: от покрытия до основания. Отсюда мы можем рассчитать те нагрузки, какие-то ограничения, которые мы считаем возможным ввести. По влажности - та же самая история: мы на расстоянии в течение года видим, замерзло ли основание, какие проблемы с дренажем, чтобы реализовать те или иные технические решения. Еще один фактор - остаточная деформация: мы видим в каком конкретном слое проблема»
В части устройства дренажа спикер также рассказал о том, что на локальных участках трассы М-4 отмечается снижение модуля упругости, причем на поверхности покрытия пока никаких дефектов не наблюдается. В этой связи «Автодор» занялся вопросом ремонта и устройства дренажной системы. И тут у компании есть два варианта решения проблемы. Первый - разделка обочины на всю длину с укладкой дренирующего слоя (щебня в геообойме), второй - укладка гидромата с обратной засыпкой как на локальных участках, так и на всей длине. Как отметил представитель ГК, это те решения, которые показали свою эффективность и позволяют нарастить межремонтные сроки.
Для повышения срока эксплуатации дорог также используются шлаки черной металлургии. По словам спикера, компания «Автодор» провела детальную работу со шлаками, доставленными из Липецкой области, - для этой цели привлекли три лаборатории. Так, в 2019-2022 годах проведены лабораторные и полигонные исследования эффективности применения липецких доменных и конверторных шлаков, а также продуктов их переработки в конструктивных слоях дорожной одежды на трассе М-12, ЦКАД с привлечением МАДИ, СИБАДИ, Донского ГТУ. Специалисты изучили асфальтобетоны и по старым ГОСТам, и по нормативам по методологии объемно-функционального проектирования. Какой получили эффект от использования шлаков? Это повышение устойчивости к колееобразованию, улучшение усталостных характеристик и повышение теплоемкости, то есть такое покрытие не боится похолоданий и бережет тепло.
Также были проведены исследования по всевозможным вариациям ЩПС в сравнении с природными материалами. Простой ЩПС из активных шлаков показал высокую однородность модуля упругости: это говорит о том, что проблем в долгосрочной перспективе на участке будет гораздо меньше. То же самое по укрепленным ЩПС и шлакам.
«Как итог, кроме технической эффективности, мы видим еще экономический эффект (экономия на каменных материалах до 30 %) и экологический (ликвидация отвалов, которые постоянно накапливаются). Но есть и нюансы. Здесь необходимо обеспечить четкий и интенсивный лабораторный контроль, а где-то даже научное сопровождение, чтобы исключить применение некачественных материалов»
Следующая технология - укладка металлической сетки под два слоя асфальтобетона. Как правило, ее применяют на больших участках ослабленного основания. По словам спикера, в прошлом году такую технологию применили на 27 км дорог М-4 «Дон» и М-1 «Беларусь». На сегодняшний день технология устройства композитного армирующего слоя по технологии «САДЭМС» с использованием стальной сетки «ДОРКАРС» и литой эмульсионно-минеральной смеси (ЛЭМС) полностью отработана: в результате применения все отраженные трещины исчезают.
Направления импортозамещения
В отрасли остается актуальным вопрос импортозамещения. Как отметил Сергей Ильин, в этой сфере навстречу Госкомпании идут представители бизнеса. Например, сейчас все зарубежные вантовые системы активно замещаются на отечественные. По словам спикера, «Автодор» совместно с представителями бизнеса организовал три технологические группы. Первая - вантовые канаты и вантовая система в целом (при участии ООО «СТС», ОАО «Северсталь-метиз»), вторая - внутренняя и внешняя оболочки (ООО «СТС», ОАО «Северсталь-метиз», ООО «СИБУР») и третья - смазка (ООО «СТС», ОАО «Северсталь-метиз», ООО «Газпромнефть-БМ», ООО «ГазпромнефтьСМ»).
«Основная проблема здесь - отсутствие методик и оборудования для испытания вантовых систем. Сегодня мы эту работу ведем совместно и с НГСУ, и с нашими отечественными лабораториями по железобетонам, чтобы эту историю закрыть. Цель - выход на национальный стандарт ГОСТ Р «Ванты для мостостроения. Общие технические условия»
Теперь о деформационных швах. До начала специальной военной операции в феврале 2022 года и введения зарубежных санкций 90 % металлических швов производилось другими странами. На сегодняшний день профильные металлические швы выпускаются компанией «Северсталь-метиз», а закрытые деформационные швы - ООО «НОВА-БРИТ».
«Мы здесь идем по нашему стандартному методу - отрабатываем с подрядчиком на нашем реальном объекте. У нас уже 195 метров швов на М-11 уложено - сейчас наблюдаем. Думаю, что получим результат, который будем масштабировать и транслировать на всю отрасль»
Кроме того, «Автодор» ведет многопрофильную работу с ПАО «СИБУР». Первый аспект - это работа по импортозамещению вантовых систем (подготовка предложений в ГОСТ), второй - изготовление монолитного поликарбоната с двусторонней защитой от УФ-лучей и двусторонним антиабразивным покрытием для шумозащитных экранов и надземных пешеходных переходов, третий - обоснование применения георешеток для армирования слоев основания дорожных одежд.
«Последнее - перспективное направление. Сейчас, к сожалению, Госэкспертиза нас выкидывает: не допускает применение этого материала даже как конструктивного. Мы предлагаем и «СИБУРу», и Росавтодору, и ТК-418 вместе поработать, чтобы в ПНСТ №542 это была не как рекомендация, а как обязательное применение, то есть как альтернатива укреплению, а также в случае ускоренного строительства. Несомненно, это поможет долговечности наших дорог»
Еще один важный момент - с прошлого года «Автодор» ввел мониторинг стоимости битумных вяжущих. Ежемесячно на электронном портале Госкомпании осуществляется сбор данных по стоимости марок битумных вяжущих на основании данных филиалов и подрядных организаций. Как отметил спикер, это позволяет своевременно реагировать и обсуждать с производителями проблематику цен.
Добавим, на этой неделе Председатель Правления ГК «Автодор» Вячеслав Петушенко встретился с Председателем Правительства России Михаилом Мишустиным. В рамках совещания обсудили реализацию крупных дорожных объектов, в том числе строительство трассы М-12 «Москва - Казань», запуск движения по Дальнему западному обходу Краснодара и обходу Аксая на трассе М-4 «Дон», а также реализацию мегапроектов - дороги «Меридан» и Юго-Восточной хорды. Как отметил Вячеслав Петушенко, на данный момент Госкомпанией заключено 18 крупнейших контрактов государственно-частного партнерства: это и концессии, и долгосрочные инвестиционные соглашения. Общая стоимость привлеченных средств в стройку составляет более 500 млрд рублей.
