Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng khai thác mặt đường quốc lộ số 2 qua tỉnh Phú Thọ

HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠNSau thời gian học tập, nghiên cứu, với sự giúp đỡ của các thầy côTrường Đại học Giao thông vận tải, tác giả đã hoàn thành luận văn Thạc sỹ kỹ thuật đề tài “Nghiên

BỘ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

NGUYỄN DANH TÀI

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHÂT LƯỢNG KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG QUỘC LỘ 2

ĐOẠN QUA TỈNH PHÚ THỌ

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ & ĐƯỜNG THÀNH PHỐ

MÃ SỐ: 60.58.02.05.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÃ VĂN CHĂM

HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập, nghiên cứu, với sự giúp đỡ của các thầy côTrường Đại học Giao thông vận tải, tác giả đã hoàn thành luận văn Thạc sỹ kỹ

thuật đề tài “Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng khai thác mặt

đường quốc lộ số 2 qua tỉnh Phú Thọ”

Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng cám ơn đến Ban Giámhiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học, Khoa Công trình, Bộ môn Đường bộ -Trường Đại học Giao thông vận tải, các cán bộ quản lý và toàn thể quý thầy

cô tham gia giảng dạy lớp Cao học xây dựng đường ô tô và đường thành phốK21.1b đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả trong quá trình học tập

và hoàn thành luận văn này;

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lã Văn Chăm đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tác giả nghiên cứu đề tài, hiệu chỉnh và

hoàn thiện luận văn;

Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn Ủy ban Nhân dân tỉnh PhúThọ, Phòng ban các huyện, các đồng nghiệp và gia đình đã tạo mọi điều kiện,động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian qua

Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Danh Tài

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ, VAI TRÒ CỦA MẶT ĐƯỜNG TRONG KHAI THÁC ĐƯỜNG BỘ 4

1.1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CHẤT LƯỢNG KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG 4

1.1.1 VAİ TRÒ CỦA MẠNG LƯỚİ ĐƯỜNG BỘ ĐỐİ VỚİ SỰ PHÁT TRİỂN KİNH TẾ - XÃ HỘİ 4

1.1.2 VAİ TRÒ CÔNG TÁC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KHAİ THÁC MẶT ĐƯỜNG 6

1.1.3 NỘİ DUNG CÔNG TÁC KHAİ THÁC MẶT ĐƯỜNG 7

1.1.4 PHÂN LOẠI CÔNG TÁC BẢO TRÌ MẶT ĐƯỜNG 11

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1: 16

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MẶT ĐƯỜNG QUỐC LỘ 2 VÀ CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG 17

2.1 TỔNG QUAN QL2 17

2.1.1 TÌNH HÌNH VẬN TẢI 18

2.2 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG 19

2.2.1 HİỆN TRẠNG MẶT ĐƯỜNG 19

2.2.2 HIỆN TRẠNG TRONG THOÁT NƯỚC MẶT 24

2.2.3 HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ VÀ CÔNG TRÌNH AN TOÀN GIAO THÔNG 27

2.3 NHỮNG BẤT CẬP TRONG KHAI THÁC CHẤT LƯỢNG MẶT ĐƯỜNG QL2 28

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2: 29

CHƯƠNG 3: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG QL2 ĐOẠN QUA TỈNH PHÚ THỌ 30

3.1 KHAI THÁC CHẤT LƯỢNG MẶT ĐƯỜNG 30

3.1.1 ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG 30

3.1.2 KİỂM TRA ĐÁNH GİÁ ĐỘ BẰNG PHẲNG CỦA MẶT ĐƯỜNG .33 3.1.3 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ MẶT ĐƯỜNG 38

3.2 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG 40

3.2.1 YÊU CẦU VẬT LIỆU ĐƯA VÀO SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO DƯỠNG 41

3.3.2 YÊU CẦU VỀ THI CÔNG BẢO DƯỠNG MẶT ĐƯỜNG 47

3.3 CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THOÁT NƯỚC QL2 67

3.3.1 BẢO DƯỠNG RÃNH THOÁT NƯỚC 68

3.3.2 BẢO DƯỠNG CỐNG THOÁT NƯỚC 69

3.4 CÔNG TÁC CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ, CÔNG TRÌNH AN TOÀN GIAO THÔNG 70

3.4.1 CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ 70

3.4.2 BẢO DƯỠNG BIỂN BÁO HIỆU: 70

3.4.3.Bảo dưỡng vạch kẻ đường 71

3.4.4 BẢO DƯỠNG DẢI CƯỠNG BỨC GIẢM TỐC: 71

3.4.5 BẢO DƯỠNG BĂNG GIẢM TỐC: 71

3.4.6 BẢO DƯỠNG GƯƠNG CẦU LỒI: 72

3.4.7 BẢO DƯỠNG ĐẢO GIAO THÔNG: 72

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3: 72

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Lún vệt bánh xe trên mặt đường nhựa 20

Hình 2.2: Hư hỏng mặt đường dạng lún nứt thành ổ gà 21

Hình 2.3: Nứt dọc mặt đường 22

Hình 2.4: Nứt lưới mặt đường 23

Hình 2.5: Hư hỏng mặt đường dạng mất mát vật liệu bề mặt 24

Hình 2.6: Rãnh dọc thoát nước 25

Hình 2.7: Đọng nước mặt đường, lề đường 26

Hình 2.8: Cửa hàng xăng đấu nối với QL không có hệ thống rãnh thoát nước .26

Hình 2.9: Hư hỏng thiết bị lan can phòng hộ mềm 27

Hình 2.10: Biển báo bẩn do tác động con người và môi trường 27

Hình 2.11: So sánh vạch kẻ đường mới và cũ trên QL2 28

Hình 3.1: Dụng cụ bàn xoa kiểm tra độ nhám 31

Hình 3.2: Các bộ phận chính của thiết bị FWD 39

Hình 3.3: Vét rãnh, khơi thông cống đảm bảo thoát nước tốt trong mùa mưa 69

Hình 3.4: Hệ thống rãnh dọc thoát nước có xây đường dẫn vào nhà dân 69

DANH MỤC BẢNG BIỂU

BẢNG 1.1 BẢNG QUY ĐỊNH THỜI HẠN SỬA CHỮA VỪA VÀ SỬACHỮA LỚN 10BẢNG 1.2: CÁC HOẠT ĐỘNG BẢO DƯỠNG ĐƯỜNG 16BẢNG 2.1 HIỆN TRẠNG ĐOẠN QL 2 TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH PHÚ THỌ17

BẢNG 2.2 KHỐI LƯỢNG VẬN TẢI GIAI ĐOẠN 2000 - 2014 18BẢNG 2.3 KHỐI LƯỢNG VẬN TẢI PHÂN THEO PHƯƠNG THỨC VẬNTẢI 19

BẢNG 3.1 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ QUY ĐỊNH CHO ĐÁ DĂM 45BẢNG 3.2 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ QUY ĐỊNH CHO CÁT 46BẢNG 3.3 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ QUY ĐỊNH CHO BỘT KHOÁNG 46BẢNG 3.4 NHIỆT ĐỘ QUY ĐỊNH CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰATƯƠNG ỨNG VỚI GIAI ĐOẠN 48

BẢNG 3.5 KIỂM TRA VẬT LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤTHỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA 60BẢNG 3.6 KIỂM TRA TẠI TRẠM TRỘN 62BẢNG 3.7 KIỂM TRA TRONG KHI THI CÔNG LỚP BÊ TÔNG NHỰA 63BẢNG 3.8 BẢNG SAI SỐ CHO PHÉP CỦA CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNHHỌC 64BẢNG 3.9 TIÊU CHUẨN NGHIỆM THU ĐỘ BẰNG PHẲNG 64BẢNG 3.10 TIÊU CHUẨN NGHIỆM THU ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG 64BẢNG 3.11 DUNG SAI CHO PHÉP SO VỚI CÔNG THỨC CHẾ TẠOHỖN HỢP BTN 65BẢNG 3.12 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT YÊU CẦU VỚI BÊ TÔNGNHỰA CHẶT 67Bảng 3.13 Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa rỗng 67

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Giao thông vận tải là một bộ phận quan trọng trong kết cấu hạ tầng kinh

tế - xã hội, vì vậy cần ưu tiên đầu tư phát triển Việc xây dựng cơ sở hạ tầngtạo tiền đề cho phát triển kinh tế xã hội, củng cố an ninh quốc phòng, phục vụ

sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Nắm bắt được tầm quantrọng đó, những năm qua Nhà nước ta rất chú trọng đầu tư cho phát triển giaothông vận tải, đặc biệt là giao thông đường bộ

Với nhu cầu phát triển của ngành giao thông ngày càng cao đòi hỏichúng ta không ngừng học hỏi nâng cao trình độ, tiếp thu các công nghệ hiệnđại của các nước tiên tiến trên thế giới Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật ngànhcũng không ngừng điều chỉnh, cập nhật để hoàn thiện phù hợp với tình hìnhthực tế trong nước

Bảo trì và bảo dưỡng đường là một công việc rất quan trọng nhằm mụcđích cho thời kỳ khai thác đảm bảo hoạt động bình thường theo chức năngcủa nó, sửa chữa, bảo dưỡng đường là nhằm duy trì tiêu chuẩn kỹ thuật củađường đang khai thác

Như ta đã biết đặc điểm của khai thác đường bộ là một công việc có nộidung rộng, bao gồm nhiều công tác khác nhau đòi hỏi phải phối hợp mộtcách chặt chẽ trong một hệ thống, nhằm phát huy hiệu quả cao nhất phục vụphát triển kinh tế - xã hội cho đất nước, đảm bảo hài hòa lợi ích của cộngđồng

Quá trình khai thác đòi hỏi mức độ sử dụng kỹ thuật hiện đại theo yêucầu về chất lượng kỹ thuật công trình và chất lượng kỹ thuật giao thông Khaithác đường cần được xem là một dịch vụ tổng hợp, đáp ứng tối đa mọi yêucầu về giao thông: đi lại, ăn uống, nghỉ ngơi, kỹ thuật sửa chữa, cung ứngxăng dầu…và ngay cả dịch vụ theo yêu cầu (đặc biệt là đối với giao thôngđường dài)

Với những đặc điểm trên đây, nhiệm vụ của công tác khai thác đườnglà:

- Bảo dưỡng, bảo trì kết cấu hạ tầng đường bộ luôn ở mức đạt yêu cầu

- Bảo đảm chất lượng kỹ thuật giao thông theo yêu cầu “Giao thông, antoàn, thuận tiện và kinh tế” ở các mức độ khác nhau

- Đảm bảo một cơ cấu điều hành, hoạt động một cách hợp lý có nănglực và hiệu quả Tổ chức bộ máy theo đúng chức năng hoạt động

- Khi nghiên cứu công tác chất lượng khai thác đường phải nghiên cứumột cách khoa học giữa các công trình trên đường như:

 Mặt đường

 Công trình thoát nước

 Công trình phòng hộ

 Công trình an toàn giao thông

Để giải quyết các vấn đề đó thì một trong các bài toán cấp thiết là nângcao chất lượng mặt đường sau thi công Chính vì vậy học viên đã chọn đề tài

“Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng khai thác mặt đường quốc lộ

số 2 qua tỉnh Phú Thọ” nhằm đề xuất một số giải pháp nâng cao chất lượng

mặt đường trong khai thác

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

- Nghiên cứu lựa chọn đề ra những giải pháp nâng cao chất lượng khaithác mặt đường

- Phát hiện, đánh giá những nguyên nhân tồn tại và đề xuất các giải phápđồng bộ nhằm nâng cao chất lượng công trình giao thông cho các dự án cóđiều kiện tương tự khác của Tổng Cục ĐBVN

3 Phương pháp nghiên cứu:

Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết về bảo trì bảo dưỡng đường kết hợpthu thập số liệu trên QL2 sau đó phân tích, đánh giá những tồn tại nhằm tìm ra

đề xuất giải pháp khắc phục, nâng cao chất lượng mặt đường

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Tuyến QL2, đoạn qua tỉnh Phú Thọ.

5 Kết cấu của luận văn:

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, luận vănbao gồm 03 chương sau

Chương 1: Mạng lưới đường bộ, vai trò của mặt đường trong khai thác đường bộ.

Chương 2: Hiện trạng mặt đường trên QL2 và các công trình trên đường Chương 3: Một số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng khai thác mặt đường cho QL 2 đoạn qua tỉnh Phú Thọ.

CHƯƠNG 1: MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ, VAI TRÒ CỦA MẶT ĐƯỜNG TRONG KHAI THÁC ĐƯỜNG BỘ

1.1 Một số vấn đề chung về chất lượng khai thác mặt đường

1.1.1 Vai trò của mạng lưới đường bộ đối với sự phát triển kinh tế - xã hội.

Giao thông vận tải có vai trò đặc biệt quan trọng đối với nền kinh tế, làtrung tâm của kết cấu hạ tầng kinh tế Việc di chuyển hàng hóa và hành khách

về mặt không gian luôn luôn và bao giờ cũng là một nhu cầu tự nhiên, vốn cócủa xã hội Kinh tế - xã hội càng phát triển thì nhu cầu vận tải ngày càng tănglên Mối quan hệ giữa các ngành kinh tế có tính chất tương hỗ lẫn nhau Cácngành kinh tế phát triển thúc đẩy giao thông vận tải phát triển, ngược lạichính sự phát triển của giao thông vận tải lại tạo điều kiện phát triển cácngành đó Ngày nay vận tải được coi là một trong những ngành kinh tế dịch

vụ chủ yếu có liên quan trực tiếp tới mọi hoạt động sản xuất và đời sống củatoàn xã hội Nhờ có dịch vụ này mới tạo ra được sự gặp gỡ của mọi hoạt độngkinh tế, xã hội Dịch vụ vận tải đã nâng đỡ cho nền kinh tế phát triển

Như vậy giao thông vận tải là một bộ phận của nền kinh tế và giao thông vậntải là ngành sản xuất vật chất đặc biệt có một vai trò hết sức to lớn trong sựphát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng của đất nước Là một bộphận cấu thành của giao thông vận tải, giao thông đường bộ ngoài việc đảmtrách các vai trò chung của giao thông vận tải còn có đặc thù là tính xã hộihóa rất cao Nó có mặt từ các đô thị cho đến các vùng nông thôn, miền núi xaxôi, từ các bến cảng, sân bay lớn cho đến các nhà ga nhỏ, ở đâu có hoạt độngcủa con người thì ở đó có giao thông đường bộ Vận tải đường bộ có nhiềuđặc điểm làm cho nó trở nên rất thuận lợi và có hiệu quả cao so với các ngànhvận tải khác trong những điều kiện nhất định

- Vận tải đường bộ có tính cơ động cao Điều đó có nghĩa là trong mộtthời gian ngắn có thể điều động được số phương tiện cần thiết đến các địađiểm có nhu cầu và khi không cần cũng có thể giải tỏa rất nhanh chóng

Trong nhiều trường hợp khẩn cấp, vận tải ô tô là phương án duy nhất có thểchấp nhận được có khả năng vận chuyển hàng trực tiếp đến nơi có nhu cầu màkhông cần bất kỳ loại phương tiện vận chuyển và xếp dỡ nào Điều này đặcbiệt quan trọng đối với cự ly vận chuyển ngắn vì nếu dùng đường sắt thì thờigian và chi phí xếp dỡ hàng có thể là rất lớn, thậm chí lớn hơn cả chi phí vậnchuyển, chưa kể phải chi trả các chi phí vận chuyển trung gian.

- Vận tải đường bộ ít bị phụ thuộc vào luồng tuyến cố định hơn so vớicác loại hình vận tải khác (vận tải đường sắt, đường sông, hàng không ).Trong thực tế, ô tô có thể di chuyển vào các vùng sâu, vùng xa, vùng cao dễdàng hơn các loại phương tiện khác với phạm vi hoạt động có thể nói là mọivùng của đất nước

- Tốc độ của vận tải ô tô khá cao, hơn hẳn đường thủy, tương đươngđường sắt và chỉ kém có vận tải hàng không

- Trong điều kiện kinh tế nước ta đang từng bước chuyển sang nền kinh

tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, giao thông đường bộ lại càng

có vai trò quan trọng Do sản xuất được khuyến khích phát triển nên nhu cầu

về mặt số lượng cũng như chất lượng của giao thông đường bộ ngày càngtăng, đòi hỏi hệ thống đường bộ phải không ngừng được mở rộng, nâng cấptrong khi đồng thời phải giữ được quy mô, chất lượng đã có Do vậy, công tácduy tu, sửa chữa đường bộ ngày càng có vai trò quan trọng Công tác nàykhông chỉ có ý nghĩa như là một nhân tố tác động trực tiếp đến quá trình vậntải mà còn mang ý nghĩa sâu sắc về mặt kinh tế bởi nó còn thúc đẩy sự phân

bố lại lực lượng sản xuất, mở mang các vùng kinh tế trên quy mô tổng thểquốc gia ngoài ra công tác nâng cao chất lượng khai thác mặt đường có vai tròquan trọng trong việc tạo tiền đề ổn định hình thành các hoạt động xã hội,giao lưu văn hóa, chính trị và củng cố an ninh quốc phòng

Giao thông vận tải nói chung và giao thông đường bộ nói riêng là mạchmáu của đất nước, đóng một vai trò hết sức quan trọng trong công cuộc pháttriển kinh tế - xã hội và củng cố an ninh quốc phòng của cả nước Củng cố

giao thông vận tải đường bộ là công việc bức thiết và quan trọng vì nó có ảnhhưởng trực tiếp đến đời sống vật chất và tinh thần đối với nhân dân cả nước.

1.1.2 Vai trò công tác nâng cao chất lượng khai thác mặt đường

Ngày nay với tốc độ phát triển như vũ bão của các nền kinh tế trên thếgiới cùng với sự bùng nổ của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật Là sự pháttriển nhanh chóng của giao thông vận tải Giao thông vận tải là cầu nối giúpcác nước trên thế giới phát huy được tiềm năng, nội lực và hội nhập với cácnền kinh tế khác Cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các phương tiện giaothông và nhu cầu vận chuyển của con người đòi hỏi mọi quốc gia trên thế giớiđều phải tập trung đầu tư phát triển và hiện đại hóa hệ thống hạ tầng giaothông trong đó có hệ thống giao thông đường bộ

Trong những năm qua, Đảng và Nhà nước đã chú trọng tập trung đầu tưphát triển hệ thống giao thông vận tải đặc biệt là giao thông đường bộ Đứngtrước nhu cầu hội nhập, và yêu cầu đòi hỏi phát triển của các nghành côngnghiệp, du lịch, dịch vụ… trong nước, dẫn đến phải tăng cường đầu tư pháttriển hệ thống giao thông vận tải hơn nữa Giao thông vận tải phải đáp ứng tốtcung cấp số lượng và chất lượng dịch vụ vận chuyển hàng hóa, hành khách

Mặt khác, tăng dân số và phát triển kinh tế dẫn tới nhu cầu vận chuyểnngày càng gia tăng trong khi cung của mạng lưới đường bộ không dễ tăng.Nhà nước chưa thể đáp ứng ngay bằng cách mở rộng, nâng cấp toàn bộ hệthống Tuy nhiên, việc vận hành, duy tu sửa chữa (trung đại tu) đảm bảo làmtốt thì tuổi thọ thực tế của các công trình còn vượt tuổi thọ thiết kế Vì vậy đòihỏi khách quan là nâng cao hiệu quả đầu tư, nâng cao chất lượng khai thácmặt đường của các công trình

Sự phát triển nhanh của các ngành trong nền kinh tế cùng với việc ứngdụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong vận tải làm nảy sinh mâu thuẫn giữanhu cầu vận chuyển và năng lực thông qua của các công trình thậm chí vượtquá tiêu chuẩn thiết kế của công trình Điều này dẫn tới công trình bị hư hỏng

và phá hủy nhanh Do đó phải nâng cao chất lượng khai thác Bảo trì công

trình góp phần giải quyết mối quan hệ hài hòa giữa nhu cầu vận tải với khảnăng đáp ứng của hệ thống giao thông nói chung và hệ thống giao thôngđường bộ nói riêng Giảm thiểu những bất cập trong việc đảm bảo tính đồng

bộ, sự ăn khớp, tính kết nối của các công trình hiện tại, phù hợp với quyhoạch đã được duyệt, nâng cao hiệu lực quản lý của Nhà nước

Phải nâng cao chất lượng khai thác hệ thống giao thông vận tải nóichung và hệ thống mặt đường bộ nói riêng như thế nào để mang lại hiệu quảkinh tế cao Đó cũng là mối quan tâm của luận văn này

Nâng cao khai thác mặt đường bộ nhằm mục đích quản lý đường (hệthống công trình đường) ở thời kỳ khai thác (vận hành) để đường đảm bảohoạt động bình thường theo chức năng của nó; sửa chữa, bảo dưỡng nhằmduy trì tiêu chuẩn kỹ thuật của mặt đường đang khai thác

Đặc điểm của chất lượng khai thác mặt đường bộ là một công việc cónội dung rộng, bao gồm nhiều công tác khác nhau đòi hỏi phải phối hợp mộtcách chặt chẽ trong một hệ thống, nhằm phát huy hiệu quả cao nhất phục vụphát triển kinh tế - xã hội cho đất nước, đảm bảo hài hòa lợi ích của cộngđồng Khai thác đòi hỏi mức độ sử dụng kỹ thuật hiện đại theo yêu cầu vềchất lượng kỹ thuật công trình và chất lượng kỹ thuật giao thông

1.1.3 Nội dung công tác khai thác mặt đường

Chất lượng khai thác mặt đường tốt được hiểu là sự tác động của cácchủ thể đến quá trình vận hành khai thác công trình thông qua việc ban hành,

tổ chức thực hiện các quy trình, quy phạm về kỹ thuật duy tu, bảo dưỡng sửachữa, về tiêu chuẩn vật liệu, đơn giá dự toán, về tổ chức giao thông, bảo vệcông trình giao thông và thực hiện các nhiệm vụ trong nội hoạt động vận hànhkhai thác công trình

Nội dung của hoạt động khai thác mặt đường gồm 4 hoạt động chínhsau:

+ Bảo hành công trình

+ Khai thác, đảm bảo chất lượng, trật tự ATGT

+ Tổ chức giao thông vận tải trên tuyến, trên mạng lưới giao thông.+ Bảo vệ, bảo trì công trình.

Bảo hành công trình là hoạt động chuyển tiếp giữa xây dựng và khai

thác công trình mà nội dung chính là buộc nhà thầu phải tự mình tìm ra cácbiện pháp để đảm bảo chất lượng xây dựng và khẳng định trách nhiệm sửachữa hư hỏng công trình do mình gây ra trong khoảng thời gian nhất định.Bảo hành công trình được tiến hành nhằm bảo vệ lợi ích của chủ đầu tư đồngthời xác định rõ trách nhiệm của nhà thầu xây dựng về chất lượng công trìnhtrước chủ đầu tư và pháp luật

Khai thác công trình, đảm bảo chất lượng, trật tự ATGT thực chất là

thực thi nghiệp vụ quản lý đường liên quan đến kiểm tra theo dõi tình trạng

kỹ thuật công trình, phân loại đánh giá công trình, quản lý hồ sơ công trình,đếm xe, đảm bảo giao thông, an toàn giao thông, đảm bảo tài chính, tổ chứcthu phí cầu đường

Tổ chức giao thông vận tải trên tuyến, trên mạng lưới giao thông là

một hoạt động mà chức năng chính của nó là điều phối, hướng dẫn các luồnggiao thông trên đường bằng phân luồng, bằng hệ thống biển báo, dấu hiệu trênđường, đèn tín hiệu ở các nút giao thông giao nhau và các công trình an toànkhác để đảm bảo khả năng thông xe của đường, đảm bảo năng suất vận tảicao, an toàn cho xe chạy và an toàn cho người tham gia giao thông

Bảo vệ, bảo trì nâng cao chất lượng mặt đường thực chất là việc tổ

chức việc duy tu, sửa chữa, bảo vệ công trình giao thông, thực hiện chức năngduy trì cấp hạng kỹ thuật, khắc phục những hư hỏng công trình, đảm bảo nănglực thông qua theo thiết kế, đảm bảo an toàn giao thông nhằm góp phần thỏamãn nhu cầu ngày càng tăng lên về vận chuyển hàng hóa và hành khách củanền kinh tế quốc dân Đối tượng của hoạt động này là nền mặt đường, vỉa hè,

hệ thống thoát nước; các loại cầu, cống, tường chắn, hầm, công trình ngầmđường ngầm, đường cứu nạn, đường cầu tạm ; giải phân cách, hệ thống cọc

tiêu, biển báo, tường hộ lan can, tường phòng vệ, mốc chỉ giới, mốc đo đạc,cột cây số, đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu điều khiển giao thông và các côngtrình phụ trợ ATGT; Bến xe, bãi đỗ xe, các thiết bị đếm xe, các công trìnhphụ trợ, nhà chờ xe dọc đường, trạm dừng nghỉ dọc đường; trạm cân xe, trạmthu phí cầu đường, trạm điều khiển giao thông, chốt phân luồng nhằm đảmbảo an toàn và tuổi thọ của công trình thông qua việc áp dụng các biện phápphòng ngừa, ngăn chặn và xử lý các hành vi xâm phạm công trình gây nguyhiểm đến tính mạng, gây thiệt hại tài sản của nhà nước và nhân dân

Công tác bảo trì mặt đường bao gồm: Bảo dưỡng thường xuyên; sửa

chữa định kỳ và sửa chữa đột xuất: có chức năng duy trì cấp hạng kỹ thuật và

năng lực thông qua của các công trình và toàn bộ mạng lưới đường góp phầnthỏa mãn nhu cầu ngày càng gia tăng về vận chuyển hàng hóa và hành kháchcủa nền kinh tế quốc dân

Bảo dưỡng thường xuyên là công việc hàng ngày hoặc theo định kỳhàng tuần hoặc hàng tháng hoặc hàng quý, nhằm theo dõi tình trạng đường

bộ, đưa ra giải pháp ngăn chặn hư hỏng, sửa chữa kịp thời những hư hỏng nhỏảnh hưởng đến chất lượng đường bộ, duy trì tình trạng làm việc bình thườngcủa đường bộ để bảo đảm giao thông an toàn, thông suốt

Công tác sửa chữa định kỳ là công tác sửa chữa hư hỏng đường bộ theothời hạn quy định, kết hợp khắc phục một số khuyết tật của đường bộ xuấthiện trong quá trình khai thác, nhằm khôi phục tình trạng kỹ thuật ban đầu vàcải thiện điều kiện khai thác của đường bộ (nếu cần thiết)

Công tác sửa chữa định kỳ bao gồm sửa chữa vừa và sửa chữa lớn; giữahai kỳ sửa chữa lớn có ít nhất một lần sửa chữa vừa

Thời hạn sửa chữa vừa và sửa chữa lớn đường bộ được quy định theoloại kết cấu mặt đường và lưu lượng xe tính toán thiết kế mặt đường theobảng 1.1 dưới đây

Loại kết cấu mặt đường sửa chữa vừa

(năm)

sửa chữa lớn(năm)

Bảng 1.1 Bảng quy định thời hạn sửa chữa vừa và sửa chữa lớn

Thời hạn quy định sửa chữa vừa và sửa chữa lớn đường bộ được điềuchỉnh bằng hệ số chiết giảm phù hợp với điều kiện về thời gian sử dụngđường bộ và tăng trưởng lưu lượng phương tiện giao thông cơ giới đường bộ

Công tác sửa chữa đột xuất là sửa chữa các sự cố hư hỏng đường bộ dothiên tai lụt, bão hoặc các sự cố bất thường khác gây ra Đơn vị quản lý đường

bộ trực tiếp phải chủ động lập phương án, khẩn trương huy động mọi lựclượng về nhân lực, thiết bị, vật tư để tổ chức phân luồng, khắc phục đảm bảogiao thông và báo cáo nhanh về cơ quan quản lý đường bộ để được hỗ trợ

Sửa chữa đột xuất được chia làm hai bước như sau:

+) Bước 1: Thực hiện sửa chữa khôi phục đường bộ khẩn cấp, đảm bảothông xe nhanh nhất và hạn chế thiệt hại công trình đường bộ Bước 1 đượcthực hiện đồng thời vừa xử lý, vừa lập hồ sơ để hoàn thiện thủ tục làm cơ sởthanh quyết toán

+) Bước 2: Xử lý tiếp theo Bước 1, nhằm khôi phục đường bộ theo quy

mô, tiêu chuẩn kỹ thuật như trước khi xảy ra sự cố hoặc bền vững hóa, kiên

cố hóa công trình Bước 2 được thực hiện theo trình tự, thủ tục quy định nhưđối với công trình xây dựng cơ bản

Bảo dưỡng bảo trì công trình xây dựng là sự đảm bảo bắt buộc theopháp luật về chất lượng nhằm duy trì khả năng chịu lực, mỹ quan; duy trì sử

dụng hoặc vận hành của bộ máy, hạng mục công trình đã hoạt động theo chu

kỳ thời gian do đơn vị thiết kế và nhà chế tạo quy định cần phải sửa chữa,thay thế, phục hồi, đảm bảo tuổi thọ và an toàn vận hành

Mục đích nâng cao chất lượng khai thác mặt đường nhằm đảm bảo chocác hoạt động vận chuyển hàng hóa, hành khách cũng như sự đi lại của ngườidân được an toàn, thuận lợi và hiệu quả nhất Theo đó, các hoạt động khaithác mặt đường bộ cần được thực hiện theo một hệ thống các văn bản phápquy định thích hợp, cần được tổ chức theo một hệ thống có cấu trúc chặt chẽvới số cấp và khâu quản lý hợp lý nhất, với một lực lượng lao động được tổchức khoa học, với một hệ thống trang bị kỹ thuật và công nghệ quản lý tiêntiến nhất Những nghiên cứu trong luận văn này chính là xuất phát từ yêu cầutrên

Khác với tính chất nhất thời của hoạt động đầu tư, xây dựng, mua sắm

và các hoạt động khác nhằm phát triển hệ thống, hoạt động khai thác mặtđường hiện có mang tính chất thường xuyên liên tục hơn nhằm duy trì kỹthuật, đảm bảo khả năng thông qua của tuyến đường, công trình thiết kế, kiểmsoát chặt chẽ an toàn giao thông, đảm bảo cho giao lưu kinh tế thuận lợi, antoàn và hiệu quả

1.1.4 Phân loại công tác bảo trì mặt đường

Nâng cao chất lượng khai thác mặt đường là các hoạt động để duy trìkhả năng vận hành của đường, không phải là nâng cấp đường Không giốngnhư hoạt động lớn về xây dựng hay nâng cấp đường, bảo trì cần được tiếnhành thường xuyên Bảo trì bảo dưỡng gồm các hoạt động để giữ mặt đường,

lề đường và taluy đường, các công trình thoát nước, hệ thống thiết bị an toàngiao thông, các công trình kết cấu và các tài sản khác trong phạm vi hành langđường bộ trong tình trạng khai thác tốt, càng gần càng tốt với tình trạng côngtrình như khi mới được xây dựng hay mới được làm mới hoặc cải tạo Bảo trìđường có thể là công tác sửa chữa nhỏ hoặc sữa chữa vừa hay lớn để khôi

phục các đặc trưng khai thác của đường nhằm hạn chế nguyên nhân gây hưhỏng, giảm tốc độ xuống cấp của đường.

Phân loại công tác bảo trì bảo dưỡng mặt đường theo tần suất thực hiện công việc:

Bảo dưỡng thường xuyên:

Là các hoạt động bảo dưỡng sửa chữa có quy mô nhỏ được tiến hành thườngxuyên, đảm bảo đặc trưng khai thác của đường an toàn và phòng tránh các hưhỏng xuất hiện sớm Các hoạt động này, tùy thuộc đặc điểm công việc, có thểtiến hành thường xuyên quanh năm - một lần trong một tuần, trong vài tuầnhay trong tháng Các hoạt đồng bảo dưỡng thường xuyên thông thường làkiểm soát cây cỏ, thông cống, rãnh, vá láng mặt đường, vá ổ gà

Bảo dưỡng định kỳ:

Là các hoạt động được tiến hành trên một đoạn tuyến đường sau mộtthời hạn sử dụng nhất định (vài năm) nhằm mục đích duy trì tính toàn vẹn củađường Các hoạt động này thường có quy mô lớn hơn so với bảo dưỡngthường xuyên, yêu cầu các thiết bị thi công và trình độ tay nghề nhân côngcao hơn Bảo dưỡng định kỳ yêu cầu mức chi phí cao hơn so với bảo dưỡngthường xuyên và cần được xây dựng kế hoạch thực hiện, thậm chí cần phải cóthiết kế Các hoạt động bảo dưỡng định kỳ có thể phân theo quy mô công việcnhư là hoạt động bảo dưỡng phòng ngừa, láng lại toàn bộ mặt đường, rải mộtlớp tăng cường mặt đường

Bảo dưỡng khẩn cấp.

Các công việc thuộc phạm vi bảo dưỡng khẩn cấp là các hoạt động sửachữa thông thường không thể dự kiến chính xác được nhưng cần phải đượcquan tâm đặc biệt, ví dụ là các hoạt động hót đất sụt Ở Việt nam, thôngthường trong mùa mưa bão, các hoạt động này thường cần tiến hành để giảiquyết nhanh chóng các sự cố sụt trượt đường, trôi đường do bão lũ Trongmột số trường hợp đặc biệt, bảo dưỡng khẩn cấp còn có thể là phải xây dựng

các tuyến đường tạm, cầu tạm để đảm bảo thông xe Vốn cho bảo dưỡng khẩncấp trong mùa mưa lũ là nguồn vốn riêng.

Phân loại công tác bảo trì bảo dưỡng theo mục tiêu thực hiện.

Bảo dưỡng dự phòng:

Một chương trình bảo dưỡng dự phòng đem lại lợi ích về mặt kinh tế cóthể từ 6 đến 10 lần so với giải pháp không thực hiện bảo dưỡng Do tăng thờigian sử dụng đường cho đến thời điểm cần phải cải tạo đường, bảo dưỡng dựphòng cho phép khả năng cân bằng giữa nguồn vốn bảo trì và nguồn vốn cảitạo, xây dựng lại

Nếu xây dựng kế hoạch cho bảo dưỡng dự phòng với mục đích để tránhhiện tượng xuống cấp mặt đường sớm, làm chậm phát sinh hư hỏng và giảmnhu cầu các hoạt động sửa chữa Mặc dù bảo dưỡng dự phòng không bao gồmcác hoạt động với mục đích để tăng cường độ kết cấu hay khả năng chịu tảitrọng của mặt đường, nhưng có khả năng kéo dài tuổi thọ của đường và đảmbảo mức độ phục vụ Hiệu quả của giải pháp bảo dưỡng dự phòng liên quantrực tiếp đến tình trạng của đường

Bảo dưỡng sửa chữa

Sự khác nhau giữa bảo dưỡng dự phòng và bảo dưỡng sửa chữa là thờigian và chi phí Bảo dưỡng sửa chữa là các hoạt động mang tính chất đáp ứng,được tiến hành khi đường đã hỏng và cần được sửa chữa nên chi phí thườnglớn hơn Việc chậm trễ trong bảo dưỡng sửa chữa dẫn đến các hoạt động tốnkém hơn do mức độ nghiêm trọng và phạm vi hư hỏng sẽ tiếp tục tăng nhanh

Các hoạt động bảo dưỡng

Mang tính chất

dự phòng

Các công việc được lên kế hoạch mà nhu cầu của công việc thường phụ thuộc vào các ảnh hưởng của môi trường nhiều hơn là

do tác động của tải trọng giao thông Các hoạt động sửa chữa các hư hỏng nhỏ xảy ra do phối hợp tác động của tải trọng giao thông

và của các yếu tố môi trường

Kiểm soát cây cỏ Vét rãnh dọc Thông cống

Vá vết nứt Sửa chữa hư hỏng mép lề

để đảm bảo tính

Phun nhựa/ hay phun chất hồi phục nhựa

cũ lên mặt đường

Rải lớp phủ tăng cường

Rải lớp mặt đường thay thế

gắn kết, tính cách nước của bề mặt, không tăng cường

độ mặt đường.

Bổ sung một lớp mỏng đảm bảo tính gắn kết và tính cách nước bề mặt, hay tăng cường độ nhám mặt đường, không làm tăng cường độ mặt đường

Bổ sung một lớp thương đối dày trên

bề mặt để tăng tính gắn kết mặt đường

và tăng cường độ mặt đường

Đào bỏ một phần hay toàn bộ mặt đường cũ và thay bằng các lớp để duy trì và tăng cường

độ và độ ổn định bề mặt của mặt đường.

Láng vữa nhựa

Láng nhựa một lớp Rải lớp phủ bê tông nhựa mỏng

Rải lớp phủ bê tông nhựa chặt Rải tăng cường một lớp bê tông

Rải lớp mặt cho đường cấp phối

Tái chế mặt đường Cào bóc và rải lại Đào bỏ toàn bộ kết cấu và rải lại

Thường thực hiện trong mùa mưa lũ

Các hoạt động dọn dẹp, sửa chữa các đoạn đường bị ngăn cách hay bị ách tách do đất sạt lở hay do sụt, trôi do mưa lũ hay do tai nạn giao thông Thường được tiến hành sau khi mưa

lũ

Dọn dẹp hiện trường tai nạn

Làm sạch bùn rác trên mặt đường Sữa chữa xói lở Hót sụt

Bảng 1.2: Các hoạt động bảo dưỡng đường

Kết luận chương 1:

Kết cấu mặt đường là phần quan trọng và đắt tiền nhất so với các hạngmục khác trong xây dựng đường ô tô Chất lượng và tuổi thọ của kết cấu mặtđường là phần trực tiếp có thể nhìn thấy của con đường vì vậy để nâng caochất lượng khai thác mặt đường ta phải có kế hoạch bảo dưỡng bảo trì phùhợp và thường xuyên để đảm bảo tốc độ chạy xe, chi phí vận hành, an toàngiao thông…

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MẶT ĐƯỜNG

QUỐC LỘ 2 VÀ CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG

2.1 Tổng quan QL2

Quốc lộ 2 kết nối thủ đô Hà Nội và các tỉnh miền núi phía Bắc, tuyếnxuất phát từ ngã ba Phủ Lỗ, thành phố Hà Nội đến cửa khẩu Thanh Thủy, HàGiang, qua địa phận 5 thành phố, tỉnh là Hà Nội, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, TuyênQuang và Hà Giang với tổng chiều dài 312,5km; toàn tuyến QL 2 đã đượcnâng cấp đạt tiêu chuẩn cấp III, IV, một số đoạn qua thị xã, thị trấn đạt tiêuchuẩn cấp II Trên toàn tuyến có 51 cầu với tổng chiều dài 2292,2m, trong đócòn 1 cầu yếu cần thay thế (cầu Quang tại km243+315 dài 79,2m)

Lý trình Chiều dài

(km)

B nền Bmặt Loại mặt Tình trạng (m) >= 14m >=7m Tốt

(km)

T.bình (km)

Xấu (km) km50+550 -

km69+300

18.7 33 18.7

BTN 18.7 km69+300-

Bảng 2.1 Hiện trạng đoạn QL 2 trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

Đoạn qua tỉnh Phú Thọ từ cầu Việt Trì (ranh giới Phú Thọ và VĩnhPhúc – km50+650) đến Đoan Hùng (ranh giới Phú Thọ và Tuyên Quang –km115 +000), dài 64,6km, qua địa phận TP.Việt Trì, huyện Phù Ninh, TX.Phú Thọ và huyện Đoan Hùng; QL2 tạo kết nối thuận lợi cho các huyện LâmThao, Thanh Ba, Hạ Hòa QL 2 được nâng cấp và đưa vào khai thác năm

2004, nhưng trong thời gian qua mật độ giao thông và các phương tiện tảitrọng lớn tăng nhanh nên nhiều đoạn QL2 đã xuống cấp cần nâng cấp rải mặtđường

2.1.1 Tình hình vận tải.

Trong những năm qua sự phát triển KT-XH trên toàn tỉnh có đóng góplớn từ ngành vận tải Khối lượng vận tải hàng hoá và hành khách liên tục tăng

và có bước tăng trưởng mạnh, đặc biệt là vận tải hàng hóa

Khối lượng vận tải hàng hoá năm 2000 đạt khoảng 2.946 nghìn tấn,năm 2006 đạt 12.257 nghìn tấn, năm 2018 ước đạt 21.526 nghìn tấn, tốc độtăng trưởng bình quân hàng năm đạt 22% giai đoạn 2000 - 2006 và đạt 15%giai đoạn 2006 - 2014 Khối lượng luân chuyển năm 2000 đạt 96.796 nghìntấn.km, năm 2014 đạt 1.063.311 nghìn tấn.km, tốc độ tăng trưởng giai đoạn2000-2010 đạt 27%, 2010-2014 đạt 17% năm

Khối lượng vận tải hành khách năm 2000 đạt 1.769 nghìn lượt người,năm 2006 đạt 3.400 nghìn lượt người, năm 2010 đạt 4.699 nghìn lượt người,tốc độ tăng trưởng vận tải hành khách bình quân hàng năm trong giai đoạn

2000 - 2010 đạt 10%, giai đoạn 2010 -2014 đạt 9% Khối lượng luân chuyểnhành khách năm 2000 đạt 160.886 nghìn hk.km, năm 2014 đạt 558.867nghìnhk.km tốc độ tăng trưởng giai đoạn 2000 - 2014 đạt 13%

Khối lượng vận chuyển

HH 1000 tấn 2.946 12.257 21.335 21.526 Khối lượng luân chuyển

HH 1000 tấn.km 96.796 566.800 973.309 1.063.311 Khối lượng vận chuyển

HK 1000 hk 1.769 3.400 4.699 4.858 Khối lượng luân chuyển

HK 1000 hk.km 160.886 397.600 515.094 558.867

Bảng 2.2 Khối lượng vận tải giai đoạn 2000 - 2014

Vận tải hàng hóa chủ yếu do vận tải đường bộ, khối lượng vận chuyểncủa phương thức này năm 2000 đạt 2,241 nghìn tấn (chiếm 84% tổng khốilượng vận chuyển toàn tỉnh), năm 2014 đạt 15.313 nghìn tấn (chiếm 71%),tốc độ tăng trưởng giai đoạn 2000-2006 đạt 20%/ năm và giai đoạn 2006-

2014 đạt 14,5% Vận tải hàng hóa đường thủy do ngành đường sông thực hiện

năm 2000 đạt 439 nghìn tấn (chiếm 16% tổng khối lượng vận chuyển), năm

2014 đạt 6.213 nghìn tấn (chiếm 29% tổng khối lượng vận chuyển), tốc độtăng trưởng giai đoạn 2000-2014 đạt 24%, giai đoạn 2006-2014 đạt 18%, vậntải hàng đường sắt không đáng kể chiếm 1,5% Tỷ trọng vận tải bằng đường

bộ có xu hướng giảm dần (từ 84% năm 2000 còn 71% năm 2014), ngược lại

tỷ trọng vận tải bằng đường sông có xu hướng tăng lên (từ 16% năm 2000 lên29% năm 2014)

Vận tải hàng khách chủ yếu bằng đường bộ, chiếm khoảng 85%, bằngđường sắt khoảng 15%

Bảng 2.3 Khối lượng vận tải phân theo phương thức vận tải

2.2 Hiện trạng chất lượng mặt đường và các công trình trên đường

2.2.1 Hiện trạng mặt đường

2.2.1.1 Biến dạng mặt đường hằn lún vệt bánh xe

Là dạng hư hỏng do hỗn hợp vật liệu mặt đường di chuyển khi chịu

tải trọng tác dụng của bánh xe Hiện tượng này có thể xảy ra do hiện tượngđầm nén thứ cấp của tải trọng giao thông hay do hỗn hợp mất ổn địnhtrong trạng thái dẻo - chảy, thông thường là do cả hai và phụ thuộc vàođiều kiện nhiệt độ môi trường và điều kiện tác dụng của tải trọng

Ngoài ra, các nhân tố do vật liệu cũng ảnh hưởng đến độ lún vệt bánhxe: Thành phần cấp phối, độ nhám bề mặt cốt liệu, hình dạng hạt và cỡhạt, loại nhựa sử dụng, độ rỗng dư, độ rỗng cốt liệu, phần trăm lỗ rỗng lấp

đầy bằng nhựa đường, độ ẩm, nhiệt độ, độ lớn của áp lực tác dụng và sốlần tác dụng của tải trọng.

Giải pháp chung cho vấn đề này là cải tiến nâng cao chỉ tiêu cơ lýcủa bê tông nhựa theo hướng sử dụng nhựa cải tiến, biện pháp ổn địnhnhiệt độ cao trong hỗn hợp bê tông nhựa, bê tông nhựa cốt sợi, sử dụngcốt liệu đá có cường độ cao, đường cong cấp phối hạt thiết kế phải trơnliên tục trong khoảng giữa hai miền giới hạn, không đột biến gẫy khúc.Ngoài ra, còn phải cải tiến về khâu thiết kế, công nghệ chế tạo bê tôngnhựa và thi công mặt đường bê tông nhựa

Lún và lượn sóng là hiện tượng hư hỏng do biến dạng trượt trong lớpkết cấu mặt đường có nguyên nhân chủ yếu từ độ ổn định của kết cấu mặtđường Chất lượng hỗn hợp bê tông nhựa kém, sử dụng loại nhựa khôngphù hợp, hàm lượng nhựa lớn và sự liên kết các lớp vật liệu trong kết cấu áođường không tốt là các nguyên nhân chính của hiện tượng này Ngoài ra,còn có nguyên nhân kết hợp là do tải trọng ngang của bánh xe lên mặtđường

Hình 2.1: Lún vệt bánh xe trên mặt đường nhựa 2.2.1.2 Nứt mặt đường

Nứt có nhiều loại hình nứt khác nhau, xuất phát từ các nguyên nhânkhác nhau Một số dạng nứt mặt đường như nứt ngang, nứt dọc, nứt lưới

bắt nguồn từ các nguyên nhân như: Tải trọng, thi công không đảm bảo chấtlượng, nhiệt độ trong hỗn hợp, độ ẩm cao của nền đường (chứa nước), thayđổi độ ẩm và nhiệt độ trong các lớp phía dưới Sau đây, xét một số dạng nứtmặt đường bê tông nhựa:

Hình 2.2: Hư hỏng mặt đường dạng lún nứt thành ổ gà

- Nứt do mỏi:

Dạng này xảy ra khi các tải trọng tác dụng gây ra ứng suất kéo vượtquá cường độ chịu kéo của bê tông nhựa Dấu hiệu sớm của dạng này là sựxuất hiện các vết nứt dài không liên tục theo vệt bánh xe, sau đó phát triểndần lên do một số điểm các vết nứt trong cấu trúc trong hỗn hợp nối lạivới nhau hình thành vùng nứt lớn hơn Các vết nứt phát triển cho đến khihình thành nứt kiểu da cá sấu Mặt đường sẽ tiếp tục nứt nặng hơn nữa đếnkhi xuất hiện “ổ gà”

Hiện tượng nứt mỏi xảy ra thông thường do phối hợp các nguyên nhân:

Tải trọng nặng trùng phục nhiều trên mặt đường, lưu lượng và xe nặng tăng vọt quá mức dự báo của thiết kế Ngoài ra, mặt đường có bề dày nhỏ hay các

lớp dưới yếu làm xuất hiện độ võng lớn trên mặt đường khi có tác dụng củatải trọng Độ võng mặt đường lớn làm tăng ứng suất kéo ở phía đáy của lớp

bê tông nhựa làm phát sinh vết vứt Chất lượng xây dựng kém, đầm nénkhông đủ, thi công trong thời tiết bất lợi, hàm lượng nhựa thiếu, thoát nước

mặt đường kém làm giảm cường độ của nền móng bằng vật liệu không gia

cố cũng góp phần làm tăng khả năng phát sinh vết nứt hay chất lượng lớpdính bám kém làm tăng ứng suất kéo dưới đáy bê tông nhựa

+ Nứt dọc:

Nứt dọc thường có nguyên nhân từ việc mở rộng nền, mặt đường làmbiến dạng không đều giữa các phần đường mới và đường cũ Nứt dọctheo vết lún bánh xe do ứng suất kéo của tải trọng xe gây ra vượt quá giớihạn chịu kéo của bê tông nhựa

Hình 2.3: Nứt dọc mặt đường + Nứt thành lưới:

Là loại hư hỏng phát triển từ vết nứt ngang và nứt dọc, nguyên nhânthường là nứt do nhiệt kết hợp với hiện tượng sơ hóa bề mặt vết nứt Loạinứt này thường xuất hiện trên những khu vực rải bê tông bề mặt lớn Đây làhiện tượng hư hỏng có liên quan đến chiều dày bê tông nhựa chưa đạtyêu cầu hay do dính bám không tốt Quá trình xuống cấp mặt đường diễn rakhá nhanh do xuất hiện vết nứt thứ cấp và bong bật từng mảng vật liệu bềmặt

Hình 2.4: Nứt lưới mặt đường 2.2.1.3 Mất mát vật liệu bề mặt

Mất mát vật liệu bề mặt thể hiện qua việc bong tróc vật liệu do tính dínhkếtcủa chất kết dính trong hỗn hợp bê tông nhựa không đảm bảo, thường xảy

ra khi có nước giữa bề mặt hạt cốt liệu và màng nhựa đường xung quanh.Độbền cố kết của cấu trúc hỗn hợp bê tông nhựa phụ thuộc vào tính dính kếttrong cấu trúc vật liệu, tức là sự dính bám cốt liệu và nhựa đường, lực ma sát

và chèn móc của bộ khung cốt liệu hạt Khả năng dính bám giữa bề mặt hạtcốt liệu và nhựa đường phụ thuộc vào tính chất của nhựa đường, tính chất củacốt liệu, điều kiện môi trường, điều kiện giao thông, công nghệ thi công, côngnghệ chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa và phụ gia dính bám sử dụng khi chế tạohỗn hợp bê tông nhựa

Khi nhựa đường có độ nhớt lớn, có khả năng chống lại ảnh hưởng củanước Tuy nhiên, trong quá trình trộn, nhựa đường có độ nhớt lớn sẽ yêu cầunhiệt độ trộn cao để tạo khả năng bao bọc của nhựa đường với cốt liệu Mặtkhác, nếu sử dụng nhựa đường có độ nhớt lớn lại tăng khả năng nứt ở nhiệt

độ thấp hay nứt do mỏi Cho nên, để tăng khả năng dính bám của nhựa đườngvới cốt liệu, người ta thường dùng giải pháp hóa học hơn là giải pháp vật

lý, tức là chọn loại nhựa có độ nhớt cao

Hình 2.5: Hư hỏng mặt đường dạng mất mát vật liệu bề mặt

2.2.2 Hiện trạng trong thoát nước mặt

Những năm qua, quá trình đô thị hoá mạnh mẽ đã hình thành các cụmdân cư, khu đô thị, khu công nghiệp, v.v… dọc hai bên quốc lộ làm suy giảmkhả năng thoát của quốc lộ Tồn tại trên do nhiều nguyên nhân trong đó cóviệc quản lý thiếu chặt chẽ của cơ quan quản lý đường bộ và địa phương đãlàm cho hệ thống thoát nước bị vùi lấp, hành lang đường bộ bị lấn chiếmkhông bố trí được điểm thoát nước ngang; nhà thầu bảo dưỡng thường xuyênkhông tích cực khơi thông lề, rãnh, cống thoát nước dẫn đến mặt đường, lềđường đọng nước; nhiều nơi sửa chữa cục bộ mặt đường không được cắt theohình vuông hoặc chữ nhật theo Tiêu chuẩn cơ sở 07:2013/TCĐBVN ban hànhkèm theo Quyết định số 1682/QĐ-TCĐBVN ngày 07/10/2013, vị trí sửa chữacục bộ cao hơn vị trí mặt đường xung quanh gây mất mỹ quan và ảnh hưởngđến chất lượng khai thác

Hình 2.6: Rãnh dọc thoát nước

- Đối với các đoạn tuyến đã có rãnh dọc, cống thoát nước ngang: Yêucầu chỉ đạo nhà thầu bảo dưỡng thường xuyên nạo vét, khơi thông thoát nướctuyệt đối không được để đọng nước lề đường, mặt đường và khu vực xungquanh; tại các đoạn lề đất phải đào bạt bổ sung rãnh xương cá trên lề đường(từ 5-7m/rãnh) để dẫn nước từ mặt đường ra rãnh, taluy

- Các đoạn tuyến chưa có rãnh thoát nước hoặc đã có nhưng đã bị các

hộ dân, các cơ quan, cơ sở kinh doanh, cửa hàng xăng dầu vùi lấp làm mấtkhả năng thoát nước: Phải tiếp tục thực hiện theo Chỉ thị số 3701/CT-TCĐBVN ngày 21/8/2013 của Tổng cục ĐBVN Trong trường hợp có cácvướng mắc không thực hiện được thì tổng hợp báo cáo về Tổng cục ĐBVN.Kết quả kiểm tra hiện trường các tuyến quốc lộ tại các đơn vị quản lý đường

bộ đã thực hiện tương đối tốt công bảo dưỡng thường xuyên các tuyến quốc

lộ Tuy nhiên, vẫn tồn tại nhiều điểm đọng nước mặt đường trên nhiềtuyếnquốc lộ

Hình 2.7 Đọng nước mặt đường, lề đường

- Tự phát xây dựng, đấu nối khi chưa có sự cho phép của các cơ quanquản lý đồng thời công tác quy hoạch, cấp đất của chính quyền địa phươngcòn nhiều bất cập, mặt khác một số cụm dân cư, thị tứ hình thành trước khicải tạo đường, dẫn đến tình trạng hành lang đường bộ bị lấn chiếm, vùi lấp hệthống mương rãnh thoát nước, nhà dân xây dựng cao hơn mặt đường nên mỗikhi mưa xuống nước đọngmặt đường không có chỗ thoát

Hình 2.8 Cửa hàng xăng đấu nối với QL không có hệ thống rãnh thoát nước

2.2.3 Hiện trạng công trình phòng hộ và công trình an toàn giao thông

Các thiết bị phòng hộ gồm có các tường chắn hoặc hàng rào, các gờtrượt trên các đường đắp cao, các khung bảo hộ để giới hạn chiều cao của xechui qua các gầm cầu, hoặc các cọc chắn ngang đối với các cầu có khẩu độhẹp, v.v Các thiết bị này có thể bị hư hại vì các tai nạn giao thông và mức

độ hư hại tuỳ thuộc vào cấu trúc, độ chắc chắn của thiết bị

Hình 2.9: Hư hỏng thiết bị lan can phòng hộ mềm

- Các cọc tiêu, biển báo hiệu đường phục vụ có mục đích đảm bảo antoàn giao thông Chúng có thể bị hư hỏng vì các tai nạn, bị kẻ xấu phá hoại, bịmòn vì sử dụng quá lâu hoặc vì tác động của lượng vận chuyển

Những hư hỏng của cọc tiêu, biển báo hiệu là dễ sửa chữa khi chúng bị

hư hại vì tai nạn hay kẻ xấu phá Rất cần thiết phải sửa chữa ngay khi những

hư hỏng này gây cản trở tác dụng bình thường của chúng

Hình 2.10: Biển báo bẩn do tác động con người và môi trường

-Vạch kẻ đường:

Trong quá trình sử dụng, các vạch kẻ đường bị biến dạng, mòn nguyênnhân do tác động phương tiện giao thông, nhiệt độ môi trường

Hình 2.11: So sánh vạch kẻ đường mới và cũ trên QL2

2.3 Những bất cập trong khai thác chất lượng mặt đường QL2

- Hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ còn thiếu, chất lượng hạnchế, không đồng bộ, chưa đáp ứng yêu cầu vận tải ngày càng gia tăng.Nguyên nhân là do đầu tư xây dựng chưa theo kịp nhu cầu vận tải, công tácbảo trì chưa tốt dẫn đến kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ sau khi đưa vàokhai thác nhanh hư hỏng, xuống cấp

- Phương thức lựa chọn đơn vị quản lý và duy tu bảo dưỡng còn lạc hậu,chưa tạo điều kiện xã hội hóa mạnh mẽ công tác này

- Tổ chức bộ máy làm công tác quản lý bảo trì chậm đổi mới, có mặt chưaphù hợp với chính sách pháp luật hiện nay

- Trình độ khoa học kỹ thuật, thiết bị, công nghệ sử dụng trong lĩnh vựcbảo trì thấp, chậm đổi mới

- Hệ thống các quy định pháp luật về quản lý, bảo trì đường bộ còn bấtcập, có mặt chưa phù hợp; tiêu chuẩn và định mức trong bảo trì lạc hậu so vớithực tế

- Vốn dành cho quản lý bảo trì thấp, chưa tương xứng với chiều dài mạnglưới đường bộ và áp lực vận tải lên mạng lưới đường bộ hiện nay

- Công tác kiểm soát tải trọng xe chưa hiệu quả, nhiều xe quá tải làm ảnhhưởng nghiêm trọng tới kết cấu mặt đường

Kết Luận Chương 2:

Chất lượng mặt đường đóng vai trò đặc biệt quan trọng, có ý nghĩa kinh

tế kỹ thuật rất lớn đối với ngành Giao thông vận tải Hiện tượng hư hỏng mặtđường còn xảy ra nhiểu đoạn trên tuyến QL2 cần bố trí cán bộ kỹ thuậtchuyên môn cầu đường thường xuyên đi kiểm tra các tuyến đường như chứcnăng tuần đường kịp thời phát hiện những vấn đề hư hỏng, cần duy tu sửachữa kịp thời Lập kế hoạch tổ chức duy tu bảo dưỡng mặt đường, lề, rãnhthoát nước, phát ven cây cổ, chỉnh sửa bổ sung hệ thống an toàn giao thông

CHƯƠNG 3: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG QL2 ĐOẠN QUA TỈNH

PHÚ THỌ

3.1 Khai thác chất lượng mặt đường

Do tác dụng của tải trọng phương tiện giao thông cộng thêm với cácyếu tố bất lợi của môi trường, chất lượng của mặt đường theo thời gian khôngngừng suy giảm, trong quá trình khai thác các chỉ tiêu: độ nhám, độ bằngphẳng, cường độ mặt đường càng giảm đi, các hiện tượng nứt, lún, biến dạngmặt đường dần xuất hiện và cuối cùng dẫn tới trạng thái hư hỏng đến mức conđường không thể tiếp tục khai thác một cách hiệu quả, do vậy các giải phápduy tu, bảo dưỡng sửa chữa tăng cường nếu được áp dụng đúng lúc và thíchđáng thì tính năng sử dụng của mặt đường sẽ phục hồi một, thậm chí còn tăngthêm

3.1.1 Độ nhám mặt đường

- Độ nhám mặt đường là tiêu chí quan trọng ảnh hưởng đến mức độ trơntrượt mặt đường, do đó ảnh hưởng đến mức độ an toàn xe chạy ( nhất là khitrời mưa phải phanh nhanh khi xe chạy tất độ cao Độ nhám không phụ thuộcchung vào kết cấu nền mặt đường mà chủ yếu phụ thuộc vào cấu chúc vi mô

và vĩ mô của lớp vật liệu rải mặt trên cùng (tiếp xúc với bánh xe) cũng nhưphụ thuộc vào tình trạng khô ẩm hoặc sạch của bề mặt đường

Nếu mặt đường chỉ đảm bảo độ bằng phẳng nhưng không đảm bảo độnhám đạt yêu cầu thì xe cũng không dám chạy nhanh, hoặc chạy nhanh dễgây tai nạn khiến cho hiệu quả khai thác đường còn bị nhiều hạn chế, lúc đấycần phải tiến hành sưa chữa làm lại lớp hao mòn tạo nhám

Độ nhám bề mặt của mặt đường được tạo nên bởi hỗn hợp đá ư nhựađựợc lu lèn, bao gồm hai thành phần chính: nhám vĩ mô và nhám vi mô

Hình 3.1: Dụng cụ bàn xoa kiểm tra độ nhám + Nhám vĩ mô (nhám thô): được định nghĩa là độ chênh cao giữa bề mặt

mặt đường so với mặt phẳng chuẩn với các kích thước đặc trưng của bướcsóng và biên độ thấp nhất từ 0,5 mm cho đến mức mà độ chênh cao đó khôngảnh hưởng đến sự tác động giữa lốp xe và mặt đường Cụ thể hơn, nhám vĩ

mô là độ nhám của toàn bộ bề mặt đường và được hình thành bởi hình dáng,kích thước của các hạt cốt liệu lộ ra trên bề mặt mặt đường

+ Nhám vi mô (nhám mịn): được định nghĩa là độ chênh cao giữa bề

mặt mặt đường so với mặt phẳng chuẩn với các kích thước đặc trưng củabước sóng và biên độ nhỏ hơn 0,5 mm Nói cách khác, độ nhám vi mô là độnhám, độ xù xì bề mặt đường của hạt cốt liệu lộ ra trên mặt đường và thườngkhó nhìn thấy

Vai trò của nhám vĩ mô là tạo ra các kênh thoát nước Bằng cách làmgiảm áp lực nước ở trước và xung quanh lốp xe, nhám vĩ mô cho phép mộtdiện tích lớn của lốp xe vẫn duy trì sự tiếp xúc ma sát với bề mặt mặt đường.Điều này cho phép nhám vĩ mô phát huy tác dụng kháng trượt

Qua thực nghiệm người ta đã xác định được mối tương quan giữa độnhám vĩ mô được biểu thị bằng chiều sâu trung bình cát H (mm) theo phươngpháp rắc cát và phần trăm (%) độ giảm sức kháng trượt mặt đường được đobằng hệ số lực hãm phanh (BFC) trong khoảng tốc độ từ V = 50 km/h đến V

= 130 km/h, với độ nhám vi mô coi là không đổi (chất lượng cốt liệu nhưnhau, chỉ có thành phần cấp phối khác nhau)

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám vĩ mô

+ Diện tích cốt liệu thô nổi lên mặt đường: trong hỗn hợp bê tông nhựathì cốt liệu lớn nhất nhô lên bề mặt đường là nơi mà lốp xe tiếp xúc nhiềunhất

Vì thế mà nó đóng góp phần lớn vào sức kháng trượt của bề mặt mặtđường qua cả nhám vĩ mô và vi mô Nhám vĩ mô đạt được nhờ việc thiết kếtối ưu hàm lượng nhựa và phụ thuộc trực tiếp vào cấp phối, góc cạnh và hình

khối của cốt liệu Việc dùng một tỉ lệ lớn các cốt liệu thô trong hỗn hợp sẽ

cho kết quả là một diện tích lớn các cốt liệu thô được nổi lên mặt đường và

do đó sẽ có độ nhám vĩ mô cao

+ Hàm lượng nhựa trong hỗn hợp và hệ số đầm nén: nếu lượng nhựa quánhiều hoặc độ đầm nén quá chặt sẽ làm giảm diện tích nổi lên mặt đường củacác cốt liệu thô, do đó làm giảm sức kháng trượt mặt đường

Ngoài ra, tính chất vật lý của bản thân loại nhựa cũng ảnh hưởng đáng kểtới độ nhám vĩ mô Một loại nhựa có thuộc tính ổn định nhiệt cao (nhựa cảithiện) sẽ hạn chế khả năng chảy nhựa vào mùa nóng làm cho bề mặt bê tôngnhựa dễ duy trì được diện tích cốt liệu thô hơn

+ Tính chịu mài mòn của cốt liệu: độ bền của nhám vĩ mô phụ thuộcchủ yếu vào tính chịu bào mòn của cốt liệu Cốt liệu có sức chịu bào mòn kém

sẽ nhanh chóng bị mòn vẹt đi dưới tác dụng của xe cộ và cho kết quả là mặtđường bị mất sức kháng trượt Tính chịu mài mòn của cốt liệu được xác địnhbằng thí nghiệm độ mài mòn Los Angeles

+ Hình khối, góc cạnh của cốt liệu thô: để cho các hạt cốt liệu nhô lên

bề mặt mặt đường không bị gãy vụn ra, để đảm bảo độ nhám vĩ mô bền vữngthì các hạt cốt liệu phải có dạng hình khối, không được chứa nhiều hàm lượnghạt dẹt

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám vi mô

Đối với đá, độ bền của nhám vi mô chủ yếu phụ thuộc vào đặc tínhkháng mài bóng Sức kháng mài bóng của đá được đánh giá bằng thí nghiệmmài bóng thông qua chỉ số mài bóng PSV (British Polish Stone Value Test,

ASTM D3319) Vật liệu đá có chỉ số PSV cao chứng tỏ có sức kháng mài

bóng tốt Độ bền của nhám vi mô chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng thạch anh và silic Hàm lượng này càng cao thì độ bền của nhám vi mô càng lớn

- Một số giải pháp công nghệ tăng cường độ nhám của mặt đường ô tô

Qua nghiên cứu về độ nhám, người ta đã đưa ra nhiều giải pháp côngnghệ để tạo nhám hay tăng cường sức chống trượt của bề mặt đường ô tô:

1 Sử dụng lớp phủ mỏng bê tông nhựa cấp phối hở dùng nhựa đặc biệt

2 Dùng biện pháp cấy đá (Chipping)

3 Sử dụng hỗn hợp cấp phối chặt có tỉ lệ cốt liệu thô lớn

4 Biện pháp láng nhựa 1 hoặc nhiều lớp

5 Biện pháp dùng hỗn hợp cát thô

3.1.2 Kiểm tra đánh giá độ bằng phẳng của mặt đường

Ngày nay, yếu tố bằng phẳng mặt đường có thể được đánh giá bằng các thiệt

bị đo độ phẳng (gồ ghề) quốc tế IRI một cách thuận lợi hơn rất nhiều so vớiviệc đo độ dốc trung bình gần đây, người ta chủ yến sử dụng phương pháp đo

độ bằng phẳng IRI để lập kế hoạch cho việc sửa chữa, khôi phục tăng cường

áo đường

Việc xác định độ bằng phẳng mặt đường theo IRI, tuỳ thuộc vào thiết bịhiện có, sẽ sử dụng một trong hai phương pháp đo sau:

+ Phương pháp đo gián tiếp

+ Phương pháp đo trực tiếp

Phương pháp đo gián tiếp:

- Là phương pháp đo không đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyếnđường thí nghiệm mà phải gián tiếp xác định IRI thông qua phương trình thực