Nguyên lý cấu tạo: * Mặt đường đá dăm nước là loại mặt đường sử dụng cốt liệu chính là đá dăm nghiền, kích cỡ tương đối đồng đều được san rải và lu lèn ở độ ẩm wo, trong quá trình lu lè
Trang 1Chương IV: Xây dựng mặt đường đá dăm nước
Đ1 Nguyên lý cấu tạo, đặc điểm và phạm vi sử dụng
1 Nguyên lý cấu tạo:
* Mặt đường đá dăm nước là loại mặt đường sử dụng cốt liệu chính là đá dăm nghiền, kích cỡ tương đối đồng đều được san rải và lu lèn ở độ ẩm wo, trong quá trình lu lèn có sử dụng vật liệu nhỏ để chèn khe đồng thời có tưới nước lên khi
lu
* Cường độ của Mặt đường đá dăm nước hình thành do:
- Sự chèn móc và ma sát giữa các cốt liệu là chủ yếu
- Khi lu bột đá sinh ra + nước tạo thành vữa bột keo dính -> nên dùng đá vôi hoặc
đá đôlomit
Mặt đường còn có tên gọi là mặt đường Macadam, mặt đường đá dăm trắng, mặt đường đá dăm tiêu chuẩn
2 Đặc điểm :
*Ưu điểm:
+ Cường độ cao Eđh= 3000 – 3500daN/cm2
+ Dễ kiểm tra kích cỡ và chất lượng đá
+ Sử dụng vật liệu địa phương nên giá thành rẻ
+ Công nghệ thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị chuyên dụng
+ ổn định nước
* Nhược điểm:
+ Độ rỗng rất lớn, mđ kém bằng phẳng
+ Chịu lực ngang kém
+ Tốn công lu vì cường độ phụ thuộc vào ma sát các hòn đá
+ Yêu cầu đá cường độ cao
+ Khả năng chịu lực ngang kém, dễ bong bật dưới tải trọng bánh xe, nơi có độ dốc dọc lớn, nên duy tu bảo dưỡng lớn
3 Phạm vi sử dụng:
- Làm lớp mặt của mặt đường cấp thấp B1 nếu làm lớp mặt thì cần làm lớp láng nhựa lên trên
- Làm lớp móng trên của mặt đường cấp cao A2
- Làm lớp móng dưới của mặt đường cấp cao A1
4 Cấu tạo:
- Chiều dày: Chiều dày tối đa 16cm phụ thuộc vào áp lực lu
Chiều dày nhỏ nhất 8cm trên lớp móng chắc, 13cm trên lớp móng cát
- Dốc ngang: đá dăm có kết cấu hở, độ rỗng lớn, nước mặt dễ ngấm vào lòng đường nên in = 3 – 4%
- Để tăng cường cho khuôn đường thì người ta tiến hành trồng đá vỉa
+ Chỉ làm đá vỉa cho lớp mặt và chiều rộng của đá vỉa không tính vào chiều rộng
Trang 2+ Cao độ đỉnh đá vỉa = cao độ mép đường
+ Đá vỉa có thể làm bằng đá hoặc bê tông xi măng Trong trường hợp dùng đá thì khối lượng đá vỉa có dự trù không tính vào đá cơ bản
+ Khi chôn đá vỉa phải đảm bảo vững chắc xếp xen khít thành chân khay song song với tim đường + Chỉ làm đá vỉa cho lớp mặt và chiều rộng của đá vỉa không tính vào chiều rộng mặt đương
+ Chiều cao đá vỉa = chiều dày thiết kế của lớp mặt + (10 - 15cm)
+ Cao độ đỉnh đá vỉa = cao độ mép đường
+ Đá vỉa có thể làm bằng đá hoặc bê tông xi măng Trong trường hợp dùng đá thì khối lượng đá vỉa có dự trù không tính vào đá cơ bản
+ Khi chôn đá vỉa phải đảm bảo vững chắc xếp xen khít thành chân khay song song với tim đường
- Móng mặt đường: do thiết kế qui định, thường dùng đá dăm tiêu chuẩn, không dùng đá hộc
Đ2 Yêu cầu vật liệu
Theo 22TCN 06-77 quy định như sau:
1 Yêu cầu của đá dăm cơ bản
a Yêu cầu về chất lượng đá:
- Đá được chia làm 4 loại dựa vào Rn:
+ Đá cấp 1: Rn ³ 1000 daN/cm2
+ Đá cấp 2: Rn = 800 - 1000 daN/cm2
+ Đá cấp 3: Rn = 600 - 800 daN/cm2
+ Đá cấp 4: Rn < 600 daN/cm2
- Có thể dùng các loại đá macma, đá biến chất và đá trầm tích, từ cấp 1 đến cấp 3 (Rn ³ 600 daN/cm2)
b Yêu cầu kích cỡ:
Kích cỡ lớn nhất: Dmax không lớn hơn 0,8h (h: chiều dày thiết kế) Nếu mặt
đường có một lớp thì dùng đá dăm tiêu chuẩn (4 – 6, 5 – 7, 6 – 8) Nếu mặt đường gồm 2 lớp thì lớp trên dùng đá dăm tiêu chuẩn, lớp dưới dùng đá dăm kích cỡ mở rộng ( 4 – 7…)
c Yêu cầu về dạng hạt:
- Đá phải đồng đều sắc cạnh để đảm bảo lực ma sát chèn móc giữa các viên đá lớn
- Dạng của viên đá phải thoả mãn những điều kiện sau đây:
+ Lượng hạt có kích cỡ lớn hơn D (D là cỡ sàng có đường kính lớn nhất) cũng như lượng hạt có kích cỡ nhỏ hơn d (d là cỡ sàng có đường kính nhỏ nhất) không dược quá 10% (tính theo khối lượng);
+ Lượng hạt to quá cỡ D + 30mm không được quá 3% (tính theo khối lượng); + Lượng hạt nhỏ quá cỡ 0.63d mm không được quá 3% (tính theo khối lượng); + Lượng hạt dẹt không được quá 10% (tính theo khối lượng) Hạt dẹt là hạt mà chiều dài + chiều rộng vượt quá 6 lần chiều dày;
Trang 3d Yêu cầu về độ sạch của đá:
Đá phải sạch, không được lẫn cỏ rác, lá cây Lượng bụi sét (xác định bằng phương pháp rửa) không quá 2% (tính theo khối lượng) Lượng hạt sét dưới dạng vón hòn không được quá 0.25% (tính theo khối lượng);
2 Quy định về vật liệu chèn:
Vật liệu chèn chỉ dùng cho lớp trên không dùng cho lớp dưới, phải có dự trù riêng, chiếm khoảng (15 á20)% khối lượng đá dăm lớp thi công có rải đá chèn Vật liệu chèn gồm 4 loại: Đá 20 – 40; 10 – 20; 5 – 10 và cát 0,15 - 5 Trong đó:
V20 -40 = 15% Vchèn
V10 -20 = 15% Vchèn
V5 -10 = 20% Vchèn
V0,15 -5 = 50% Vchèn
Nên dùng đá vôi làm vật liệu chèn để tạo bột đá, có lực dính
3 Yêu cầu đối với nước:
Nước trong các giai đoạn lu phải là nước sạch, không lẫn bùn rác, bèo, cỏ cây Khi thi công nên tưới nước làm nhiều lần, mỗi lần đủ ướt các viên đá, tổng lượng nước tưới 8 á 10 l/m2
Đ3 Trình tự và nội dung thi công mặt đường đá dăm nước
1 Công tác chuẩn bị:
a Chuẩn bị lòng đường:
- Lòng đường phải đào đúng bình đồ, cao độ và độ dốc ngang theo thiết kế Cần chú ý khi đào đến gần cao độ thiết kế cho lu loại nhẹ qua 2 -3 lần/điểm sau đó tiếp tục sửa lại cho đúng cao độ thiết kế và đúng mui luyện lòng đường Yêu cầu đối với lòng đường sau khi làm xong là phải bằng phẳng, không có những chỗ lồi lõm gây
đọng nước sau này Đảm bảo đúng chiều rộng của lòng đường và hai thành vững chắc ( xem mđ cp)
- Khi lớp đá dăm làm lớp trên mặt đường nhất thiết phải gia cố đá vỉa H = HTK +10cm, khối lượng được tính riêng, chiều rộng đá vỉa không tính vào chiều rộng mặt đường
- Khi rải đá dăm tăng cường mặt đường cũ nếu mặt đường cũ còn tốt và bằng phẳng thì cần làm sạch mặt đường rồi mới rải đá mới lên Nếu mặt đường cũ nhiều
ổ gà và lồi lõm thì phải xáo xới lại trước khi rải đá mới
- Đảm bảo thoát nước lòng đường: khi thi công để đảm bảo cho nước mưa và nước tưới trong giai đoạn lu lèn có thể thoát ra khỏi lòng đường phải làm rãnh ngang ở hai bên lề đường Rãnh ngang rộng 30cm và sâu bằng chiều sâu của lòng
đường, với độ dốc ngang 5% Rãnh ngang bố trí so le nhau trên hai lề đường và cách nhau 15m ở 1 bên lề Sau khi thi công xong áo đường, các rãnh ngang này phải được lắp lại cẩn thận
b Chuẩn bị vật liệu thi công:
Đảm bảo đủ số lượng cả đá dăm cơ bản và đá chèn, đảm bảo chất lượng theo các chỉ tiêu yêu cầu
c Chuẩn bị máy móc thiết bị thi công:
Trang 42 Kỹ thuật thi công:
a Công tác vận chuyển
- Đá dăm phải được kiểm tra chất lượng theo đúng yêu cầu, chỉ các loại đá đạt chất lượng mới được vận chuyển đến công trường
- Đá dăm cơ bản có thể tập kết ở 1 hoặc 2 bên lề với khoảng cách hợp lý nhưng phải đảm bảo xe máy thi công đi lại dễ dàng và không gây ách tắc giao thông đối với các tuyến cải tạo, nâng cấp
- Đá chèn có thể vận chuyển trước hoặc trong quá trình thi công, có thể tập kết ở 1 hoặc 2 bên lề với khoảng cách hợp lý, khối lượng các đống đá chèn phải đảm bảo công nhân ra đá không phải đi lại quá xa (<15-20m)
- Dùng ô tô chở vật liệu đến công trường đổ vào máy rải hoặc đổ thành các đống dọc theo đường hoặc 2 bên lề , khoảng cách các đống:
k h B
Q L
.
Trong đó: Q – thể tích đá dăm 1 xe vận chuyển (m3)
B – Bề rộng mặt đường (m)
H - Chiều dày thiết kế (m)
k – Hệ số lèn ép
Chú ý:
+ Phải chuẩn bị đầy đủ lượng đá cần rải theo hệ số lèn ép đá dăm 1,3
+ Dùng cọc tre nhỏ đánh dấu vị trí đổ đá dăm trên mặt đường để xe thấy vị trí đổ
b San rải vật liệu:
Có thể dùng thủ công, máy ủi, máy san, máy rải đá chuyên dụng Để kiểm tra chiều dày rải có thể dùng con xúc xắc có bề dày bằng bề dày rải hoặc bộ ba cây tiêu Khi rải cần chừa lại 5 – 10% đá dăm để bù phụ trong quá trình thi công Khi rải xong cần kiểm tra lại cao độ, độ mui luyện
c Lu lèn
* Yêu cầu
Để đạt được công lu yêu cầu thì
- Công lu:
Đá cấp 1 –2, công lu yêu cầu Tyc = 7T - 8T.km/m3
Đá cấp 3, công lu yêu cầu Tyc = 4T - 6T.km/m3
- Chiều dày: trường hợp mặt đường đá dăm nước đã lu lèn chặt có chiều dày h ≥ 16cm thì chia làm 2 lớp: lớp trên 0,4h lớp dưới 0,6h nhưng phải đảm bảo chiều dày tối thiểu là 8cm
Khi lu lớp dưới bánh lu cách mép lề 10cm để tránh phá hoại lề và chỉ lu đến giai
đoạn 2 Lớp trên lu đầy đủ cả 3 giai đoạn, đồng thời vệt lu đầu tiên đè lên lề đường
20 – 30 cm
- Chất lượng đá: trong quá trình lu cần tránh làm vỡ đá nhiều, tròn cạnh, vừa lu vừa tưới nước nhưng không được làm ướt sũng lòng đường, tổng lượng nước tưới 8
- 10 lít/m2
* Các giai đoạn lu lèn
Trang 5- Mục đích: ép co lớp đá dăm làm cho các hòn đá di chuyển đến vị trí ổn định nhất, chèn vào nhau làm giảm kẻ hở các hòn đá, đồng thời 1 phần đá mạt và bột đá hình thành trong quá trình vỡ hạt khi lu lèn sẽ lèn chặt vào kẽ hở của đá
- Dùng lu nhẹ 5T - 6T tốc độ lu không vượt quá 1,5km/h, công lu trong giai đoạn này đạt từ 10% – 15% công lu yêu cầu
- Khi lu 3 – 4 lượt đầu không cần tưới nước, những lần sau cần tưới để tránh vỡ
đá, lượng nước tưới khoảng 1- 3lít/m2 tùy theo tình hình thời tiết mà tăng hay giảm
- Việc bù phụ đá phải được kết thúc trong giai đoạn này để về căn bản đạt được mui luyện theo yêu cầu
- Kết thúc giai đoạn lu về cơ bản đạt độ dốc ngang và độ khum mui luyện theo thiết kế
- Mục đích của giai đoạn này là sau khi đá dăm có vị trí ổn định , giai đoạn này
là lu chặt lớp đá dăm, tiếp tục làm giảm kẻ hở các hòn đá làm chúng chặt xít vào nhau đồng thời một phần đá mạt và bột đá sinh ra sẽ chèn chặt vào kẽ hở Bột đá trộn với nước tạo thành chất keo kết dính
- Với lớp mặt: trong quá trình lu phải theo dõi mặt đá và kịp thời rải đá chèn
Đầu tiên là đá 20 – 40, sau là đá 10 – 20 để lấp kín kẻ hở để mặt đường chóng chặt
- Sử dụng lu nặng tốt nhất là lu bánh sắt 8 – 10T, tốc độ lu không quá 2km/h, trong 3– 4 lượt đầu tăng lên 3km/h, lượng nước tưới 3 – 4 lít/m2
- Công lu trong giai đoạn này đạt từ 65% – 75% công lu yêu cầu
- Kết thúc lu trong giai đoạn này khi không còn vệt bánh lu trên mặt đá hoặc ta
có thể để hòn đá trên mặt đường cho lu đi qua đá bị vỡ vụn và không bị ấn xuống Nếu kết thúc sớm đá chưa chặt, nếu kéo dài thời gian lu không có đá chèn làm đá
vỡ, tròn cạnh, khó móc vào nhau, mặt đường không ổn định và phải thay đá
- Mục đích của giai đoạn này là dùng đá chèn chặt vào lỗ rỗng trên mặt của lớp
đá và tạo thành lớp đá chặt, chắc, phẳng ở trên mặt
- Sau khi kết thúc giai đoạn 2 rải vật liệu chèn Đầu tiên là rải đá 5 – 10 sau là cát 0,15 - 5, vừa rải vừa dùng chổi tre quét và tưới đẫm nước cho lùa hết vào kẽ hở của đá rồi lu cho đến khi rải hết vật liệu chèn
- Dùng lu nặng từ 10T – 12T, hoặc nếu không có lu nặng có thể dùng lu 8T – 10T, cho lu chạy với tốc độ 3km/h, lượng nước tưới 2 – 3lít/m2
Kết thúc giai đoạn 3, mặt đường coi như hoàn thành và phải đạt các yêu cầu sau: + Bánh xe lu 10-12T không để lại vết hằn trên mặt đường
+ Mặt đường cát mịn, chắc, bằng phẳng, đảm bảo độ mui luyện theo thiết kế + Đạt công lu theo quy tắc của công trình
Khi lu thấy lượn sóng không chặt là do các nguyên nhân:
+ Rải không đều
+ Lớp móng bị phá hỏng do tưới nước nhiều
+ Lu quá nặng
+ Tốc độ lu quá lớn làm đá bị trượt trồi
d Bảo dưỡng
Sau khi kết thúc lu lèn, rải một lớp phủ mặt bằng cát (< 5mm), dày 1 – 1,5cm, dùng lu 10 – 12 T, lu 2 – 3 l/đ Khi lu không tưới nước
Trang 6Sau khi thi công xong phải quản lý cho đến khi ban giao thông công trình, cử công nhân quét vun cát sạn ở ngoài vào mặt đường để duy trì lớp mặt Nếu trời nắng phải tưới nước, tối thiểu 1 lần/ngày, lượng nước tưới 2 – 3 l/m2
Đ4 Kiểm tra, nghiệm thu
1 Nội dung kiểm tra:
- Chiều rộng mặt đường: kiểm tra 10mc/km
- Chiều dày mặt đường: 1km kiểm tra 3 mặt cắt, mỗi mặt cắt kiểm tra 3 điểm ở tim
đường và ở 2 bên cách mép mặt đường 1m
- Độ bằng phẳng: kiểm tra 3 vị trí trong 1km, ở mỗi vị trí đặt thước dài 3m dọc tim
đường và 2 bên cách mép đường 1m
- Cường độ mặt đường: kiểm tra bằng phương pháp ép tĩnh
2 Các sai số cho phép
a Kích thước hình học
- Chiều rộng mặt đường: dùng thước dây kiểm tra 10 mặt cắt/km, sai số cho phép
± 10cm
- Chiều dày: kiểm tra 3 mặt cắt/km (tim và hai bên mép cách mép mặt đường 1m), sai số cho phép ± 10% chiều dày thiết kế nhưng không vượt quá 2cm
- Độ dốc ngang của mặt đường, lề đường, rãnh sai số cho phép ± 5%itk
b Chất lượng mặt đường
- Độ bằng phẳng: đo bằng thước dài 3m, khe hở không quá 15mm, mỗi km kiểm tra ở 3 vị trí ( dọc tim và 2 bên mép cách mép mặt đường 1m)
- Cường độ: Ett ³ Etk (dùng phương pháp ép tĩnh, cần đo võng, chuỳ chấn động)