Открыто движение по первым участкам новой трассы Москва – Санкт-Петербург. Она должна не только избавить от пробок одну из самых загруженных магистралей Европы М-10 «Россия», но и задать новые стандарты строительства. Полимерные материалы нашли применение почти во всех элементах проекта – от самого дорожного покрытия до перил мостовых переходов.
Дублера перегруженной трассы М-10 между двумя столицами строят к чемпионату мира по футболу 2018 года. Прокладка дороги планировалась еще в 1970-х, поскольку уже тогда было ясно, что существующая магистраль постепенно исчерпывает свои возможности. Но реальные работы начались только в нулевых и несколько раз приостанавливались (в том числе из-за нашумевших акций экологов). Протяженность новой дороги составит 669 км. Первым ее участком, открытым для движения, стал объезд города Вышний Волочек. «Благодаря этому ликвидирована 30-километровая пробка на трассе М-10 «Россия», – говорит министр транспорта Максим Соколов. Дорога, по которой пустили движение, обходит город с юго-запада. Она функционирует пока в бесплатном режиме, однако с лета этого года планируется начать взимать деньги за проезд (пока говорят об 1 руб. за 1 км).
Заложен эталонный участок по немецким стандартам
Особенностью проекта стала прокладка трассы в сложных условиях болотистой местности. Чтобы укрепить слабые торфяные грунты, было отсыпано 14 млн тонн песка и забито более 5,5 тыс. свай. При этом, по заявлению ГК «Автодор», обход Вышнего Волочка стал в некотором роде экспериментальным участком – здесь использовались инновационные решения и материалы, которые в дальнейшем могут получить более широкое применение.
Прочное Покрытие
Замглавы департамента проектирования, технической политики и инновационных технологий Автодора Сергей Ильин рассказывает, что на этом участке в асфальтобетонных слоях дорожной одежды применялась техно- логия полимерно-дисперсного армирования, которая позволяет в 3,5 раза увеличить усталостную долговечность. В результате в дорожном покрытии не появятся сетки трещин, волны и сдвиги. В покрытии использовался щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) на полимерно-битумных вяжущих ПБВ-60, что обеспечивает покрытию большую долговечность, устойчивость к образованию колеи и температурных трещин. «При этом смеси укладывались широкозахватными асфальтоукладчиками сразу на всю ширину, без образования продольных стыков», – рассказывает Сергей Ильин. В целом, по его словам, новые требования к вяжущим, минеральным материалам, асфальтобетонам в условиях интенсивного грузонапряженного движения транспорта позволят обеспечить нормативные межремонтные сроки, которые по данному объекту составляют 15 лет.
На малых пролетных строениях мостовых сооружений на протяжении всего участка обхода Вышнего Волочка применялись щебеночно-мастичные деформационные швы конструкции Thorma Joint, разработанные британской компанией Prismo. Производителем работ стал российский Мостотрест. «Это швы закрытого типа, выполненные по горячей технологии из смеси битумно-полимерной мастики и минерального наполнителя. В его качестве мы использовали кубовидный однофракционный щебень. В качестве битумно-поли- мерной мастики – материал BJ-200 производства Prismo. Именно это сочетание, на наш взгляд, оптимально при обустройстве деформационных швов скоростной трассы. Это вязко-эластичная мастика с высокой адгезией (спаянностью структуры готовой структуры)», – рассказывает Виктор Коротин, главный инженер «Мостотреста».
По его словам, такой полимерный состав позволяет выполнять швы без трещин и видимых переходов, обеспечивая непрерывность асфальтобетонного покрытия. Главные характеристики, которых удается достичь, – водонепроницаемость и плавность проезда. Это важно, когда речь идет о скоростной трассе: при пересечении шва толчки от спуска должны отсутствовать. «Также в конструкциях швов, над лотком компенсатора, в зазорах между балками мы использовали полиуретановые доски с фиксирующим штырем в нижней части во избежание их сдвига и проседания конструкции», – добавляет Виктор Коротин.
Новые швы хорошо поглощают динамические воздействия в широком диапазоне внешних температур. Как поясняет Сергей Ильин, благодаря технологиям с применением полимеров удается избежать стандартной проблемы в околошовной зоне – постоянного разрушения, появления трещин, а как результат – покрытие становится более долговечным. Всего на участке обхода Вышнего Волочка такие швы оборудованы на 21 искусственном сооружении, а их суммарная длина превысила 1,1 тыс. погонных метров.
Эталонный участок
«Самое главное, что было создано при реализации проекта обхода Вышнего Волочка, – заложен 400-метровый экспериментальный участок дорожной одежды, запроектированный по немецким нормативам с расчетным сроком службы в 30 лет», – говорит Сергей Ильин. Он поясняет, что госкомпания постоянно ведет поиск более долговечных решений и конструкций, а данный эксперимент поможет продвинуться в этом направлении.
Устр
ойство дорожной одежды на участке протяженностью 400 м принципиально отличается от той, что применено на всем протяжении трассы. «Особенность в том, что «пирог» асфальтобетона там гораздо толще: если в России на магистральных дорогах он достигает 25 см, то в Германии – 34 см. Однако увеличение толщины возможно только при применении асфальтобетонов повышенной жесткости, способных сопротивляться накоплению остаточных деформаций в виде колеи, волн и различных просадок. А это один из важных элементов долговечности», – рассказывает Сергей Ильин. Добиться этого можно только изменив подбор каменных материалов в составе асфальтобетонов. Как выяснилось, за рубежом используются более «узкие» фракции, и их восемь, а у нас только пять. Поэтому применяемые за границей асфальтобетоны обладают большей устойчивостью к деформациям за счет увеличения содержания щебеночной части в их составе, чем достигается их большая каркасность. По российским требованиям количество щебня ограничивается 50–60%, в то время как в Европе эта цифра достигает 75%.
С учетом всех различий и был создан эталонный участок.
Материал труб – полипропилен блоксополимер. «Он стоек к воздействию основных химически агрессивных веществ и может использоваться при температуре от –40 до +60 °С. Полипропилен выдерживает неограниченное число циклов промерзания и оттаивания», – говорит руководитель технического отдела компании ООО «ФТК РОСТР» Михаил Назаров.
Однако при его укладке использовались только российские материалы. «Рассчитываем, что устойчивость к колееобразованию и остаточным деформациям, усталостная долговечность на экспериментальном участке будет кратно выше», – говорит Сергей Ильин. Но чтобы понимать, как на самом деле поведет себя в российских условиях интенсивного грузового движения и больших перепадов температур дорожная одежда, запроектированная по немецким нормам, в нее были заложены специальные датчики, которые позволяют отслеживать работу каждого слоя на остаточные деформации.
Прочные композиты
На протяжении всего участка обхода Вышнего Волочка устроена сеть ливневой канализации с 38 локальными очистными сооружениями (ЛОС) из композитных материалов «Стекон» отечественного производства, хотя проектом предполагались финские Labko. «Преимущества такого типа очистных сооружений ясны: небольшие габариты, возможность подземного заложения, повышенная степень очистки вод и простота в обслуживании», – рассказывает Сергей Ильин. Установленные ЛОС, которые состоят из многослойного композиционного материала на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, усиленной стекловолокном, предназначены для удаления из сточных вод не только взвешенных веществ, но и нефтепродуктов. «Трасса М-11 проходит в том числе вдоль природоохранных зон. Наши сооружения справляются с задачей соблюдения экологических стандартов», – говорит технический директор «Стеклонит Менеджмент» Евгений Крашенин. По его словам, стоимость фильтров из стеклопластика примерно на 40% ниже аналогичных металлических. При этом конструкции не подвержены коррозии и устойчивы к агрессивным средам. Внутри резервуаров – заменяемые фильтры, которые обеспечивают многоступенчатую систему очистки (в итоге воду можно сбрасывать даже в водоемы, где разводят рыбу). Что касается простоты эксплуатации, то в ЛОС «Стекона» необходимо только заменить сорбционный фильтр, тогда как традиционные сооружения требуют капитальной чистки.
Одна из главных задач Автодора состоит в расширении сферы применения композитов во всех конструктивных элементах автодорог, так как, по словам Сергея Ильина, это своеобразный «резерв, который позволяет повысить долговечность конструкций и снизить эксплуатационные расходы». Логично, что такие материалы применялись не только в ЛОС, но и в ряде элементов обустройства. Так, частично водоотводные сооружения были построены из пластиковых труб со структурированной стенкой производства отечественной компании ООО «ФТК РОСТР». Их преимущество перед железобетонными аналогами заключается в большей устойчивости к агрессивному воздействию среды, что, учитывая особенности проекта обхода Вышнего Волочка, особенно важно.
«Срок службы труб – 50 лет.
50 лет
составляет гарантия по зарубежным композитным материалам
(в России – максимум 20 лет)
Они не подвержены коррозии, а в случае необходимости вся конструкция может быть отремонтирована бестраншейными методами, что очень важно для сохранения рабочего состояния трассы на все время эксплуатации системы», – говорит руководитель технического отдела компании ООО «ФТК РОСТР» Михаил Назаров.
Также лестницы на мостовых сооружениях оборудованы перильными ограждениями из стеклопластикового композитного материала, который не подвержен коррозии, не требует периодического окрашивания в отличие от металлических аналогов, а также обладает высокой прочностью при относительно небольшом весе. «Перильные ограждения выполнил отечественный разработчик и производитель «ПГМ-Городское пространство», завод находится в Калининграде», – добавляет Сергей Ильин.
Помимо прочего, композитные материалы использовались при благоустройстве площадок отдыха. На первый взгляд, незначительная деталь, которая тем не менее важна для любого человека. Так, было установлено восемь туалетных модулей, выполненных из полимерного композита, при этом каждый модуль снабжается водой. Сейчас идет обустройство участка площадками отдыха. «Люди должны пользоваться платными трассами с комфортом», – уверен Сергей Ильин.
Пожелания на будущее
В марте на площадке Воронежсинтезкаучука прошло совещание, где рассматривалось импортозамещение в дорожном строительстве. Организатором выступил СИБУР при поддержке Федерального дорожного агентства и Автодора, но в обсуждении приняли также участие крупнейшие нефтяные и строительные компании, производящие модифицированный битум («Газпром нефть», «ЛУКОЙЛ», «Технониколь»). На Воронежсинтезкаучуке мощность по производству современных полимерных материалов – бутадиен-стирольных термоэластопластов (используются при производстве полимерно-битумных вяжущих) была увеличена с ежегодных 35 до 85 тыс. тонн в 2013-м. А на мартовском совещании была достигнута договоренность об использовании лаборатории предприятия как базовой для проведения испытаний полимерно-битумных материалов, применяемых в дорожном строительстве. В итоге был выработан последовательный план действий по расширению использования отечественных полимерных материалов в дорожном строительстве. В частности, принято решение о модернизации соответствующего ГОСТа (выпущенного в 2003 году).
Говоря о планах на будущее, Сергей Ильин отмечает,
На основе мониторинга экспериментального участка завершена разработка СТО «Автодора» на подборы составов с опорой на передовой как зарубежный, так и отечественный опыт. Идет разработка стандарта и на требования к модифицированным вяжущим. Осуществляется дорожно-климатическое районирование сети дорог компании по требованиям к вяжущим.
что Автодор считает важным дальнейшую разработку нефтеперерабатывающими предприятиями БНДУ (битумы нефтяные дорожные улучшенные по СТО «Автодор» 2.1-2011). «Мы применяем эти материалы в верхних слоях покрытия. На 2015 год расширено использование этих материалов, определены порядка 22 объектов в разных дорожно-климатических зонах, с различными модификаторами и полимерами для внедрения и окончательной апробации данного материала», – отмечает он.
Еще одно важное с точки зрения Автодора направление – увеличение применения композитных материалов во всех конструктивных элементах автодорог. «В обходе Вышнего Волочка только ряд примеров применения, а в рамках работ по комплексному обустройству можно строить композитные надземные пешеходные переходы, опоры дорожных знаков, водопропускные трубы безнапорные и т.д. Конечно, стоит вопрос цены. Но стоимость опор освещения из композитов уже сопоставима с оцинкованными опорами. Цена зависит от объемов, и чем больше будут внедряться композиты, тем меньше должна становиться их стоимость», – отмечает Сергей Ильин.
Впрочем, есть и другой вопрос, который должны решать отечественные производители. «Зарубежные партнеры дают гарантии по композитным материалам в 50 лет, а наши поставщики заявляют о 7–10 годах и лишь по отдельным элементам – о 20 годах.
Сейчас мы разбираемся с вопросом, пытаемся понять, почему столь разные сроки при сопоставимых ценах», – говорит он.
Юлия Громадская
