Prefabrykowane Betonowe płyty chodnikowe: zbudowane tak, aby wytrzymać i szybko zainstalować

Adam Brodal, P. E.
zdjęcia dzięki uprzejmości Roman Stone Construction Co .

Federalna Administracja autostrad USA i grupa Technologiczna i Wdrożeniowa AASHTO promują systemy prefabrykowanych nawierzchni betonowych (PCPSs) w ramach programu Highways for Life. PCPSs dobrze wpisują się w cele programu, którym jest promowanie metod budowy, które zmniejszają korki, skracają czas trwania projektu, zwiększają bezpieczeństwo i zapewniają trwałe naprawy.

o prefabrykowanych systemach nawierzchni betonowych
PCPSs są długoterminowymi metodami naprawy nawierzchni najlepiej dostosowanymi do obszarów o dużym natężeniu ruchu, które mają wysokie koszty zamknięcia pasów podczas budowy. Wszystkie PCPSs zawierają metody produkcji prefabrykatów, transportu i zapewnienia prawidłowego ułożenia panelu do podłoża. Istnieją zarówno płyty łączone, jak i nie łączone wraz z systemami sprężonymi i nie sprężonymi.

największą zaletą PCPSs jest ich zdolność do realizacji celów ograniczenia ruchu w gminach. Ograniczanie ruchu to zdolność do zmniejszenia niepokoju i nieefektywności spowodowanych zatorami i opóźnieniami, których społeczeństwo doświadcza podczas budowy dróg. Prefabrykaty betonowe rozwiązują problemy związane z ograniczeniem ruchu na trzech frontach. Po pierwsze, całkowity czas realizacji projektu jest ograniczony do minimum, ponieważ większość prac można wykonać poza zakładem prefabrykacji. Po drugie, czas, w którym pas jest nieczynny, można zaplanować poza godzinami szczytu ruchu, ponieważ budowa może nastąpić w nocy,a naprawiony obszar może zostać otwarty dla ruchu w godzinach porannych. Wreszcie, powierzchnia konstrukcyjna jest ograniczona do minimum. PCPSs wymaga zamknięcia tylko jednego pasa ruchu na drogach dwupasmowych, w tym pobocza. Gdy istnieje więcej pasów ruchu i pas wewnętrzny wymaga pracy, pas wewnętrzny i pas przylegający muszą być zamknięte, aby bezpiecznie pomieścić sprzęt i pracowników. W obu przypadkach ruch może nadal płynąć podczas naprawy.

drugą największą zaletą stosowania PCPSs jest sprawdzona trwałość prefabrykatów betonowych. PCP są zaprojektowane tak, aby wytrzymać, z tymi samymi kryteriami, co nowa konstrukcja z betonu zagęszczonego walcami, której oczekiwana żywotność przekracza 50 lat. Precyzja i jakość materiału wynikają z kontrolowanych przez zakład warunków zakładu prefabrykacji. Wewnętrzna kontrola jakości kontrola i testy zapewniają produkt wysokiej jakości. Ponadto produkt wysokiej jakości uzyskuje się poprzez Państwową Inspekcję procesu prefabrykacji i testowanie zainstalowanego produktu w terenie. PCPS jest dodatkowo weryfikowany przez poddanie wstępnej kwalifikacji przez agencję państwową, zazwyczaj z testem terenowym w stoczni precaster.

a closer look
Większość łączonych PCPSs używa substancji takich jak fugowanie lub wtrysk poliuretanu do podtrzymywania i wyrównywania lub podnoszenia płyt. Typowy panel ma podwójną matę ze zbrojenia stalowego pokrytego epoksydem. Typowe rozmiary to 12 stóp (3,7 m) szerokości i 8 stóp (2,4 m) do 12 stóp długości. Panele mogą mieć długość do 20 stóp (6,1 m) lub nawet dłużej.
proces budowy rozpoczyna się od wycięcia istniejącego obszaru naprawy nawierzchni. Szablon cięty piłą jest zwykle dostarczany wykonawcy w celu dokładnego układu.

ekipa budowlana usuwa uszkodzoną nawierzchnię, aby pomieścić płytę remontową. W niektórych projektach PCPS podkład jest przygotowywany i wypoziomowany tak, aby płyta spoczywała równomiernie na poziomie przy użyciu zaprojektowanej fugi. W innych konstrukcjach istniejące podłoże pozostaje nienaruszone, a płyta początkowo spoczywa 1 cal. (25 mm) niższa niż klasa, a pianka inżynierska służy do podniesienia płyty do klasy. Naprawiony odcinek może zostać otwarty dla ruchu w ciągu 15 minut.
w niektórych konstrukcjach PCPS instalowane są urządzenia przenoszące obciążenie. Ltd są jak kołki mechaniczne połączenia między płytami i są wymagane w przegubowych prefabrykowanych chodników. Czas potrzebny do zainstalowania Ltd jest podyktowany przez gminę i zazwyczaj zależy od natężenia ruchu. Zazwyczaj Gmina wymaga instalacji Ltd następnego dnia roboczego.

metoda modernizacji prętów rozporowych New York State wymaga na przykład piły gangowej do cięcia czterech połączeń w każdej ścieżce koła. Żebra utworzone przez piłę w każdym złączu są wybijane podnośnikiem, a szczelina jest czyszczona. 1,5 cala. (38-mm) Średnica epoksydowa stalowy zespół kołków (an LTD) z krzesłami i pokrywami rozprężnymi jest umieszczony w każdym gnieździe i zaprawiony w celu solidnego dopasowania.

Wtrysk poliuretanowy
Roman Stone Construction Co. wykorzystuje zastrzeżoną procedurę wtrysku poliuretanu dla swojego rzymskiego systemu drogowego. System ten pozwala na układanie płyt i ustawianie ich na gatunek w jednej zmianie. Dzięki zastosowaniu wtrysku poliuretanowego prawie nie jest wymagane przygotowanie podłoża. Płyta dociera na miejsce z fabrycznie wywierconymi otworami wtryskowymi, aby pomieścić poliuretan.

poliuretan jest dwuskładnikowym polimerem, który twardnieje w zaledwie kilka sekund i osiąga wytrzymałość roboczą w 15 minut. Materiał ten uwielbia kompresję; im większe ciśnienie wymagane do podniesienia płyty, tym większa będzie ostateczna wytrzymałość na ściskanie polimeru. Projekty drogowe zazwyczaj używają 6 lb / in.3 (0,2 kg/cm3) mieszanka o wysokiej gęstości. Polimer jest odporny na warunki atmosferyczne na zimno i deszcz i jest obojętny dla środowiska. Gdy mieszanina rozszerza się, zwykle rozprzestrzenia się o średnicy 3 Stóp (1 m), wypełniając puste przestrzenie i wypierając wodę pod nawierzchnią.

specyfikacje przetargowe
licytowanie może być przeszkodą dla PCPSs ze względu na stosowanie różnych, niestandardowych metod naprawy. Wykonawca otrzymujący oferty na PCP może mieć elementy poza pracą prefabrykatora, które wpływają na koszty, takie jak cięcie piłą do połączeń lub wyrafinowane wymagania dotyczące klasyfikacji. Na przykład NYSDOT śledzi ceny PCPS za pomocą dyskretnego elementu płacy. Pozycja ta obejmuje płytę betonową i wysyłkę. Nie wszystkie elementy, które są wymagane dla PCPS, są zawarte w pozycji płatniczej, a różne systemy mają różne wymagane elementy. Może to utrudnić porównywanie kosztów i utrudnić licytację.

na przykład podczas licytacji napotkaliśmy drugą przeszkodę. W naszej jurysdykcji państwo jest skłonne do stosowania metody modernizacji prętów kołkowych NYSDOT do połączeń chodnikowych. Ta metoda była punktem przyklejania, ponieważ jest kosztowne cięcie piłą dużej liczby połączeń. Projekt ze 100 płytami może mieć 2000 połączeń, a każde połączenie musi być wycięte grupą pił. Obecnie opracowuje się kilka nowych metod łączenia, które koncentrują się na obniżaniu kosztów. Jedną z metod badanych za pomocą technologii budowlanych pna jest opracowanie systemu kołków talerzowych, w przeciwieństwie do systemu kołków okrągłych, z celem utrzymania niskiego naprężenia płyty wewnętrznej.

PCPSs szybko zyskują popularność w kilku stanach, dzięki sukcesowi w wielu zastosowaniach. Gdy Federalna Administracja autostrad i AASHTO zwracają uwagę na PCPSs, można oczekiwać, że prefabrykaty betonowe staną się głównym nurtem napraw nawierzchni autostrad.

Adam Brodal, P. E., Jest głównym inżynierem w firmie Roman Stone Construction Co. Posiada 10-letnie doświadczenie w branży prefabrykatów betonowych oraz jako konsultant techniczny. Wykształcony i wyszkolony w Minnesocie, Brodal od stycznia 2010 roku związany jest z Romanem Stone. Roman Stone zapewnia większy obszar Nowego Jorku z rzymskim systemem dróg prefabrykowane Betonowe płyty drogowe, przewody, podziemne skrzynki użytkowe i bariery drogowe (patrz Precast Inc. Listopad- Grudzień 2010).

Sidebar: Przykłady projektów

Sunrise Highway
Sunrise Highway (Route 27) – główna droga ekspresowa na południowym brzegu Long Island w stanie Nowy Jork. Jest główną arterią dojazdu do miejsc letniego wypoczynku w Hamptons. Roman Stone, z kontrahentami Ahern, zainstalował rzymski system drogowy na Sunrise Highway w celu skorygowania uszkodzonych stawów. Budowa dróg trwała 12 dni. Na trasie 27 W Westhampton między wyjściami 62 i 63 zainstalowano łącznie 35 płyt, o łącznej łącznej objętości betonu ponad 78 yd3 (60 m3). Miejsca napraw zostały odizolowane i rozłożone na odległość czterech mil (6,4 km) jezdni. Wymieniono płyty w obu pasach, zarówno w kierunku wschodnim, jak i zachodnim. Ahern otrzymał sześć godzin pracy każdego dnia i był w stanie z powodzeniem zainstalować od sześciu do siedmiu sztuk na zmianę z tylko jedną załogą.

obecnie stosowaną metodą weryfikacji wydajności chodników jest test Defektometru masy spadającej (FWD). Test ten mierzy zdolność połączenia do przenoszenia obciążenia. LTD użyta na Sunrise Highway była metodą modernizacji prętów kołkowych NYSDOT. W dwóch oddzielnych okresach panele w tym projekcie zostały przetestowane, a płyty sprawdziły się dobrze. Osiągnięto cel polegający na przeniesieniu obciążenia o wydajności 85% lub lepszej.

Long Island Expressway
Roman Stone rozpoczął głośny projekt na Long Island Expressway. LIE jest kręgosłupem infrastruktury dla ponad 5 milionów mieszkańców Long Island i rozciąga się 70 mil (113 km) od Manhattanu do Riverhead. Naprawiany odcinek ma średni dzienny ruch około 200 000 pojazdów dziennie.
to zadanie zostało pierwotnie zaprojektowane do betonu odlewanego na miejscu o wysokiej wytrzymałości wczesnej. Projekt ten charakteryzował się jednak szczególnymi ograniczeniami czasowymi, a inżynierowie z NYDOT, biorąc pod uwagę węższe okno robocze, zdecydowali, że Beton prefabrykowany jest najlepszym rozwiązaniem.

naprawa rozpocznie się od szlifowania diamentowego istniejącej wierzchniej warstwy asfaltu aż do istniejącej jezdni betonowej, a następnie wymiany uszkodzonych obszarów. Projekt otrzyma wówczas nową wierzchnią warstwę asfaltu. Oryginalna ankieta składa się z ponad 800 miejsc do naprawy głównie z prefabrykowanych płyt 8 ft x 12 ft (2,4 m x 3,7 m). Projekt wykorzysta również długość 10 stóp (3 m) i 12 stóp (3.7 m) długie płyty. Zakres remontów dróg wynosi osiem mil (13 km) autostrady, cztery mile (6,4 km) w każdym kierunku.

Roman Stone rozpoczął projekt LIE na początku 2011 roku, a wiosną tego roku rozpoczął produkcję. Roman Stone produkuje obecnie 10 płyt dziennie i planuje zwiększyć tempo produkcji wraz z rozpoczęciem sezonu budowlanego.

You might also like

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.