Naprawa nawierzchni asfaltowej - Autostrada Ayrtona Senna - São Paulo, Brazylia
Autostrada SP-070 jest ważnym połączeniem komunikacyjnym między São Paulo i Campos do Jordão, Vale do Paraíba i Rio de Janeiro, a także główną drogą dojazdową do międzynarodowego lotniska Guarulhos.
Opisy projektów
Sytuacja
Ze względu na nadmierne zużycia nawierzchni, pasy autostrady musiały być odnawiane co około 6 miesięcy przy powtarzających się wysokich kosztach. Oznaczało to również powtarzające się utrudnienia w ruchu, a także marnotrawstwo zasobów.
Poważne uszkodzenia zostały spowodowane pęknięciem odbiciowym z cementowego toru bazowego o grubości 25 cm, który był całkowicie spękany z powodu niestabilnego podłoża i dużego dziennego natężenia ruchu (90 000 pojazdów w jednym kieruneku, z czego ok. 15% to pojazdy ciężarowe).
Projekt ten został wykorzystany jako projekt testowy w ekstremalnych warunkach (niestabilna podstawa) i zwykle takie projekty są zazwyczaj problematyczne przy użyciu produktów zbrojenia asfaltu. W rzeczywistości zainteresowanie tym konkretnym projektem było tak duże, że Uniwersytet w São Paolo był zaangażowany w śledzenie projektu i wspierany przez przeprowadzanie testów na placu budowy, a także analiz.
Rozwiązania
W dniach 18/19 kwietnia 2011 r. na różnych odcinkach pasa nr 4 autostrady zamontowano siatki wzmacniające asfalt S&P. Ponieważ różne sekcje miały różne poziomy stabilności i uszkodzeń, kombinacje siatki i przebiegu zużycia zostały zalecane przez S&P w oparciu o dotkliwość wzorca uszkodzeń. Te sekcje można zobaczyć poniżej:
- km 17+500 do 17+600 Glasphalt G + 5cm CBUQ (nawierzchnia ścieralno-)
- km 17+600 do 17+700 Karbofalt G + 5cm CBUQ
- km 17+700 do 17+850 Karbofalt G + 8cm CBUQ
- km 17+850 do 17+950 Karbofalt G + 5cm CBUQ
- km 17+950 do 18+050 Glasphalt G + 5cm CBUQ
Celem było osiągnięcie znacznego wydłużenia okresów międzyobsługowych poprzez co najmniej podwojenie poprzedniej 6-miesięcznej żywotności cyklu zużycia dzięki zastosowaniu wzmocnień strukturalnego S&P.
Śledzenie projektu
Aby uzyskać bezpośrednie porównanie wpływu siatek zbrojeniowych S&P na konstrukcję drogi, miesiąc później, w maju 2011 r., pas 3 został ponownie utwardzony - ale tym razem bez asfaltowej siatki wzmacniającej konstrukcję. Następnie przeprowadzono dalsze przeglądy autostrady w ciągu następnych miesięcy i lat z następującymi wnioskami:
| Data | Czas | Stan pasa 4 | Stan pasa 3 |
|---|---|---|---|
| 9 lutego 2012 | 10 miesięcy | Stan bardzo dobry | Wykazywały już oznaki degradacji i przeprowadzono punktowe naprawy |
| 17 września 2012 | 17 miesięcy | Stan bardzo dobry | Całkowicie odnowiony po raz drugi, ponieważ pas został uznany za niebezpieczny |
| 23 maja 2013 | 25 miesięcy | Stan dobry | Całkowicie pęknięty i już wymaga ponownego ułożenia |
| 5 czerwca 2014 | 37 miesięcy | Pojawiły się lekkie pęknięcia, ale nie na tyle, aby pas został uznany za niebezpieczny i przeszedł kontrolę zewnętrzną z ARTESP | Całkowicie odnowiony po raz trzeci po nadmiernym pęknięciu, którego doznał |
| 28 stycznia 2015 | 45 miesięcy | Nie zaobserwowano dalszej degradacji i oczekiwano co najmniej kolejnego roku użytkowania |
Redukcja emisji CO₂
Bezpośrednie porównanie między pasami 3 i 4 umożliwiło przeprowadzenie obliczeń przy użyciu danych dotyczących potencjału globalnego ocieplenia z różnych krajowych baz danych, aby wykazać wpływ rozwiązania S&P na redukcję emisji CO₂. Pas 4, wzmocniony materiałami S&P, okazał się znacznie bardziej zrównoważony niż pas 3, który nie był wzmocniony. W ciągu obserwowanego okresu 45 miesięcy redukcja emisji CO₂- ekwiwalentu wyniosła co najmniej 50% tylko na podstawie zużycia materiałów w tym projekcie. Te dane koncentrują się wyłącznie na oszczędnościach materiałowych; rzeczywiste redukcje CO₂ byłyby znacznie wyższe, gdyby uwzględniono dodatkowe czynniki, takie jak frezowanie, transport i inne operacje na placu budowy związane z powtarzającymi się cyklami napraw.
Streszczenie
Podsumowując, wzmocniony pas 4 wykazał żywotność ponad 3 razy dłuższą niż pas 3, który został naprawiony w tym samym czasie. Dzieje się tak pomimo faktu, że pas 4 był wewnętrznym pasem autostrady i dlatego zakładamy, że otrzymałby większe obciążenie ruchem. Nie tylko to, ale pas z siatkami zbrojenia asfaltowego S&P również znacznie przekroczył cel projektu, jakim jest żywotność 12 miesięcy.
Siatki zbrojeniowe S&P są wstępnie impregnowane bitumem, co wraz z otwartą strukturą siatki prowadzi do doskonałego wiązania siatki w warstwach. To wiązanie ma kluczowe znaczenie przy rozważaniu, w jaki sposób działają siatki poprzez pochłanianie i rozprowadzanie sił wywołujących pęknięcia, co z kolei chroni nowy przebieg zużycia, opóźniając rozprzestrzenianie się pęknięć na powierzchnię.
W tym przypadku S&P współpracowało z klientem, aby zapewnić trwałe rozwiązanie pomimo wyzwań związanych z bardzo niestabilną podłożem i dużym obciążeniem ruchem. Więcej informacji można znaleźć na poniższych zdjęciach.
W sierpniu 2015 r. profil drogi musiał zostać całkowicie zmieniony, aby uwzględnić nowe wyjścia dla lotniska. W związku z tym nie było możliwe kontynuowanie śledzenia projektu, ponieważ konstrukcja drogi została całkowicie odnowiona - w tym wymiana niestabilnej podbudowy.
