АО «ПРИН» Крутой поворот на взлётно-посадочной полосе. (Site Prep Magazine 01/2008)

Крутой поворот на взлётно-посадочной полосе. (Site Prep Magazine 01/2008)

# Проекты
# История
# Дорожное строительство

Знания новичкам

Знания для профи

13.03.2008

Фирма-подрядчик из штата Вирджиния спасает терпящее убытки подразделение, занимающееся ремонтом дорог, благодаря использованию высокоточных, инновационных систем позиционирования в работе над проектом международного аэропорта Даллеса.

Автор статьи: Ричард Рис (Richard Ries)

У вирджинского подразделения по ремонту дорог компании Slurry Pavers дела шли не очень хорошо. В 2001 году, спустя три года после того, как это подразделение начало заниматься ремонтом дорог, оно уже подумывало о распродаже своего оборудования и выходе из бизнеса. Руководство компании Slurry планировали избавиться от подразделения, которое приносило 300000 долларов убытков в год, и сосредоточиться на развитии прибыльных отделений. В качестве отчаянной меры по спасению направления, которое, как считали владельцы компании Slurry Pavers, может быть прибыльным, в августе 2001 года стало назначение Ларри Робертса (Larry Roberts) руководителем отдела по ремонту дорог.

За два года подразделение начало уже приносить прибыль. А в октябре 2006 года подразделение компании Slurry Pavers по ремонту дорог заключило свой самый крупный на сегодня контракт по укреплению дорожных одежд — субподряд от корпорации Lane Construction Corporation (г. Мериден, штат Коннектикут) на работы над новой 4-ой взлётно-посадочной полосой международного аэропорта Даллеса. Для пополнения парка оборудования, необходимого для выполнения работ в таких грандиозных масштабах, компания Slurry должна была продолжать развивать своё дорожное подразделение и вкладывать капитал в новейшие высокотехнологичные решения в области систем позиционирования. Так фирма и поступила, и не прогадала.

Оборудование, которое когда-то компания Slurry Pavers решила выставить на аукцион, напротив, позволило ей справиться с работой над самым крупным на сегодняшний день проектом по стабилизации грунтов, — проектом развития 4-ой взлётно-посадочной полосы международного аэропорта Даллеса.

Секреты успеха

Руководитель проекта Фрэнк Нэш зачерпнул небольшую горстку размельчённого грунта, чтобы проверить размер и влажность гранул.

С 1966 года компания Slurry Pavers оказывает высококачественные услуги по укладке защитного дорожного слоя для заказчиков в Вашингтоне, округ Колумбия. На долю совместного подразделения по ремонту дорог и стабилизации грунтов на сегодняшний день приходится 11% всей прибыли компании. Поскольку инвестиционные обязательства данной сферы деятельности настолько велики как в отношении оборудования, так и в отношении персонала, компания Slurry должна получать один или два крупных проекта ежегодно, которые будут поддерживать работу компании в течение остального периода строительства. Работы по укреплению 4-ой взлётно-посадочной полосы аэропорта Даллеса стали такой поддержкой в 2007 году.

Каковы были предпосылки удивительного поворота событий, которые привели к тому, что компания Slurry выиграла подряд на работы по проекту 4-ой взлётно-посадочной полосы? Во-первых, компания Slurry должны была расширить свой кругозор. «Мы выполняли работы по методике восстановления на всю глубину», — объясняет Робертс. При восстановлении на всю глубину машина проезжает над участком дорожного покрытия, измельчая существующий асфальт и подстилающие материалы. Этот материал, затем, прямо на месте смешивается с цементом, известью или битумной эмульсией, чтобы создать основу для дорожного покрытия. Это быстрый, рентабельный способ восстановления участка дорожной одежды с использованием существующих на месте материалов, что смягчает воздействие на окружающую среду и исключает повреждение подъездных дорог при транспортировке материалов.

«Но у нас не было достаточно контрактов на работы по восстановлению на всю глубину, чтобы наши работники были постоянно одинаково заняты. Поскольку коэффициент использования нашего оборудования был довольно низкий, то мы не получали достаточной отдачи от инвестиций», — поясняет Робертс. Решение было найдено в направлении работ по стабилизации грунтов, где цемент (или известь во влажной среде) перемешивается с грунтами, образуя твёрдое основание для дороги.

Факторы, обеспечившие крутой поворот

Ключевые составляющие работ, проводимых компанией Slurry в рамках проекта по строительству 4-й ВПП аэропорта Даллеса — шихтовочные машины Wirtgen, грейдеры Cat и Volvo, и лазерное и GPS оборудование производства корпорации Topcon

Расширение областей деятельности, связанное с выполнением работ по стабилизации грунтов, требовало от компании Slurry дополнительных инвестиций в оборудование и технологии. От сотрудников компании также требовалось проявить смекалку, когда нужно было найти необходимое оборудование. Поскольку предоставляемые на рынке услуги не удовлетворяли Робертса, он разработал распределитель, который укладывал цемент равномерно и с определённой скоростью. Распределитель с помощью гидропривода управляется водителем из кабины грузового автомобиля, которая оснащена электронным счётчиком, показывающим скорость распределения. Робертс сначала переоснастил своим распределителем несколько старинных военных грузовиков GMC 6x6 времён Второй мировой войны. Система работала настолько хорошо, что теперь она установлена на всех семи грузовиках-распределителях, среди которых есть Peterbilt Model 357 6x6.

В дополнение к модификации тяжёлой техники для выполнения специализированных задач по стабилизации грунтов, компании Slurry необходимо было взять на вооружение технологию, которая позволяла бы выполнять большие объёмы работ с высокой скоростью и точностью. Поскольку организация работала с множеством других подрядчиков, выбор был сделан в пользу лазерных и GPS систем. В работах над проектом Даллеса компания Slurry использовала два лазерных инструмента Topcon PZL-1, GPS-приёмник геодезического класса HiPer+ и технологию Millimeter GPS. Последняя является дополнением к системе Topcon, в которой сочетаются GPS-технологии и уникальный вращающийся лазер, используемый для повышения точности определения GPS-приёмником вертикальной отметки от сантиметров до миллиметров. Компания Slurry установила оборудование фирмы Topcon на два мотогрейдера(Caterpillar 12H и Volvo 720B), чтобы спланировать стабилизированный подстилающий слой с допуском +/-1 см. Главный подрядчик, компания Lane Construction, на своём трейлере установила базовую GPS станцию, с которой в ходе проекта и работали Slurry и остальные субподрядчики.

Робертс говорит, что у него было около двух недель на освоение системы.«Самым главным для меня было научиться доверять оборудованию», — признаётся он. Джон МакКормик (John McCormick), торговый представитель локального дилера Topcon, компании Atlantic Laser, помог Робертсу поверить в возможности оборудования, проведя демонстрацию. «Джон засыпал четвертью кубометра грунта один из наших реперов (который был предварительно внесен в проект)», — объяснил Робертс. — «С помощью технологии Millimeter GPS оператор грейдера освободил репер от грунта, при этом не повредив сам репер».

По словам Робертса, инвестирование Slurry в технологию компании Topcon позволило подрядчику эффективно завершить работы над проектом развития 4-ой взлётно-посадочной полосы международного аэропорта Даллеса. Площадь работ составляла 53.42 га.«Мы бы не смогли выполнить заказ в соответствии с заявленными требованиями, если бы работали по прежней схеме», — говорит он. — «Лазерные и GPS системы теперь являются неотъемлемым оборудованием в нашей работе». Робертс не перестаёт благодарить МакКормика и компанию Atlantic Laser за сервисное обслуживание. Он поведал о GPS-приёмнике, который выпал из грузовика в пятницу, в 10 часов вечера. Приёмник подобрали, но он был повреждён. Робертс позвонил МакКормику. В понедельник утром МакКормик привёз другой приёмник в компанию Slurry, чтобы они продолжали работать с ним, пока сломанный будет находиться в ремонте. «Он пожертвовал своими выходными, чтобы решить проблему, которая возникла целиком по нашей вине. Это описано в моей книге», — говорит Робертс.

Крупномасштабный, но безошибочный
Задача компании Slurry в проекте по аэропорту Даллеса заключалась в подготовке устойчивого основания для взлётно-посадочной полосы и связанной с ней рулёжной дорожки. На участке работали две из четырёх бригад, занимающиеся стабилизацией грунтов. Две другие были заняты в дорожных проектах в штате Вирджиния. Несмотря на большой опыт в управлении крупными проектами, подобные работам над 4-ой взлётно-посадочной полосой, для компании Slurry более характерны дорожные работы, где компания выступает субподрядчиком. «На выполнение большинства наших заданий уходит от одного до трёх дней», — говорит Фрэнк Нэш (Frank Nash), руководитель работ от компании Slurry по проекту 4-ой взлётно-посадочной полосы. — «Это был серьёзный скачок для перехода на новый, более масштабный уровень работ».

В Даллесе необходимо было укладывать цемент равномерно со скоростью 24, 4 кг на квадратный метр. Допуск составлял +2, 7 кг. Бригады Slurry обработали около 534000 квадратных метров (53, 4 га), упрочнение грунта осуществлялось путём смешивания его с цементом. Работа отличалась не только высокими объемами — она также была высокотехнологичной. В задачах, связанных с авиационной промышленностью, величины допустимых ошибок очень и очень малы.

Работы по стабилизации грунтов начались со снятия верхнего слоя почвы. Затем насыпался сортированный, без камней и органических материалов грунт. Потом работники Slurry с заданной скоростью залили портландцемент типа I/II. Цемент смешивался с грунтом, и смесь одновременно распылялась с помощью шихтовочных машин Wirtgen. На площадке работали две машины, принадлежащие компании Slurry — 2500 и 2500S. Соответственно техническим требованиям, 80% почвы, без камней, должно пройти сквозь отверстия решета #4. Квадратные отверстия решета #4 имеют размер 4, 75 мм. Необходимо два-четыре прогона сухого грунта, чтобы получить частицы нужного размера.

Цемент доставлялся на автоцистернах. Потребовалось семь автоцистерн, чтобы заполнить стоящий на участке резервуар (который рабочие называли «свинья»). Когда цемент переливали из «свиньи» в грузовик-распределитель, карманные фильтры ловили цементную пыль, которая иначе могла бы улетучиться, поскольку из загрузочной воронки распределительных машин выходил воздух, вытесняемый поступающим цементом. Фильтры служили для очистки окружающего воздуха. Каждый грузовик-распределитель вмещал 12 тонн цемента и покрывал 464 квадратных метра на 190, 5 метрах трассы.

После засыпки сухим цементом следовала заливка водой. Чтобы держать связь в шумной окружающей обстановке стройплощадки, Нэш разработал свой собственный набор жестов. Разъезжая по 4-ой взлётно-посадочной полосе и наблюдая за своими рабочими, Нэш убирал обе руки с руля, направлял пальцы вниз и покачивал руками. На расстоянии 45 метров оператор шихтовочной машины Wirtgen должен был получить послание и ответить.«Это мой знак, что пора начинать заливать цемент водой», — улыбаясь поясняет Нэш. Так же, как и в случае с цементом, распределение воды строго контролировалось. Средняя скорость расхода составляла от 850 до 1800 литров в минуту. Влажность получаемой смеси должна была составлять около 18%. Сотрудники компании Slurry использовали влагомеры производства Dickey-John для проверки и установки скорости распределения воды, основываясь на величинах влагосодержания окружающих грунтов.

Как только вода попадала на землю, начинался отсчёт времени. Цементная смесь должна была начать уплотняться в течение часа с момента заливки. Рабочие Slurry делали до пяти проходов грунтовыми катками (Caterpillar CP563E или Hamm 3412P), и два прохода катками с гладкими барабанами (Caterpillar CS583). Все проходы, кроме последнего, осуществлялись в вибрационном режиме. Уплотнение проверялось высокоточными измерительными приборами. Как только уплотнение было закончено, в дело вступали грейдеры и заканчивали работу. Профилирование дороги должно было быть окончено в течение трёх часов после того, как вода ушла и смесь затвердела.

На этом работа бригад компании Slurry Pavers заканчивалась. На следующем этапе, поверх наносился связующий битумный слой покрытия, который вулканизировался от пяти до семи дней. Затем следовал 15-ти сантиметровый слой цементно-грунтового основания. На это основание укладывался цемент, толщиной 38-43 см. Цемент смешивали в бетономешалке, установленной на участке и подвозили к взлётно-посадочной полосе на самосвалах. Ни арматурные сетки, ни стержни обычно не использовались для укрепления бетонного дорожного покрытия. В местах, где поверхность взлётно-посадочной полосы в целях снятия напряжённого состояния распиливали поперечными пилами, автоматически забивались дюбеля. Дюбеля также забивались на стыках смежных забетонированных участков. Поверхность вручную разглаживалась при помощи гладилки на длинной ручке, прежде, чем подвергалась влажной чистке. Последним этапом было прорезание канавок по всей длине взлётно-посадочной полосы.

Стабилизация успеха

Для обеспечения безопасности самолётов взлётно-посадочная полоса должна быть построена в соответствии со строгими техническими требованиями.

Компания Slurry Paving начала работать над проектом 4-ой взлётно-посадочной полосы международного аэропорта Даллеса, стоимостью 190 миллионов долларов в октябре 2006 года, и большую часть этой работы выполнила за год. В этом году они ненадолго вернутся к проекту, проведя стабилизацию грунта засыпки в тоннеле, служащим транспортной артерией между взлётно-посадочной полосой и существующим аэродромом. Расширенное и реструктурированное отделение фирмы по восстановлению дорог и стабилизации грунтов сыграло ключевую роль в разработке и развитии взлётно-посадочной полосы. И это не так уж и плохо, учитывая, что подразделение совсем ещё недавно было на грани разорения.

Как им удалось совершить такой скачок? Постоянное совершенствование во всех областях деятельности, от разработки своих собственных технологий и технических средств до освоения новейшего высокотехнологичного оборудования.

Ричард Рис является независимым журналистом, специализирующимся в области строительной промышленности Он проживает в г. Мэдисон, штат Индиана.

Информация о производителях
Caterpillar, www.cat.com
Dickey-John, www.dickey-john.com
Hamm, www.hammcompactors.com
Peterbilt, www.peterbilt.com
Topcon, www.topconpositioning.com
Volvo, www.volvoce.com
Wirtgen, www.wirtgenamerica.com