Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô

Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô Tuyến đường thiết kế là tuyến tránh qua thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam, được xây dựng mới nằm trong quy hoạch chung của tỉnh. Đây là dự án giao thông có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giảm thiểu tai nạn giao thông và giảm bớt một lưu lượng xe lưu thông trên quốc lộ 1A đoạn qua tành phố Tam Kỳ vốn đã quá tải và đã xuống cấp nặng. Tuyến đường có cấp thiết kế là cấp III, tốc độ thiết kế là 80 kmh, tổng chiều dài 4000m, được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4054 05. Bản vẽ và tài liệu tham khảo thêm trong file đính kèm

Phần 1: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 4 km MẶT ĐƯỜNG

1 XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG

1.1 Vị trí địa lý

Tuyến đường thiết kế là tuyến tránh qua thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam, được xây dựng mới nằm trong quy hoạch chung của tỉnh Đây là dự án giao thông có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giảm thiểu tai nạn giao thông và giảm bớt một lưu lượng xe lưu thông trên quốc lộ 1A đoạn qua tành phố Tam Kỳ vốn đã quá tải và đã xuống cấp nặng

Tuyến đường có cấp thiết kế là cấp III, tốc độ thiết kế là 80 km/h, tổng chiều dài 4000m, được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4054 - 05

Các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến như sau:

1 Bê tông nhựa polime Dmax 12.5 4

2 Bê tông nhựa polime Dmax 19 6

3 Cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25 18

Tuyến có cấp thiết kế là cấp III nên được thiết kế bám theo đường đồng mức, với độ dốc dọc nhỏ do đó chênh cao giữa các điểm đầu và cuối đoạn nhỏ tạo điều kiện thuận lợi khi thi công.

1.2.2 Địa mạo

Qua kết quả thị sát tình hình địa mạo thì khu vực tuyến đi qua là rừng loại II Cây con dây leo chiếm hơn 2/3 diện tích Cứ 100m2 rừng có khoảng 5 đến 25 cây có đường kính từ 5-10cm, có xen lẫn cây có đường kính lớn hơn 10 cm

Đồng đất có các loại tràm, keo, … trên địa hình khô ráo

1.2.3 Địa chất

Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong khu vực rất

ổn định, không có hiện tượng sụt lở, đá lăn, castơ hay nước ngầm lộ thiên

Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau:

- Lớp đất hữu cơ dày từ 1020cm

- Lớp đất á sét lẫn sỏi sạn dày từ 68m

- Bên dưới là lớp đá gốc dày 

Qua kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất cho thấy đất ở đây chứa ít muối hay không chứa các muối hòa tan Do vậy rất thích hợp để đắp nền đường

1.2.4 Địa chất thủy văn

Tuy có mạch nước ngầm hoạt động trong khu vực tuyến nhưng mực nước ngầm ở sâu không ảnh hưởng đến công trình

Sông ở đây hình thành rõ ràng, suối không rõ ràng chỉ hình thành vào mùa mưa nên không ảnhhưởng đến quá trình thi công vào mùa khô

1.2.5 Thủy văn

Nước mặt thoát tương đối dễ dàng, nước chủ yếu tập trung theo các con suối nhỏ rồi đổ vào các sông xuống đồng bằng

1.2.6 Khí hậu, thời tiết

Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt:

Mùa nắng thường kéo dài từ cuối xuân cho đến giữa thu, thường có nắng to khô hanh thỉnh thoảng có mưa rào và dông vào buổi chiều

Mùa mưa là những tháng còn lại trong năm, thường có mưa phùn, rét kéo dài từng đợt do ảnhhưởng của gió mùa đông bắc.

Nhiệt độ trung bình của mùa nóng là tương đối cao: 340C

Nhiệt độ trung bình của mùa mưa là: 200C

Độ ẩm trung bình 80%

Với những đặc điểm trên về khí hậu, thời tiết thì thi công về mùa mưa sẽ gặp nhiều khó khăn

và tốn kém, chỉ nên tiến hành thi công vào mùa nắng Khoảng thời gian thi công hợp lý nhất là từ tháng 3 đến tháng 9

1.3 Điều kiện xã hội

1.3.1 Dân cư và sự phân bố dân cư

Dân cư: Người dân ở đây hầu hết là dân tộc Kinh sống chủ yếu bằng nghề trồng trọt, chăn nuôi, một số kinh doanh buôn bán nhỏ

Sự phân bố dân cư: Mật độ dân cư khá đông, phân bố đều dọc theo tuyến thiết kế

1.3.2 Tình hình văn hoá - kinh tế - xã hội trong khu vực

Trình độ văn hoá của dân cư ở mức khá, các xã phường đều có trường học

Kinh tế thị xã Tam Kỳ những năm gần đây phát triển tương đối nhanh, mức tăng trưởng bình quân 5 năm trở lại đây (2000-2004), mỗi năm tăng xấp xỉ 14,8%, cao hơn bình quân chung toàn tỉnh trên 3,5% (bình quân của tỉnh là 10,3% năm), điều này khẳng định vai trò thị xã Tam Kỳ là trung tâm kinh tế của Tỉnh, thúc đẩy phát triển kinh tế toàn Tỉnh

Xã hội: Là khu vực ổn định an ninh và chính trị

1.1.3.3 Các định hướng phát triển kinh tế xã hội trong tương lai

Với mục tiêu xây dựng tỉnh Quảng Nam thành tỉnh công nghiệp vào giai đoạn 2015-2020, thành phố Tam Kỳ nói riêng và toàn tỉnh Quảng Nam nói chung có định hướng phát triển nền kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, trong đó chuyển dịch cơ cấu kinh tế từ nông lâm ngư sang công nghiệp và dịch vụ, phát triển mạnh cơ cấu hạ tầng và chú trọng kinh tế công nghiệp, du lịch, hải sản Chiến lược phát triển lâu dài của tỉnh là mở cửa thu hút vốn đầu tư nước ngoài để xây dựng và phát triển các khu công nghiệp Ðặc biệt là kêu gọi đầu tư phát triển du lịch trong tỉnh

1.4 Các điều kiện liên quan khác

1.4.1 Vật liệu xây dựng, bán thành phẩm

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 3

Khoảng cách từ các nhà máy, xí nghiệp, mỏ cung cấp vật liệu xây dựng ở khá xa so với chân công trình Với cự ly vận chuyển trung bình khoảng 10km.

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý v t tư ở của thành phố.ật tư ở của thành phố

- Nhựa đường lấy tại trạm tr n bê tông nhựa ở Tam Xuân.ộn bê tông nhựa ở Tam Xuân

- Đá các loại lấy tại mỏ đá Tam đàn

- Cát, sạn lấy tại sông Tam Kỳ

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ công trình, xí nghiệp đóng tại vùng ven thành phố cách chân công trình 10 km Năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra, đây là xí nghiệp phục vụ cho hầu hết các công trình trong tỉnh

1.4.2 Máy móc, nhân lực, phụ tùng thay thế

Các đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy san, máy đào, máy ủi, máy xúc, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung), các loại ô tô tự đổ, máy rải, xe tưới nước… , các

xe máy luôn được bảo dưỡng và sẵn sàng phục vụ thi công, có đội ngủ thợ máy giỏi có thể đảm bảo cho máy móc thi công được an toàn, khi gặp sự cố có thể xử lý kịp thời

1.4.3 Cung cấp năng lượng, nhiên liệu, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt

Điện dùng cho kho xưởng, lán trại công nhân hoặc dùng cho thi công được lấy từ đường dây

hạ thế đã được xây dựng, đang phục vụ sinh hoạt cho nhân dân nên khá thuận lợi

Vì ở trong khu vực thành phố nên việc cung cấp xăng, dầu và các loại nhu yếu phẩm, lương thực, thực phẩm được tiện lợi và nhanh chóng

1.4.4 Vấn đề thông tin liên lạc, y tế, đảm bảo sức khỏe

Hiện nay, hệ thống thông tin liên lạc trong khu vực đã tương đối hoàn thiện Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, trao đổi thông tin giữa ban chỉ huy công trình và các ban ngành khác có liên quan

Về mặt y tế, bệnh viện trong khu vực được xây dựng khang trang, sạch sẽ, có đầy đủ các loại thuốc và có bác sỹ trực Ngoài ra, đơn vị thi công cũng có tủ thuốc riêng để phòng khi ốm đau nhẹ hoặc bị xây xác

2 NÊU ĐẶC ĐIỂM KCAĐ, CHỌN PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG

2.1 Đặc điểm các lớp kết cấu áo đường

Các lớp kết cấu áo đường được xác định theo hồ sơ thiết kế, kết cấu lề gia cố chưa được thiết

Chịu được lưu lượng xe chạy tính toán bằng 35% trên làn liền kề.

Lớp mặt trên cùng loại với lớp mặt đường

Chịu được tải trọng tác dụng lâu dài khi xe nặng đỗ trên lề

Khi nâng cấp, mở rộng đường thì tận dụng được kết cấu này

Mặt đường bê tông nhựa không đặt trực tiếp trên nền đất

Và để thi công thuận tiện ta chọn được kết cấu lề gia cố như sau:

4

3

2 1

Hình 1.1: Các lớp kết cấu áo đường ở phần xe chạy và lề gia cố Ghi chú:

Chiều dày (cm)Phần xe chạy

(7,5 m)

Lề gia cố(2x2,0 m)

-Theo quan điểm thiết kế tổng quan nền – mặt đường thì phía dưới các lớp kết cấu áo đường như trên còn lớp đáy áo đường (phần trên của nền đường), đảm bảo khu vực tác dụng của nền đường

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 5

2.1.1 Bê tông nhựa polime

2.1.1.1 Khái niệm

- Bê tông nhựa polime là loại đá nhân tạo mà thành phần cấu trúc bao gồm cốt liệu (cấp phối

đá dăm, cát sông, đá xay, bột khoáng), chất kết dính hữu cơ là nhựa đường polime ở dạng rắn, được tạo thành do hỗn hợp bê tông dùng chất kết dính hữu cơ đem rải, lu lèn và để 1 thời gian cho

ổn định

Nhựa đường polime shell Cariphalte (PMB) do hãng shell cung cấp, là loại nhựa đường được cải thiện bằng polime dẻo nhiệt đàn hồi Styren-Butadien-Styren (SBS) Sự liên kết của SBS trong Cariphalte tạo nên một hệ không gian ba chiều vững chắc làm giảm sự tác động của nhiệt độ môi trường bên ngoài lên lớp BTN, tăng mô đun độ cứng ở nhiệt độ cao và độ đàn hồi tốt kể cả khi nhiệt

độ xuống thấp, chống lão hóa và biến dạng vĩnh viễn, phát huy tốt tác dụng ở những nơi có áp lực cao thường xuyên tác dụng lên mặt đường

2.1.1.2 Nguyên lý sử dụng vật liệu

Bê tông nhựa sử dụng vật liệu theo nguyên lý “cấp phối” Theo nguyên lý này, cốt liệu gồm cáckích cỡ khác nhau, được phối hợp với nhau theo 1 tỷ lệ nhất định, vì vậy sau khi rải và lu lèn hạt nhỏlấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt lớn, từ đó tạo nên 1 kết cấu đặc chắc, kín nước, cường độ cao, chịu được tác dụng của lực thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

2.1.1.3 Cấu trúc vật liệu

Bê tông polime là kết cấu có cấu trúc đông tụ - keo tụ, mang tính toàn khối Trong cấu trúc bêtông nhựa, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua 1 màng nhựa mỏng bao bọc các hạt.Cốt liệu trong bê tông nhựa gồm cốt liệu lớn và nhỏ:

+ Cốt liệu lớn: cấp phối đá dăm là bộ khung chịu lực chính

+ Cốt liệu nhỏ: cát sông – làm tăng độ đặc cho bê tông nhựa Đá xay – ngoài chức năng làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, do đó làm tăng tính liên kết với nhựa.Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa polime, làm tăng tỷ diện vật liệu khoáng rấtnhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm, giúp bê tông nhựa ổn định nhiệt

Nhựa polime trong bê tông nhựa có tác dụng bao bọc xung quanh các hạt khoáng, có 1 phần thẩm thấu vào trong các mao quản trên bề mặt hạt khoáng, 1 phần tương tác với bề mặt cốt liệu tạo thành màng xà phòng Can-xi không hòa tan, làm tăng đáng kể chất lượng và tính bền vững của các liên kết ở khu vực tiếp xúc giữa nhựa và cốt liệu khoáng và 1 phần có tác dụng lấp 1 phần lỗ rỗngcòn lại của khung cốt liệu chính

Ngoài ra trong bê tông nhựa có thể có phụ gia (hoặc các vật liệu sợi) để cải thiện 1 số tính chất khi thi công và khai thác sử dụng.

2.1.1.4 Sự hình thành cường độ

Cường độ bê tông nhựa polime hình thành do thành phần lực dính và lực ma sát trong Thành phần lực dính: đây là thành phần chủ yếu, quan trọng quyết định chất lượng của bê tông nhựa polime, được tạo ra bởi 2 yếu tố:

+ Thành phần lực dính phân tử (lực dính dạng keo): tạo ra do sự tác dụng tương hỗ giữa nhựa và mặt ngoài khoáng vật và do lực dính kết bên trong của bản thân nhựa Thành phần này phụ thuộc nhiều vào cấu trúc, độ nhớt của nhựa, nhiệt độ của hỗn hợp, tỷ diện bề mặt của cốt liệu khoáng vật, sự tương tác lý học, hóa học giữa màng nhựa và mặt ngoài khoáng vật, chiều dày màng nhựa bao bọc các hạt khoáng và tốc độ biến dạng Thành phần lực này đảm bảo tính dính, nâng cao cường độ bê tông nhựa khi chịu tác dụng của các lực thẳng đứng và nằm ngang.+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): do sự móc vướng giữa các hạt khi dịch chuyển gây ra,

có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang Lực dính tương hỗ ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ biến dạng, nhưng sẽ giảm đi khi bê tông nhựa chịu tải trọng trùng phục.Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu trong bê tông nhựa polime.Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưng giảm khi hàm lượng nhựa polime lớn Cốt liệu càng sần sùi, sắc cạnh, thì lực ma sát trong càng lớn và cốt liệu trơn nhẵn thì

ma sát kém

Chính do cấu trúc và sự hình thành cường độ như trên mà bê tông nhựa polime có cường

độ cao, chịu tải trong thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

2.1.1.5 Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

Do cấu trúc và đặc điểm hình thành cường độ như trên mà lớp bê tông nhựa polime có các ưuđiểm sau:

+ Kết cấu có cường độ cao và ổn định cường độ

+ Có khả năng chịu được tác dụng của cả lực thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

+ Kết cấu chặt kín, hạn chế được nước thấm qua

+ Chống hao mòn tốt, mặt đường ít sinh bụi

+ Hạt cốt liệu mịn nên dễ dàng tạo bằng phẳng cho mặt đường (làm lớp mặt trên)

+ Khả năng chống bong bật, chống các điều kiện bất lợi của thời tiết

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 7

+ Công lu lèn nhỏ do vật liệu có tính cấp phối (so với vật liệu sử dụng theo nguyên

lý “đá chèn đá” thì công lu lèn có thể giảm đi một nửa)

+ So với bê tông nhựa thường thì bê tông nhựa polime có cường độ cao nhưng không quá dòn, tính ổn định cường độ lớn, tính đàn hồi cao, tính ổn định nhiệt và nước lớn

Nhược điểm:

+ Nhiệt độ khi thi công cao Đối với loại rải nóng, nhiệt dộ lu lèn hiệu quả nhất từ 130 ÷

160oC, nhiệt độ thi công không được nhỏ hơn 130oC lúc bắt đầu lu lèn và kết thúc lu lèn khi nhiệt độkhông nhỏ hơn 90oC

+ Thời gian vận chuyển, thời gian thi công bị khống chế Do đó việc tổ chức thi công khó khăn, phức tạp

+ Gây nguy hiểm cho công nhân khi làm việc chung với máy trong dây chuyền

+ Yêu cầu phải có thiết bị sản xuất và thi công chuyên dùng: trạm trộn BTN polime, máy rải,

lu bánh lốp

+ Yêu cầu sản xuất, thi công theo 1 quy trình khá khắt khe

+ Có thể gây hiện tượng trượt, lượn sóng, dồn đống nếu cấp phối không hợp lý

+ Mặt đường dễ trơn trượt khi ẩm ướt và dễ chảy nhựa khi nhiệt độ cao nếu cấp phối không hợp lý

+ Giá thành đắt vì vậy chủ yếu dùng cho lớp trên của mặt đường

2.1.1.6 Nhận xét về vật liệu

Bê tông nhựa polime thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: có cường độ cao và

ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bào mòn do độ cứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độ nhám cao cho mặt đường Ngoài ra hỗn hợp BTNP có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêu cầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường polime dùng để chế tạo hỗn hợp được quy định chặt chẽ

2.1.1.7 Các chú ý khi thi công

Bê tông nhựa polime là loại vật liệu đắt tiền, có yêu cầu rất cao nên khi thi công phải theo đúng như quy trình thi công và nghiệm thu lớp bê tông nhựa, phải đặc biệt chú ý đến các điểm sau đây:

+ Kiểm tra khi sản xuất: đảm bảo về cấp phối, nhiệt độ khi trộn và khi cho lên xe vận chuyển

+ Trước khi rải cần kiểm tra nhiệt độ hỗn hợp, cần phải lớn hơn nhiệt độ yêu cầu.

+ Đảm bảo thi công trong thời tiết thuận lợi, nhiệt độ không khí khi rải >150C, không có mưa.+ Thi công đúng hoặc vượt thời gian khống chế, vì quá thời gian này việc lu lèn bê tông nhựa

đã nguội không còn hiệu quả

+ Độ chặt của bê tông nhựa có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ vật liệu nên cần được thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh công nghệ lu lèn cho hợp lý

+ Tránh phân tầng khi thi công bê tông nhựa, cả về phân tầng cấp phối và phân tầng

nhiệt độ

2.1.1.8 Đặc điểm của BTN polime Dmax 12.5 và Dmax 19

- BTN polime 12,5 có cỡ hạt danh định là 12,5mm và cỡ hạt lớn nhất là 19mm Loại này thườngdụng làm lớp mặt trên của mặt đường cấp cao, ngoài ra còn dùng làm lớp mặt dưới của mặt đường cấp cao

- BTN polime 19 có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19mm và cỡ hạt lớn nhất là 25mm Loại này chỉ dùng cho lớp mặt dưới của mặt đường cấp cao

Thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa polime:

Phạm vi áp dụng

Lớp mặt trênhoặc lớp mặt dưới

Lớp mặtdưới

Hàm lượng nhựa tham khảo (tính

theo % khối lượng hỗn hợp BTNP) 5,0-5,8 5,0-5,5

Vật liệu được sử dụng theo nguyên lý “cấp phối”, toàn bộ cốt liệu (kể cả thành phần hạt nhỏ

và hạt mịn) đều là sản phẩm nghiền từ đá sạch không lẫn đá phong hoá và hữu cơ Sau khi rải và lu lèn sẽ tạo nên 1 kết cấu đặc chắc, cường độ cao

2.1.2.3 Cấu trúc vật liệu

Cấp phối đá dăm là kết cấu có cấu trúc tiếp xúc Trong cấu trúc này, các hạt khoáng trực tiếp tiếp xúc với nhau mà không thông qua 1 màng chất lỏng nào Cấp phối đá dăm không có tính toàn khối, do đó khả năng chịu cắt kém và khi tính toán thì bỏ qua sức chống cắt của lớp vật liệu này, không kiểm tra ứng suất kéo- uốn dưới đáy lớp

Cấp phối đá dăm gồm nhiều cỡ hạt to nhỏ khác nhau, khi rải và lu lèn thì các hạt nằm sát lại với nhau, ở giữa có lỗ rỗng Các hạt nhỏ hơn sẽ chèn vào lỗ rỗng này, lượng hạt có kích thước nhỏ dần được tính toán sao cho lấp đủ vào lỗ rỗng để cho kết cấu đặc nhất, có cường độ cao

2.1.2.4 Sự hình thành cường độ

Cường độ cấp phối hình thành do thành phần lực dính phân tử do thành phần hạt mịn tạo ra

+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): hình thành nhờ sự tiếp xúc giữa các hạt do sự chèn móc các hạt có kích thước lớn vào với nhau, có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang Thành phần lực này ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm mà phụ thuộc vào kích cỡ hạt vàthành phần hạt, chịu ảnh hưởng của tải trọng trùng phục Khi cấp phối đá dăm có độ chặt lớn thì thành phần lực này tăng lên

Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu lớn trong cấp phối Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưng giảm khi độ ẩm tăng lên Vật liệu càng sần sùi, sắc cạnh, ma sát trong càng lớn

2.1.2.5 Ưu nhược điểm

- Ưu điểm:

+ Kết cấu chặt kín cường độ cao (Eđh= 2000-3000 daN/cm2)

+ Sử dụng được các loại vật liệu địa phương

+ Thi công đơn giản, công đầm nén nhỏ, có thể cơ giới hóa toàn bộ khâu thi công nên tốc độ thi công cao

+ Thi công không bị khống chế về thời gian vận chuyển, thi công cũng như nhiệt độ khi rải và lulèn như bê tông nhựa

+ Tương đối ổn định nước, giá thành hợp lý

- Nhược điểm:

+ Chịu lực ngang kém, khi khô hanh cường độ giảm nhiều

+ Hao mòn sinh bụi nhiều khi khô hanh

+ Cường độ giảm nhiều khi bị ẩm ước

+ Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường nhỏ

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 11

+ Dễ bị hao mòn, do đó được dùng làm tầng móng trong kết cấu áo đường cấp cao A1 (khi làm tầng mặt cho các loại mặt đường khác thì phải cấu tạo lớp bảo vệ, chống hao mòn ở phía trên).+ Không có tính toàn khối.

+ Vật liệu nặng, công tác vận chuyển có khối lượng lớn

2.1.2.6 Nhận xét về vật liệu

Cấp phối đá dăm được dùng làm lớp móng rất hợp lý về phương diện chịu lực Hoạt tải bánh

xe khi tryền đến tầng móng chỉ còn thành phần lực thẳng đứng (thành phần nằm ngang không đáng kể) và trị số đã giảm, sử dụng cấp phối đá dăm là loại vật liệu chịu được tải trọng đứng tốt, đồng thời

nó không phải chịu tác dụng trực tiếp, gây bong bật và tác dụng của khí hậu, thời tiết

2.1.2.7 Các chú ý khi thi công

Khi thi công cấp phối đá dăm phải đảm bảo theo đúng yêu cầu trong quy trình thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm, và phải đặc biệt chú ý đến các điểm sau:

+ Kiểm tra thành phần hạt, đảm bảo đúng cấp phối thiết kế Có như vậy khi lu lèn mới đạt độ chặt yêu cầu và hình thành cường độ

+ Đảm bảo tránh phân tầng khi thi công , những chỗ nào khi đổ, rải bị phân tầng cần được thaythế ngay

+ Thi công đầm nén ở độ ẩm đầm nén tốt nhất để mang lại hiệu quả cao

+ Luôn theo dõi, kiểm tra độ chặt K, mô-đun đàn hồi E ở từng lớp rải để điều chỉnh công nghệ thi công cho hợp lý

2.1.2.8 Đặc điểm lớp cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25

Cấp phối đá dăm loại 1 là cấp phối cốt liệu khoáng mà tất cả các cỡ hạt được nghiền từ đá nguyên khai

Cấp phối đá dăm cỡ hạt Dmax = 25mm thích hợp dùng cho lớp móng trên

Thành phần hạt của cấp phối:

Kích cỡ sàng mắt vuông (mm)

Tỷ lệ lọt sàng phầntrăm theo khối lượng

(%)

- Cát gia cố xi măng là loại đá nhân tạo mà thành phần cấu trúc bao gồm cốt liệu (cát), chất kết dính vô cơ là xi măng ở dạng bột Hỗn hợp này được trộn lẫn, san rải, lu lèn sau 1 thời gian bão dưỡng nó hình thành cường độ

2.1.3.2 Nguyên lý sử dụng vật liệu

Cát gia cố xi măng sử dụng theo nguyên lí "đất gia cố" Theo nguyên lí này cốt liệu là cát ở dạnghạt được trộn đều với một hàm lượng chất liên kết nhất định ở độ ẩm tốt nhất được san rải và lu lènchặt Vì vậy cát gia cố xi măng sau khi hình thành cường độ có cấu trúc đông tụ hoặc kết tinh, có cường độ cao, có khả năng chịu nén, chịu kéo khi uốn tốt và ổn định nước

2.1.3.3 Cấu trúc vật liệu

Cấu trúc chính của vật liệu là kết tinh, cát và xi măng sau khi hình thành cường độ nó tạo ra một kết cấu có tính toàn khối Các chât liên kết vô cơ bao bọc các hạt khoáng và có tác dụng liên kết các hạt khoánglại với nhau Cát là cốt liệu chịu lực chính và cũng là khung chịu lực của hỗn hợp

2.1.3.4 Sự hình thành cường độ

Cát gia cố xi măng sau khi hình thành cường độ có cấu trúc kết keo tụ, đông tụ hoặc kết tinh Trong

đó cấu trúc chính là kết tinh, xi măng sau khi trộn với nước thì bị thủy hóa và kết tinh liên kết cốt liệu cát thành một khối vững chắc có cường độ cao, có khả năng chịu kéo khi uốn

Cường độ cát gia cố xi măng hình thành do thành phần lực dính và lực ma sát trong

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 13

Thành phần lực dính: đây là thành phần chủ yếu, quan trọng quyết định chất lượng của cát gia

cố xi măng, được tạo ra bởi 2 yếu tố:

+ Thành phần lực dính phân tử (lực dính dạng keo): tạo ra do sự tác dụng tương hỗ giữa ximăng và mặt ngoài cát và do lực dính kết bên trong của bản thân xi măng Khi xi măng tương tác với cát chúng tạo thành các liên kết ion, các ion này liên kết chặt chẻ các hạt cát và xi măng lại vớinhau Thành phần lực này đảm bảo tính dính, nâng cao cường độ cát gia cố xi măng khi chịu tác dụng của các lực thẳng đứng và nằm ngang

+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): do sự móc vướng giữa các hạt khi dịch chuyển gây ra,

có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang Lực dính tương hỗ ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ biến dạng, nhưng sẽ giảm đi khi cát gia cố xi măng chịu tải trọng trùng phục

Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu trong cát gia cố xi măng Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưng giảm khi hàm lượng nhựa xi măng lớn

Chính do cấu trúc và sự hình thành cường độ như trên mà cát gia cố xi măng có cường độ cao, chịu tải trong thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

2.1.3.5 Ưu nhược điểm

- Ưu điểm:

+ Cường độ tương đối cao (Eđh = 3000-5000 daN/cm2), có khả năng chịu kéo khi uốn, rất ổn định nhiệt và nước

+ Sử dụng được các loại vật liệu rẻ tiền là cát nên giá thành rẻ

+ Có thể cơ giới hóa toàn bộ khâu thi công

+ Độ bằng phẳng cao, độ nhám của mặt đường tương đối cao và ít thay đổi khi bị ẩm ước

2.1.3.7 Các chú ý khi thi công

- Phải thường xuyên kiểm tra chất lượng của cốt liệu trước khi thi công cũng như trong quá trình thi công Sau khi thi công phải kiễm tra lại chất lượng của cát gia cố xi măng

- Không nên dùng cát gia cố xi măng có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày lớn hơn

400daN/cm2, hoặc nhỏ hơn 300daN/cm2

- Hỗn hợp cát gia cố xi măng đã rải hoặc đổ ra đường không được vượt quá 30phút rồi mới lu lèn

- Từ khi cho nước vào hỗn hợp để trộn ướt đến lúc lu lèn và hoàn thiện xong bề mặt lớp cát gia cố xi măng không được vượt quá thời gian bắt đầu ninh kết của của xi măng (với xi măng póoc lăng là 120 phút, nếu không thêm phụ gia vào làm chậm ninh kết), trong đó kể cả thời gian rải chờ lu

- Khi trộn hỗn hợp cát gia cố xi măng tại trạm trộn thì thùng xe chở cát gia cố xi măng phải được phủ kín bằng vải hoặc bạt ẩm Chiều cao rơi tự do của hỗn hợp đã trộn kể từ miệng ra của máytrộn đến thùng xe không được lớn hơn 1.5m

- Trong vòng 4h sau khi lu lèn xong phải tiến hành phủ kín bề mặt lớp cát gi cố xi măng để bão dưỡng đảm bảo cát gia cố xi măng đạt cường độ

2.1.3.8 Đặc điểm của hỗn hợp cát gia cố xi măng 8%

Hàm lượng xi măng trong hỗn hợp cát gia cố xi măng khối lượng xi măng tính theo hỗn hợp cốtliệu khô

2.1.4 Lớp đáy áo đường

Theo quan điểm thiết kế tổng quan nền – mặt đường thì bên dưới các lớp kết cấu áo đường là lớp đáy áo đường Theo TCVN 4054 – 05 thì khu vực này lấy tới 80 cm kể từ dưới đáy áo đường trở xuống

Lớp đáy áo đường có các tác dụng sau:

- Tạo được lòng đường có cường độ cao và đồng đều để tiếp nhận và phân phối tải trọng từ các lớp kết cấu áo đường vào nên, làm tăng cường độ chung và giảm độ lún đàn hồi của kết cấu áo đường

- Độ chặt lớn, tính thấm nhỏ nên sẽ cải thiện được tính chất thủy nhiệt của lòng đường

- Tạo ra “hiệu ứng đe” để lu lèn các lớp kết cấu áo đường nhanh đạt độ chặt

- Đảm bảo cho xe máy thi công mặt đường đi lại mà không làm hỏng bề mặt nền đường đã thi công xong

Yêu cầu của lớp đáy áo đường:

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 15

- Không bị quá ẩm (độ ẩm không lớn hơn 0,6 giới hạn nhão) và không chịu ảnh hưởng các nguồn ẩm bên ngoài (nước mưa, nước ngầm, nước bên cạnh nền đường).

- 30 cm trên cùng phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu bằng 6 và 50 cm tiếp theo phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu bằng 4 đối với đường cấp III

CBR xác định theo điều kiện mẫu đất ở độ chặt đầm nén thiết và được ngâm bão hòa 4 ngày đêm Độ chặt của lớp đáy áo đường xác định theo TCVN 4054 – 05 đối với loại nền đường đào là:

- 30 cm trên cùng: K ≥ 0.98

- 50 cm tiếp theo: K ≥ 0.93

Trong phạm vi khu vực tác dụng, đất sau khi đầm nén phải có sức chịu tải xác định theo tỷ số CBR đạt yêu cầu như phân tích trên Nếu đất khó đầm nén đạt yêu cầu hoặc đầm nén rồi vẫn không đạt tỷ số sức chịu tải CBR yêu cầu thì phải thiết kế cải thiện đất, gia cố vôi hay thay đất để đạt được đồng thời các yêu cầu trên (phải thí nghiệm xác định tỷ lệ vôi, tỷ lệ cải thiện thích hợp)

2.2 Đặc điểm công tác thi công mặt đường ô tô

Công tác xây dựng mặt đường là công tác cuối cùng trong công nghệ thi công đường ô tô, do

đó nó có đặc điểm chung của công tác xây dựng đường:

- Diện thi công hẹp và kéo dài Diện thi công (phạm vi thi công) mặt đường rất hẹp, chiều rộng mặt đường thi công chỉ có 7,5 m nhưng lại kéo dài nên gây khó khăn trong việc bố trí lực lượng thi công, hạn chế máy móc, nhân lực phát huy năng suất, khó khăn trong công tác kiểm tra và chỉ đạo sản xuất

- Nơi làm việc của đơn vị thi công thường xuyên thay đổi Khác với các dây chuyển sản xuất công nghiệp:nguyên vật liệu vận chuyển qua các khâu gia công để thành sản phẩm, tuyến đường phải thi công nằm cố định, đơn vị thi công phải thường xuyên di chuyển trển tuyến để hoàn thành đúng khối lượng công tác của mình Điều này gây khó khăn trong việc bố trí chỗ ăn ở cho công nhân

& cán bộ kỹ thuật, cho việc bố trí kho tàng, xưởng sữa chữa xe máy

- Chịu ảnh hưởng trực tiếp của các điều kiện khí hậu và thời tiết Công tác xây dựng được tiến hành ngoài trời nên yếu tố thời tiết, khí hậu ảnh hưởng rất lớn đến tiến độ, năng suất máy móc và chất lượng thi công

Tuy nhiên công tác xây dựng mặt đường có những đặc điểm khác với các công tác khác (đặc trưng của công tác xây dựng mặt đường) là:

- Khối lượng các công tác phân bố tương đối đều trên toàn tuyến Với chiều rộng mặt đường

và chiều dày các lớp mặt đường không đổi thì khối lượng vật liệu, và do đó khối lượng công tác thi công các lớp mặt đường gần như không đổi (chỉ thay đổi chút ít khi vào đường cong)

- Sử dụng các loại vật liệu đắt tiền với khối lượng lớn Thường thì 1 km đường phải dùng đến hàng ngàn m3 vật liệu Do đó phải kết hợp chặt chẽ các khâu chọn địa điểm khai thác, gia công vật liệu, tổ chức khai thác, gia công, vận chuyển, cung cấp vật liệu với công tác xây dựng.

Trong công trình đường, chí phí xây dựng mặt đường thường chiếm khoảng 30 ÷ 45 % tổng giáthành đối với đường vùng núi mà trong đó, chi phí vật liệu chiếm tới 60 ÷ 70 % Vì vậy cần đạc biệt chú ý đến việc sử dụng vật liệu địa phương và công tác tổ chức vận chuyển vật liệu

2.3 Chọn phương pháp tổ chức thi công

2.3.1 Chọn phương pháp thi công

Phương pháp thi công được lựa chọn dựa trên đặc điểm thi công, năng lực của đơn vị thi công

Ta chọn phương pháp thi công bằng máy tại nhưng nơi có khối lượng lớn, thao tác kỹ thuật đơn giản nhằm nâng cao năng suất, hạ giá thành, rút ngắn thời gian thi công

Kết hợp với thi công thủ công tại những nơi máy không phát huy năng suất hoặc những công việc khó đòi hỏi phải thi công bằng thủ công

2.3.2 Chọn phương pháp tổ chức thi công

Căn cứ vào:

- Đặc điểm công tác xây dựng mặt đường, như đã phân tích

- Khả năng của các đơn vị thi công được trang bị các loại máy móc, đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề,có tính tổ chức, tính kỷ luật cao

- Khâu cung ứng vật tư, vận chuyển thuận tiện, dễ dàng đáp ứng yêu cầu cung cấp một cách nhanh chóng, kịp thời

Ta chọn phương pháp tổ chức thi công là phương pháp dây chuyền Theo phương pháp này, các công việc được chuyên môn hóa theo trình tự thi công hợp lý, giao cho các đơn vị chuyên nghiệpđảm nhận Các công việc, các đơn vị này có quan hệ chặt chẽ với nhau, hoàn thành công việc trên toàn bộ chiều dài tuyến

Phương pháp tổ chức thi công này có các ưu điểm sau:

- Các đoạn đường hoàn thành đều đặn, kề nhau tạo thành dải liên tục, có thể phục vụ thi công các đoạn kế tiếp, giảm được công tác làm đường tạm Với tuyến dài có thể đưa ngay đoạn đã hoàn thành vào sử dụng

- Máy móc, phương tiện tập trung ở các đơn vị chuyên nghiệp nên giảm được hư hỏng, chất lượng khai thác tốt, đơn giản cho khâu quản lý, nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 17

- Tính chuyên môn hóa cao, do đó: tổ chức thi công thuận lợi, nâng cao trình độ cho công nhân

& cán bộ, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng công trình và rút ngắn được thời gian xây dựng

3 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ DÂY CHUYỀN VÀ HƯỚNG THI CÔNG

+ Tổ chuyên nghiệp làm công tác chuẩn bị và thi công đắp lề trước lần 1 ngay sau khi công tác chuẩn bị hoàn thành

+ Tổ thi công lớp móng dưới ngay sau khi thi công xong đắp lề trước lần 1, tiếp tục thi công đắp lề trước lần 2

+ Tổ thi công lớp móng trên: khai triển 14 ngày sau khi thi công xong lớp móng dưới

+ Tổ thi công lớp mặt dưới: khai triển hết 2 ngày, chờ cho lớp cấp phối đá dăm làm móng khô

se để thi công lớp nhựa thấm và chờ cho nhũ tương phân tích

+ Tổ thi công lớp mặt trên: khai triển 1 ngày sau khi thi công lớp mặt dưới

t2: thời gian nghỉ việc, do thời tiết, nghỉ lễ và chủ nhật Vì ngày thời tiết xấu có thể trùng vào ngày nghỉ lễ, chủ nhật nên số ngày nghỉ có thể tính như sau:

+ Tổng số ngày nghỉ lễ, chủ nhật: Dự định bắt đầu thi công vào ngày 4/6/2008, thời gian thi công theo lịch là 66 ngày, ngày kết thúc là ngày 8/8/2008 Trong thời gian này có 9 ngày chủ nhật và không có nghỉ lễ

+ Tổng số ngày nghỉ do thời tiết xấu : 2 ngày

Trong cùng thời gian thi công, số ngày nào nhiều hơn thì dùng số ngày đó để tính toán (tuy nhiên phải căn cứ vào tình hình cụ thể mà điều chỉnh cho hợp lý):

- Tốc độ tối thiểu của dây chuyền Vmin = 100m/ca

- Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị của đơn vị thi công

- Khả năng cung ứng vật liệu cho thi công

- Yêu cầu phát huy năng suất của máy móc thi công

- Dự trữ để có thể điều chỉnh dây chuyền khi thời tiết bất lợi (mưa vào ngày công tác)

- Theo kinh nghiệm thi công thực tế, Vdc= 100 ÷ 300 m/ca.

Ta chọn tốc độ dây chuyền thi công mặt đường là V = 110 (m/ca)

3.2 Xác định hướng thi công

Chọn hướng thi công từ KM0+0.00 đến KM4+0.00 (từ đầu đến cuối tuyến) Hướng này đảm bảo cho thi công được thuận lợi vì kho xưởng, lán trại, các mỏ vật liệu, các xí nghiệp phục vụ, chợ búa đều ở phía này

4 XÁC ĐỊNH QUY TRÌNH THI CÔNG & NGHIỆM THU CÁC LỚP MẶT ĐƯỜNG

4.1 Các quy trình thi công - nghiệm thu

Căn cứ vào các văn bản pháp luật hiện hành, các lớp kết cấu áo đường như trên được thi công

và nghiệm thu theo các quy trình sau:

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 19

- 22TCN 356-06 "Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa sử dụng nhựa đường polime".

- 22TCN 334-06 “Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm trong

kết cấu áo đường ô tô”, được áp dụng thi công lớp cấp phối đá dăm loại 1 Dmax25.

- 22TCN 246-98 “Quy trình thi công và nghiệm thu lớp cát gia cố xi măng trong kết cấu đường

ô tô”.

Ngoài ra khi thí nghiệm kiểm tra hoặc nghiệm thu thì theo các tiêu chuẩn tương ứng

4.2 Các yêu cầu về vật liệu xây dựng

4.2.1 Bê tông nhựa polime

Lớp mặtdưới

Loại BTNP BTNP 12,5 BTNP 19

Hàm lượng nhựa tham khảo (tính

theo % khối lượng hỗn hợp BTNP) 5,0-5,8 5,0-5,5

Hàm lượng nhựa tối ưu được chọn theo thí nghiệm (phương pháp thí nghiệm Marshall) với 5 hàm lượng nhựa thay đổi khác nhau 0,5 % chung quanh giá trị hàm lượng nhựa tham khảo, sao cho các chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu BTNP thiết kế thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật quy định tại bảng

Yêu cầu về các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông nhựa polime:

Phương phápthí nghiệm

AASHTO T245-97(2001)

Lớp mặt trênLớp mặt dưới

min 12min 10

4 Độ ổn định còn lại (sau khi ngâm mẫu ở 60

0Ctrong 24 giờ) so với độ ổn định ban đầu, % min 85

7 (*) Độ sâu vệt hằn bánh xe,mm (áp dụng một trong

các phương pháp thí nghiệm sau)Thiết bị APA -Asphalt Pavement Analizer (8000

chu kỳ, áp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ thí nghiệm 60

0C)

max 8

Theo quy định củacác quy trình thínghiệm tương ứnghiện hànhThiết bị HWTD -Hamburg Wheel Tracking Device

(20000 chu kỳ, áp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ thí

max 10

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 21

nghiệm 60 0C )Thiết bị FRT- French Rutting Tester (30000 chu kỳ,

áp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ thí nghiệm 60 0C ) max 10

(*) : Đối với các công trình có yêu cầu đặc biệt, cần thực hiện thí nghiệm theo chỉ tiêu này

Yêu cầu về chất lượng vật liệu chế tạo bê tông nhựa polime:

- Đá dăm

+ Đá dăm được nghiền từ đá tảng, đá núi

+ Không được dùng đá xay từ đá mác nơ, sa thạch sét, diệp thạch sét

+ Các chỉ tiêu cơ lý của đá dăm dùng cho BTNP phải thoả mãn các yêu cầu quy định tại bảng.Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm:

thí nghiệmLớp trên Lớp dưới

1

Giới hạn bền nén của đá gốc,

chứng chỉ từ nơi sảnxuất đá)

- Mác ma, biến chất

- Trầm tích

min 1200min 1000

min 1000min 800

2 Độ hao mòn Los Angeles ( LA ), % max 25 max 30 22 TCN 318-04

4 Hàm lượng chung bụi, bùn, sét (tính

5 Hàm lượng sét (tính theo khối lượng

6 Lượng đá mềm yếu, phong hoá (tính

7 Độ dính bám của đá với nhựa đường

- Cát

+ Cát dùng để chế tạo BTNP là cát thiên nhiên, cát xay, hoặc hỗn hợp cát thiên nhiên và cát xay.+ Cát thiên nhiên không được lẫn tạp chất hữu cơ ( gỗ, than ).

+ Cát xay phải được nghiền từ đá có giới hạn độ bền nén không nhỏ hơn của đá dùng để sản xuất ra đá dăm

+ Các chỉ tiêu cơ lý của cát phải thoả mãn các yêu cầu quy định tại bảng

Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát:

nghiệm

3 Hàm lượng chung bụi, bùn, sét (tính theo khối

- Lớp mặt trên

- Lớp mặt dưới

min 45min 40

- Bột khoáng

+ Bột khoáng là sản phẩm được nghiền từ đá các bô nát ( đá vôi can xit, đolomit ) sạch, có giới hạn bền nén không nhỏ hơn 200 daN/cm2, hoặc là xi măng

+ Bột khoáng phải khô, tơi, không được vón hòn

+ Các chỉ tiêu cơ lý và thành phần hạt của bột khoáng phải thoả mãn yêu cầu quy định tại bảng

Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng:

Phương phápthí nghiệm

- 0,600mm

- 0,300mm

- 0,075mm

10095-10070-100

3 Độ trương nở của hỗn hợp bột khoáng

và nhựa đường polime, % thể tích max 2,5 22 TCN 58-84

4 Chỉ số dẻo của bột khoáng nghiền từ

AASHTOT89, T90

- Nhựa đường Polime

+ Nhựa đường polime sử dụng cho BTNP là các loại PMBI, PMBII, PMBIII thoả mãn các yêu cầu

kỹ thuật nêu tại Bảng 6 của “Tiêu chuẩn nhựa đường polime“ 22 TCN 319-04 Trường hợp đường hạ cất cánh và đường lăn sân bay có yêu cầu kháng dầu, thì phải sử dụng nhựa đường PMB kháng dầu

có chỉ tiêu kỹ thuật thoả mãn yêu cầu kháng dầu theo quy định

+ Tuỳ vào mục đích xây dựng công trình, vị trí của lớp BTNP mà Tư vấn thiết kế quy định loại nhựa đường PMB (tham khảo Phụ lục B của 22 TCN 319-04)

Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa đường polime (22 TCN 319-04):

Trị số tiêu chuẩn

1 Nhiệt độ hóa mềm (Phương pháp

vòng và bi)

4 Lượng tổn thất sau khi đun nóng ở

5

Tỷ số độ kim lún của nhựa đường

polime sau khi đun nóng ở 1630C

trong 5 giờ so với độ kim lún của

nhựa ở 250C

7 Khối lượng riêng ở 250C g/cm3 1,00 -1,05 1,00 -1,05 1,00 -1,05

9 Độ đàn hồi (ở 25

0C, mẫu kéo dài

10

Độ ổn định lưu trữ (gia nhiệt ở

1630C trong 48 giờ, sai khác nhiệt

độ hóa mềm của phần trên và

d-ưới của mẫu)

11 Độ nhớt ở 135

0C (con thoi 21, tốc

độ cắt 18,6 s-1, nhớt kế Brookfield) Pa.s max 3,0 max 3,0 max 3,0Việc kiểm soát chất lượng, thí nghiệm kiểm tra nhựa đường polime được tiến hành theo quy định của quy trình 22 TCN 319-04

4.2.2 Cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25

- Cốt liệu khoáng được nghiền từ đá nguyên khai

- Thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý: tổng hợp trong bảng sau

Thành phần hạt của cấp phối đá dăm:

CPĐD Tỷ lệ lọt sàng (%) theo khối lượng (mắt sàng vuông)50 37.5 25 19 9.5 4.75 2.36 0.425 0.075

Các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu:

Cấp phối đádămLoại I

Phương phápthí nghiệm

1 Độ hao mòn Los-Angeles của cốt liệu (LA), %  35 22 TCN 318-04

2 Chỉ số sức chịu tải CBR tại độ chặt K98, ngâm

6 Hàm lượng hạt thoi dẹt, %  15 TCVN 1772-87

pháp II-D)Trong đó:

+ Giới hạn chảy, giới hạn dẻo được xác định bằng thí nghiệm với thành phần hạt lọt qua sàng 0,425 mm

+ Hạt thoi dẹt là hạt có chiều dày hoặc chiều ngang nhỏ hơn hoặc bằng 1/3 chiều dài; thí nghiệm được thực hiện với các cỡ hạt có đường kính lớn hơn 4,75 mm và chiếm trên 5 % khối lượng mẫu

- Cát to: Cỡ hạt lớn hơn 0.5mm chiếm trên 50%

- Cát vừa: Cỡ hạt lớn hơn 0.25mm chiếm trên 50

- Cát nhỏ: Cỡ hạt lớn hơn 0.1mm chiếm trên 75%

- Cát bụi: Cỡ hạt lớn hơn 0.1mm chiếm dưới 75 % nhưng không chứa các hạt sẻ bằng hoặc nhỏhơn 0.005mm

- Hàm lượng mùn hữu cơ <2%, độ PH>6, tổng lượng muối trong cát <4% (trong đó thành phần muối sun phát <2%) và hàm lượng thạch cao <10%

- Xi măng

- Dùng các loại xi măng pooc lăng thông thường có các đặc trưng kỹ thuật phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định ở tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành

- Không nên dùng xi măng mác cao có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày lớn hơn 400daN/cm2

hoặc nhỏ hơn 300dan/cm2 Có thể dùng ximăng địa phương mác thấp để gia cố làm lớp móng dưới trong kết cấu áo đường

- Lượng xi măng tối thiểu là 6% và tối đa là 12% tính theo khối lượng cốt liệu kho.

- Xi măng phải có thời gian bắt đầu ninh kết tối thiểu là 120 phút và càng chậm càng tốt

- Nước

- Không có váng dầu hoặc mỡ

- Không có màu

- Lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15mg/l

- Có độ PH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12.5

- Lượng muối hòa tan không lớn hơn 2000mg/l

- Lượng ion sun fát không lớn hơn 600mg/l

- Lượng ion clo không lớn hơn 350mg/l

- Lượng cặn không tan không lớn hơn 200mg/l

- Khi kiểm tra nghiệm thu , các mẫu khoan lấy tại hiện trường phải dùng laọi có đường kính d =101mm trở lên và chiều cao mẫu h≥d Khi nén kiểm tra cường độ kết quả nén được nhân với hệ số 1.07; 1.09; 1.12; 1.14 và 1.18 tương ứng với tỉ số h/d của mẫu là 1.0; 1.2; 4; 1.6 và 1.8

4.3 Các yếu tố cần nghiệm thu sau khi thi công

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 27

Việc thi công các lớp mặt đường phải tuân thủ theo đúng các yêu cầu, tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu mỗi lớp Trước, trong và sau khi thi công đều phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra các công tác, kiểm tra tình hình vật liệu và chất lượng thi công.

4.3.1 Đối với lớp móng dưới cát gia cố xi măng

Nội dung kiểm tra:

- Chiều rộng mặt đường, độ bằng phẳng, độ dốc ngang: kiểm tra 5 mặt cắt ngang trên 1km

- Chiều dày mặt đường độ chặt, cường độ 2000m2 khoan 2 tổ mẫu ngẩu nhiên

- Cao độ kiểm tra bằng máy thủy bình

- Cường độ mặt đường kiểm tra bằng phương pháp ép tĩnh

Các sai số cho phép:

- Chiều rộng mặt đường: ±10cm

- Chiều dày mặt đường: ±5cm

- Cao độ mặt đường: -1,0cm, +0,5cm

- Độ dốc ngang mặt đường và lề đường: không quá ±0,5cm

- Độ bằng phẳng thử bằng thước 3m: không quá 10mm

- Độ chặt: cục bộ -1%

- Cường độ: cục bộ -5%

- Mođuyn đàn hồi mặt đường: Ethực tế > Ethiết kế

4.3.2 Đối với lớp móng trên cấp phối đá dăm

Nội dung kiểm tra:

- Cao độ, độ dốc ngang, chiều rộng, chiều dày mặt đường: kiểm tra 20-40 mặt cắt trong 1km

- Độ bằng phẳng: kiểm tra 10 mặt cắt ngang trên 1km

- Độ chặt mặt đường kiểm tra bằng phương pháp rót cát 2-3 vị trí trên 7000m2

- Cường độ mặt đường: kiểm tra bằng phương pháp ép tĩnh

Các sai số cho phép:

- Chiều rộng mặt đường: ±5cm

- Chiều dày mặt đường: lớp móng trên không quá ±0,5cm

- Cao độ mặt đường: lớp móng trên không quá ±0,5cm

- Độ dốc ngang mặt đường và lề đường: không quá ±0,3-0,5%

- Độ bằng phẳng thử bằng thước 3m: móng trên không quá 5mm

- Độ chặt: kthực tế ≥ 0,98

- Mođuyn đàn hồi mặt đường: Ethực tế > Ethiết kế

4.3.3 Đới với lớp bê tông nhựa pôlime

4.3.3.1 Kích thước hình học

Sai số cho phép của các đặc trưng hình học:

1 tổ 3 mẫu

≥ 95 % tổng số điểm đo,5% còn lại không vượtquá 10 mm

- Đối với lớp dưới

- 10 mm+ 5 mm

4.3.3.2 Độ bằng phẳng mặt đường

sử dụng thiết bị đo IRI để kiểm tra độ bằng phẳng Trường hợp chiều dài đoạn thi công BTNP ≤

1 km thì kiểm tra bằng thước 3 mét

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 29

Tiêu chuẩn nghiệm thu độ bằng phẳng:

1 Độ bằng phẳng IRI 22 TCN 277-01 Toàn bộ chiều

4.3.3.3 Độ nhám mặt đường

Được đo theo phương pháp rắc cát Đối với công trình cần độ nhám cao hơn thì dùng các biện pháp tạo nhám thích hợp

Tiêu chuẩn nghiệm thu độ nhám mặt đường:

tn: Khối lượng thể tích trung bình của BTNP sau khi thi công ở hiện trường, g/cm3 (xác định

trên mẫu khoan)

o: Khối lượng thể tích trung bình của BTNP ở trạm trộn tương ứng với lý trình kiểm tra, g/cm3

(xác định trên mẫu đúc Marshall tại trạm trộn theo quy định tại Bảng 10 hoặc trên mẫu BTNP lấy từ các lý trình tương ứng được đúc chế bị lại)

Mật độ kiểm tra: 2500 m2 mặt đường (hoặc 330 m dài đường 2 làn xe) / 1 tổ 3 mẫu khoan

4.3.3.5 Thành phần cấp phối cốt liệu, hàm lượng nhựa lấy từ mẫu nguyên dạng ở mặt đường

tương ứng với lý trình kiểm tra phải thoả mãn công thức chế tạo hỗn hợp BTNP đã được phê duyệt với sai số nằm trong quy định ở bảng dưới Mật độ kiểm tra: 2500 m2 mặt đường (hoặc 330 m dài

đường 2 làn xe) / 1 mẫu

Dung sai cho phép so với công thức chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa polime:

phép (%)

1 Cấp phối hạt cốt liệu

Lượng lọt qua cỡ

sàng ( mm )

Tương ứng với cỡ hạt lớn nhất ( Dmax)

4.3.3.8 Chất lượng các mối nối được đánh giá bằng mắt Mối nối phải ngay thẳng, bằng

phẳng, không rỗ mặt, không bị khấc, không có khe hở

5 XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG CHÍNH, TRÌNH TỰ THI CÔNG CHI TIẾT

5.1 Xác định trình tự thi công chính

Với mặt cắt dang dạng đắp hoàn toàn và thi công theo phương án đắp lề trước từng phần thì khi thi công các lớp kết cấu áo đường thì các công tác xây dựng được tiến hành theo trình tự chung như sau:

- Vận chuyển vật liệu xây dựng kết cấu áo đường

- Đắp lề đường từng phần

- Thi công các lớp kết cấu áo đường

+ Thi công lớp móng dưới cát gia cố xi măng 8% dày 20cm Đơn vị thi công có đầy đủ các loại phương tiện đầm nén (lu nhẹ, lu trung, lu nặng) vì vậy việc thi công lớp cát GCXM có thể thi công 1 lần Việc thi công 1 lần vừa đảm bảo tính toàn khối của cát gia cố xi măng vừa giảm được chi phí thi công

+ Thi công lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25, dày 18cm Theo 22TCN 334-06, chiều dày của mỗi lớp thi công sau khi lu lèn không nên lớn hơn 18cm đối với móng dưới và 15cm đối với móng trên, chiều dày tối thiểu của mỗi lớp không nhỏ hơn 3 lần đường kính cỡ hạt lớn nhất

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 31

Tuy nhiên, đơn vị thi công có đầy đủ các loại phương tiện vì vậy việc thi công lớp cấp phối đá dăm có thể thi công 1 lần để đảm bảo tính toàn khối của lớp vật liệu.

+ Lớp mặt dưới bê tông nhựa polime Dmax 19, dày 6cm được thi công 1 lần

+ Lớp mặt trên bê tông nhựa polime Dmax 12.5, dày 4cm cũng được thi công 1 lần

- Hoàn thiện và bảo dưỡng

Sau khi thi công xong từng lớp móng phải tiến hành bảo dưỡng theo đúng yêu cầu quy định, khi thi công lớp mặt dưới phải tưới nhựa thấm và chờ cho chất dầu bay hơi, còn khi thi công lớp mặt trên ta tiến hành tưới dính bám và chờ ít nhất 5h để nhựa lỏng kịp đông đặc

Hình 1.3: Mặt cắt ngang thi công chính

Bảng xác định trình tự thi công chính

1 Thi công đắp lề trước lần 1

2 Thi công lớp móng dưới Cát GCXM 8%, dày 20cm

2%

2%

6%

0.52.03.75

3.752.0

0.5

6%

3 Thi công đắp lề trước lần 2

4 Thi công lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25, dày 18cm

5 Thi công đắp lề trước lần 3

6 Thi công lớp mặt dưới BTN polime Dmax 19, dày 6cm

7 Thi công lớp mặt trên BTN polime Dmax 12.5, dày 4cm

5.2 Xác định trình tự thi công chi tiết:

Căn cứ vào:

- Trình tự thi công chính

- Nội dung các công tác phải hoàn thành

- Quy trình thi công và nghiệm thu các lớp kết cấu áo đường đã xác định Ta xác định được trình tự thi công chi tiết kết cấu áo đường như sau:

Thi công đắp lề trước lần 1

1 Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề đường

10 San sửa bề mặt nền đường

11 Lu tăng cường bề mặt nền đường

12 Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường, 2l/m2

13 Vận chuyển cát GCXM 8%

14 Rải cát gia cố xi măng 8%, Kr=1,3

15 Lu sơ bộ cát gia cố xi măng 8%, kết hợp bù phụ

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 33

16 Lu lèn chặt cát gia cố xi măng 8%

17 Lu hoàn thiện cát gia cố xi măng 8%

18 Tưới nhũ tương lên bề mặt cát gia cố xi măng 1l/m2

Thi công đắp lề trước lần 2

28 Vận chuyển CPĐD loại 1 Dmax 25

29 Rải CPĐD loại 1 Dmax 25, Kr=1,3

30 Lu lèn sơ bộ lớp CPĐD loại 1 Dmax 25, kết hợp bù phụ

31 Lu lèn chặt lớp CPĐD loại 1 Dmax 25 bằng lu bánh lốp

32 Lu lèn hoàn thiện lớp CPĐD loại 1 Dmax 25

Thi công đắp lề trước lần 3

33 Lấp rãnh thoát nước tạm thời

40 Tháo, dỡ thành chắn lần 3

41 Chờ mặt đường khô se

42 Thổi sạch bụi, chải mặt đường cho lộ đá lớn

43 Tưới lớp nhũ tương nhựa thấm, 1.2l/m2

44 Chờ cho nhũ tương phân tích, 2 ngày

Thi công lớp mặt dưới BTN polime Dmax 19, dày 6cm

45 Vệ sinh mặt đường

46 Tưới nhựa dính bám với lớp móng trên, 0.5l/m2

47 Vận chuyển BTNP Dmax 19

48 Rải BTN polime Dmax 19, Kr=1,3

49 Lu sơ bộ BTN polime Dmax 19, kết hợp bù phụ

50 Lu lèn chặt BTN polime Dmax 19

51 Lu hoàn thiện BTN polime Dmax 19

Thi công lớp mặt trên BTN polime Dmax 12.5, dày 6cm

52 Vệ sinh mặt đường

53 Tưới nhựa dính bám với lớp mặt dưới, 0.5l/m2

54 Vận chuyển BTNP Dmax 12.5

55 Rải BTN polime Dmax 12.5, Kr=1,3

56 Lu sơ bộ BTN polime Dmax 12.5, kết hợp bù phụ

57 Lu lèn chặt BTN polime Dmax 12.5

58 Lu hoàn thiện BTN polime Dmax 12.5

59 Kiểm tra hoàn thiện mặt đường

6 XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT CHO CÁC TRÌNH TỰ THI CÔNG, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY THI CÔNG

6.1 Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố

Khôi phục tại thực địa các cọc chủ yếu xác định chính xác vị trí tuyến thiết kế gồm các cọc cao

độ và cọc định vị tim đường Dùng máy thủy bình chính xác và mốc cao đạc quốc gia để kiểm tra mốc đo cao của đồ án thiết kế, các cọc tim đường và các cọc mép phần xe chạy, mép lề gia cố

SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 35

nhằm đảm bảo đủ để xác định chính xác và duy nhất kích thước của mặt đường, phục vụ cho việc thi công lòng đường

1:5

1:5

Hình 1.4: Các cọc cần thiết để thi công đường

Kiểm tra và khôi phục các cọc ở tim đường theo sơ đồ cọc thi công bằng máy kinh vĩ và máy thủy bình, bổ sung các cọc bị mất, sửa lại các cọc bị xiên lệch

Kiểm tra lại cao độ hoàn công nền đường bằng máy thủy bình, so sánh với đồ án, có kiến nghị thay đổi, bổ sung nếu cần

- Định phạm vi thi công và tiến hành dời cọc ra khỏi phạm vi thi công: lòng đường 7.5m, lề đường 2x2.5m Tiến hành dời cọc ra khỏi phạm vi thi công mặt đường để khi thi công khuôn đường thì các cọc không bị mất mát Khi dời cọc ra ngoài phạm vi thi công phải được đánh dấu vào sơ đồ cọc thi công cùng với khoảng cách cụ thể để sau này dể rà soát kiểm tra khi cần, tại các đường cong

có độ mở rộng, các cọc được dời ra phải ghi đầy đủ cao độ khoảng cách, sơ đồ

Phương pháp lập hệ thống cọc dấu tương tự khi dấu cọc thi công nền đường, công tác này phảitiến hành cẩn thận, chính xác

- Để cố định vị trí đường thẳng ta dùng các cọc nhỏ cách nhau 20m, ngoài ra cách 100m phải đóng một cọc

- Dụng cụ thi công bao gồm: Máy kinh vĩ, máy thuỷ bình, mia, thước thép

- Để thực hiện công tác này cần bố trí nhân công và các máy móc thiết bị cần thiết

Hình 1.5: Phương phâp lập hệ cọc dấu

6.2 Thi công đắp lề trước lần 1

Sau khi định vị xong tim đường, mĩp phần xe chạy, mĩp lề gia cố ta tiến hănh thi công lề đất đắp trước lần 1 Quâ trình thi công bao gồm câc công việc như sau:

- Vận chuyển thănh chắn cọc sắt tới hiện trường vă lắp dựng thănh chắn cọc sắt

- Tưới ẩm tạo dính bâm với nền đường

6.2.2 Vận chuyển thănh chắn, cọc sắt tới hiện trường vă lắp dựng thănh chắn

Để hạn chế sự nở hông của vật liệu trong quâ trình lu lỉn ta dùng thănh chắn bằng sắt Thănh chắn được chế tạo tại xưởng gia công cơ khí của công ty, được vận chuyển đến công trường bằng ô

tô CATERPILLAR-769D Mỗi thănh có 4 cọc sắt để ním chặt thănh chắn với mặt đường Chiều cao thănh chắn phải lớn hơn hoặc bằng chiều cao của lớp vật liệu khi san sải Nín lựa chọn loại thănh chắn có chiều cao tổng quât nhất để có thể tận dụng trong thi công câc lớp vật liệu sau Từ câc điều kiện trín ta chọn thănh chắn có kích thước lă 30x30x250cm

Như vậy, với kích thước thănh chắn như trín thì số thănh chắn tối đa trín 1 lần chở ứng với dung tích thùng của ôtô CATERPILLAR-769D lă 100 thănh chắn Số thănh chắn trín 1 đoạn dđy chuyền dăi 110m lă 88 thănh chắn

SVTH: Phan Hoăng Nam - Lớp 03X3C Trang

Cọ c dấ u

Cọ c dấ u

37

Ngay lần đầu tiên ta cho ôtô vận chuyển thành chắn từ xưởng cơ khí đến đầu tuyến (cự ly vậnchuyển trung bình là 10km) với số lượng 264 thành chắn Các lần lắp dựng sau đó ta chỉ cần cho ôtôvận chuyển thành chắn từ đoạn dây chuyền này đến đoạn dây chuyền khác (với cự ly vận chuyển là chiều dài một đoạn dây chuyền).

Sau khi vận chuyển thành chắn đến hiện trường ta tiến hành lắp dựng thành chắn, việc lắp dựng thành chắn do công nhân thực hiện, chiều dài đoạn lắp dựng bằng chiều dài của 1 dây chuyền

là 110m

Khi thi công các lớp vật liệu có chiều cao bé hơn chiều cao thành chắn để đảm bảo cao độ rải

ta tiến hành kẻ vạch sơn trên thành chắn để quá trình thi công không xảy ra nhầm lẫn và để kiểm tra cao độ mặt đường tại mép thành chắn

6.2.3 Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường

Khi thi công lớp đất đắp lề lần 1, ta tiến hành tưới dính bám cho nền đường để đảm bảo liên kết tốt giữa nền đất và đất đắp lề đường Dùng xe tưới nước tự chế có bồn chứa nước 5m3 để tưới nước, tuy nhiên tưới và quay đầu vệt bánh ngoài cùng của xe cách vai đường tối thiểu 0,5m để đảm bảo an toàn (mặt dù nền đường đã được lu lèn)

Hình 1.6: Sơ đồ xe chạy tưới nước phần lề đất đắp trước lần 1

6.2.4 Vận chuyển đất đắp lề lần 1

Đất dùng để đắp lề là đất á cát, đất được vận chuyển đến công trình bằng ô tô tự đổ Khi đất được vận chuyển đến công trình ta tiến hành cho ô tô đổ đất 2 bên lề đường, do ô tô có thể tích lớn nên ta tiến hành đổ thành nhiều đống để công việc san rải tiến hành dể dàng

Dùng ô tô tự đổ loại CATERPILLAR-769D, sức chở lớn nhất của xe là 36,4 tấn, dung tích thùng

Sức chở lớn nhất của xe là 36,4T Khi vận chuyển khi vận chuyển đất đắp lề thể tích thùng xe vận chuyển tối đa là 36,4/2,1 = 17,33m3 < 24,2m3, như vậy khi ta sử dụng ô tô vận chuyển đất đắp lề thì ta chỉ được chở với thể tích thùng tối đa là 17,33m3.

Hình 1.7: Xe ô tô tự đổ loại CATERPILLAR-769D

Tính toán các khoảng cách giữa các đống đất đổ:

L =

V B.H Kr.n

Trong đó:

- V: thể tích thùng xe: V= 17,33m3

- B: Chiều rộng của lòng đường (móng dưới): B=3m

- H: Chiều cao lớp đất san rải và lu lèn: H=20cm

- Kr: Hệ số rải của đất đắp lề đường: Kr= (1,3-1,5) => Chọn Kr=1,4

- n: Số đống rải dự kiến đổ khi vận chuyển bằng 1 xe Chọn n = 1 (Khi đổ 1 đống để thuận tiện cho việc san rải ta nên kéo dài vệt đổ)

6.2.5 San rải đất đắp lề lần 1

Sau khi tiến hành đổ các đống đất ở hai bên lề đường thì cho máy san vào san đất đắp lề đường, do tiến hành đổ thành từng đống và đổ về 2 phía mặt đường nên sau khi đổ được 2 đến 3 đống ta có thể cho máy san vào san đất đắp lề đường do các công việc này không gây chồng chéo lêncông việc kia Tuy nhiên để cho công việc được thực hiện đồng bộ thì các công việc nên được thực hiện khi công việc trước đã hoàn thành

Khi tiến hành san ta cho máy san đứng trên mặt đường (lớp móng dưới) và đẩy cần san về phía đống đất đổ để san đất, như vậy trình tự san đất được tiến hành từ ngoài đống đất vào trong đống đất Ngoài ra những vị trí máy san không hoạt động dược thì ta dùng nhân công để san

Các thông số của máy san KOMATSU GD31RC-3A (Sách máy thi công)

- Hãng sản xuất: KOMATSU (Nhật Bản)

- Model: GD31RC-3A

- Công suất thiết kế: 110 m2/h

- Chiều rộng lưỡi san: 3,1 m