Проект реновации участка федеральной автострады № 2 в Швейцарии потребовал необычного, креативного подхода.

Автострада проходит с севера на юг и связывает города Базель и Кьяссо. К югу от всемирно известного Готардского автомобильного туннеля в настоящее время ведется реконструкция 10-километрового участка четырехполосной автострады, завершение работ запланировано на 2022 год. Общая стоимость проекта — 250 млн швейцарских франков (236 млн евро).

Дорожное основание состоит из материала, добытого при строительстве Готардского туннеля. Содержание мелких фракций в этом материале превышает 8 %, именно поэтому он нестоек к промерзанию. Кроме того, существующая конструкция асфальтового покрытия требует усиления, чтобы выдерживать нагрузки от современных большегрузных транспортных средств.

При разработке проекта особое внимание уделялось экологическим вопросам. Федеральное ведомство дорожного движения (Astra) — владелец и исполнитель данного проекта — решило осуществлять переработку и вторичное использование имеющихся материалов в составе новой асфальтовой смеси непосредственно на месте строительства.

Этим вопросам уделялось первостепенное внимание при планировании работ.

Огромные массы и расстояния

Разработчики подсчитали количество материалов, необходимых для реконструкции участка автострады № 2:

— 55 000 тонн щебня;
— 119 000 тонн рециклингового асфальта с данного строительного объекта;
— 21 000 тонн рециклингового асфальта с других строительных объектов;
— 256 000 тонн асфальтовой смеси для укладки дорожного покрытия.

Для перевозки такого количества материалов грузовым автомобилям пришлось бы совершить 25 000 рейсов. Положение усугублялось и тем, что ближайшая высокопроизводительная установка по рециклингу асфальта, необходимая для реализации проекта, находилась в 70 км от места строительства.

Количество рейсов, которые должны были совершить самосвалы между заводом и строительным объектом, выражалось ошеломляющими цифрами. Так, общее расстояние, которое должны были преодолеть самосвалы, выполнив 25 000 рейсов по 70 км, было бы примерно в 50 раз больше длины окружности Земли по экватору.

Но дальность перевозок далеко не единственная сложность этого проекта. Самосвалы должны были следовать к месту строительства либо по этой же автостраде, либо по дороге местного значения. Оба варианта оказались проблематичными. На автостраде даже без строительного транспорта достаточно плотный трафик и нередки пробки, особенно в летнее время. Это не позволяло гарантировать своевременное прибытие самосвалов с асфальтовой смесью и составить точный график доставки.

Использование дороги местного значения также было сопряжено с определенными трудностями. Дорога пролегает через деревни в узкой долине Левентина, и при совершении 25 000 рейсов грузовики стали бы причиной высокого шума, пробок и проблем с безопасностью, не говоря уже о разрушении дорожного покрытия.

Решение: производство смеси на месте

Было решено производить асфальтовую смесь в непосредственной близости от реконструируемого участка автострады. Для размещения установки для дробления старого покрытия, асфальтосмесительной установки и установки для промывки щебня с прессом для отжима ила был выбран старый военный аэродром.

Кроме того, для сокращения маршрутов перевозки были построены временные въезд и выезд на автостраду и на строительный объект.

Был объявлен тендер на выполнение строительных работ, включая монтаж временных установок. Условия тендера также предусматривали использование установленной доли рециклингового асфальта. При этом для реконструкции автострады № 2 должны перерабатываться вторичные материалы только с этого строительного объекта. После завершения реконструкции установки должны быть демонтированы, а участок приведен в первоначальное состояние.

Готовность выдерживать будущие высокие нагрузки

Структура нового асфальтового покрытия состоит из следующих слоев, содержащих указанные доли рециклинговых материалов:

— 3 см — слой износа (SDA 8-12) с содержанием рециклингового асфальта 0 %;
— 8 см — промежуточный слой (AC B 22 H) с содержанием рециклингового асфальта 50 %;
— 8 см — нижний слой покрытия (AC Т 22 H) с содержанием финишного асфальта 50 %;
— 11 см — нижний слой на битумном вяжущем (AC F 22) с содержанием финишного асфальта 90 %;
— 11 см — нижний слой на битумном вяжущем (AC F 22) с содержанием финишного асфальта 90 %;
— 5 см — влагоизолирующий слой на 33-сантиметровом слое защиты от промерзания.

Были определены марки битумного вяжущего для конкретных рециклинговых материалов покрытия, а также битумные добавки:

— AC B и T 22 H: PmB 45/80-65, с добавлением битума PmB 90/150-85.
— AC F 22: B 30-55, с добавлением битума 330/430.
— Во всех случаях регенерирующие добавки не использовались.

В общей сложности для этого проекта будет произведено около 250 000 тонн асфальта. Это открывает возможность для использования большого количества рециклинговых материалов без необходимости добавлять в них вещества-регенераторы и позволяет исключить связанные с этим потери качества. Кроме того, это свидетельствует о том, что нижние слои на основе битумного вяжущего могут состоять почти на 100 % из асфальта.

Начало работ

Производственная площадка была создана весной 2018 г., монтаж установок начался в августе того же года. Еще через четыре месяца асфальтосмесительная установка была готова к работе. Уже в мае 2019 г. после успешных испытаний опытных дорожных покрытий она была готова производить асфальтовую смесь.

Первые результаты

В 2019 году было уложено примерно 80 % площади дорожного покрытия в средней части участка автомагистрали. В ходе проверки было подтверждено высокое качество всех слоев дорожного полотна. Выполненная в процессе удаления и измельчения старого дорожного покрытия подстройка технологического процесса позволила избежать чрезмерной доли мелкой фракции в рециклинговом асфальте.

Кроме того, особое внимание уделялось качеству вяжущего для слоев покрытия AC B и H. Показатели пенетрации этого полимерно-битумного вяжущего должны быть относительно равномерными и не должны опускаться ниже 90 единиц (единица — 0,1 мм).

В 2020 году дорожное покрытие будет уложено на двух полосах и укрепленной обочине в направлении с юга на север. В 2021 году будет уложено покрытие в направлении с севера на юг, что позволит завершить реконструкцию к концу года. Оставшиеся работы, например, такие как установка шумозащитных ограждений, будут выполнены годом позже.

Производство смеси на месте

Компания Ammann поставила асфальтосмесительную установку ABP HRT, которой предстоит изготовить в общей сложности 250 000 тонн асфальта непосредственно на строительном объекте. Индекс HRT (High Recycling Technology) свидетельствует о том, что эта компактная установка идеально подходит для производства смесей с высоким содержанием рециклингового асфальта. Встроенный параллельный сушильный барабан непосредственно над смесителем оптимизирует подачу материала, одновременно снижая износ всех компонентов системы рециклинга. В барабане RAH100 реализован противоточный процесс нагрева рециклингового асфальта. Таким образом, заполнитель и битум подвергаются равномерному непрямому нагреву и защищены от перегрева. Содержание рециклингового асфальта в смеси может составлять до 100 %.

В зависимости от влажности материала установка способна производить порядка 240–310 т/ч асфальта. Заполнитель хранится в силосах емкостью по 15 м³ каждый. В двух силосах (120 и 60 м³) находится заполнитель, а третий (55 м³) предназначен для гидроксида кальция. В четырех битумных емкостях находится 80 м³ битума. Перемешивание производится в 4-тонном смесителе. В четырех камерах бункера выгрузки находится 300 тонн продукта.

Компания Ammann через своего дилера Avesco также поставила для этого строительного проекта тандемный каток ARP 95 с шарнирно-сочлененной рамой и пневмошинный каток ART 280.

Адрес автора

Hans-Peter Beyeler
Директор Eurobitume Switzerland
Sonnhaldenstrasse 64
CH 3210 Kerzers
[email protected]