Nguyên lý cấu tạo * Mặt đường cấp phối thiên nhiên là loại kết cấu dùng cấp phối sỏi ong, sỏi đồi, sỏi cuội hoặc cốt liệu thô được nghiền từ sỏi.... Theo khuyến cáo của chương trình đán
Trang 1chương II: xây dựng mặt đường cấp phối thiên
Đ1 nguyên lý cấu tạo, yêu cầu vật liệu
và phạm vi sử dụng
1 Nguyên lý cấu tạo
* Mặt đường cấp phối thiên nhiên là loại kết cấu dùng cấp phối sỏi ong, sỏi
đồi, sỏi cuội hoặc cốt liệu thô được nghiền từ sỏi có các thành phần hạt được phối hợp với nhau tạo thành cấp phối, rồi đem san rải và lu lèn đạt độ chặt yêu cầu có cường độ và độ ổn định nhất định
* Nguyên lý hình thành cường độ: “nguyên lý cấp phối”
- Hình thành cường độ: cơ bản là nhờ thành phần lực dính phân tử do chất dính tạo
ra, một phần nhờ sự chèn móc và ma sát giữa các hạt lớn
- Loại mặt đường: cấp thấp, kết cấu chặt kín, độ rỗng nhỏ
- Quy trình thi công nghiệm thu: 22TCN 304-03
* Phân loại: tuỳ theo cốt liệu chính và loại chất dính trong cấp phối mà có
các dạng
+ Cấp phối sỏi ong
+ Cấp phối sỏi đồi
+ Cấp phối sỏi cuội
* Ưu điểm:
+ Kết cấu chặt kín, chịu lực ngang tương đối tốt
+ Sử dụng được các loại vật liệu địa phương
+ Thi công đơn giản, công đầm nén nhỏ, có thể cơ giới hóa toàn bộ quá trình thi công
+ Giá thành thấp
+ Tận dụng vật liệu địa phương
+ Dễ duy tu bảo dưỡng
+ Dễ thi công
*Nhược điểm:
+ Cường độ không cao ( Eđh = 1600 – 2200 daN/cm2)
+ Không ổn định cường độ: về mùa mưa cường độ giảm, mặt đường trơn trượt;
về mùa khô thì hao mòn sinh nhiều bụi
+ Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường nhỏ
+ Khối lượng duy tu bảo dưỡng lớn
+ Mặt đường không bằng phẳng
* Cấu tạo:
+ Chiều dày kết cấu áo đường và chiều dày của mỗi lớp do thiết kế qui định, nhưng để sử dụng lu được chặt, bề dày tối thiểu trên lớp móng chắc là 8cm, trên móng cát là 12cm
+ Bề dày lớp vật liệu khi lu với bánh cứng không quá 20cm, nếu vượt quá phải chia làm 2 lớp, lớp trên 0,4h và không nhỏ hơn chiều dày tối thiểu, lớp dưới 0,6h + Để thoát nước tốt độ dốc ngang của mặt đường thường lấy 2 – 4%, của lề
đường 4,5 – 5,5%
Trang 22 Yêu cầu vật liệu ( theo 22 TCN 304 – 03):
2.1 Thành phần hạt
2.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật: (đường GTNT có thể không yêu cầu chỉ tiêu Los
Angeles (L.A) và California Bearing Ratio (C.B.R)
Trị số yêu cầu Chỉ tiêu
kỹ thuật Phương pháp thí nghiệm Móng dưới
loại A1
Móng trên loại
A2
Móng dưới loại A2 Móng loại B1, B2
Mặt loại
B1, B2, lề gia cố
G hạn
%lọt
0,075/
%lọt
0,425
TCVN 4198-95 < 0,67 < 0,67 < 0,67 Không TN < 0,67
* Chú ý: khi không đạt được các chỉ tiêu trên thì có các biện pháp để pha trộn:
- Khi tỷ lệ hạt nhỏ vượt quá giới hạn cho phép phải dùng sàng loại bỏ bớt hạt nhỏ
- Khi cấp phối thiếu hạt cứng thì phải trộn thêm đá dăm hoặc cuội sỏi
- Khi chỉ số dẻo lớn thì phải trộn thêm một tỷ lệ cát thô và cát hạt nhỏ hoặc trộn thêm vôi
- Khi cấp phối suối không đạt được trị số dẻo thì phải trộn thêm một tỷ lệ hạt sét
- Khi tỷ lệ hạt dẹt quá quy định thì phải nghiền vỡ hoặc loại bỏ bớt hạt dẹt
Trang 3- Khi có cốt liệu > 50mm thì phải sàng bỏ hoặc nghiền vỡ chúng để lọt qua sàng 50mm
3 Phạm vi sử dụng: (theo 22 TCN 304-03):
Mặt đường cấp phối chỉ nên dùng làm mặt đường cho đường cấp thấp, đường tạm, làm móng cho đường cấp cao, lề gia cố cho đường cấp thấp
- Móng dưới đường cấp A1, móng trên đường cấp A2 : loại A,B,C
- Móng dưới đường cấp A2: loại A,B,C,D,E
- Móng, mặt đường cấp B1, B2, gia cố lề: loại A,B,C,D,E
Theo khuyến cáo của chương trình đánh giá cấp phối đường nông thôn ( SEACAP 4) thì mặt đường CPTN áp dụng ở Việt nam khi:
+ ở những nơi có sẵn vật liệu địa phương với chất lượng được đảm bảo, đủ để xây dựng và bảo dưỡng đường
+ ở những nơi mà độ dốc dọc nhỏ hơn 4% với lượng mưa trung bình (1000 – 2000 mm/năm)
Đ2 trình tự, nội dung thi công
1 Công tác chuẩn bị:
* Chuẩn bị lòng đường:
- Căng dây, đóng cọc xác định phạm vi thi công của mặt đường
- Lòng đường đảm bảo được thi công đúng kích thước hình học (chiều rộng, chiều sâu), đúng cao độ, độ dốc ngang, dốc dọc, độ chặt và độ bằng phẳng
Nếu có điều kiện thì xếp đá vỉa: Rộng: 10 ữ 15 cm
Cao:H = h + ( 10 ữ 15 cm) và không tính vào bề rộng lòng đường
- Lớp móng phải được thi công theo đúng quy trình và phải được nghiệm thu trước khi làm lớp cấp phối
+ Nếu là mặt đường cũ bằng phẳng, đủ cường độ thì phải làm sạch mặt đường + Nếu mặt đường cũ rời rạc, nhiều ổ gà phải tiến hành vá ổ gà, làm phẳng, lu lèn lại trước khi thi công lớp cấp phối
* Chuẩn bị vật liệu:
- Cấp phối phải được khai thác, gia công và tập kết tại các bãi chứa vật liệu
- Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cấp phối theo quy định Khi có sự chấp thuận của TVGS và CĐT mới được vận chuyển đến hiện trường
- Cấp phối phải được trộn ẩm trước khi vận chuyển đến hiện trường
* Chuẩn bị xe máy, thiết bị thi công:
Chuẩn bị về xe chở vật liệu, máy san (rải) vật liệu, các loại lu
* Thi công đoạn thử nghiệm:
- Đoạn thử nghiệm dài tối thiểu 50m, rộng tối thiểu 2,75m (nửa mặt đường hoặc
1 làn xe)
- Từ số liệu thí nghiệm xác định dung trọng khô lớn nhất và độ ẩm tốt nhất của cấp phối (thí nghiêm 22TCN 333-06 phương pháp II-D)
- Lập hồ sơ thiết kế đoạn đầm nén thử nghiệm, trình TVGS và CĐT phê duyệt
- Ghi chép số liệu trong quá trình thi công thử nghiệm, tính toán xác định chính xác công nghệ thi công thử nghiệm trước khi tiến hành thi công đại trà như: độ ẩm
Trang 4vật liệu tại bãi chứa và khi bắt đầu lu lèn, khoảng cách đổ đống vật liệu, hệ số rải, công nghệ san rải, lu lèn…
2 Kỹ thuật thi công:
a Công tác vận chuyển:
- Dùng ôtô tự đổ hoặc xe chuyên dụng vận chuyển cấp phối ra hiện trường, khi
xúc lên xe tự đổ phải dùng máy xúc, nếu dùng thủ công phải dùng sọt chuyển lên
xe, không dùng xẻng hất lên xe để tránh phân tầng
- Cấp phối có thể đổ đống ở lòng đường với khoảng cách hợp lý hoặc đổ trực tiếp vào phễu của máy rải
- Khoảng cách các đống đổ:
k h B
Q l
.
= , (m) Trong đó: Q – Thể tích của xe trở được (m3)
B – Bề rộng vệt san rải (m)
h – Chiều dày của lớp cấp phối sau đầm nén (chiều dày thiết kế)
k – Hệ số đầm nén
k thường lấy từ 1,25 á 1,45
- Cấp phối sau khi xúc và vận chuyển lên xe có độ ẩm thích hợp để sau khi san và
lu lèn cấp phối có độ ẩm nằm trong độ ẩm tốt nhất sai số ± 1%
- Cứ 200m3 vật liệu hoặc 1 ca thi công phải lấy 1 mẫu kiểm tra các chỉ tiêu
b San rải vật liêu:
Rải cấp phối: bằng máy rải hoặc máy san (ủi) Chiều dày rải được tính toán với
hệ số rải kr = 1,25 -1,45 Trước khi rải phải tưới nước tạo dính bám (2 – 3 l/m2)
Trang 5
- Rải cấp phối phải đảm bảo chiều dày, độ bằng phẳng và độ dốc ngang thiết kế
- Thường xuyên kiểm tra chiều dày rải bằng con xúc xắc hoặc bộ sào 3 cây tiêu, kiểm tra độ dốc bằng thước đo độ dốc hoặc bằng máy thủy bình
- Thường xuyên kiểm tra sự phân tầng của hỗn hợp Nếu phát hiện hỗn hợp phân tầng phải trộn lại bằng thủ công hoặc loại bỏ
- Phải chừa lại một lượng cấp phối (5-10%) để bù phụ sau này
- Trời mưa phải ngừng rải cấp phối
- Nếu độ ẩm san ra lớn hơn độ ẩm tốt nhất thì phải phơi Ngược lại, nếu độ ẩm san
ra nhỏ hơn độ ẩm tốt nhất thì vừa san vừa tưới để nước thấm đều Khi tưới có thể: + Dùng bình hoa sen
+ Dùng xe tưới cho chếch vòi lên tạo mưa
- Khi san rải cấp phối lớp sau thì mặt của lớp dưới phải đủ ẩm để đảm bảo liên kết giữa các lớp
- Khi san rải chú ý thao tác, tốc độ sao cho bề mặt bằng phẳng không gợn sóng, không phân tầng
c Công tác lu lèn:
- Chỉ tiến hành lu lèn cấp phối khi độ ẩm bằng độ ẩm tốt nhất sai số ± 1%
- Trình tự lu lèn:
+ Lu sơ bộ: dùng lu tĩnh từ 6 á 8 tấn, lu 3 á 4 lượt/điểm, vận tốc lu: 2 á3km/h + Lu lèn chặt: phải sử dụng lu rung từ 6 á8 tấn, lu 2 á 3 lượt/điểm, vận tốc lu: 2
á 4km/h Nếu không có lu rung thì dùng lu nặng, lu từ 4 á 6 lượt/điểm
+ Lu hoàn thiện: sử dụng lu bánh cứng (chỉ cần đối với lớp mặt)
- Số lần lu lèn cụ thể phải được căn cứ kết quả lu thí điểm tại thực địa Đoạn lu thí điểm có chiều dài ≥ 50m, chiều rộng ≥ 2,75m
- Khi trời mưa phải ngừng rải hoặc ngừng lu Sau đó tiếp tục công việc khi độ ẩm cấp phối bằng độ ẩm tốt nhất
d Công tác hoàn thiện và bảo dưỡng:
Sau khi thi công xong trong vòng 7á10 ngày cần thực hiện các bước sau đây:
- Nếu thi công 2 lớp phải tưới ẩm lớp dưới trước khi thi công lớp trên
- Nếu thi công cấp phối làm lớp mặt phải rải đá 0,15x 5 (nếu không có đá có thể rải lớp cát hạt lớn) lu vài lượt để làm lớp bảo vệ rời rạc dày 3 -5mm, điều chỉnh xe chạy đều khắp mặt đường, tưới ẩm (nếu cần) trong 1 đến 2 tuần
- Nếu cấp phối là lớp móng nhưng chưa có điều kiện thi công ngay lớp mặt cũng phải bảo dưỡng như trên
- Thu gom vật liệu rơi vãi, hoàn thiện bề mặt lớp cấp phối và lề đường
Trang 6- Quét cát sạn lớp bảo vệ văng ra ngoài trở lại phần xe chạy
- Nếu nắng khô phải tưới ẩm đều phần xe chạy mỗi ngày một lần
Đ3 công tác kiểm tra nghiệm thu
1 Nội dung kiểm tra:
- Chiều rộng mặt đường, độ dốc ngang, độ bằng phẳng kiểm tra 3mc/km
- Chiều dày mặt đường kiểm tra 3mc/km, mỗi mặt cắt kiểm tra tại 2 vị trí
- Đào lấy vật liệu tại mặt đường thí nghiệm tất cả các chỉ tiêu cơ lý 3 mẫu/km mặt
đường rộng 7m
- Độ chặt mặt đường kiểm tra bằng phương pháp rót cát 22TCN 346-06 (3 chỗ/km)
- Cường độ mặt đường kiểm tra bằng phương pháp ép tĩnh
2 Các sai số cho phép khi nghiệm thu:
+ Chiều rộng mặt đường: lớp mặt ±10cm, lớp móng +10cm
+ Chiều dày: sai số ± 0,5cm với lớp mặt
-2cm á +1cm với lớp móng
+ Độ dốc ngang: sai số ±0,5%
+ Độ bằng phẳng: kiểm tra bằng thước 3m thì khe hở đáy thước và bề mặt cấp phối < 10 mm với lớp mặt, < 20 mm với lớp móng
- Chất lượng:
+ Hệ số đầm nén k ≥ 0,98
+ Cường độ Ett ³ Etk (dùng phương pháp ép tĩnh, cần đo võng, chuỳ chấn động)