Ֆինիքս մայրուղու բետոնե ծածկույթի պաշտպանության համար ադամանդե հղկման փորձնական նախագիծ

Արիզոնայի մայրուղին Պորտլենդի ցեմենտե բետոնից վերադարձնելը կարող է ապացուցել ադամանդե հղկման՝ որպես ստանդարտ հղկման և լցոնման այլընտրանք օգտագործելու առավելությունը: Հեռանկարը ցույց է տալիս, որ 30 տարվա ընթացքում սպասարկման ծախսերը կնվազեն 3.9 միլիարդ ԱՄՆ դոլարով:
Այս հոդվածը հիմնված է 2020 թվականի դեկտեմբերին Միջազգային ակոսավորող և հղկող ասոցիացիայի (IGGA) տեխնիկական կոնֆերանսի ժամանակ անցկացված վեբինարի վրա: Ամբողջական ցուցադրությունը դիտեք ստորև:
Ֆինիքսի բնակիչները ցանկանում են հարթ, գեղեցիկ և հանգիստ ճանապարհներ։ Սակայն, տարածքում բնակչության պայթյունավտանգ աճի և դրա պահպանման համար անբավարար միջոցների պատճառով, վերջին տասնամյակում տարածքում ճանապարհների վիճակը վատթարացել է։ Արիզոնայի տրանսպորտի դեպարտամենտը (ADOT) ուսումնասիրում է ստեղծագործական լուծումներ՝ իր մայրուղիների ցանցը պահպանելու և հանրության կողմից ակնկալվող ճանապարհների տեսակներն ապահովելու համար։
Ֆինիքսը Միացյալ Նահանգների հինգերորդ ամենախիտ բնակեցված քաղաքն է, և այն դեռևս զարգանում է: Քաղաքի 435 մղոն երկարությամբ ճանապարհների և կամուրջների ցանցը պահպանվում է Արիզոնայի տրանսպորտի դեպարտամենտի (ADOT) կենտրոնական տարածքի կողմից, որի մեծ մասը բաղկացած է չորս գոտի ունեցող մայրուղիներից՝ լրացուցիչ բարձր երթևեկության տրանսպորտային միջոցների (HOV) գոտիներով: Տարեկան 500 միլիոն ԱՄՆ դոլար շինարարության բյուջեով տարածաշրջանը սովորաբար տարեկան իրականացնում է 20-25 շինարարական նախագիծ բարձր երթևեկության տրանսպորտային ցանցում:
Արիզոնան բետոնե մայթեր է օգտագործում 1920-ական թվականներից ի վեր: Բետոնը կարող է օգտագործվել տասնամյակներ շարունակ և սպասարկման կարիք ունի միայն 20-25 տարին մեկ: Արիզոնայի համար 40 տարվա հաջող փորձը թույլ տվեց այն օգտագործել նահանգի գլխավոր մայրուղիների շինարարության ժամանակ 1960-ական թվականներին: Այդ ժամանակ ճանապարհը բետոնով սալարկելը նշանակում էր ճանապարհային աղմուկի առումով փոխզիջում կատարել: Այս ժամանակահատվածում բետոնե մակերեսը մշակվում է անագապատմամբ (բետոնե մակերեսի վրա մետաղական փորվածք քաշելով՝ ուղղահայաց երթևեկության հոսքին), և անագապատ բետոնի վրա շարժվող անվադողերը առաջացնում են աղմկոտ, հետևողական սուլոց: 2003 թվականին աղմուկի խնդիրը լուծելու համար պորտլանդցեմենտե բետոնի (PCC) վրա կիրառվեց 1 դյույմանոց ասֆալտե ռետինե շփման շերտ (AR-ACFC): Սա ապահովում է կայուն տեսք, հանգիստ ձայն և հարմարավետ երթևեկություն: Այնուամենայնիվ, AR-ACFC-ի մակերեսի պահպանումը մարտահրավեր է եղել:
AR-ACFC-ի նախագծային ծառայության ժամկետը մոտավորապես 10 տարի է: Արիզոնայի մայրուղիները այժմ գերազանցել են իրենց նախագծային ծառայության ժամկետը և հնանում են: Շերտավորումը և դրան առնչվող խնդիրները խնդիրներ են ստեղծում վարորդների և Տրանսպորտի նախարարության համար: Չնայած շերտազատումը սովորաբար հանգեցնում է ճանապարհի խորության մոտ 1 դյույմի կորստի (քանի որ 1 դյույմ հաստությամբ ռետինե ասֆալտը բաժանվել է ներքևի բետոնից), շերտազատման կետը ճանապարհորդների կողմից համարվում է փոս և լուրջ խնդիր է:
Ադամանդե հղկման, նոր սերնդի բետոնե մակերեսների փորձարկումից և բետոնե մակերեսը սահող հղկողով կամ միկրոֆրեզով մշակելուց հետո, ADOT-ը որոշեց, որ ադամանդե հղկման միջոցով ստացված երկայնական հյուսվածքը ապահովում է հաճելի կորդուրոյի տեսք և լավ վարման կատարողականություն (ինչպես ցույց է տալիս ցածր IRI թվերը) և ցածր աղմուկի արտանետումներ: Ռենդի Էվերեթ և Արիզոնայի տրանսպորտի դեպարտամենտ
Արիզոնան օգտագործում է Միջազգային անհարթության ինդեքսը (IRI)՝ ճանապարհների վիճակը չափելու համար, և այդ թիվը նվազում է: (IRI-ն անհարթության վիճակագրական տվյալների տեսակ է, որը գրեթե համընդհանուր կերպով օգտագործվում է ազգային հաստատությունների կողմից՝ որպես իրենց ճանապարհային ծածկույթների կառավարման համակարգի արդյունավետության ցուցանիշ: Որքան ցածր է արժեքը, այնքան փոքր է անհարթությունը, ինչը ցանկալի է): 2010 թվականին անցկացված IRI չափումների համաձայն՝ տարածաշրջանի միջպետական ​​մայրուղիների 72%-ը լավ վիճակում է: 2018 թվականին այս համամասնությունը նվազել էր մինչև 53%: Ազգային մայրուղիների համակարգի երթուղիները նույնպես նվազման միտում են ցուցաբերում: 2010 թվականի չափումները ցույց են տվել, որ ճանապարհների 68%-ը լավ վիճակում է: 2018 թվականին այս թիվը նվազել էր մինչև 35%:
Քանի որ ծախսերը մեծացան, և բյուջեն չէր կարողանում բավարարել, 2019 թվականի ապրիլին ADOT-ն սկսեց փնտրել ավելի լավ պահեստավորման տարբերակներ, քան նախորդ գործիքակազմում էր։ 10-15 տարվա նախագծային ժամկետի սահմաններում դեռևս լավ վիճակում գտնվող մայթերի համար, և գերատեսչության համար ավելի ու ավելի կարևոր է դառնում գոյություն ունեցող մայթը լավ վիճակում պահելը, տարբերակները ներառում են ճաքերի կնքումը, ցողիչ կնքումը (նուրբ շերտով թեթև, դանդաղորեն պնդացող ասֆալտային էմուլսիա կիրառելով) կամ առանձին փոսերի վերանորոգումը։ Նախագծային ժամկետը գերազանցող մայթերի համար մեկ տարբերակ է քայքայված ասֆալտը հղկելը և նոր ռետինե ասֆալտե ծածկույթ դնելը։ Սակայն, վերանորոգման ենթակա տարածքի ծավալի պատճառով, սա չափազանց թանկ է։ Ասֆալտե մակերեսի կրկնակի հղկում պահանջող ցանկացած լուծման մեկ այլ խոչընդոտ է այն, որ հղկող սարքավորումները անխուսափելիորեն կազդեն և կվնասեն հիմքում ընկած բետոնին, և բետոնե նյութի կորուստը միացումների մոտ հատկապես լուրջ է։
Ի՞նչ կպատահի, եթե Արիզոնան վերադառնա նախկին PCC ծածկույթին: ADOT-ն գիտի, որ նահանգի բետոնե մայրուղիները նախագծված են երկարատև կառուցվածքային կայունություն ապահովելու համար: Գերատեսչությունը հասկացավ, որ եթե նրանք կարողանան օգտագործել հիմքում ընկած PCC-ն՝ դրա սկզբնական ատամնավոր մակերեսը բարելավելու համար՝ ստեղծելով հանգիստ և երթևեկելի ճանապարհ, վերանորոգված ճանապարհը կարող է ավելի երկար ծառայել և սպասարկման կարիք ունենալ: Այն նաև շատ ավելի քիչ է, քան ասֆալտը:
Ֆինիքսից հյուսիս գտնվող SR 101 մայրուղու վրա իրականացվող նախագծի շրջանակներում AR-ACFC շերտը հեռացվել է, ուստի ADOT-ը տեղադրել է չորս փորձարկման հատված՝ ապագա լուծումներն ուսումնասիրելու համար, որոնք կօգտագործեն առկա բետոնը՝ միաժամանակ ապահովելով հարթություն, անաղմուկ վարում և ճանապարհի լավ տեսք։ Բաժինը վերանայել է ադամանդե հղկումը և Next Generation Concrete Surface (NGCS)-ը, որը կառուցվածք ունի վերահսկվող հողի պրոֆիլ և ընդհանուր բացասական կամ ներքևի կառուցվածք, որը մշակվել է որպես հատկապես ցածր աղմուկ առաջացնող բետոնե ծածկույթ։ ADOT-ը նաև քննարկում է սահող հղկող սարքի (գործընթաց, որի ընթացքում մեքենան գնդիկավոր առանցքակալներն ուղղորդում է ճանապարհի մակերեսին՝ շփման բնութագրերը բարելավելու համար) կամ միկրոֆրեզավորման օգտագործումը՝ բետոնե մակերեսը վերջնական տեսքի բերելու համար։ Յուրաքանչյուր մեթոդ փորձարկելուց հետո ADOT-ը որոշել է, որ ադամանդե հղկմամբ ստացված երկայնական կառուցվածքը ապահովում է հաճելի կորդուրոյի տեսք, ինչպես նաև լավ վարման փորձ (ինչպես ցույց է տալիս IRI-ի ցածր արժեքը) և ցածր աղմուկ։ Ադամանդե հղկման գործընթացը նաև ապացուցել է, որ բավականաչափ նուրբ է բետոնե տարածքները, հատկապես միացումների շուրջը, պաշտպանելու համար, որոնք նախկինում վնասվել էին հղկման հետևանքով։ Ադամանդե հղկումը նաև ծախսարդյունավետ լուծում է։
2019 թվականի մայիսին ADOT-ը որոշեց ադամանդե հղկել SR 202-ի մի փոքր հատված, որը գտնվում է Ֆինիքսի հարավային հատվածում: 15-ամյա AR-ACFC ճանապարհը այնքան փխրուն և շերտավոր էր, որ դիմապակու վրա թափվում էին ազատ քարեր, և վարորդները բողոքում էին, որ դիմապակին ամեն օր վնասվում է թռչող քարերից: Այս տարածաշրջանում վնասի հատուցման պահանջների համամասնությունն ավելի բարձր է, քան երկրի մյուս շրջաններում: Մայթը նույնպես շատ աղմկոտ է և դժվար է երթևեկել: ADOT-ը SR 202-ի կես մղոն երկարությամբ երկու աջակողմյան գոտիների համար ընտրել է ադամանդե հղկված մակերեսներ: Նրանք օգտագործել են բեռնիչ դույլ՝ առկա AR-ACFC շերտը հեռացնելու համար՝ առանց ներքևի բետոնը վնասելու: Բաժինը հաջողությամբ փորձարկել է այս մեթոդը ապրիլին, երբ նրանք մտածում էին PCC ճանապարհ վերադառնալու եղանակների մասին: Նախագծի ավարտից հետո ADOT-ի ներկայացուցիչը նկատեց, որ վարորդը AR-ACFC գոտուց կտեղափոխվի ադամանդե հղկված բետոնե գոտի՝ բարելավված երթևեկության և ձայնային բնութագրերը զգալու համար:
Չնայած բոլոր փորձնական նախագծերը չեն ավարտվել, ծախսերի վերաբերյալ նախնական արդյունքները ցույց են տալիս, որ բետոնե ծածկույթի և ադամանդե հղկման օգտագործման հետ կապված խնայողությունները՝ տեսքը, հարթությունը և ձայնը օպտիմալացնելու համար, կարող են տարեկան մինչև 3.9 միլիարդ դոլարով կրճատել սպասարկման ծախսերը։ 30 տարվա ընթացքում։ Ռենդի Էվերեթ և Արիզոնայի տրանսպորտի դեպարտամենտ
Մոտավորապես այս ժամանակահատվածում Մարիկոպայի կառավարության ասոցիացիան (MAG) հրապարակեց տեղական մայրուղիների աղմուկի և վարելիության գնահատման զեկույց: Զեկույցը նշում է ճանապարհային ցանցի պահպանման դժվարությունը և կենտրոնանում է ճանապարհի աղմուկի բնութագրերի վրա: Հիմնական եզրակացությունն այն է, որ քանի որ AR-ACFC-ի աղմուկի առավելությունը շատ արագ անհետանում է, «ռետինե ասֆալտի ծածկույթի փոխարեն պետք է դիտարկել ադամանդե հողի մշակումը»: Մեկ այլ միաժամանակյա զարգացում է սպասարկման գնման պայմանագիրը, որը թույլ է տալիս ադամանդե հղկում: Կապալառուն հրավիրվել է սպասարկման և շինարարության համար:
ADOT-ը կարծում է, որ ժամանակն է անել հաջորդ քայլը և նախատեսում է SR 202-ի վրա սկսել ավելի մեծ ադամանդե հղկման նախագիծ 2020 թվականի փետրվարին: Նախագիծը ներառում է չորս մղոն երկարությամբ, չորս գոտի լայնությամբ հատված, ներառյալ թեք հատվածները: Տարածքը չափազանց մեծ էր ասֆալտը հեռացնելու համար բեռնիչ օգտագործելու համար, ուստի օգտագործվել է ֆրեզերային մեքենա: Բաժինը կտրում է ռետինե ասֆալտի շերտեր, որպեսզի ֆրեզերային կապալառուն դրանք օգտագործի որպես ուղեցույց ֆրեզերային գործընթացի ընթացքում: Օպերատորի համար ծածկույթի տակ գտնվող PCC մակերեսը տեսնելը հեշտացնելով՝ ֆրեզերային սարքավորումները կարող են կարգավորվել, և հիմքում ընկած բետոնի վնասը կարող է նվազագույնի հասցվել: SR 202-ի վերջնական ադամանդե հղկված մակերեսը համապատասխանում է ADOT-ի բոլոր չափանիշներին՝ այն լուռ է, հարթ և գրավիչ. ասֆալտե մակերեսների համեմատ IRI արժեքը շատ բարենպաստ էր 1920-ական և 1930-ական թվականներին: Այս համեմատելի աղմուկի բնութագրերը կարելի է ստանալ, քանի որ չնայած նոր AR-ACFC սալահատակը մոտ 5 դԲ-ով ավելի լուռ է, քան ադամանդե ծածկույթը, երբ AR-ACFC սալահատակն օգտագործվում է 5-ից 9 տարի, դրա չափման արդյունքները համեմատելի են կամ ավելի բարձր՝ դԲ մակարդակից: Նոր SR 202 ադամանդե ծածկույթի աղմուկի մակարդակը ոչ միայն շատ ցածր է վարորդների համար, այլև մայթը նաև ավելի քիչ աղմուկ է առաջացնում մոտակա համայնքներում:
Նրանց վաղ նախագծերի հաջողությունը դրդեց ADOT-ին սկսել ադամանդե հղկման ևս երեք փորձնական նախագծեր: Լուփ 101 Փրայս Ֆրեյվի ադամանդե հղկումն ավարտվել է: Լուփ 101 Պիմա Ֆրեյվի ադամանդե հղկումը կիրականացվի 2021 թվականի սկզբին, իսկ Լուփ 101 I-17-ից մինչև 75-րդ պողոտա շինարարությունը նախատեսվում է իրականացնել հաջորդ հինգ տարիների ընթացքում: ADOT-ը կհետևի բոլոր կետերի աշխատանքին` ստուգելու միացումների հենարանը, բետոնը թեփոտվել է, ինչպես նաև ձայնի և երթևեկության որակը:
Չնայած բոլոր փորձնական նախագծերը չեն ավարտվել, մինչ այժմ հավաքված տվյալները արդարացնում են ադամանդե հղկման դիտարկումը որպես ստանդարտ հղկման և լցոնման այլընտրանք: Արժեքի ուսումնասիրության նախնական արդյունքները ցույց են տալիս, որ բետոնե ծածկույթի և ադամանդե հղկման օգտագործման հետ կապված խնայողությունները՝ տեսքը, հարթությունը և ձայնը օպտիմալացնելու համար, կարող են կրճատել սպասարկման ծախսերը մինչև 3.9 միլիարդ դոլարով՝ 30 տարվա ընթացքում:
Ֆինիքսում առկա բետոնե ծածկույթն օգտագործելով՝ ոչ միայն կարելի է ընդլայնել սպասարկման բյուջեն և ավելի շատ ճանապարհներ պահել լավ վիճակում, այլև բետոնի դիմացկունությունը ապահովում է, որ ճանապարհների սպասարկման հետ կապված խափանումները նվազագույնի հասցվեն։ Ամենակարևորը, հանրությունը կկարողանա վայելել հարթ և անաղմուկ երթևեկության մակերեսը։
Ռենդի Էվերեթը Կենտրոնական Արիզոնայի տրանսպորտի դեպարտամենտի ավագ վարչության ադմինիստրատոր է:
IGGA-ն ոչ առևտրային առևտրային ասոցիացիա է, որը հիմնադրվել է 1972 թվականին մի խումբ նվիրված ոլորտի մասնագետների կողմից և նվիրված է պորտլանդցեմենտե բետոնի և ասֆալտե մակերեսների համար ադամանդե հղկման և ակոսավորման գործընթացների մշակմանը: 1995 թվականին IGGA-ն միացավ Ամերիկյան բետոնե ծածկույթների ասոցիացիայի (ACPA) դուստր կազմակերպությանը՝ ձևավորելով այսօրվա IGGA/ACPA Բետոնե ծածկույթների պաշտպանության գործընկերությունը (IGGA/ACPA CP3): Այսօր այս գործընկերությունը տեխնիկական ռեսուրս է և ոլորտի առաջատար՝ օպտիմալացված սալահատակային մակերեսների, բետոնե ծածկույթների վերանորոգման և ծածկույթների պաշտպանության համաշխարհային մարքեթինգի ոլորտում: IGGA-ի առաքելությունն է դառնալ առաջատար տեխնոլոգիական և առաջխաղացման ռեսուրս՝ ադամանդե հղկման և ակոսավորման ընդունման և ճիշտ օգտագործման, ինչպես նաև PCC պահպանման և վերականգնման համար: