CHỈ dẫn kỹ THUẬT mặt ĐƯỜNG bê TÔNG NHỰA NÓNG đối với các TUYẾN ĐƯỜNG ô tô có QUY mô GIAO THÔNG lớn

CHỈ DẪN KỸ THUẬT MẶT ĐƯỜNG BÊ TƠNG NHỰA NĨNG ĐỐI VỚI CÁC TUYẾN ĐƯỜNG Ơ TƠ CĨ QUY MƠ GIAO THÔNG LỚN Cơ sở pháp lý TS NGUYỄN QUANG PHÚC Các loại bê tông nhựa (hỗn hợp nhựa) nóng Cấp phối 1/2 rỗng (1/2 hở) Cấp phối chặt Loại hỗn hợp Cấp phối liên tục BTNC ATB Hạt trung MA BTNC25 BTNC19 BTNC12,5 MA12,5 SMA19 SMA12,5 SMA9,5 BTNC9,5 MA9,5 Cát BTNC4,75 MA4,75 3-6 ≤2 Cấp phối gián đoạn OGFC ATPB ATPB37,5 ATPB31,5 BTNR25 BTNR19 ATPB25 3-4 AC (BTNC) Dense graded concrete - Asphalt Concrete ATB: Asphalt Treated Base SMA: Stone Mastic Asphalt AM: Semi (half) open graded Asphalt Mixture-Đá dăm đen OGFC: Open Graded Friction Course ATPB: Asphalt Treated Permeable Base MA: Mastic Asphalt-Gussasphalt-BTN đúc TS NGUYỄN QUANG PHÚC Đá dăm đen AM BTNR37,5 ATB31,5 ATB25 Hạt nhỏ Độ rỗng dư thiết kế (%) BTNR (VN) SMA ATB37,5 Hạt lớn Hạt lớn Cấp phối gián đoạn Cấp phối rỗng (cấp phối hở) Cỡ hạt lớn Cỡ hạt lớn danh (mm) định (mm) AM19 AM12,5 OGFC12,5 37,5 31,5 31,5 25 19 12,5 AM9,5 OGFC9,5 9,5 12,5 4,75 9,5 6-12 50 37,5 37,5 31,5 25 19 ≥18 Tầng mặt Lớp móng Mặt Lớp cắt nứt lan truyền móng gia cố Mặt nước, tạo nhám, giảm ồn Lớp móng nước Lớp mặt NỘI DUNG PHẠM VI ÁP DỤNG THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MẶT ĐƯỜNG VẬT LIỆU & THIẾT KẾ HỖN HỢP THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU TS NGUYỄN QUANG PHÚC HƯ HỎNG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM Nguyên nhân theo báo cáo Cục QLXD Khách Quan Chủ quan Tải Trọng Công tác thiết kế, áp dụng TC chưa Nhiệt Độ Chất lượng thi cơng, kiểm sốt thi cơng chưa tốt HƯ HỎNG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM Định hướng nghiên cứu khắc phục Chất kết dính: Nhựa cải tính, phụ gia cho hỗn hợp Mục tiêu: nâng cao khả cao chất lượng mặt đường BTN Nghiên cứu áp dụng loại vật liệu, kết cấu Cốt liệu: Loại hình cấp phối # cấp phối chặt (SMA ), phụ gia gia cường Loại hình kết cấu mới: Móng cứng, nửa cứng, liên hợp Nâng cao chất lượng công tác quản lý thiết kế thi công mặt đường BTN Hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy trình thiết kế, thi cơng mặt đường BTN Nâng cao hiệu áp dụng hệ thống TC công tác thiết kế, thi công mặt đường BTN Kết cấu áo đường dành cho đường ô tô quy mô giao thông lớn Trung Quốc Lớp mặt (4cm) (Thường dùng lớp BTN AC13, AC16, dùng nhựa Polimer SBS) Lớp mặt (6cm – 8cm) (Thường dùng lớp BTN Polimer AC 20) Lớp mặt (8cm – 10cm) (Thường dùng lớp AC 20) Lớp độ mềm (8cm – 12cm) Lớp móng nửa cứng (20cm – 40 cm) (Cấp phối đá dăm gia cố xi măng) Lớp móng nửa cứng (20cm – 40 cm) (Cấp phối đá dăm gia cố xi măng) Lớp đá dăm đệm (12cm – 15cm) Nền (30cm – 50cm) Kết cấu mặt đường Thơng Hóa Trung Quc Đất/cát/cấp phối đá gia cố CLK vô 30-45 Cấp phối sỏi sạn 15 Cấp phối đá Nền đất Cấp phối đá 15-20 AM-30 SMA-16 AC-25 Đất/cát/cấp phối đá gia cố CLK vô 25-40 10-15 7-12 SMA-16 AC-25 KC2 CÊp phèi sái sạn 25 KC1 AM-Large Stone Asphalt Nền đất I PHẠM VI ÁP DỤNG Thiết kế & thi công kết cấu mặt đường BTN nóng: - Đường cấp III trở lên TCVN4054-2005; Đường cao tốc TCVN5729-2012 - Quy mô giao thông lớn: Ne≥5.106 trục; Xe tải, xe khách N≥1500 xe/ngày đêm.làn xe - Độ dốc dọc lớn 4%; Siêu cao lớn TS NGUYỄN QUANG PHÚC II THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MẶT ĐƯỜNG Tuân thủ nguyên tắc thiết kế cấu tạo Hạn chế xuất sớm vệt hằn bánh xe Sử dụng lớp BTN hạt trung nhiều đá dăm làm lớp mặt: BTNCT12,5; BTNCT19 Lớp móng trên: Tồn khối ATB25, CTB5-6% Lớp móng dưới: CTB4%, CPĐD1, hạn chế dùng CPĐD2, khơng dùng CPTN TS NGUYỄN QUANG PHÚC 10 Lớp móng CPĐD gia cố xi măng Hạn chế nứt phản ánh lên lớp BTN sử dụng lớp lưới địa kỹ thuật rải bề mặt tưới nhựa Chưa có quy trình thi cơng lớp lưới địa kỹ thuật nên cần kết hợp với hãng Thi cơng thí điểm  Đánh giá  Thi công đại trà TS NGUYỄN QUANG PHÚC 35 Lớp móng CPĐD gia cố xi măng  Vị trí: Lớp móng  Tiêu chuẩn: Tuân thủ theo TCVN8858-2011  Các vấn đề cần ý:  Sử dụng cấp phối có số dẻo % cỡ hạt ≤0,075mm nhỏ 5%  Lượng xi măng vừa đủ đạt cường độ chịu nén 14 ngày tuổi đạt ≥1,5MPa Lượng xi măng 3-5% cốt liệu  Xi măng nên có thời gian bắt đầu ninh kết không nhỏ kết thúc ninh kết khơng nhỏ giờ, khơng có xi măng đạt u cầu sử dụng phụ gia làm chậm ninh kết  Phải khống chế chặt độ ẩm lu lèn  Phải tiến hành bảo dưỡng kịp thời TS NGUYỄN QUANG PHÚC 36 Lớp móng bê tơng nhựa Lớp ATB25 Lớp BTNR19 ; BTNR25; BTNR31,5 Tuân thủ TCVN8819-2011 TS NGUYỄN QUANG PHÚC 37 IV THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU BTN  Sức cản ma sát lớn nên hỗn hợp bê tông nhựa chặt thơ khó trộn, rải đầm nén so với hỗn hợp bê tông nhựa chặt mịn hỗn hợp vừa đá dăm  Bảo đảm chất lượng (trang thiết bị thi công, đặc biệt phải đủ loại phương tiện đầm nén)  Kiểm tra chất lượng:độ đồng tiêu chất lượng  Chất lượng thi công (trộn, rải đầm nén) không đồng theo chiều ngang chiều dọc mặt đường yếu tố gây tình trạng phát sinh dạng hư hỏng sớm, kể tượng bong tróc vệt hằn bánh xe TS NGUYỄN QUANG PHÚC 38 Lu lèn bê tông nhựa :  Lu sơ bộ: phải bám sát máy rải để nhanh chóng lu lèn bề mặt nhằm tránh hỗn hợp bị nhiệt; thông thường dùng lu bánh sắt 6-8 lu 1-2 lần/điểm Đối với BTNC 19 thô BTNC 25 thơ dùng lu bánh lốp nhẵn để lu sơ  Giai đoạn lu chặt: Đối với BTNC 19 thô BTNC 25 thô nên dùng lu chấn động để lu chặt trừ trường hợp bề dày lớp hỗn hợp mỏng 50mm, tần suất chấn động lu nên chọn 35-50 Hz với biên độ chấn động 0,3~0,8mm (bề dầy lớp lu lèn lớn cần chọn tần số biên độ chấn động lớn) Mỗi chuyển hướng lu phải tắt chấn động  Giai đoạn lu cuối nên dùng lu bánh thép loại hai bánh lu chấn động tắt chấn động lu lượt mặt lớp BTN khơng cịn vệt hằn 39 IV THI CƠNG VÀ NGHIỆM THU BTN Stt Các khâu cơng nghệ 1* 2* Nhiệt độ đun nóng bitum Nhiệt độ nung sấy cốt liệu trạm trộn chu kỳ 3* Nhiệt độ hỗn hợp BTN khỏi phễu trút 150-170 oC 145-165 oC Nhiệt độ phải loại bỏ hỗn hợp Nhiệt độ xe vận chuyển trường ≥200 oC ≥150 oC ≥195 oC ≥145oC 6** Nhiệt độ rải tương ứng nhiệt độ bề mặt lớp 15-20 oC 20-25 oC 25-30 oC >30 oC ≥140 oC(130 oC) ≥138 oC(128 oC) ≥132 oC(126oC) ≥130 oC(125 oC) ≥135 oC(128 oC) ≥132 oC(126 oC) ≥130 oC(124oC) ≥125 oC(120 oC) TS NGUYỄN QUANG PHÚC Nhiệt độ lúc bắt đầu lu Nhiệt độ bề mặt lớp kết thúc lu lèn, không thấp Nếu dùng lu bánh thép Nếu dùng lu bánh lốp Nếu dùng lu rung Nhiệt độ bề mặt mặt đường BTN cho xe lưu thông, không cao Mác bitum sử dụng 40-50 60-70 160-170 oC 155-165 oC Cao nhiệt độ đun nóng bitum 10-30oC Khơng nhỏ nhiệt độ rải oC 80 oC 85 oC 75 oC 70 oC 80 oC 70 oC 50 oC 50oC 40 IV THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU BTN Thành phần vật liệu Thành liệu phần Sai số cho phép (%) cỡ hạt ≤0,075 ≤2,36 ≥4,75 Kiểm tra mẻ trộn trạm trộn theo phiếu xuất từ máy tính trạm ± 2% ± 5% ± 6% cốt Trị số trung bình cỡ hạt cho tất mẻ trộn ngày sản xuất ± 1% ± 2% ± 2% Kiểm tra ngẫu nhiên lần ngày sản xuất tính trị số trung bình lần ± 2% ± 5% ± 6% Hàm lượng nhựa TS NGUYỄN QUANG PHÚC Nội dung cần kiểm tra tần số kiểm tra Kiểm tra mẻ theo phiếu xuất từ máy tính trạm ± 0,3% Tính trung bình tất mẻ trộn ngày ± 0,1% Tính trung bình lần kiểm tra ngẫu nhiên ngày ± 0,3% Căn kiểm tra So với thành phần cấp phối cốt liệu công thức chế tạo hộn hợp BTN duyệt So với lượng nhựa theo công thức chế tạo hỗn hợp phê duyệt 41 Trạm trộn chu kỳ TS NGUYỄN QUANG PHÚC 42 Trạm trộn liên tục TS NGUYỄN QUANG PHÚC 43 KIỂM SOÁT ĐỘ CHẶT Thực quy định 9.6.4 TCVN 8819:2011 với ý sau: - Mỗi ngày sản xuất trạm trộn phải lấy mẫu tạo mẫu Marshall quy định bảng 11 TCVN 8819:2011 để xác định khối lượng thể tích mẫu io ngày sản xuất thứ i - Trị số o lấy làm tiêu chuẩn kiểm tra trị số trung bình trị số io ngày mà phạm vi đoạn kiểm tra sử dụng hỗn hợp sản xuất trạm - Khoan mẫu cách ngẫu nhiên để ngày cho mẫu hoàn toàn khô xác định dung trọng khô mẫu - Trị số trung bình mẫu dùng làm trị số tn để tính độ chặt K đoạn đường cần kiểm tra - Nếu đoạn đường kiểm tra đồng 2000~2500m2 phải có mẫu khoan để tính tn trung bình quy định 9.6.4 TCVN 8819:2011 - Nếu độ chặt K tính theo tn trung bình mẫu 60% số mẫu khơng đạt 0,98 khoan thêm mẫu để tính trung bình mẫu để đánh giá độ chặt tăng số mẫu khoan lên 12 mẫu đoạn đồng mà độ chặt trung bình 60% số mẫu khơng đạt độ chặt K u cầu phải xem xét việc bóc bỏ lớp BTN lu lèn để làm lại - Trong trường hợp K không đạt yêu cầu nhiều chỗ K lại vượt yêu cầu nên kiểm tra lại mức độ xác đáng o (mức độ tương thích o với đoạn đường kiểm tra) TS NGUYỄN QUANG PHÚC 44 NGHIỆM THU Dựa vào số liệu kiểm tra độ chặt Ki tất mẫu kiểm tra đoạn (tối thiểu km phải có số liệu độ chặt) t – hệ số xác định tùy theo suất bảo đảm số liệu kiểm tra N nhiều hay ít; t xác định cách tra bảng 8; suất bảo đảm cho mặt đường BTN đường cao tốc, đường cấp I, cấp II 95%, đường cấp III, cấp IV 90% Trị số độ chặt đặc trưng cho đoạn Kđt ≥ 0,97 mặt đường BTN đoạn đường đạt yêu cầu nghiệm thu (về tiêu độ chặt lu lèn), khơng tính Kđt cho đoạn u cầu phải có Ktb≥0,98 Cường độ, chiều dày lớp nên theo giá trị đặc trưng Chú ý lượng nhựa hấp phụ vào cốt liệu xác định hàm lượng nhựa Chú ý tiêu độ dẻo Marshall nghiệm thu TS NGUYỄN QUANG PHÚC 45 Lỗ rỗng có khả thấm nhựa (hấp phụ nhựa) a) Vb Vmm Vmb Vba Vsb Lỗ rỗng có khả thấm nước (Phần cốt liệu tỷ trọng khối, không tỷ trọng biểu kiến) Vse Độ rỗng dư nhỏ Lỗ rỗng có khả thấm nước không lấp đầy nhựa (Phần cốt liệu cđa tû träng cèt liƯu) Cèt liƯu Cèt liƯu Bitum Nhùa cã hiƯu Vma Kh«ng khÝ Va NGHIỆM THU b) LƯỢNG NHỰA HẤP PHỤ TRONG CỐT LIỆU KHÔNG TÁCH ĐƯỢC HAO HỤT CÁC THÀNH PHẦN NHẸ TS NGUYỄN QUANG PHÚC 46 Vấn đề độ dẻo mẫu khoan NGHIỆM THU TRÊN MẪU KHOAN TS NGUYỄN QUANG PHÚC TCVN 8819-2011 47 Văn đạo Cục QLXD&CLCTGT TS NGUYỄN QUANG PHÚC 48 ... áo đường dành cho đường ô tô quy mô giao thông lớn Trung Quốc Lớp mặt (4cm) (Thường dùng lớp BTN AC13, AC16, dùng nhựa Polimer SBS) Lớp mặt (6cm – 8cm) (Thường dùng lớp BTN Polimer AC 20) Lớp mặt. .. tầng mặt BTN  Tùy theo quy mô giao thông, tầng mặt BTN bố trí thành lớp Tổng bề dầy tầng mặt BTN cần tuân thủ quy định 2.2.9 22TCN-211:06 Đối với BTNC 12,5 sử dụng làm lớp mặt tầng mặt Đối với. .. ®Êt I PHẠM VI ÁP DỤNG Thiết kế & thi công kết cấu mặt đường BTN nóng: - Đường cấp III trở lên TCVN4054-2005; Đường cao tốc TCVN5729-2012 - Quy mô giao thông lớn: Ne≥5.106 trục; Xe tải, xe khách