Kỹ Thuật - Công Nghệ - Kinh tế - Thương mại - Kỹ thuật T H I C Ô N G C Á C L Ớ P K Ế T C Ấ U Á o Đ Ư Ờ N G C Ủ A Đ Ư Ờ N G T H À N H PH Ố Chương 7 7.1. KH ÁI NIỆM C H U NG Xây dựng đường ôtô là m ột công tác gồm nhiều công việc khác nhau, từ việc xây dựng nền đường, mặt đường đến các công trình phụ trên đường như: cầu, kè, tường chắn, nhà cửa, các công trình phòng hộ, biển báo và trang trí cho đường. Khi xây dựng đường thành phố, còn bao gồm cả việc xây dựng đường xe đạp, đường cho người đi bộ, quảng trường, công trình ngầm, trồng cây ven đường và tổ chức chiếu sáng cho đường. V ốn đầu tư cho việc xây dựng đường đô thị thường chiếm một lượng vốn rất lớn trong kinh phí đầu tư xây dựng toàn thành phố. V ốn đầu tư này thường có liên quan mật thiết tới phí tổn vận tải và kinh doanh quản lý đường sau này. N ói chung việc xây dựng đường là một công việc phức tạp phải giải quyết tổng hợp nhiều vấn để cùng một lúc. Đ ể tạo ra m ột cơ cấu hoàn chỉnh về mặt giao thông, liên hệ chặt chẽ các công trình, khu vực trong một thành phố. Đ ó là cơ sở quan trọng hình thành một thành phố hiện đại 7.2. CÁC BỘ PHẬN C Ủ A ĐƯ ỜNG PHỐ V À CHI TIÊT KẾT c ấ u 7.2.1. C ác bộ phận cu a đ ư ờng phô Đường thành phố bao gồm các bộ phận sau: 1. Phần xe chạy (lòng đường): dùng để cho các loại xe đi lại. Trong thành phố thường có các loại xe cơ giới (ôtô, xe điện bánh sắt, bánh hơi, xe máy ...) và xe thô sơ (xe đạp, xe xiclô, xe súc vật kéo) 2. Hè phố (hè và vỉa hè): dùng cho người đi bộ và trồng cây xanh, chiếu sáng 3. Công trình thoát nước ở nền, mặt đường, rãnh biên, rãnh thoát nước, cống ngầm thoát nước, giếng thu, giếng thăm ... 4. Giải cây xanh tác dụng chống bụi, chống ồn, bảo vệ an toàn, lấy bóng mát và tãng vẻ đẹp cho thành phố. 5. Các dấu hiệu trên đường: tổ chức cho xe chạy trật tự, an toàn, nhanh chóng và thông suốt. 1 5 2 6. Các cột điện chiếu sáng, các đường dây bố trí trong phạm vi đường đỏ. Hệ thống công trình đường dây, đường ống ngầm bao gồm: Cáp điện thông tin, ống cấp hơi đốt, cống thoát nước bẩn, cống thoát nước mặt... 7. Công trình thoát nước ngầm. Tuy nhiên không phải bất cứ đường thành phố nào cũng đầy đủ các bộ phận trên. Đường ngoài thành phố thì cơ bản giống đường ôtô thông thường. N goài ra, chỗ giao nhau (nút giao thông), quảng trường, bến xe là những bộ phận thuộc đường thành phố. 7.2.2. Kết cấu áo đường và yêu cầu trong công nghệ xây dựng đường 1. K ết cấu áo đường Kết cấu áo đường được hình thành cần phải đáp ứng yêu cầu về chịu lực thẳng đứng và lực ngang, cũng như các yêu cầu sử dụng khác như độ bằng phẳng, độ nhám. Lực thẳng đứng do tải trọng gây ra sẽ được các lớp kết cấu trong áo đường truyền xuống nền đất. Lực nàm ngang gây ra do lực kéo, lực hãm xe, lực ngang khi xe chạy trong đường vòng gây ra chủ yếu ở lớp trên bể mặt đường mà không truyền sâu xuống lớp dưới. Dựa trên nguvên lý đó, kết cấu áo đường hình thành theo sơ đồ như sau: " Lớp bảo vộ, hao mòn Tầng mặt ''''■>- Lớp mặt chú yếu r Mặt đường (có lớp trên và lớp dưới) Ị- Lớp móng chủ yếu Kết cấu áo đường Tầng móng (nhiều lớp) M óng nền đất (cách (phần trên của nền đường) Lớp móng có chức nãng đặc biệt (cách nước, lớp đệm ...) Ta có thể lấy ví dụ cấu tạo mật đường cấp cao (hình 7.1) ÁO ĐƯỜNG TẦNG MẶT Tầng mỏng 1- Lớp bảo vệ (đối với ảo đường bê tông nhựa Tang mạt VQ áo đường có xừ Ịỷ nhựa thi không có lớp này) 2- Lớp hao mòn (đối với áo dường bê tông nhựa thi đó là bê (ông nhựa mm có bột khoáng) 3- Lởp chiu lực chủ yểu 5 4- Lớp móng trén 5- Lớp móng dưới Đói vơi ớường cấp 5 trở xuống, ảo đường cô thể ch ì gôm tẳng mặt (tẳng mặt kiêm chức năng của tầng móng và tẵng mặt này có thể ch ỉ có lớp bảo vệ rời rạc mà không có lớp hao mòn) H ỉnh 7.1: Cấu tạo các lớp kết cấu áo đường 153 Quá trình công nghệ xây dựng đường được tiến hành như sau: trước hết ta phải coi lóp trên cùng của nền đường (lớp nền đất) là bộ phận của kết cấu mặt đường vì nó tham gia chịu lực thẳng đứng do tải trọng bánh xe gây ra. - Tầng mặt: phần trực tiếp chịu tác dụng của bánh xe (lực đứng và ngang), tác dụng của thiên nhiên (mưa, nắng), cấu tạo gồm vật liệu là loại chịu lực cắt (chống trượt), như vậy vật liệu phải có cường độ cao, có thể được tăng cường bằng lớp chống hao m òn, lớp bảo vệ. - Tầng móng: chủ yếu chịu lực truyền từ tầng mặt xuống. Cấu tạo gồm nhiều lớp vật liệu có cường độ giảm dần vì theo ứng suất giảm dần. Thường chọn loại vật liệu có độ cứng ít biến dạng như: đá dãm, đá sỏi, xỉ, phế liệu công nghiệp ... - Lớp dưới cùng ngoài tác dụng chịu lực còn có khả năng thoát nước cho khô nền, thường dùng cát, sỏi, x ỉ ... Hiểu rõ chức năng của m ỗi lớp trong kết cấu mặt đường mới có thể chọn cấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong m ỗi tầng, lớp được hợp lí hơn và đề xuất đúng các yêu cầu thi công cụ thể. Quá trình cổng nghệ xây dựng dường phải chú ý 3 vấn đề: - Chọn vật liệu thích hợp, chú ý chỉ tiêu kinh tế và phương án phù hợp. - Phối hợp vật liệu tạo ra cấu trúc có cường độ cao. - Q uyết định được biện pháp, trình tự thi công và kĩ thuật thi công thích hợp (kể cả biện pháp và kĩ thuật kiểm tra đánh giá, cường độ và tiêu chuẩn khác đạt được sau khi thi công). 7.3. THI CÔNG LÓP M Ó NG ĐUỜ NG B Ằ N G CÁT, Đ Á D Ă M 7 .3.1. T h i côn g lớp m óng đư ờng bằng cát Thực chất việc thi công m óng đường bằng cát ngoài tác dụng chịu lực, lớp móng bằng cát còn là lớp đệm thoát nước làm khô lớp nền mặt đường. Theo kinh nghiệm các nước tiên tiến, hiệu quả của việc làm khô mạt và m óng nền đất sẽ giảm kinh phí xây dựng và sửa chữa mặt đường, nâng cao tính ổn định cường độ và tàng thời gian sử dạng mạt đường. Có thể tiến hành thi công lớp m óng cát ở 2 dạng: a) L ớ p c á t đệm chứa nước Cấu tạo không có các rãnh hoặc ống thoát nước ra ngoài phạm vi nền đường, ngược lại trong thời gian bất lợi, nước mao dẫn hoặc nước từ dưới lên hay nước từ trên hoặc xung quanh thấm vào mặt đường trong thời gian bất lợi được chứa lại trong các lồ rỗng của tầng cát. Đến mùa khô lại di chuyển đi. Nếu độ ẩm từ 65 - 75 không ảnh hướng 2. Quá trình công nghệ xây dụng đường 154 đến cường độ và tạo ra chế độ thuỷ nhiệt thoả mãn yêu cầu cường độ và ổn định cường độ chung của kết cấu mặt đường (độ ẩm tương đối ở đây là tỉ sô'''' giữa độ ẩm của cát lúc ám nhất và độ chứa ẩm mao dản của cát trong điều kiện cát được đầm nén đạtđộ chặt yêu cầu với hệ sô'''' ÔYC = 0,98, KyC = 1,00. Cát làm tầng đệm chứa nước dùng loạicátđen hệ số thấm K,^ m n g à y đêm , cho Kyc - 1,00, ÔYC = 0,98. Bề dày theo tính toán đủ để chứalượng nước tạora độ ẩm như trên. b ) L ớ p c á t đệm th o á t nước Khác lớp cát đệm chứa nước ở chỗ: nước từ cát sẽ thoát ra ngoài thân nền đường nhờ ống hoặc rãnh bố trí ơ hai bên và thoát ra rãnh biên. Thường dùng cát có hệ số thấm Kị > 3m ngày đêm, nếu bề rộng đường 6 -ỉ- 12m thì Kt = 6 -7-10 m ngàyđêm . So sánh hai phương pháp ta thấy: lớp cát đệm chứa nước yêu cầu độ dày lớn hơn lớp cát đệm thoát nước. Phạm vi sử dụng nơi có cao độ cao mới sử dụng lớp cát đệm thoát nước. Vùng đồng bằng và ven biển thường phải dùng tầng cát đệm chứa nước. Thi công lớp cát theo từng lớp. Bể dày mồi lớp tuỳ theo phương tiện đầm nén nhưng khỏng nhỏ hơn 25cm . Đ ộ chật yêu cầu K yc = 0.98 và kiểm tra hệ số thấm Kị sau khi d ầ m n é n đ ể đ ạ t đ ộ ẩm tốt nhất w0. - Cát hạt nhỏ w0 = 12 4- 14 - Cát hạt lớn w0 < 9 Theo kinh nghiệm thi công: để đầm nén chóng chặt thì độ ám thi công nền lấy bằng 1 -ỉ- 1,4 lần độ ẩm tốt nhất. Lượng nước Q (m2) cần tưới thêm bình quân cho lm 2 lớp cát dày h (m) tính theo công thức: Q = h (w 0 - w )ô X 10 (m 2) Trong đó: w0 và w - độ ẩm tốt nhất và độ ẩm tự nhiên của cát (); s - dung trọng khô của cát (tấnm). Mùa hè lượng nước cần tăng 20. Dùng ôtô phun nước tưới khoảng 2 giờ trước khi thi công. Báo vệ không cho người đi lại trên lớp cát sau khi thị công và 2 - 3 ngày sau thi cổng tiếp lớp trên. 7.3.2. T h i công lớp m óng hoặc mật đường đá dăm Đá dăm có thể làm lớp móng hoặc lớp mặt đường. Nếu dùng làm mặt đường thì cho mật độ sử dụng xe không lớn (N < 300 xengàyđêm ). M ô đun đàn hồi không lớn 155 (E = 800 - 1300 kG cm 2). Do ít bị ảnh hưởng ẩm nên đá dãm làm m óng đường rất tốt (nhất là mặt đường nhựa). a ) C ấ u tạo: Bể dày lớp đá dăm theo thiết k ế thường là m óng hay lớp mặt nhưng tối thiểu không lớn hơn 8cm và bề dày khi ỉu lèn chặt không quá 18cm. Nếu bề dầy quá 18cm phải làm 2 lớp lòng đường của lớp m óng tạo độ dốc 2 bên 3 -í- 4. b ) Yêu cầu vậ t liệu : Cường độ đá phải đồng đều, kích thước đều nhau về hình khối, sắc cạnh, cấp đá theo yêu cầu mật độ xe (bảng 7.1). Bảng 7.1 Loại đá làm m óng, mặt đường đá dăm Tính chất giao thông Cấp hạng đá Lớp dưới Lớp mặt Loại nhẹ N < 200xengàydêm 4 3 Loại vừa N = 200 - 1000 xengàyđêm 4 2 Loại nặng N > 1000 xengày đêm 3 H ình 7.2: c ấ u tạo móng đá dăm - K ích cỡ đá dăm thông thường 40 - 70mm; 50 - 80m m và 60 - 90mm; - Quy định D > D max không quá 10; - Sử dụng vật liệu chèn là đá D < 15 mm và D = 5mm chiếm 85 tổng sô'''' đá chèn để kết cấu chật chẽ. c) Trình tự và n ội du n g thi côn g - Làm khuôn đường - Rải đá dăm, san phẳng tạo mui luyện - Lu mặt đường, không tưới nước cho đá ổn định - Lu mặt đường, có tưới nước, cho đến khi đá không di động nữa - Rải đá chèn - Bảo dưỡng Cõng tác vận chuyển: Khi thi công đổ thành đống, khoảng cách giữa các đống đá dăm là: 1 5 6 Trong đó: Q - thể tích đá dăm của 1 xe (m 1); B - chiều rộng mặt đường (m); h bề đày rải của lớp đá, h ị = K X h; h - bề dày lớp đá thiết kế (đá chặt); K - hệ số dôi (K = 1,25 1,30). Khối lượng đá cần thiết V cho đoạn thi công L là: V = B x h x K x L (n r ) Rải đá: Dùng máy ủi rải đá hoặc máy rải đá tự hành 337, 337A , 337B, 724 có thể rải dày từ 20 - 250mm. Với năng suất 60 - lOOrrrh. Dung tích thùng chứa đá dăm 3 - 4 m \ Thực hiện lốc độ dây chuyền thi công 250 mca. Công tác iu: - Dùng lu bánh nhẵn hoặc đầm rung D -554 đặt trên máy kéo T -16 nặng 2,6 tấn tốc độ di chuyển 1,06 - 19,6 kmh. Chiều rộng dải đầm 2m, nãng suất 120 mYh. Chia làm 3 giai doạn lu: + Giai đoạn lèn xếp (đưa đá dãm về vị trí ổn định), giai đoạn này số lần lu từ 7 - 15 lẩn1 chỗ, tuỳ theo loại đá có cường độ thấp hoặc cao, 3 - 4 lần đầu không tưới nước, những lần sau tưới 4 - 5 lítm 2. Tốc độ lu không lớn hơn 2kmh. + Giai đoạn lèn chặt: tốc độ lu 2 - 2,5 kmh, lu 20 - 30 lầnchỗ, nước tưới cả giai đoạn là 10- 15 lítm 2. + Giai đoạn hình thành lớp vỏ mặt: giai đoạn này nếu làm lớp mặt thì cần sử dụng quá trình lu rải đá chèn số lượng bằng 15 - 25 tổng thế tích đá dăm đã lèn chặt (hoặc 2 - 3 n '''' cho 100 rrr) lượng nước tưới 20 lítrrr. Số lần lu 10 - 20 lầnchỗ. Saj khi thi công nên kiểm tra và nghiệm thu kết quả, sai số cho phép: + Chiều rộng ± lOcm; + Chiều dày (đo 2 - 3 mặt cắt trong 1 km) không giảm so với thiết k ế 10; + Dộ dốc ngang ± 0.5; + Độ bằng phẳng: thước 3m đặt ngang đường khe hớ dưới thước không quá 15mm. 157 7.3.3. Thi cóng móng và mặt đường cấp phối đá dăm đá sỏi không gia cô các chất Hên kết M ặt đư ờn g cấp phối đá dăm , đá sỏ i k h ô n g g ia c ố là h ỗ n h ợ p c á c hạt đá, s ỏ i c ó k íc h c ỡ k h á c n h a u p h ố i h ợ p v ớ i n h a u t h e o m ộ t t ỷ l ệ n h ấ t đ ị n h v à đ ư ợ c đ ầ m c h ặ t ở đ ộ ẩ m t ố t nhất. C ấp phối đá dăm là sản phẩm thu đ ư ợ c sa u k h i m á y n g h iề n đ ã sà n g b ỏ n h ó m hạt lớn n g o à i k ích c ỡ đá q u y địn h . N g o à i ra c ò n lo ạ i c ấ p p h ố i sỏ i thu đ ư ợ c qua b ộ sà n g th eo tỉ lệ x á c địn h . C ấp phối đ á k h ô n g g ia c ố đ ư ợ c d ù n g đ ể là m lớ p m ó n g trong k ết cấ u m ặt đư ờn g trong cá c đ iều k iện sau: - N ền đ ư ờ n g k h ô n g đư ợ c biến d ạ n g quá tiêu ch u ẩ n b iế n d ạ n g c h o p h ép , đ ộ lún dưới trục bánh x e 13T phải n h ỏ hơn 2 m m và m ô đ u n đ àn h ồ i p hải từ 5 0 0 k G c m 2 trở lên (h o ặ c ch í s ố C B R phải lớn hơn 7 ). - T hành phần cấp phối phải bảo đảm y ê u cầu v ề ch ất lư ợ n g , đ ả m b ả o cư ờ n g đ ộ và đ ộ ổn địn h dưới tác dụng của tải trọng trùng phục. . - T ron g trường hợp d ù n g làm lớp m ó n g trên, d ư ớ i lớ p m ặt b ê tô n g nhựa thì phải tưới m ột lớp nhựa dín h bám là bitum lỏ n g h o ặ c nhựa p h a d ầu k h o ả n g 0 ,8 -ỉ- l,0 k G m 2 h o ặ c bàng nhựa nhũ tương phân tích ch ậ m s ố lư ợ n g 1,5 4- 1,6 k g m 2 (h à m lư ợ n g nhựa trong nhũ tư ơng từ 5 0 4- 60 ). Khi vận chuyển vật liệu, cấp phối thì công tác bốc, rót, vận ch uyển đổ vật liệu ra đ ư ờ n g phải được tiến hành cẩn thận đ ể tránh h iện tư ợ n g phân tần g c ủ a vật liệ u . Cần k iếm tra lớp m ó n g trước khi rải lớp đá c ấ p p h ố i k h ô n g g ia c ố và phải b ảo đảm v iệc thoát nước của n ền đ ư ờ n g tốt trong quá trình k hai th ác đ ư ờ n g. V ật liệu là cấp phôi đ á dăm th eo "Q uy đ ịn h thi c ô n g và n g h iệ m thu lớ p cấ p p h ố i clá dãm trong kết cấu m ặt đư ờn g ôtô" 2 2 T C N 2 5 2 - 9 8 . C ó th ể th am k h ả o thành phần cấp phôi th eo q u y địn h ớ b ản g 7-2 . Thi c ô n g m ật đ ư ờ n g cấ p phối tiến hành như sau: 1- R ải san vật liệu V ật liệu được rải và san thành lớp bằng m á y san h o ặ c m á y rải đá. C h iều d ầ y củ a lớp vật liệu sau khi rải được k iểm tra bằng c a o đ ộ tại c á c đ iể m d ọ c th e o tim và m é p đư ờn g Iheo k h o ả n g cá c h lOm m ộ ỉ. Sai s ố c h o p hép cú a 9 5 s ố đ iể m k iế m tra như sau: - V ới cấp phối đá d ù n g làm lớp m ó n g dưới: ± 3 cm . - V ới cấp p hối đá d ù n g làm lớp m ó n g trên: ± 2 cm . - V ớ i cấp phối đá làm lớp m ó n g cứ a m ặt đ ư ờ n g b ê tỏ n g x im ã n g : ± 0 ,5 c m . Đ ộ bằng phầng dưới lớp vât liệu sau k h i san p h ẳ n g k iể m tra b ằn g thước 3 m k h e hở giữ a đ á y thước và lớp m ặt vật liệu: 158 - L ớ p m ó n g dưới: 2 c m - L ớ p m ó n g trên: lc m - M ặt đ ư ờ n g b êtô n g xim ãn g: 0 ,5 c m T rư ờng hợp vật liệu khô hoặc k h ôn g đủ đ ộ ẩm thì phải tiến h ành là m ẩm tại h iện trường như sau: đ ổ vật liệ u thành đ ố n g , d ùng m á y san , san vật liệ u từ c á c đ ố n g thàn h lớ p dày từ 15 - 2 0 c m , b ề rộn g k hoảng 2 ,5 - 3 ,Om rồi d ù n g bình tưới ,tưới ẩm lớ p vật liệ u sau đ ó d ù n g m á y san d ồ n lại thành đ ống; lặp lại th ao tác đ ó đ ến k hi v ậ t liệ u đủ đ ộ ẩm cần th iết. Bảng 7-2. Thành phần cấp phối theo cỡ hạt Thành phần cấp phối theo cỡ hạt SỐ hiệu cấp phối Mồ đun biến dạng kGcrrr Thành phần hạt (mm) qua lỗ sàng () Chỉ số dẻo 50-75 25 20 10 5 2 i 0,5 0,074 Làm lớp mặt 450-650 100 60-90 - 45-75 40-65 20-50 - 15-30 7-12 9-12 2 450-600 - 90-100 - 65-80 50-70 35-55 - Cho khu 3 400-550 - - 90-100 - 55-75 35-65 - 25-45 8-18 vực ẩm ướĩ 4 350-450 - - - 90-100 70-85 45-75 - 25-55 8-20 12-15 5 250-350 - - - 90-100 60-80 - 35-55 10-25 Cho khu 6 100-200 - - - - 80-100 - 40-70 20-35 vực khô Làm ỉớp móng 7 500-700 90-100 55-85 - 35-70 25-60 15-45 - 10-20 5-10 Nhỏ hơn 6 8 500-650 - 90-100 - 60-75 40-60 25-50 - 12-25 5-12 9 450-600 - - 90-100 65-85 45-65 27-55 - 15-30 6-16 10 400-600 - - - 90-100 65-85 40-70 - 18-35 7-18 11 250-400 - - - - 90-100 55-80 - 25-50 18-22 12 - - - - - 80-100 - 30-60 10-25 2 - Lu lèn D ù n g lu ch ấn đ ộ n g loại nặng và lu bánh lốp tải trọng 12T đ ể tiến hành lu lèn . T h e o kinh n g h iệ m , đầu tiên c h o lu chấn đ ộn g (tắt phần ch ấn đ ộ n g ) tác d ụ n g 3 - 4 lư ợ tđ iểm sau đ ó c h o b ộ phận ch ấn đ ộn g làm v iệc và lu tiếp tục k h o ả n g 8 - 1 0 lư ợ tđ iểm . T iế p th eo d ù n g lu bánh lố p lu từ 2 0 - 25 lẩnđ iểm thì c ó thổ đạt đ ến đ ộ ch ặt b ằng 98 đ ộ ch ặt yêu cà u . K hi lu phải đ ảm bảo đủ đ ộ ẩm c h o lớp cấ p p h ối bằng h o ặ c x ấ p x ỉ vớ i đ ộ ẩm tốt nhất. 159 3 - L àm lớp nhựa d ín h bám N ế u ló p m ó n g cấp p h ố i đ á d ăm sử d ụ n g đ ể đ i lạ i sau k h i thi c ô n g thì cầ n tưới m ộ í ỉớp nhựa d ín h bám và rải đá m ạt s ố lư ợ n g 9 - 1 0 lítm 2 và lu b ằn g lu 8 - 10 tấn và s ố lượt lu là 2 - 3 lư ợ tđ iểm 4 - K iể m tra, n g h iệ m thu - T rước khi rải phải k iể m tra ch ấ t lư ợ n g củ a c ấ p p h ố i đá v ề thành phần hạt, đ ộ ẩm th eo s ố lư ợ n g 1 5 ( W k iể m tra m ộ t lần. - K hi thi c ô n g đư ợc 7 0 0 0 m 2 m ặt đ ư ờ n g thì k iể m tra đ ộ ch ặ t tại 3 đ iể m . - K iể m tra c h iề u d à y k ết cấu: sai s ố c h o p h ép là 5 c h iều d à y th iết k ế. Cụ thể là k h ô n g q uá ± lOmm c h o lớp m ó n g dư ới và ± 5 m m c h o ló p m ó n g trên. C ác q u y trình, tiêu ch u ẩn liê n quan: 1) Q u y trình th í n g h iệ m x á c đ ịn h thành p hần hạt T C V N 4 1 9 8 - 9 5 . 2 ) Q u y trình x á c đ ịn h c á c g iớ i h ạn A tterb eg T C V N 4 1 9 7 - 9 5 . 3) Q u y trình th í n g h iệ m x á c đ ịn h h àm lư ợ n g c á c hạt d ẹ t 2 2 T C N 5 7 -8 4 . 4 ) Q u y trình x á c đ ịn h c h ỉ s ố E S, T C V N 3 4 4 - 8 5 . 5 ) Q u y trinh x á c đ ịn h d u n g trọng b ằn g p h ều rót cá t 2 2 T C N 1 3 -7 9 . 7.3.4. Thi công mặt đường láng nhựa T ư ới m ộ t lớ p nhựa trên b ề m ặt ló p m ặt đ ư ờ n g , m ó n g đ ư ờ n g rồi rải m ộ t lớ p vật liệu đá và lu lèn thành m ột ló p m ỏ n g thì g ọ i là m ặt đ ư ờ n g lá n g nhựa m ột lớp. M ặt đ ư ờ n g lá n g nhự a hai lớp h o ặ c ba ló p thì lặp lại q u á trình thi c ô n g trên hai lần h oặc ba lần là h ìn h thành m ặt đ ư ờ n g lá n g nhựa lo ạ i m ộ t lớp, hai lớp, ba lớp c ó c h iề u d ày là 1,0 - l,5 c m , 1,5 - 2 ,5 c m v à 2 ,5 - 3 ,0 c m . C h iều d à y lớn nhất c ủ a m ặt đ ư ờ n g lá n g nhựa thư ờng là k h o ả n g 2 ,5 - 3 ,0 c m . D o c h iề u d à y củ a m ặt đ ư ờ n g lá n g nhự a, nhất là lá n g nhự a m ộ t lớ p tư ơ n g đ ố i m ỏ n g , ảnh h ư ớ n g ít đ ến cư ờ n g đ ộ và đ ộ cứ n g c ủ a k ết cấu m ặt đ ư ờ n g n ên k h ô n g đưa các lớp lá n g nhự a v ào trong tính toán k ết cấ u m ặt đ ư ờ n g . K ết cấ u lớp lá n g nhự a ch ỉ c ó tác d ụ n g làm lớp c h ố n g thấm nư ớc, lớ p h a o m ò n , ló p c h ố n g trơn trượt h o ặ c tăn g cư ờ n g ch ất lư ợn g sử d ụ n g củ a m ặt đ ư ờ n g. M ặt đ ư ờ n g lá n g nhự a d ù n g trong c á c trường hợp sau: 1. L án g nhựa trên m ặt đ ư ờ n g đá dãm (đ á s ỏ i) vớ i lưu lư ợ n g g ia o th ô n g vừa phải (lừ 100 - 200 x e c ó trục sau 10 tấn trong m ộ t n g à y đ ê m ), c ó tác d ụ n g tãng ch ất lư ợn g sử d ụ n g m ặt đ ư ờ n g , g iả m k h ố i lư ợng và c h i p h í b ảo d ư ỡ n g v ớ i s ố v ố n đầu tư k h ô n g lớn. Đ â y là lo ạ i lớp m ặt đ ư ợ c sử d ụ n g p h ổ b iến ở nư ớc ta h iệ n n a y . 2. K h i lớp m ặt đ ư ờ n g nhựa bị h a o m ò n n h iều h o ặ c bị h ó a g ià , dần dần bị rời rạc và nứt n ẻ thì rải th êm m ộ t lớp lá n g nhựa đ ể k h ô i p hụ c và cả i th iện ch ấ t lư ợ n g sử dự ng củ a m ặt đ ư ờ n g. 160 3. K hi lớp m ặt nhự a bị m ài m òn và trở n ên trơn nhẵn thì rải m ộ t lớ p lá n g nhự a đ ể k h ô i p h ụ c bể m ặt và tăn g đ ộ nhám củ a m ặt đ ư ờng. 4 . K h i lớp m ặt là m b ằng h ổn hợp đá trộn nhựa c ó n h iều lỗ rỗ n g th ì c ó th ể lá n g nhựa đ ể bịt k ín , k h ô n g c h o nước thấm v à o trong m ặt đ ư ờ n g. C ác lớ p lá n g nhự a làm v iệ c th eo n g u y ê n lý c h ê m ch èn . Đ ể bảo đảm tác dụn g c h ê m c h è n , c ố t liệ u ở c ù n g m ộ t lớ p phải đ ồ n g đ ều : đ ê cố t liệ u k h ô n g bị rời rạc, nhựa b itu m sử d ụ n g p hải c ó m ộ t đ ộ đ ặ c nhất đ ịn h . Sau k hi thi c ô n g x o n g lớp láng nhựa, th ôn g q ua v iệ c c h ạ y x e , đ ặ c b iệt là tác d ụ n g c ủ a x e c h ạ y v ề m ùa h è đ ể c h o cố t liệu đạt đư ợc vị trí ổn đ ịn h n h ất v à d ín h ch ặ t vớ i b itu m , q u á trình n ày g ọ i là giai đoạn hình thành m ặt đư ờng. T ro n g đ iều k iệ n n h iệt đ ộ c ủ a nư ớc ta n ên d ù n g nhựa bitum đặc c ó đ ộ k im lún 6 0 7 0 h oặc 7 0 1 0 0 . Trình tự thi công T rình tự và y êu cầu thi c ô n g mặt đư ờng lán g nhựa n hư sau: 1. Công tác chuẩn bị bao gồm: C huẩn bị vật liệ u , làm sạ ch lớ p m ó n g trước k hi làm lớ p lá n g nhựa. Y ê u cầ u chuẩn bị cẩn thận ỉớp m ó n g (m ó n g h o ặ c m ặ t đ ư ờ n g c ũ ), lớ p m ó n g h o ặ c b ề m ặt đ ư ờ n g cũ cần phải bằng p h ẳn g, sạ ch sẽ , ch ặ t c h ẽ và đ ú n g đ ộ d ố c n g a n g . 2. Tưới nhựa tlìấm: T rường hợp láng nhựa trên lớp m ó n g đất g ia c ố v ô i h o ặ c x i m ă n g , trên lớ p m ó n g cấp p h ố i đá dãm thì cẩn tưới m ột lớ p nhựa thấm trên lớp m ó n g đ ể tăn g khả n ă n g d ín h bám g iữ a lớp m ặt và lớp m ó n g và tãn g đ ộ ổn đ ịn h vớ i n ư ớ c củ a lớ p m ó n g . T h ư ờ n g d ù n g nhựa b itu m lỏ n g hoặc nhũ tương phân tích c h ậ m đế’ là m lớ p nhựa d ín h bám v ớ i sô'''' lư ợ n g 1,0- 1,5 lítm 2- 3. Tưới nhựa lần thứ nhất; Sau khi đợi lớp nhựa đ ính bám thấm đ ề u x u ố n g ỉớ p m ó n g th ư ờ n g k h o ả n g 1 0 -1 2 g iờ sau khi rải lớp nhựa d ín h bám thì tiến h àn h tưới nhựa lần thứ nhất. N h ự a phải được tưới đ ều , k h ôn g c ó c h ỗ thừa, c h ỗ th iếu nhựa. N ế u d ù n g x e phun tưới nhự a thì phải đ iề u ch ỉn h tố c độ x e ch ạ y và đ ộ m ớ v ò i phun nhựa đ ể b ảo đ ảm lư ợ n g nhựa sử d ụ n g th eo quy đ ịnh. 4. Rái đá lần thứ nhất: Sau khi tưới nhựa phải rải đá n g a y đủ lư ợ n g đ á q u y đ ịn h . R ải đ á x o n g phải d ù n g c h ổ i quét đều ch o đá phủ kín nhựa thành m ộ t lớ p c ó c h iể u d à y như nhau. 5. Lu lèn: Sau khi rải đá đủ ch iểu dài lu thì d ù n g lu bánh cứ n g lo ạ i 6 -H 8 tấn h o ặ c lu bánh lố p c ù n g trọng lư ợ n g lu từ 3 -r 4 lượt c h o đ ến k hi đá ổ n đ ịn h . T ố c đ ộ lu lú c đầu k h ô n g q u á 2 k m h , sau đ ó c ó thê tăng lên m ột ch ú t. V iệ c ỉu lèn p hải tiế n hành n g a y sau khi rải đ á đ ể đảm bảo nhựa d ín h bám tốt với đá. T rình tự và yêu cầu thi c ô n ° lớp thứ hai và lớp thứ ba cũ n ? tiến hành như lớp thứ nhất v à lặp lại c á c trình tự trên. 161 ó. Báo dưỡng trong thời kỳ đầu: Sau khi thi công xong là có thể thông xe ngay, nhưng phải tiến hành bảo dưỡng trong thời gian đầu bằng cách điều chỉnh cho xe chạy đều trên toàn bộ mặt đường để lèn chật đều và nhanh chóng hình thành lớp mặt. Đồng thời phải khống chế tốc độ xe chạy không quá 20kmh. Có thể bù lượng đá mạt thêm vào số lượng tính toán trong bảng 7-3. Bảng 7-3. Số lượng vật liệu dùng để thi công m ật đường láng nhựa rải theo từng lớp Loại kết cấu Số lượng đá (m VlOOOm2) Số lượng nhựa (kGm2) Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Tổng cộngCỡ đá Số lượng Cỡ đá...
Chương 7 THI CÔNG CÁC LỚP KẾT CẤU Á o ĐƯỜNG CỦA ĐƯỜNG THÀNH PHỐ 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG Xây dựng đường ôtô là một công tác gồm nhiều công việc khác nhau, từ việc xây dựng nền đường, mặt đường đến các công trình phụ trên đường như: cầu, kè, tường chắn, nhà cửa, các công trình phòng hộ, biển báo và trang trí cho đường Khi xây dựng đường thành phố, còn bao gồm cả việc xây dựng đường xe đạp, đường cho người đi bộ, quảng trường, công trình ngầm, trồng cây ven đường và tổ chức chiếu sáng cho đường V ốn đầu tư cho việc xây dựng đường đô thị thường chiếm một lượng vốn rất lớn trong kinh phí đầu tư xây dựng toàn thành phố V ốn đầu tư này thường có liên quan mật thiết tới phí tổn vận tải và kinh doanh quản lý đường sau này N ói chung việc xây dựng đường là một công việc phức tạp phải giải quyết tổng hợp nhiều vấn để cùng một lúc Đ ể tạo ra m ột cơ cấu hoàn chỉnh về mặt giao thông, liên hệ chặt chẽ các công trình, khu vực trong một thành phố Đ ó là cơ sở quan trọng hình thành một thành phố hiện đại 7.2 CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG PHỐ VÀ CHI TIÊT KẾT c ấ u 7.2.1 Các bộ phận cua đường phô Đường thành phố bao gồm các bộ phận sau: 1 Phần xe chạy (lòng đường): dùng để cho các loại xe đi lại Trong thành phố thường có các loại xe cơ giới (ôtô, xe điện bánh sắt, bánh hơi, xe máy ) và xe thô sơ (xe đạp, xe xiclô, xe súc vật kéo) 2 Hè phố (hè và vỉa hè): dùng cho người đi bộ và trồng cây xanh, chiếu sáng 3 Công trình thoát nước ở nền, mặt đường, rãnh biên, rãnh thoát nước, cống ngầm thoát nước, giếng thu, giếng thăm 4 Giải cây xanh tác dụng chống bụi, chống ồn, bảo vệ an toàn, lấy bóng mát và tãng vẻ đẹp cho thành phố 5 Các dấu hiệu trên đường: tổ chức cho xe chạy trật tự, an toàn, nhanh chóng và thông suốt 152 6 Các cột điện chiếu sáng, các đường dây bố trí trong phạm vi đường đỏ Hệ thống côn g trình đường dây, đường ống ngầm bao gồm: Cáp điện thông tin, ống cấp hơi đốt, cống thoát nước bẩn, cống thoát nước mặt 7 C ông trình thoát nước ngầm Tuy nhiên không phải bất cứ đường thành phố nào cũng đầy đủ các bộ phận trên Đường ngoài thành phố thì cơ bản giống đường ôtô thông thường N goài ra, chỗ giao nhau (nút giao thông), quảng trường, bến xe là những bộ phận thuộc đường thành phố 7.2.2 Kết cấu áo đường và yêu cầu trong công nghệ xây dựng đường 1 K ết cấu áo đường Kết cấu áo đường được hình thành cần phải đáp ứng yêu cầu về chịu lực thẳng đứng và lực ngang, cũng như các yêu cầu sử dụng khác như độ bằng phẳng, độ nhám Lực thẳng đứng do tải trọng gây ra sẽ được các lớp kết cấu trong áo đường truyền xuống nền đất Lực nàm ngang gây ra do lực kéo, lực hãm xe, lực ngang khi xe chạy trong đường vòng gây ra chủ yếu ở lớp trên bể mặt đường mà không truyền sâu xuống lớp dưới Dựa trên nguvên lý đó, kết cấu áo đường hình thành theo sơ đồ như sau: " Lớp bảo vộ, hao mòn Tầng mặt r Mặt đường '■>- Lớp mặt chú yếu (có lớp trên và lớp dưới) Kết cấu áo đường Ị- Lớp móng chủ yếu Tầng móng (nhiều lớp) M óng nền đất Lớp móng có chức nãng đặc biệt (phần trên của nền đường) (cách nước, lớp đệm ) Ta có thể lấy ví dụ cấu tạo mật đường cấp cao (hình 7.1) Tang mạt ÁO ĐƯỜNG TẦNG MẶT Tầng mỏng 1- Lớp bảo vệ (đối với ảo đường bê tông nhựa 5 VQ áo đường có xừ Ịỷ nhựa thi không có lớp này) 2- Lớp hao mòn (đối với áo dường bê tông nhựa thi đó là bê (ông nhựa mm có bột khoáng) 3- Lởp chiu lực chủ yểu 4- Lớp móng trén 5- Lớp móng dưới Đói vơi ớường cấp 5 trở xuống, ảo đường cô thể ch ì gôm tẳng mặt (tẳng mặt kiêm chức năng của tầng móng và tẵng mặt này có thể ch ỉ có lớp bảo vệ rời rạc mà không có lớp hao mòn) H ỉn h 7.1: Cấu tạo các lớp kết cấu áo đường 153 2 Quá trình công nghệ xây dụng đường Quá trình công nghệ xây dựng đường được tiến hành như sau: trước hết ta phải coi lóp trên cùng của nền đường (lớp nền đất) là bộ phận của kết cấu mặt đường vì nó tham gia chịu lực thẳng đứng do tải trọng bánh xe gây ra - Tầng mặt: phần trực tiếp chịu tác dụng của bánh xe (lực đứng và ngang), tác dụng của thiên nhiên (mưa, nắng), cấu tạo gồm vật liệu là loại chịu lực cắt (chống trượt), như vậy vật liệu phải có cường độ cao, có thể được tăng cường bằng lớp chống hao mòn, lớp bảo vệ - Tầng móng: chủ yếu chịu lực truyền từ tầng mặt xuống Cấu tạo gồm nhiều lớp vật liệu có cường độ giảm dần vì theo ứng suất giảm dần Thường chọn loại vật liệu có độ cứng ít biến dạng như: đá dãm, đá sỏi, xỉ, phế liệu công nghiệp - Lớp dưới cùng ngoài tác dụng chịu lực còn có khả năng thoát nước cho khô nền, thường dùng cát, sỏi, x ỉ Hiểu rõ chức năng của m ỗi lớp trong kết cấu mặt đường mới có thể chọn cấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong m ỗi tầng, lớp được hợp lí hơn và đề xuất đúng các yêu cầu thi công cụ thể Quá trình cổn g nghệ xây dựng dường phải chú ý 3 vấn đề: - Chọn vật liệu thích hợp, chú ý chỉ tiêu kinh tế và phương án phù hợp - Phối hợp vật liệu tạo ra cấu trúc có cường độ cao - Q uyết định được biện pháp, trình tự thi công và kĩ thuật thi công thích hợp (kể cả biện pháp và kĩ thuật kiểm tra đánh giá, cường độ và tiêu chuẩn khác đạt được sau khi thi công) 7.3 THI CÔNG LÓP MÓNG ĐUỜNG BẰNG CÁT, Đ Á DĂM 7.3.1 T hi công lớp m óng đường bằng cát Thực chất việc thi công m óng đường bằng cát ngoài tác dụng chịu lực, lớp móng bằng cát còn là lớp đệm thoát nước làm khô lớp nền mặt đường Theo kinh nghiệm các nước tiên tiến, hiệu quả của việc làm khô mạt và móng nền đất sẽ giảm kinh phí xây dựng và sửa chữa mặt đường, nâng cao tính ổn định cường độ và tàng thời gian sử dạng mạt đường Có thể tiến hành thi công lớp móng cát ở 2 dạng: a) Lớp cát đệm chứa nước Cấu tạo không có các rãnh hoặc ống thoát nước ra ngoài phạm vi nền đường, ngược lại trong thời gian bất lợi, nước m ao dẫn hoặc nước từ dưới lên hay nước từ trên hoặc xung quanh thấm vào mặt đường trong thời gian bất lợi được chứa lại trong các lồ rỗng của tầng cát Đến mùa khô lại di chuyển đi Nếu độ ẩm từ 65 - 75% không ảnh hướng 154 đến cường độ và tạo ra ch ế độ thuỷ nhiệt thoả mãn yêu cầu cường độ và ổn định cường độ chung của kết cấu mặt đường (độ ẩm tương đối ở đây là tỉ sô' giữa độ ẩm của cát lúc ám nhất và độ chứa ẩm mao dản của cát trong điều kiện cát được đầm nén đạtđộ chặt yêu cầu với hệ sô' ÔYC = 0,98, KyC = 1,00 Cát làm tầng đệm chứa nước dùng loạicátđen hệ sốthấm K,^ m /n g à y đêm , cho Kyc - 1,00, ÔYC= 0,98 Bề dày theo tính toán đủ để chứalượng nước tạora độ ẩm như trên b) Lớp cát đệm thoát nước Khác lớp cát đệm chứa nước ở chỗ: nước từ cát sẽ thoát ra ngoài thân nền đường nhờ ống hoặc rãnh bố trí ơ hai bên và thoát ra rãnh biên Thường dùng cát có hệ số thấm Kị > 3m /ngày đêm , nếu bề rộng đường 6 -ỉ- 12m thì Kt = 6 -7-10 m /ngàyđêm So sánh hai phương pháp ta thấy: lớp cát đệm chứa nước yêu cầu độ dày lớn hơn lớp cát đệm thoát nước Phạm vi sử dụng nơi có cao độ cao mới sử dụng lớp cátđệm thoát nước Vùng đồng bằng và ven biển thường phải dùng tầng cát đệm chứa nước Thi công lớp cát theo từng lớp Bể dày m ồi lớp tuỳ theo phương tiện đầm nén nhưng khỏng nhỏ hơn 25cm Đ ộ chật yêu cầu K yc = 0.98 và kiểm tra hệ số thấm Kị sau khi dầm nén để đạt độ ẩm tốt nhất w0 - Cát hạt nhỏ w0 = 12 4- 14% - Cát hạt lớn w0 < 9% Theo kinh nghiệm thi công: để đầm nén chóng chặt thì độ ám thi công nền lấy bằng 1 -ỉ- 1,4 lần độ ẩm tốt nhất Lượng nước Q (//m2) cần tưới thêm bình quân cho lm 2 lớp cát dày h (m ) tính theo công thức: Q = h (w 0 - w )ô X 10 (//m 2) Trong đó: w0 và w - độ ẩm tốt nhất và độ ẩm tự nhiên của cát (%); s - dung trọng khô của cát (tấn/m) Mùa hè lượng nước cần tăng 20% Dùng ôtô phun nước tưới khoảng 2 giờ trước khi thi công Báo vệ không cho người đi lại trên lớp cát sau khi thị công và 2 - 3 ngày sau thi cổng tiếp lớp trên 7.3.2 T hi công lớp m óng hoặc mật đường đá dăm Đá dăm có thể làm lớp móng hoặc lớp mặt đường Nếu dùng làm mặt đường thì cho mật độ sử dụng xe không lớn (N < 300 xe/ngàyđêm ) M ô đun đàn hồi không lớn 155 (E = 800 - 1300 kG /cm 2) Do ít bị ảnh hưởng ẩm nên đá dãm làm m óng đường rất tốt (nhất là mặt đường nhựa) a) C ấu tạo: Bể dày lớp đá dăm theo thiết k ế thường là móng hay lớp mặt nhưng tối thiểu không lớn hơn 8cm và bề dày khi ỉu lèn chặt không quá 18cm Nếu bềdầy quá 18cm phải làm 2 lớp lòng đường của lớp m óng tạo độ dốc 2 bên 3 -í- 4% b ) Yêu cầu vật liệu: Cường độ đá phải đồng đều, kích thước đều nhauvề hình khối, sắc cạnh, cấp đá theo yêu cầu mật độ xe (bảng 7.1) Bảng 7.1 Loại đá làm móng, mặt đường đá dăm Cấp hạng đá Tính chất giao thông Lớp dưới Lớp mặt Loại nhẹ N < 200xe/ngàydêm 4 3 Loại vừa N = 200 - 1000 xe/ngàyđêm Loại nặng N > 1000 xe/ngày đêm 4 2 3 H ình 7.2: cấ u tạo móng đá dăm - Kích cỡ đá dăm thông thường 40 - 70mm; 50 - 80mm và 60 - 90mm; - Quy định D > D max không quá 10%; - Sử dụng vật liệu chèn là đá D < 15 mm và D = 5mm chiếm 85% tổng sô' đá chèn để kết cấu chật chẽ c) Trình tự và nội dung thi công - Làm khuôn đường - Rải đá dăm, san phẳng tạo mui luyện - Lu mặt đường, không tưới nước cho đá ổn định - Lu mặt đường, có tưới nước, cho đến khi đá không di động nữa - Rải đá chèn - Bảo dưỡng • Cõng tác vận chuyển: Khi thi công đổ thành đống, khoảng cách / giữa các đống đá dăm là: 156 Trong đó: Q - thể tích đá dăm của 1 xe (m 1); B - chiều rộng mặt đường (m); h| bề đày rải của lớp đá, h ị = K X h; h - bề dày lớp đá thiết kế (đá chặt); K - hệ số dôi (K = 1,25 1,30) Khối lượng đá cần thiết V cho đoạn thi công L là: V = B x h x K x L (nr) • Rải đá: Dùng máy ủi rải đá hoặc máy rải đá tự hành 337, 337A , 337B, 724 có thể rải dày từ 20 - 250mm Với năng suất 60 - lOOrrr/h Dung tích thùng chứa đá dăm 3 - 4 m \ Thực hiện lốc độ dây chuyền thi công 250 m/ca • Công tác iu: - Dùng lu bánh nhẵn hoặc đầm rung D -554 đặt trên máy kéo T -16 nặng 2,6 tấn tốc độ di chuyển 1,06 - 19,6 km/h Chiều rộng dải đầm 2m, nãng suất 120 mYh Chia làm 3 giai doạn lu: + Giai đoạn lèn xếp (đưa đá dãm về vị trí ổn định), giai đoạn này số lần lu từ 7 - 15 lẩn/1 chỗ, tuỳ theo loại đá có cường độ thấp hoặc cao, 3 - 4 lần đầu không tưới nước, những lần sau tưới 4 - 5 lít/m 2 Tốc độ lu không lớn hơn 2km/h + Giai đoạn lèn chặt: tốc độ lu 2 - 2,5 km/h, lu 20 - 30 lần/chỗ, nước tưới cả giai đoạn là 10- 15 lít/m 2 + Giai đoạn hình thành lớp vỏ mặt: giai đoạn này nếu làm lớp mặt thì cần sử dụng quá trình lu rải đá chèn số lượng bằng 15 - 25% tổng thế tích đá dăm đã lèn chặt (hoặc 2 - 3 n ' cho 100 rrr) lượng nước tưới 20 lít/rrr Số lần lu 10 - 20 lần/chỗ Saj khi thi công nên kiểm tra và nghiệm thu kết quả, sai số cho phép: + Chiều rộng ± lOcm; + Chiều dày (đo 2 - 3 mặt cắt trong 1 km) không giảm so với thiết k ế 10%; + Dộ dốc ngang ± 0.5%; + Độ bằng phẳng: thước 3m đặt ngang đường khe hớ dưới thước không quá 15mm 157 7.3.3 Thi cóng móng và mặt đường cấp phối đá dăm đá sỏi không gia cô các chất Hên kết Mặt đường cấp phối đá dăm, đá sỏi không gia c ố là hỗn hợp các hạt đá, sỏi có kích cỡ khác nhau phối hợ p với nhau th eo m ộ t tỷ lệ n h ất đ ịn h và đư ợc đ ầ m chặt ở đ ộ ẩ m tốt nhất Cấp phối đá dăm là sản phẩm thu được sau khi m áy n ghiền đã sàng bỏ nhóm hạt lớn ngoài kích cỡ đá quy định N goài ra cò n loại cấp phối sỏ i thu được qua bộ sàn g theo tỉ lệ x á c đ ịn h C ấp p hối đ á k h ô n g g ia c ố đ ư ợ c d ù n g đ ể là m lớ p m ó n g tron g k ết cấ u m ặt đường trong các điều kiện sau: - N ền đường không được biến dạng quá tiêu chuẩn biến dạng ch o phép, độ lún dưới trục bánh xe 13T phải n h ỏ hơn 2m m và m ôđun đàn h ồi phải từ 5 0 0 k G /cm 2trở lên (hoặc chí s ố CBR phải lớn hơn 7) - Thành phần cấp phối phải bảo đảm yêu cầu về chất lượng, đảm bảo cường độ và độ ổn định dưới tác dụng của tải trọng trùng phục - Trong trường hợp dùng làm lớp m ón g trên, dưới lớp m ặt b êtôn g nhựa thì phải tưới m ột lớp nhựa d ín h bám là bitum lỏ n g h o ặ c nhựa p h a d ầu k h o ả n g 0 ,8 -ỉ- l,0 k G /m 2 h o ặ c bàng nhựa nhũ tương phân tích ch ậ m s ố lư ợ n g 1,5 4- 1,6 k g /m 2 (h à m lư ợ n g nhựa trong nhũ tư ơng từ 5 0 4- 60% ) Khi vận chuyển vật liệu, cấp phối thì công tác bốc, rót, vận chuyển đổ vật liệu ra đường phải được tiến hành cẩn thận để tránh hiện tượng phân tầng củ a vật liệu Cần k iếm tra lớp m ó n g trước khi rải lớp đá c ấ p p h ố i k h ô n g g ia c ố và p hải b ảo đ ảm việc thoát nước của nền đường tốt trong quá trình khai thác đường V ật liệu là cấp p hôi đ á dăm th eo "Q uy đ ịn h thi c ô n g và n g h iệ m thu lớ p cấ p p h ố i clá dãm trong kết cấu mặt đường ôtô" 22T C N 252 - 98 C ó thể tham khảo thành phần cấp phôi theo quy định ớ bảng 7-2 Thi côn g mật đường cấp phối tiến hành như sau: 1-Rải san vật liệu V ật liệu được rải và san thành lớp bằng m áy san h o ặ cm á y rải đá C hiều d ầ y củ a lớp vật liệu sau khi rải được k iểm tra b ằng c a o đ ộ tại c á c đ iể m d ọ c th e o tim và m é p đ ư ờn g Iheo khoảng cách lOm m ộỉ Sai s ố ch o phép cúa 95% s ố đ iểm kiếm tra như sau: - Với cấp phối đá dùng làm lớp m ón g dưới: ± 3cm - Với cấp phối đá dùng làm lớp m ón g trên: ± 2cm - V ới cấp phối đá làm lớp m óng cứa mặt đường b êtỏng xim ãng: ± 0 ,5 cm Đ ộ bằng phầng dưới lớp vât liệu sau khi san p hẳn g k iể m tra bằng thước 3m k h e hở giữa đáy thước và lớp mặt vật liệu: 158 - L ớp m ón g dưới: 2cm - L ớp m ón g trên: lc m - M ặt đường bêtông xim ãng: 0,5cm Trường hợp vật liệu khô hoặc không đủ độ ẩm thì phải tiến hành làm ẩm tại hiện trường như sau: đổ vật liệu thành đống, dùng m áy san, san vật liệu từ cá c đ ốn g thành lớp dày từ 15 - 2 0 c m , b ề rộn g k h oản g 2 ,5 - 3 ,Om rồi d ù n g bình tưới ,tưới ẩm lớ p vật liệ u sau đ ó dùng m áy san dồn lại thành đống; lặp lại thao tác đó đến khi vật liệu đủ độ ẩm cần thiết Bảng 7-2 Thành phần cấp phối theo cỡ hạt Thành phần cấp phối theo cỡ hạt SỐ Mồ đun Thành phần hạt (mm) qua lỗ sàng (%) hiệu biến dạng 25 20 10 5 2 i Chỉ số dẻo 0,5 0,074 cấp kG/crrr 50-75 phối Làm lớp mặt ] 450-650 100 60-90 - 45-75 40-65 20-50 - 15-30 7-12 9-12 2 450-600 - 90-100 - 65-80 50-70 35-55 - Cho khu 3 400-550 - - 90-100 - 55-75 35-65 - 25-45 8-18 vực ẩm ướĩ 4 350-450 -• - - 90-100 70-85 45-75 - 25-55 8-20 12-15 5 250-350 - - - 90-100 60-80 - 35-55 10-25 Cho khu 6 100-200 - - - - 80-100 - 40-70 20-35 vực khô Làm ỉớp móng 7 500-700 90-100 55-85 - 35-70 25-60 15-45 - 10-20 5-10 Nhỏ hơn 6 8 500-650 - 90-100 - 60-75 40-60 25-50 - 12-25 5-12 9 450-600 - - 90-100 65-85 45-65 27-55 - 15-30 6-16 10 400-600 - - - 90-100 65-85 40-70 - 18-35 7-18 11 250-400 - - - - 90-100 55-80 - 25-50 18-22 12 - - - - - 80-100 - 30-60 10-25 2- Lu lèn D ùng lu chấn đ ộn g loại nặng và lu bánh lốp tải trọng 12T đ ể tiến hành lu lèn T heo kinh n gh iệm , đầu tiên ch o lu chấn động (tắt phần chấn đ ộ n g) tác d ụng 3 - 4 lư ợt/điểm sau đó ch o bộ phận chấn động làm việc và lu tiếp tục khoảng 8 - 1 0 lư ợt/điểm T iếp theo d ùn g lu bánh lốp lu từ 2 0 - 25 lẩn/điểm thì có thổ đạt đến độ chặt bằng 98% đ ộ chặt yêu càu K hi lu phải đảm bảo đủ độ ẩm ch o lớp cấp phối bằng h oặc xấp x ỉ với đ ộ ẩm tốt nhất 159 3- Làm lớp nhựa dính bám N ếu lóp m ón g cấp phối đá dăm sử dụng để đi lại sau khi thi cô n g thì cần tưới m ộí ỉớp nhựa d ín h bám và rải đá m ạt s ố lư ợ n g 9 - 1 0 lít/m 2 và lu b ằn g lu 8 - 10 tấn và s ố lượt lu là 2 - 3 lượt/điểm 4 - K iểm tra, n g h iệm thu - Trước khi rải phải k iểm tra ch ất lư ợn g củ a cấ p phối đá về thành phần hạt, độ ẩm theo số lượng 1 5 (W kiểm tra m ột lần - K hi thi cô n g được 7 0 0 0 m 2 m ặt đường thì k iểm tra đ ộ chặt tại 3 đ iểm - K iểm tra ch iều d ày kết cấu: sai s ố c h o p hép là 5% ch iều d ày th iết k ế Cụ thể là k hôn g quá ± lOmm ch o lớp m ón g dưới và ± 5m m ch o lóp m ón g trên C ác quy trình, tiêu chuẩn liên quan: 1) Q uy trình thí n gh iệm xác định thành phần hạt T C V N 4 1 9 8 -9 5 2) Q uy trình xác định các giớ i hạn A tterbeg T C V N 4 1 9 7 -9 5 3) Q uy trình thí n gh iệm xác định hàm lượng cá c hạt d ẹt 22T C N 5 7 -8 4 4 ) Q u y trình xác định ch ỉ s ố ES, T C V N 3 4 4 -8 5 5) Q uy trinh xác định dung trọng bằng phều rót cát 22T C N 13-79 7.3.4 Thi công mặt đường láng nhựa Tưới m ột lớp nhựa trên bề m ặt lóp m ặt đư ờng, m ó n g đường rồi rải m ột lớp vật liệu đá và lu lèn thành m ột lóp m ỏn g thì g ọ i là m ặt đường láng nhựa m ột lớp M ặt đường láng nhựa hai lớp hoặc ba lóp thì lặp lại quá trình thi cô n g trên hai lần hoặc ba lần là hình thành mặt đường láng nhựa loại m ột lớp, hai lớp, ba lớp có ch iều dày là 1,0 - l,5 c m , 1,5 - 2,5cm và 2,5 - 3,0cm C hiều dày lớn nhất của m ặt đường láng nhựa thường là khoảng 2,5 - 3,0cm D o chiều dày của mặt đường láng nhựa, nhất là láng nhựa m ột lớp tương đối m ỏng, ảnh hư ớng ít đến cư ờ ng đ ộ và đ ộ cứ n g củ a kết cấu m ặt đư ờng nên k h ôn g đưa các lớp láng nhựa vào trong tính toán kết cấu m ặt đường K ết cấu lớp láng nhựa chỉ có tác dụng làm lớp ch ố n g thấm nước, lớp hao m òn, lóp ch ốn g trơn trượt hoặc tăng cường chất lượng sử dụng của mặt đường M ặt đường láng nhựa dùng trong các trường hợp sau: 1 L án g nhựa trên m ặt đ ư ờ n g đá dãm (đ á s ỏ i) vớ i lưu lư ợ n g g ia o th ô n g vừa phải (lừ 100 - 200 x e c ó trục sau 10 tấn trong m ộ t n g à y đ ê m ), c ó tác d ụ n g tãng ch ất lư ợng sử dụng mặt đường, giảm khối lượng và chi phí bảo dưỡng với số vốn đầu tư không lớn Đ ây là loại lớp m ặt được sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay 2 K hi lớp mặt đường nhựa bị hao m òn nhiều hoặc bị hóa già, dần dần bị rời rạc và nứt nẻ thì rải thêm m ột lớp láng nhựa để k hôi phục và cải thiện chất lượng sử dựng của mặt đường 160 3 K hi lớp mặt nhựa bị m ài m òn và trở nên trơn nhẵn thì rải m ộ t lớp láng nhựa đ ể khôi phục bể mặt và tăng độ nhám của mặt đường 4 K hi lớp mặt làm bằng hổn hợp đá trộn nhựa có nhiều lỗ rỗng thì có thể láng nhựa đ ể bịt kín, không ch o nước thấm vào trong mặt đường Các lớp láng nhựa làm v iệc theo nguyên lý chêm chèn Đ ể bảo đảm tác dụng chêm chèn, cốt liệu ở cùng m ột lớp phải đ ồ n g đều: đ ê cố t liệu k h ô n g bị rời rạc, nhựa bitum sử dụng phải c ó m ộ t đ ộ đ ặc nhất đ ịn h Sau khi thi cô n g x o n g lớp láng nhựa, thông qua v iệc ch ạ y x e , đ ặc biệt là tác d ụng củ a x e ch ạy về m ùa h è để ch o cốt liệu đạt được vị trí ổn định nhất và dính chặt với b itum , quá trình này g ọ i là giai đoạn hình thành m ặt đường T rong điều kiện n hiệt độ củ a nước ta nên dùng nhựa bitum đặc có độ kim lún 6 0 /7 0 hoặc 7 0 /1 0 0 Trình tự thi công Trình tự và yêu cầu thi công mặt đường láng nhựa như sau: 1 Công tác chuẩn bị bao gồm: C huẩn bị vật liệ u , làm sạ ch lớ p m ó n g trước khi làm lớp láng nhựa Y êu cầu chuẩn bị cẩn thận ỉớp m ón g (m óng hoặc m ặt đường cũ ), lớp m óng hoặc bề mặt đường cũ cần phải bằng phẳng, sạch sẽ, chặt ch ẽ và đúng độ dốc ngang 2 Tưới nhựa tlìấm: T rường hợp láng nhựa trên lớp m ó n g đất g ia c ố v ô i h o ặ c x i m ă n g , trên lớp m ó n g cấp phối đá dãm thì cẩn tưới m ột lớp nhựa thấm trên lớp m ón g đ ể tăng khả năng dính bám giữa lớp mặt và lớp m óng và tãng độ ổn định với nước của lớp m óng T hường dùng nhựa bitum lỏng hoặc nhũ tương phân tích ch ậm đế’ làm lớp nhựa dính bám v ớ i sô' lư ợ n g 1,0- 1,5 lít/m 2- 3 Tưới nhựa lần thứ nhất; Sau khi đợi lớp nhựa đ ính bám thấm đ ề u x u ố n g ỉớ p m ó n g thường k hoản g 1 0 -1 2 g iờ sau khi rải lớp nhựa dính bám thì tiến hành tưới nhựa lần thứ nhất N hựa phải được tưới đều, không có ch ỗ thừa, ch ỗ thiếu nhựa N ếu dùng xe phun tưới nhựa thì phải điều chỉnh tốc độ xe chạy và độ m ớ vòi phun nhựa để bảo đảm lượng nhựa sử dụng theo quy định 4 Rái đá lần thứ nhất: Sau khi tưới nhựa phải rải đá n g a y đủ lư ợ n g đ á q u y đ ịn h R ải đá xon g phải dùng ch ổi quét đều cho đá phủ kín nhựa thành m ột lớp có chiểu dày như nhau 5 Lu lèn: Sau khi rải đá đủ ch iểu dài lu thì d ù n g lu bánh cứ n g lo ạ i 6 -H 8 tấn h o ặ c lu bánh lố p c ù n g trọng lư ợ n g lu từ 3 -r 4 lượt c h o đ ến k h i đá ổ n đ ịn h T ố c đ ộ lu lú c đầu k h ôn g q uá 2k m /h , sau đ ó có thê tăng lên m ột chút V iệ c ỉu lèn phải tiến hành n g a y sau khi rải đá đ ể đảm bảo nhựa dính bám tốt với đá Trình tự và yêu cầu thi c ô n ° lớp thứ hai và lớp thứ ba cũ n ? tiến hành như lớp thứ nhất và lặp lại c á c trình tự trên 161 ó Báo dưỡng trong thời kỳ đầu: Sau khi thi công xong là có thể thông xe ngay, nhưng phải tiến hành bảo dưỡng trong thời gian đầu bằng cách điều chỉnh cho xe chạy đều trên toàn bộ mặt đường để lèn chật đều và nhanh chóng hình thành lớp mặt Đồng thời phải khống chế tốc độ xe chạy không quá 20km/h Có thể bù lượng đá mạt thêm vào số lượng tính toán trong bảng 7-3 Bảng 7-3 Số lượng vật liệu dùng để thi công m ật đường láng nhựa rải theo từng lớp Số lượng đá (m VlOOOm2) Số lượng nhựa (kG/m2) Loại Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Tổng kết cấu cộng Lần 1 Lần 2 Lần 3 Một lớp Hai lớp Cỡ đá Số lượng Cỡ đá Số lượng Cỡ đá Số lượng Ba lớp 5-10 7-9 1,0-1,2 1,0-1,2 1*4-1,6 1,4-1,6 10-15 12-14 1,6-1,8 2,6-3,0 1.6-1,8 2,8-3,2 10-20 16-18 5-10 7-8 1,6-1,8 1,0-1,2 3,8-4,4 1,8-2,0 1,0-1,2 4,0-4.6 15-25 18-20 5-10 7-8 1,2-1,4 1,2-1,4 15-25 18-20 10-15 12-24 5-10 7-8 1,0-1.2 1,0-1,2 15-30 20-22 10>15 12-24 5-10 7-8 Chú thích: - S ổ lượng đá có 'lách cỡ phù hợp phải lớn hơn 80% - ơ vùng klìí hậu miền Bắc, mùa đống Iihìệt độ tlìấp do nhựa có độ kim tím nhỏ, móng dường cỏ Iiliiềii độ vồng nhựa cần lấy trị s ố cao vả lìgưực lại - S ố lượng đá nhựa tùy theo điều kiện thi công có th ể diều cliỉnlì nhưng tổng lượng kliâiìg thay đổi - Cần chuẩn bị thêm 2 - 3mJ/1000m2 đá mạt hoặc cát hạt to, sỏi lìliỏ cỡ 5 - lOmm đ ể bù trong thời kỳ bảo dưỡng khi quá trình thi công đá bị tổn hao - Có th ể dùng nhựa dính bám tưới cho mật đường cũ sô' lượng khoáng 0,8 - ỉ ,0 kGhrr Kích cỡ đá và lượng đá và lượng nhựa sử dụng để láng nhựa một lớp, hai lớp và ba ỉớp có thể tham khảo bảng 7-3 Đ ịnh m ức vật Hệũ ch o m ặt đường láng nhựa (theo tiêu chuẩn 22 T C N 2 5 0 - 98 T iêu chuẩn kỹ thuật thi côn g) Các lớp láng nhựa là m ột k ỹ thuật bảo dưỡng mặt đường ô tô phổ biến và có hiệu qua nhất nhằm khôi phục tính không thấm nước và đ ộ nhám của mặt đường V iệc chọn kiểu láng nhựa (m ột lớp, hai ỉớp, ba lớp láng nhựa ) phải căn cứ vào chất lượng của lớp móng (lớp mặt đường cũ) và lượng giao thông Các lớp láng nhựa phải được rải trên lớp m ón g cứ n g đ ể cố t liệu k hôn g lún vào lớp m ó n g đ ó khi láng nhựa trên đường có lưu lượng g ia o th ôn g lớn thì phải d ùn g cá c loại bitum trộn thêm phụ gia p òlym e có đ ộ dính bám cao Đ ó là loại bitum cải tiến thường được dùng ở nước ngoài 162 7.3.5 Thi công lớp móng và mặt đường theo phương pháp thấm nhập nhựa Lớp mặt đường hay m óng đường có lớp đá dãm với kích cỡ ch ọn lọc, sau đ ó lu lèn đến m ức độ nhất định thì tưới nhựa thấm x u ố n g m ột độ sâu q u y đ ịn h g ọ i là m ặt đư ờng ihấm nhập nhựa Nhựa làm nhiệm vụ liên kết, tăng sự dính bám các viên đá với nhau đ ồn g thời lấp đầy các lỗ rỗng giữa các viên đá Cường độ và tính toàn khối củ a m ặt dường thấm nhập là d o lực ma sát giữa các viên đá chèn vào nhau và d o lực dính bám n h ờ c ó m à n g nhựa b ọ c n g o à i viên đ á, ít bị ảnh h ư ở n g củ a sự th a y đ ổ i n h iệt đ ộ n ên m ặt dường khá ổn định T uy vậy mặt đường ch ỉ thích hợp đối với loại m ặt đường c ó lưu lượng xe 100 - 3 0 0 x e/n g à y đêm T hi côn g mặt đường thấm nhập nhựa đơn giản, không cần nhiều thiết bị phức tạp nhưng nhược điểm là tốn nhiều nhựa do có m ột lượng nhựa chảy vào lỗ rỗng không có lác dụng dính bám T ùy theo ch iều sâu nhựa thấm nhập vào lớp đá dăm m à phân ra thấm nhập sâu, thấm n h ập n h ẹ và bán thấm nhập K hi lư ợng nhựa th ấm và đ ộ sâu từ 6 -ỉ- 8 c m thì g ọ i là th ấm n hập sâu từ 4 -ỉ- 5 cm là thấm nhập nhẹ h ay bán thấm nhập M ặt đ ư ờ n g bán th ấm nhập khác m ặt đường thấm nhập nhẹ ở ch ỗ ló p đá dăm rải dày hơn n hiều so với ch iều sâu thấm nhập nhưa, thường dùng khi nâng cấp, cải tạo đường xáo xới mặt đường cũ, bù thêm đá và tưới nhựa thấm nhập gia cường Mặt đường thấm nhập nhẹ thì dùng c ỡ đá 2 0 - 3 0 m m hay 2 0 - 4 0 m in rải m ột lớp riên g b iệt dày từ 4 -6 c m lu lèn , tưới nhự a h ết ch iều dày lớp đá N h ìn chung lớp mặt đường thấm nhập sau khi thi cô n g vẫn cò n 15% độ rỗng thể tích vì vậy cần làm lớp láng mặt hoặc lớp hao m òn phía trên Mật đường thấm nhập khi thi côn g bằng nhựa nóng thì dùng nhựa bitum đặc c ó độ kim lún 6 0 /7 0 hoặc 7 0 /1 0 0 KỸ thuật thi c ô n g m ặt đường đá dăm thấm n hập nhựa rải n ó n g tiến h ành n hư sau: M ặt đ ư ờn g đá d ăm thấm nhập nhựa ch ia thành hai loại: thấm n h ập sâu (6 - 8c m ); S ố lư ợ n g vật liệu lấy th eo bảng 7 4 và thấm n h ập n h ẹ (4 - 5cm ); Sô' lư ợ n g vật liệu lấ y th eo bảng 7 5 Trình tự thi cô n g thấm nhập như sau: ỉ- Làm sạch lớp m ón g (c ó thể tưới m ộl lượng nhựa dính bám ) và x á c định vị trí rải đá hay dưng đá vía thành lề chắn đá; 2- Rải lớp đá d ãm c h iều d ày củ a nó x á c địn h vớ i hệ s ố lu lèn (th ư ờ n g từ 1,3 -ỉ- 1,4), k h i rái phải d ù n g thước m ui lu yện k iểm tra đ ộ d ố c n gang; 3- Lu lòn bằng lu nhẹ loại lu 6 - 8 tấn tới khi lớp đá dăm ổ n đ ịn h thì thay b ằng lu nặng đến khi đạt độ chặt 4- Tưới lớp nhựa chủ yếu, yêu cầu tưới đ ều toàn m ặt đường, liều lượng ch ính x ác 5- Rải đá chèn, 6- Lu lòn, dùn g lu nặng 1 2 - 1 5 tấn lu 6 - 8 lư ợ t/ch ỗ 163 7- Tưới lớp nhựa thứ hai; 8- R ả i đá c h è n lần thứ hai; 9 - L u lcn d ù n g lu n ặn g 12 -ỉ- 15 tấn lu 6 - 8 lư ợ t/ch ỗ ; 10- Tưới nhựa lớp mặt; 11 - R ả i đ á phủ lớ p m ặt; 12- Lu lèn, dùng ỉu 6 - 8 tấn lu 3 - 4 lượt, sau khi lu ch o thông xe Trình tự thi cô n g lớp thấm nhập nhẹ về cơ bản g iố n g với m ặt đường thấm nhập sâu nhưng k ích thước củ a đá c ơ bản n hỏ hem, trừ lớp c ơ bản là lớp phủ ra, ch ỉ cần rải m ột lượt đá ch èn , s ố lần tưới nhựa cũ n g giảm m ột lần Trong khi thi côn g, đ ể bảo đảm chất lượng, cần chú ý: - Phải tuân thủ trình tự thi cô n g và các bước thi cô n g phải k ế tiếp nhau liên tục (sau khi tưới nhựa phải rải đá ngay và lu lèn kịp thời, không để ch o nhựa bị n gu ội) - Phải bảo đảm s ố lượng nhựa của m ỗi lượt tưới - Phải bảo đảm số lần lu trên toàn bộ bể rộng đường, tránh lu k h ôn g đủ chặt ảnh hường đến sự liên k ết của cốt liệu , tránh lu quá nhiều lần c ó thể làm v ỡ đá Q uy cách và liều lượng vật liệu sử dụng để thi côn g m ặt đường thấm nhập nhựa có thể tham khảo ở bảng 7- 4 và 7-5 Bảng 7-4 Sô lượng đá, nhựa thi công mặt đường thấm nhập sâu Lượng đá và nhựa khi: Các lần rải đá và tưới nhựa Rải 4 cỡ đá Rải 3 cỡ đá 5 ,0 -6 ,0 - Rải đá đãm lần thứ nhất cỡ 40-60, mVlOOm2 8,0- 10,0 - Tưới nhựa lần thứ nhất, lít/m 2 - Rải đá dăm lần thứ hai cỡ 20-40, mVlOOm2 3 ,0 -4 ,0 5,0-7,0 - Rải đá dãm lần thứ hai cỡ 10-20, mVlOOm2 - Tưới nhựa lần thứ hai, lít/m 2 3 ,0 -4 ,0 - - Rải đá dăm lần thứ ba cỡ 3(5)-10-( 15), mViOOm2 - - Rải đá dăm lần thứ ba cỡ 10-20, mVlOOm2 1,0- 1,1 2 ,5 -3 ,0 2,0-2,5 - Tưới nhựa lần thứ ba, lít/rrr - Rải đá dãm lần thứ tư cỡ, 3 (5 )-1 0 -(1 5 ), mVlOOrrr - 0,9-1,1 - 1,0- 1,1 - 2.0-2.5 0 ,9 - 1,1 Ghi chú: - Trị s ố nhỏ cho chiều sâu tliấm lìliập 6,5cm; trị sô lớn cho chiều sâu thấm nhập 8cin - Hệ sô đầm nén của đá dăm tlìấm nhập nhựa lấy bâng 1,2 164 Bảng 7-5: Sô lượng đá, nhựa thi công mảt đường thấm nhập nhẹ Lượng đá và nhựa khi: Các lần rải đá và tưới nhựa Rải 4 cỡ đá Rải 3 cỡ đá - Rải đá dăm lần thứ nhất cỡ 40-60, mVlOOm2 3,0-4,5 5,0-7,5 - Tưới nhựa lần thứ nhất, lít/m2 3,0-4,0 4,0-6,0 - Rải đá dăm lẩn thứ hai cỡ 10-20, mVlOOm2 - Rải đá dăm lẩn thứ hai cỡ 3(5 )-1 0 -(l5 ), mVlOOm2 2,0-3,0 - - Rải đá dăm lần thứ hai cỡ 10-20, nr/lOOm2 - Tưới nhựa lần thứ hai, lít/m 2 - 0 ,9 -1,1 - R ải đá dăm lần thứ ba cỡ, 3(5)-10-(15), mVlOOm2 2,0-2,5 2,5-3,0 2,0-2,5 - 0 ,9 - 1,1 - Ghi chú: - Trị sốlìliỏ cho chiều sâu thấm nhập 4,0cm; trị s ố lớn cho chiều sâu thấm nhập 6,0cm - Hệ s ố dầm nén của đá dâm thấm nhập nhựa lấy bằng 1,25 7.4 THI C Ô N G M Ặ T ĐUỒ NG BÊ TÔ NG N H ự A 7.4.1 Khái niệm chung M ật đ ư ờn g bê tô n g nhựa là loại mặt đ ư ờn g cấ p c a o c ó n h iề u ưu đ iể m c h ín h , ít b ụ i, ít bào m òn, không gây chấn động khi xe chạy, dễ sửa chữa N h ư ợ c điểm : Trơn trượt khi bị ẩm ướt, làn só n g khi bị n hiệt đ ộ c a o nếu đ ộ d ẻo bê tông nhựa quá lớn M ặt đường bê tông nhựa dùng trong các đường cấp ca o đường thành phố, đường khu nghỉ mát, mặt cầu bê tông xi măng Thời gian sử dụng 1 5 - 2 0 năm 7.4.2 Phân loại và cấu tạo mặt đường bê tông nhựa I.Phân loại bẽ tông nhựa a) Theo phươnq pháp thi công chia làm 3 loại - Bê tông nhựa nóng: nhiệt độ ch ế tạo 140 - 1 7 0 °c dùng nhựa bi tum đặc c h ế từ dầu m ỏ c ó độ kim lún: 4 0 /6 0 , 60/90, 9 0/130 N hiệt độ khi rải k h ôn g n hỏ hơn 100 - 120°c - Bê tỏn g nhựa ấm: N h iệt đ ộ c h ế tạo: 1 10"c - 130°c d ù n g nhựa b itu m c ó đ ộ k im lún: 2 0 0 /3 0 0 ; 1 3 0 /2 0 0 h o ặ c nhựa ló n g c ó đ ộ nhớt ơ 60 là 1 3 0 /2 0 0 N h iệ t đ ộ lú c rải k h ô n g n h ỏ h ơ n 60 - 8 0 '‘c - Bê tôn g nhựa n gu ội: C h ế tạo ở nhiệt độ 110 - 120° d ù n g n hự a lỏ n g c ó đ ộ nhớt c 560 là 7 0 /1 3 0 N h iệt đ ộ lúc rải bằng nhiệt độ khôn g khí 165 b)Theo độ rồng còn dư có 2 loại - Bê tông nhựa chặt: đ ộ rỗng còn dư 3 - 5% thể tích, dùng làm lớp trên của mặt đường - Bê tông nhựa rỗng: đ ộ rỗng còn dư 5 - 10% thể tích D ù n g làm lớp dưới m ặt đường T hành phần hỗn hợp k h ôn g c ó bột k h oán g h oặc c ó k hôn g dưới 4% N g o à i ra cò n phân loại th eo hàm lượng đá dăm , th eo k ích thước c ỡ hạt lớn nhất, bê tỏng nhựa c á t 2 Cấu tạo mặt đường bê tông nhựa Cấu tạo mặt đường bê tông nhựa tuỳ thuộc vào yêu cầu về cường độ, m ật độ, thành phần x e , đ iều k iện k h í hậu th u ỷ văn, đ iều k iện thi c ô n g , tình h ìn h vật liệu Đ ộ d ố c n g a n g m ặt đ ư ờ n g b ê tô n g nhự a là 15 - 20°/(H) Đ ộ d ố c d ọ c k h ô n g n ê n vư ợt q u á 6 0 (,/(X) T uỳ theo cấp đường, kết cấu mặt đường bê tông nhựa (hình 7 3 ) có các loại khác nhau (theo q u y trình thiết k ế áo đường m ềm 22 T C N 2 1 1 -9 3 ) §11111 5-6 0,5-5,0 Ỵ((fí((Ếẵ\ 5-6 3,5-515-188-9'Cy 12-16 ^ dưới 70mm (3) 3040 22-30 22-30 —ì—L-L_L—J—1—1—I I Đường cấp I Đ ường cấp II Hình 7.3: Kết cấu mặt đường bêtông nhựa điển hình 1 Bê tông nhựa hụt nhỏ; 2 Bê tông Iihựa hạt lớn; 3 Đá dăm trộn nhựa; 4 Đá dăm; 5 Đá dăm đen hoặc thấm nliập; 6, Cát 3 Yêu cầu vật liệu làm bè tông nhựa Trong bê tông nhựa bao gồm : đá dăm , nhựa, cát, bột khoáng a) Nlìựa: ở V iệt Nam do nhiệt độ m ùa hè cao, có mưa nhiều nên thường dùng mặt đường bê tỏng nhựa hạt nhỏ làm lớp m ặt với lượng đá dãm 30 - 50% (có hạt > 5m m ) và bột khoáng nhỏ hơn 0 ,0 7 lm m ch iếm 6 - 10% Số lượng nhựa tính th eo cô n g thức: Yo 166 Trong đó: P nh- h à m lư ợng nhựa tiêu ch u ẩn (%); VI - đ ộ rỗ n g c ố t liệ u k h oán g vật củ a m ẫu b ê tô n g nhựa (%); V,- độ rỗng còn dư quy định của bê tông nhựa ở t° = 20!,C; yI - tỉ trọ n g nhựa ở 2 0 HC (g /c m 1); y0 - dung trọng phần cốt liệu khoáng vật của mẫu bê tông nhựa (g^ m *) b) Đá dâm Đ á dăm được phá vỡ từ đá núi, đá tảng Đ á dăm làm bê tông nhựa phải đ ồn g nhất về lo ạ i đ á và v ề cư ờ n g đ ộ , sô' lư ợ n g toàn bộ đ á d ăm lớn hơn 5 m m là 3 0 - 50% C ấp p h ố i c ỡ hạt c ó 3 loại: 15 - 2 5 m m , 10 - 15m m , 5 - lO m m L oại bê tông nhựa hạt n h ỏ ít nhất phải có 2 loại cỡ hạt 10-15m m , 5 - lOmm Cường độ tuỳ theo lớp trên hoặc lớp dưới từ 6 0 0 - 1 2 0 0 k G /c m 2 L ư ợng tạp ch ấ t k h ô n g q u á 2% (b ụ i, bùn, sé t) c ò n c á c tạp ch ất hữu c ơ thì k hông ch o phép chứa trong đá dăm Tính chất cơ lí và tiêu chuẩn chất lượng của đá dãm theo s ổ tay đường nhựa asphant (N X B G iao thông Vận tải, 1996) c) Cát Là m ột thành phần trong cốt liệu của bê tông nhựa, cát sử dụng là cát thiên nhiên M ôđun đ ộ lớn của cát phải lớn hơn 2,0 Đ ược tính toán theo côn g thức: M = ^ 2 5 + A | , 2 5 + À().63 + A q.315 + A q.I4 K ” 100 T ro n g đó: A 25, A | 25, A q63 Là lượng cát cò n lại trên mắt sàng 2,5 ; 1,25 ; 0 ,6 3 m m (%) Cát phải sạch, lượng bụi sét không quá 5%, còn hạt sét thì k h ôn g quá 0,5% Lượng hạt nhỏ hơn cỡ 0 ,1 4m m không quá 15% N ếu dùng cát xay từ đá thì cường độ đá c a c b ô n á t k h ô n g b é hơn 8 0 0 k G /c m 2, tỉ lệ 48% d ) Bột khoáng B ột khoán g được c h ế tạo từ đá cacbônát như: đá vôi, đ ô lô m it C ường đ ộ kháng ép củ a b ột k h o á n g k h ô n g n h ỏ hơn 2 0 0 k G /c m 2 B ột k h o á n g phải sạ c h , lư ợ n g sét k h ô n g q u á 5% C ỡ hạt bộtkhoáng nhỏ hơn 0 0 7 lm m Tất cả các chỉ tiêu cơ lý như: độ ổn định n ư ớ c,đ ộ rỗ n g , đ ộ nở th eo q u y đ ịn h cú a q u y trình c h ế tạo h ỗn h ợ p b ộ t k h o á n g (r O C T 16557-71 của Liên X ô) hoặc trong số tay đường nhựa asphaní (N X B G iao thông V ận tái, 1996) N g o à i c á c vật liệu ch ín h c h ế tạo bê tô n g nhựa n gư ời ta c ò n sử d ụ n g c á c ch ất phụ g ia đ ể cái thiện tính chất của vật liệu như nâng cao các tính chất củ a bê tôn g nhựa, với tác d ụng như vậy người ta thường d ùng chất pha loãng như: dầu m azút m á c 2 0 , 4 0 , 6 0 , dầu h oá , h ắ c ín, v ô i Ihuỷ 167 7.4.3 Thi công mặt đường bê tông nhựa Q uá trình c h ế tạo hỗn hợp bê tông nhựa được làm từ cá c x í n gh iệp , nhà m áy, trạm trộn Sau khi có hỗn hợp bê tôn g nhựa ta tiến hành thi cô n g m ặt đường bê tông nhựa theo trình tự sau: 1 Chuẩn bị lớp móng M óng bằng phẳng, sạch sẽ, khô ráo, trường hợp cần thiết phải dùng thiết bị sưởi nóng bề m ặt m ón g bằng cách rải trên m ặt m ón g m ột lớp cát rang thu gom lại N ếu m ặt đường cũ , trước k h i rải b ê tô n g nhự a n g o à i v iệ c là m n ó n g 2 5 0 - 300('c và d ù n g m á y th ổ i sạ ch bụi bẩn, sau đó cần phải tưới nhựa dính bám loại C r -7 0 /1 3 0 (loại đ ông đặc vừa) với số lượng 0 ,3 - 0 ,8 lít/m 2sau 3 - 5 g iờ thì thi cô n g lớp bê tông nhựa Cọc sắt Thanh gỗ hxh Bé mặt đả được Thanh gỗ hxh Cọc sắt (h = chĩẽu dày đổ lớp làm sạch (h = chiéu dày đổ lớp d=12-16mm bê tồng nhựa) (bé rộng mặt đường Hình 7.4: Chuẩn bị tlii công lớp bê tông nliựa Chặn 2 bên đường cần rải bằng đoạn ray h oặc thanh g ỗ đ ể khi đ ổ bê tông nhựa cũ n g như khi lu lèn đảm bảo cao đ ộ và đ ộ lèn chặt 2 Vận chuyển bê tông nhựa D ùng phương tiện vận ch u yển phụ thuộc cự li từ nơi c h ế tạo bê tông nhựa đến nơi cần rải T hường dùng x e ôtô tự đ ổ tải trọng từ 5 - 10 tấn T hời gian vận ch u y ển đối với bê tông nhựa nóng không quá 15 giờ và bê tông nhựa n guội là 2 giờ khi nhiệt độ không k h í trên 1 0 ° c x e phải c ó th iết bị c h e ch ắ n M ỗ i x e ra k h ỏ i x í n g h iệ p đ ến c ô n g trường phải có: Phiếu ghi nhiệt độ, chất lượng, khối lượng, thời gian x e khởi hành, tên người lái, tên nơi nhận hỗn hợp 3 Rải hỗn hợp bê tỏng nhựa T hường rải bê tông nhựa h ỗn hợp người ta d ùng m áy rải 1 50E c ó thể rải ch iều dày từ 3 - 15cm , rộng 3,03 - 3,53m N ăng suất của m áy 100 tấn/giờ N g o à i ra c ò n sử d ụ n g c á c lo ạ i m á y rải h ỗ n h ợ p b ê tô n g n hự a n h ư lo ạ i 4 6 4 , 6 9 9 , 7 2 0 để thi cô n g từ ch iều rộng từ Im 3,8m N ăng suất m áy rải bê tông nhựa tính theo cô n g thức: 168 N = T.B.h.y.v.k (T/ca) Trong đó: T- thời gian trong 1 ca (phút); B, h- bề rộng và chiểu dày của rải bê tỏng nhựa (m ); y- d u n g trọng củ a bê tôn g nhựa đã được lu lèn (T /m 3); V - tốc đ ộ di ch u yển của m áy rải (m /phút); k - hệ số sử dụng thời gian, k = 0,75 Rải hỗn hợp bê tông nhựa nên sử dụng sơ đồ chiều dài m ỗ i đoạn rải từ 100 - 120m (thời tiết nắng nóng) hoặc 30 - 50 (thời tiết lạnh) Khi rải ch ỗ tiếp nối phải sửa lại m ép thẳng đứng và quét nhựa lỏn g 1 lớp m ỏn g rồi m ới rải tiếp Chỗ nối dọc và nối ngang đều xử lý như vậy, phải làm sao ch ỗ n ối tiếp tạo được sự bằng phẳng cho mặt đường B) 1 50 bì V J III 1 I Bị XIII I XI [ IX [V II I V J III I I : IV 11 XIV XII X 1VIII7 VI ì IV r II 100 100 20 30 5x30 Đoan L = 200m H ỉnh 7.5: Sơ dồ rải các lớp bê tông nhựa u) Tlìời tiết nóng; b) Tliời tiết lạnh; ì IV: T h ứ lự các lượt đ i củ a m á y rải I- Tấm khống cliếchiều dùy rải; 2- Thiết bị đầm sơ bộ; 3- Klioang chứa bê tông nhựa; 4- Guồng phản pliối; 5- Bộ phận điều clủnli; ố- Mánq cliiivển riếp vật liệu 4.Lu lèn lớp mặt đường bê tông nhựa M á y rải tới đâu tiến hành lu lèn tới đó N h iệt đ ộ khi lu p hải đ ảm b ảo từ 100 - 140°c c à n g n ó n g cà n g h iệu quả N h iệt đ ộ rải n ón g còn 70°c thì lu lè n k h ô n g h iệ u quả nữa N ế u nhiệt đ ộ rải ấm phải đạt 60 - 80"c M ặt k h á c khi rải thì ch o tấm đ ầm trên m áy hoạt đ ộ n g đ ể làm ch ặt s ơ b ộ ( c ó th ể thay th ế 15 - 20% s ố lần lu lèn ) S ố lần lu th eo k ĩ thuật như sau: - Lu nhẹ 5 - 8 tấn, lu 4 - 6 lần/chỗ - Lu nặng 1 0 - 1 2 tấn, số lần iu phụ thuộc ch iều dày rải, loại hỗn hợp sử dụng Khi ch iều dàv 3cm có thể tham khảo số lu lèn theo bảng 7-6: 169 Bảng 7-6: Số lần lu Loại bê tông nhựa Bê tông Bê tông Bê tông N hiệt độ khi lu nhựa cát nhựâ hạt nhỏ nhựa hạt vừa (°C) Rải nóng Rải ấm 30 lần 25 20 100 15 10 20 60 Trường hợp ch iều dày khác 3cm thì tính theo tỉ lệ sau: Chiều dày lớp bê tông nhựa (cm ) 1 2 3 4 5 Sô' lần lu lèn (%) 35 70 100 130 160 T ốc độ lu 5 - 6 lượt đầu 1 , 5 - 2 km /h, sau đó tăng 3 - 5 km /h, k hôn g ch o phép dừng trên lớp bê tông nhựa còn nóng Đ iều khiển nhẹ nhàng, ch ố n g dính ch o lu bằng cách bôi dầu lên bánh 1 lớp m ỏng Có thể dùng ỉu bánh hơi đ ể thi cô n g làm chật lớp bê tông nhựa hoặc dùng lu chấn động 4 - 8 tấn với tần s ố rung 3 0 0 0 - 3 2 0 0 v/phút để lu mặt đường bê tông nhựa Rải xo n g lớp thứ nhất có thể rải và lu ẳèn lớp thứ hai 7.5 THI C Ô N G M Ặ T ĐƯ Ờ NG B Ê TO N G XI M Ả N G Đ ổ T O À N K H ỐI 7.5.1 Khái niệm chung M ặt đường bê tông xi m ãng ià loại mảt đường cứng, cao cấp, thường dùng làm m ặt sân bay, đường trục ôtô có x e ch ạy nặng, m ật độ x e lớn, tốc độ x e cao N ó có những ưu điểm sau: - Cường độ mặt đường thích hợp với các loại phương tiện và không bị thay đổi theo nhiệt độ; - Rất ổn định không bị phá hoại do nước; - H ao m òn ít, hệ số bám của m ặt đường cao kể cả thời gian ẩm; - Thời gian sử dụng nhiều năm (30 - 50 năm); - M ặt đường sáng màu, an toàn ch o xe chạy ban đêm ; - Có thể cơ giới hoá trong thi côn g, tăng tốc đ ộ và năng suất lao động, hạ giá thành thi công; - C ông tác duy tu, bảo dưỡng ít và đơn giản Nhược điểm của mặt đường bê tông xi măng: - K hông thông xe ngay được sau khi xây dựng mà phải bảo dưỡng m ột thời gian cho đảm bảo cường độ thiết kế - Cần phải xâv dựng các khe co , giãn, thi cô n g cá c khe này là n gu yên nhân giảm độ bằng phẳng và là nơi dễ bị nước ngấm vào phá hoại đường 170 - Giá thành đầu tư xây dựng cao T uy vậy mật đường bê tông xi măng vẫn được sử dụng ở các nước tiên tiến như: L iên X ô , T h u ỵ Đ iể n , T ây Đ ứ c, M ỹ và làm cả m ặt đường ở n ô n g th ôn 7.5.2 Phân loại mặt đường bê tông xi măng M ặ t đ ư ờ n g bê tô n g x i m ãn g c ó thể ch ia ra c á c loại như sau: 1 M ặt đ ư ờ n g b ê tô n g xi m ãng đổ tại chỗ: L oại mặt đường bê tông xi mãng đổ tại ch ỗ chia làm 3 loại: - M ặt đường bê tông xi măng không có cốt thép - M ặt đường bê tông xi măng có cốt thép - M ặt đường bê tông xi m ăng ứng suất trước 2 M ặt đường bê tông xi m ăng lắp ghép: - L oại tấm k hôn g c ó cốt thép: tấm nhỏ, m ỏng - L oại tấm có cốt thép: tấm lớn, cấu tạo dày 7 5 3 Y êu cầu đ ói với vật liệu / Đôi vói vật liệu trộn xi mãng a ) Xi mủng Tốt nhất là xi m ãng pooclăng m ác > 4 0 0 , m ác xi m ăng càn g thấp càn g phải d ùn g n h iều x i m ã n g N g o à i ra cò n dùng loại x i m ăn g p o o clã n g tã n g d ẻ o , x i m ã n g p o o c lã n g g h ét n ư ớ c, xi m ă n g p o o c lăng xỉ lò ca o , x i m ăn g p o o c lă n g p u zơ la n C ó m ộ t sô' ch ỉ được phép dùng ch o làm lớp m óng đường hoặc lớp dưới của mặt đường bê tôngxi m ăng 2 lớp, tuy vậy m ác không nhỏ hơn 400 b ì Đ á dăm và đá sỏi Cường độ và độ hao m òn của đá được lấy theo bảng 7-7 Cỡ đá lớn nhất làm lớp trên của mặt đường 2 lớp không quá 4 0 m m , lớp dưới k h ôn g quá 60m m và lớp m óng không quá 70m m Đ ê đ ảm bảo thành phần củ a hỗn hợp bê tôn g ch ia đá ra thành 2 n h ó m th e o c ỡ đá: K hi: D max = 2 0 m m ch ia 2 nhóm cỡ 5 - lO m m và 10 - 2 0 m m D tmx = 4 0 m m ch ia 2 nhóm cỡ 5 - 2 0 m m và 2 0 - 4 0 m m D max = 7 0 m m ch ia 2 nhóm cỡ 5 - 4 0 m m và 4 0 - 7 0 m m K iếm tra kích c ỡ đá qua bộ sàng, thành phần hạt và thể tích lổ rỗng là 2 ch ỉ tiêu chất lượnti quan trọng của đá dăm Tí số giới hạn từng nhóm hạt tính th eo lượng đá cò n lại loùn bộ trên sàn g, đảm báo đá có thành phần hạt tốt nhất với đ ộ rỗng k hôn g quá 45% như sau: 171