Đồ án môn học tổ chức thi công mặt đường ô tô Nguyễn Thanh Vinh Đại Học Đà Nẵng

Đồ án môn học tổ chức thi công xây dựng mặt đường ô tô là một đồ án chuyên ngành bắt buộc đối với sinh viên ngành xây dựng cầu đường. Các bạn có thể tham khảo đồ án này để có thể làm đồ án môn học tốt hơn. Chúc các bạn thành công

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG XÂY DỰNG

MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:

- Các lớp vật liệu:

Chiều dày (cm)

Tiêu chuẩn KTTC&NT

3 33 Cấp phối đá dăm Dmax31,5 gia cố

- Chiều dài đoạn thi công : 4,0(km)

- Kiểu thi công lòng đường : Đào lòng

- Thời hạn thi công : 120 ngày

- Cự ly vận chuyển vật liệu : 2,5 (km)

- Loại đất Subgrade : Dùng được

-Độ chặt đất nền đường : 0,93

- Các số liệu khác tự giả thiết

Hình 1.1 Mặt cắt ngang đường hoàn thiện

NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH - TÍNH TOÁN:

A PHẦN THUYẾT MINH:

Phần 1: Thiết kế tổ chức thi công tổng thể 4 km mặt đường

Phần 2: Thiết kế tổ chức thi công chi tiết dây chuyền mặt đường

B PHẦN BẢN VẼ:

01 bản vẽ A1: Thiết kế tổ chức thi công tổng thể 4 km mặt đường

01 bản vẽ A1: Thiết kế tổ chức thi công chi tiết mặt đường theo giờ

Phần I: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 4 km

đô thị loại II đến năm 2020

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:

Lớp 3 Cấp phố đá dăm Dmax31,5 gia

Lớp 4 Cấp phối đá dăm loại 2 Dmax 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 Câycon dây leo chiếm hơn 2/3 diện tích Cứ 100m2 rừng có khoảng 5 đến 25 cây có đườngkính 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 trongkhu 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 cát 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 ảnh hưởng 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

Khu vực tuyến đi qua mang đặc trưng của khí hậu miền Trung chịu ảnh hưởngcủa hai mùa gió Mùa đông với gió Đông Bắc, mưa lạnh Mùa hè với gió Tây Nam

khô hanh Mùa khô từ tháng 3 đến tháng 8, mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 2năm sau Theo số liệu thống kê nhiều năm cho thấy:

- Nhiệt độ trung bình hàng năm : 280C

- Nhiệt độ cao nhất trong năm : 390C

- Nhiệt độ thấp nhất trong năm : 150C

- Độ ẩm trung bình : 80%

Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, độ ẩmcao Thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 3 đến tháng 8

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 thành phố Quãng Ngãi những năm gần đây phát triển tương đối nhanh, mức tăng trưởng bình quân 5 năm trở lại đây (2006-2011), 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 thành phố Quãng Ngãi 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 Quãng Ngãi thành tỉnh công nghiệp vào giai đoạn 2015-2020, trực thuộc trung ương vào năm 2020 thành phố Quãng Ngãi nói riêng và toàn tỉnh Quãng Ngãi 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

- Nhựa đường lấy tại trạm trộn bê tông nhựa ở La Hà.

- Đá các loại lấy tại mỏ đá Nghĩa Thuận

- Cát, sạn lấy tại sông Trà Khúc

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 2,5 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

Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị thi công của đơn vị thi công là không hạnchế

Về nhân lực : Đội thi công đã từng thi công ở nhiều công trình tương tự đạt

chất lượng và hoàn thành đúng tiến độ Đội ngũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, cótrình độ và có khả năng quản lý tốt

Để tận dụng nguồn nhân lực địa phương ta phải chọn thời gian thi công hợp lý,khi nhân dân trong vùng chưa vào mùa sản xuất ta có thể điều động dễ dàng nhữngcông tác không chuyên Đây là một biện pháp rất lợi về mặt kinh tế nhằm giảm đượcgiá thành công trình

Từ điều kiện địa hình khu vực, máy móc được điều động đến hiện trường chủyếu là tự hành tập trung về chân công trình

Các xã ven tuyến đã có điện phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất do đó rất thuận lợi cho việc sử dụng năng lượng để thi công

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 đểphòng khi ốm đau nhẹ hoặc bị xây xác

2 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG

2.1 Đặc điểm về tính chất công trình mặt đường đơn vị đảm nhiệm thi công:

Kết cấu mặt đường của đơn vị thi công đảm nhiệm là một kết cấu mặt đường mềm cấpcao AI, chặt kín nước Tổng bề dày của kết cấu áo đường mềm là 46cm, lớp Subgrade

là 100cm, gồm 4 lớp cụ thể như sau:

 Lớp 1: Lớp mặt trên _ BTN Polime Dmax9,5 – dày 5 cm

 Lớp 2: Lớp mặt dưới _ BTN chặt Dmax12,5 – dày 7 cm

 Lớp 3:Lớp móng trên _ CPĐD Dmax 31,5 , gia cố xi măng 5% – dày 16 cm

 Lớp 4:Lớp móng dưới_ CPĐD loại 2 Dmax 37,5 – dày 18 cm

 Lớp 3:Lớp móng trên _ CPĐD Dmax 31,5 gia cố xi măng 5%

Đặc điểm của công trình mặt đường:

- Diện thi công hẹp và dài: mặt đường có bề rộng là 11m tuy nhiên kéo dài đến4km Do vậy công tác tổ chức quản lý, kiểm tra, điều hành sản xuất, bố trí lực lượngthi công tương đối khó khăn, khối lượng công tác vận chuyển phân bố không đều, nhucầu về xe vận chuyển thay đổi theo từng đoạn Ngoài ra còn gây hạn chế về việc cungứng máy móc và nhân vật lực cũng như phát huy năng suất máy móc

- Khối lượng công trình mặt đường phân bố trên toàn tuyến tương đối đều do kếtcấu mặt đường không thay đổi Do đó khối lượng vật liệu yêu cầu và khối lượng côngtác thi công (trừ khâu vận chuyển), phân bố tương đối đều và tổ chức của các đơn vịcông tác (tổ, đội) tương đối ổn định, tốc độ thi công thường không thay đổi Điều này

có ý nghĩa rất quan trọng trong công tác chọn phương pháp tổ chức thi công và cácbiện pháp nâng cao năng suất của máy móc

- Công tác thi công phải tiến hành hầu hết ở ngoài trời nên phụ thuộc nhiều vàođiều kiện thiên nhiên, nhất là điều kiện khí hậu : mưa, nắng, gió, nhiệt độ Trong quátrình thi công lớp móng CPĐD gia cố ximăng chịu ảnh hưởng của tác nhân thời tiết rấtlớn do đòi hỏi có có thời gian cho kết cấu bảo dưỡng đạt cường độ cần thiết Trời mưakhông thể tiến hành thi công mặt đường BTN Ngoài ra tình hình thời tiết bất lợi còngây ra trở ngại chung cho toàn bộ quá trình thi công và tác động đến tiến độ thi côngchung của công trình mặt đường

- Nơi làm việc của đơn vị thi công thường xuyên thay đổi: sản phẩm làm ra thì cốđịnh, còn đơn vị thi công phải di chuyển thường xuyên trên tuyến để hoàn thành đúngcác khối lượng công tác của mình, nên phải tổ chức di chuyển, đời sống cán bộ, côngnhân công trường gặp nhiều khó khăn về vấn đề bố trí chổ ăn ở cho công nhân cán bộ

kỹ thuật, cho việc bố trí các kho tàng sữa chửa máy móc

Đặc điểm các lớp kết cấu áo đường

- Kết cấu mặt đường trong đoạn tuyến dài 4 km mà đơn vị đảm nhiệm thi công thuộc kết cấu mặt đường mềm.

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 nhựađường 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 chắclàm 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 thườngxuyên tác dụng lên mặt đường

2.1.1.2 N g uyên lý sử dụ n g v ật liệu:

Bê tông nhựa sử dụng vật liệu theo nguyên lý “cấp phối” Theo nguyên lý này, cốt liệugồm các kích cỡ khác nhau, được phối hợp với nhau theo 1 tỷ lệ nhất định, vì vậy saukhi rải và lu lèn hạt nhỏ lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt lớn, từ đó tạo nên 1 kết cấu đặcchắc, kín nước, cường độ cao, chịu được tác dụng của lực thẳng đứng và nằm ngangđều tốt

2.1.1.3 Cấu trúc v ật liệu:

Bê tông polime là kết cấu có cấu trúc đông tụ - keo tụ, mang tính toàn khối Trongcấu trúc bê tông nhựa, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua 1 màng nhựamỏng 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 chứcnăng làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, do đó làm tăng tính liênkết với nhựa

+ Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa polime, làm tăng tỷ diện vật liệu

khoáng rất nhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm, giúp bêtông 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 tươngtác 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 cốtliệu khoáng và 1 phần có tác dụng lấp 1 phần lỗ rỗng còn 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 sốtính chất khi thi công và khai thác sử dụng

2.1.1.4 S ự h ì nh thành c ư ờ n g 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 hỗgiữa nhựa và mặt ngoài khoáng vật và do lực dính kết bên trong của bản thânnhựa Thành phần này phụ thuộc nhiều vào cấu trúc, độ nhớt của nhựa, nhiệt độ củahỗn hợp, tỷ diện bề mặt của cốt liệu khoáng vật, sự tương tác lý học, hóa học giữamàng 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 bêtông 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 chuyểngây 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 tôngnhựa chịu tải trọng trùng phục

+ Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu trong bê tôngnhựa polime Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưnggiảm khi hàm lượng nhựa polime lớn Cốt liệu càng sần sùi, sắc cạnh, thì lực ma sáttrong 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 cócường độ cao, chịu tải trong thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

+ 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

+ 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 khôngquá dòn, tính ổn định cường độ lớn, tính đàn hồi cao, tính ổn định nhiệt và nước lớn

2.1.1.6 Nh ư ợ c điể m :

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

130 ÷ 160oC, nhiệt độ thi công không được nhỏ hơn 130oC lúc bắt đầu lu lèn và kếtthúc lu lèn khi nhiệt độ không nhỏ hơn 95oC

+ Thời gian vận chuyển, thời gian thi công bị khống chế Do đó việc tổ chức thicông 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 cấpphối không hợp lý

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

2.1.1.7 Nhận xét v ề v ật liệu:

Bê tông nhựa polime thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: Có cường độcao và ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bào mòn do độcứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độ nhám caocho mặt đường Ngoài ra hỗn hợp BTNP có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêucầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường polime dùng để chế tạo hỗnhợp được quy định chặt chẽ

2.1.1.8 Các chú ý k hi thi cô n g :

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 ýđến các điểm sau đây:

+ Kiểm tra khi sản xuất: đảm bảo về cấp phối, nhiệt độ khi trộn và khi cho lên xevận chuyển đến công trường

+ 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

+ Chỉ được thi công mặt đường bê tông nhựa trong những ngày không mưa, móngđường khô ráo, nhiệt độ không khí không dưới +15oC Trong những ngày đầu thi cônghoặc khi dùng một loại bê tông nhựa mới thì phải tiến hành thi công đoạn thử nghiệmtrước khi cho thi công đại trà Đoạn thi công thử nghiệm phải dùng ít nhất 80 tấn hỗnhợp bê tong nhựa

2.1.1.9 Đặc điểm của BTN polime Dmax 9.5

-BTN polime 9.5 có cớ hạt danh định là 9.5 mm và cỡ hạt lớn nhất là 19 mm Loại nàythường dụng làm lớp mặt trên của mặt đường cấp cao, ngoài ra còn dùng làm lớp mặtdưới của mặt đường cấp cao

Thành phần cấp phối hỗn hợp BTN polime

Các hạt lớn nhất danh định (mm) 9,5

Loại BTNP BTNP 9,5Chiều dày rải hợp lí (cm) 4-5

Cỡ sàng mắt vuông (mm) Lượng lọt qua sàng (%)

Bê tông nhựa chặt có độ rỗng còn dư từ 3% đến 6% thể tích Trong thành phầnhỗn hợp bắt buộc phải có bột khoáng

2.1.2.2 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 các kích cỡ khác nhau, được phối hợp với nhau theo 1 tỷ lệ nhất định, vìvậy sau khi rải và lu lèn hạt nhỏ lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt lớn, từ đó tạo nên 1 kếtcấu đặc chắc, kín nước, cường độ cao, chịu được tác dụng của lực thẳng đứng vànằm ngang đều tốt

2.1.1.3 Chức năng của các loại vật liệu trong thành phần hỗn hợp BTN

Bê tông nhựa là kết cấu có cấu trúc đông tụ - keo tụ, mang tính toàn khối.Trong cấu trúc bê tông nhựa, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua 1 màngnhựa mỏng bao bọc các hạt

Cốt liệu trong bê tông nhựa gồm cốt liệu lớn và nhỏ:

+ Đá dăm: cấp phối đá dăm là bộ khung sườn chịu lực chính và tạo độ nhám choBTN

+ Cát: có chức năng lấp đầy lỗ rỗng của khung sườn đá dăm và làm tăng tính ổnđịnh của sườn đá dăm

+ Bột khoáng và nhựa: tương tác với nhau tạo thành chất liên kết asphalt

để liên kết các hạt khoáng và lấp đầy lỗ rỗng còn lại

+ Chất phụ gia: cải thiện tính liên kết, dính bám giữa nhựa và cốt liệu

2.1.1.4 Sự hình thành cường độ

Cường độ bê tông nhựa hình thành do thành phần lực dính và góc ma sát trong

 Thành phần lực dính: đây là thành phần chủ yếu, quan trọng quyết định chấtlượng của bê tông nhựa, được tạo ra bởi 2 yếu tố:

+ Thành phần lực dính phân tử (lực dính dạng keo): tạo ra do sự tác dụngtương hỗ giữa nhựa với cốt liệu và do lực dính kết bên trong của bản thân nhựa Lực dính bám tác dụng tương hỗ giữa nhựa và cốt liệu phụ thuộc vào tỉ diện cốtliệu, tính chất hấp phụ của cốt liệu với nhựa

Lực dính kết bên trong của bản thân nhựa phụ thuộc nhiều vào cấu trúc, độ nhớtcủa nhựa, nhiệt độ của hỗn hợpvà tốc độ biến dạng

Thành phần lực này đảm bảo tính dính, nâng cao cường độ bê tông nhựa khichịu tác dụng của các lực thẳng đứng và nằm ngang

+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): do sự móc vướng vào nhau của các hạtphụ thuộc vào độ lớn và độ sắc cạnh của; ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độbiến dạng, nhưng sẽ giảm đi khi bê tông nhựa chịu tải trọng trùng phục và hỗn hợpkém chặt

Lực dính tương hỗ có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang

 Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu có kích thướclớn trong bê tông nhựa Cốt liệu càng sần sùi, sắc cạnh, kích thước lớn và đồng đềuthì lực ma sát trong càng lớn và cốt liệu trơn nhẵn thì ma sát kém

Lực ma sát ít thay đổi theo nhiệt độ và thời gian tác dụng của tải trọng nhưng thay đổinhiều theo hàm lượng nhựa

2.1.1.5 Ưu nhược điểm

 Ưu điểm:

+ Kết cấu chặt kín, hạn chế ảnh hưởng nước mặt

+ Có khả năng chịu nén, chịu cắt và chịu uốn tốt

+ Chịu lực ngang tốt

+ Chịu tải trọng động tốt, ít hao mòn, ít sinh bụi.

+ Bằng phẳng, có độ cứng không cao, xe chạy êm thuận với tốc độ cao và ítgây tiếng ồn Đây là ưu điểm cơ bản của bê tông nhựa

+ Có thể cơ giới hoá toàn bộ khâu thi công

+ Công tác duy tu bảo dưỡng, sửa chữa ít

+ Thời gian sử dụng tương đối dài

+ Công lu lèn nhỏ do vật liệu có tính cấp phối (so với vật liệu sử dụng theonguyên lý “đá chèn đá” thì công lu lèn có thể giảm đi một nửa)

 Nhược điểm:

+ Mặt đường có màu xẫm nên khó định hướng xe chạy vào ban đêm đặc biệt

là vào lúc trời mưa

+ Cường độ giảm khi nhiệt độ cao hoặc khi bị nước tác dụng lâu dài

+ Hệ số bám giảm khi mặt đường bị ẩm ướt

+ Mặt đường bị hoá già dưới tác dụng của thời gian, tải trọng và các yếu tốkhí quyển

+ Yêu cầu thiết bị thi công chuyên dụng, công tác tư vấn giám sát tương đốiphức tạp

+ Nhiệt độ khi thi công cao Đối với loại rải nóng, nhiệt dộ lu lèn hiệu quảnhất từ 130 ÷ 140oC, nhiệt độ thi công không được nhỏ hơn 120oC lúc bắt đầu lu lèn

và kết thúc lu lèn khi nhiệt độ không nhỏ hơn 70oC

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

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

+ 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 hợplý

+ 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 thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: có cường độcao và ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bào mòn do độcứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độ nhám caocho mặt đường Ngoài ra hỗn hợp BTNC có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêucầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường dùng để chế tạo hỗn hợpđược quy định chặt chẽ

2.1.1.7 Các chú ý khi thi công

Bê tông nhựa thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: có cường độcao 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 caocho mặt đường Ngoài ra hỗn hợp BTNC có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêucầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường dùng để chế tạo hỗn hợpđược quy định chặt chẽ.

2.1.1.7 Các chú ý khi thi công

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

 BTN là loại hỗn hợp có sức cản nhớt lớn nên khi thi công bắt buộc phải

có phương tiện lu bánh lốp thì mới đảm bảo độ chặt yêu cầu Bê tông nhựa khi san rải

lu lèn yêu cầu nhiệt độ không nhỏ hơn 120oC, để giảm tính nhớt khi lu lèn thì nhiệt độtốt nhất là từ 130-140oC Khi nhiệt độ của bêtông nhựa hạ xuống dưới 70oC thì lu lènkhông còn hiệu quả nữa

 Khi nhiệt độ của hỗn hợp giảm xuống bằng nhiệt độ của không khí thìcường độ của BTN rải nóng coi như đã hình thành, do đó BTN là loại vật liệu khốngchế thời gian vận chuyển, san rải và lu lèn Vì vậy trong quá trình thi công luôn thườngxuyên kiểm tra nhiệt độ của hỗn hợp bê tông nhựa

 Để đảm bảo hỗn hợp không dính vào bánh lu (bánh lốp) trong quá trình

lu lèn thì nên dùng dầu chống dính để bôi vào bánh lu, không nên dùng nước để chốngdính bám vào bánh lu Khi máy lu khởi động, đổi hướng tiến kùi thì thao tác phải nhẹnhàng Máy lu không được đỗ lại trên lớp bêtông nhựa chưa lu lèn chặt và chưa nguộihẳn

 Chỉ được thi công mặt đường bê tông nhựa trong những ngày khôngmưa, móng đường khô ráo, nhiệt độ không khí không dưới +5oC Trong những ngàyđầu thi công hoặc khi dùng một loại bê tông nhựa mới thì phải tiến hành thi công đoạnthử nghiệm trước khi cho thi công đại trà Đoạn thi công thử nghiệm phải dùng ít nhất

80 tấn hỗn hợp bê tong nhựa

 Hệ số độ chặt lu lèn của lớp mặt đường bê tông nhựa rải nóng sau khi thicông xong không nhỏ hơn 0,98

 Tránh phân tầng khi thi công bê tông nhựa, cả về phân tầng cấp phối vàphân tầng nhiệt độ

a) Thí nghiệm theo mẫu nên hình trụ

1 Độ rỗng cốt liệu khoáng chất, % thể tích 15-19 Quy trình

thí nghiệm

bê tôngnhựa

22 TCN 84

7 Hệ số ổn định nước, khi cho ngậm nước trong 15

8 Độ nở, % thể tích, khi cho ngậm nước trong 15

b) Thí nghiệm theo phương pháp Marshall (mẫu đầm 75 cú mỗi mặt)

1 Độ ổn định (Stability) ở 60oC, kN, không nhỏ hơn 8,00

T245hoặcASTM- D1559-95

AASHTO-2 Chỉ số dẻo quy ước (flow) ứng với S = 8kN, mm,

3

Thương số Marshall (Marshall Quotient)

Độ ổn định (Stability) kNChỉ số dẻo quy ước (flow) mm

min 2,0max 5,0

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

oC, 24h

so với độ ổn định ban đầu, % lớn hơn 75

6 Độ rỗng cốt liệu (Voids in mineral aggregate) 14-18

Lượng xi măng tối thiểu là 3% tính theo khối lượng hỗn hợp cốt liệu khô, tối đa

là 6%, cần được thí nghiệm cụ thể trong phòng thí nghiệm để xác định lượng xi măng cần thiết để thõa những yêu cầu của CP ĐD gia cố xi măng

2.1.3.2 Nguyên lý sử dụng vật liệu

CP ĐD gia cố xi măng sử dụng theo nguyên lí "cấp phối" Theo nguyên lí này cốtliệu là CP ĐD ở dạng hạt được trộn đều với một hàm lượng chất liên kết nhất định ở

độ ẩm tốt nhất được san rải và lu lèn chặt

2.1.3.3 Cấu trúc vật liệu

Cấu trúc kết tinh, các hạt khoáng được bao bọc bởi một màng chất liên kết biến cứng

2.1.3.4 Sự hình thành cường độ

Nguyên lý: nhờ sự biến cứng của các sản phẩm thủy hóa ximăng

Quá trình thuỷ hoá của xi măng khi các hạt khoáng (chủ yếu)trong xi măng:

3CaO.SiO2 + H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2.2CaO.SiO2 + H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2

 Các sản phẩm của phản ứng thuỷ hoá (C3S và C2S) là các chất khó tan3CaO.2SiO2.3H2O và chất tan Ca(OH)2 Các hợp chất khó tan này được tạo ra ngàycàng nhiều (nó tồn tại dưới dạng keo phân tán) thì tính dẻo của hồ xi măng bị mất đi vàdần dần đông cứng lại và hình thành cường độ

 Muốn kéo dài thời gian bắt đầu ninh kết (thời gian từ khi trộn ẩm đếnkhi hỗn hợp bắt đầu mất tính dẻo) ta tìm cách làm chậm quá trình tạo ra các sản phẩmkhó tan C3S2H3 Một biện pháp đơn giản nhất và giá thành hạ so với các biện phápdùng phụ gia ninh kết chậm là ta trước khi trộn ẩm hỗn hợp với xi măng ta tiến hànhtrộn thêm vào từ 12% vôi bột để khi tác dụng với nước tạo ra lượng Ca(OH)2 , hàmlượng này làm cho các phản ứng thuỷ hoá trên xảy ra chậm lại và làm cho thời gian bắtđầu ninh kết của hỗn hợp kéo dài

2.1.3.5 Ưu nhược điểm

 Ưu điểm:

o Đây là một kết cấu toàn khối chặt kín và có cường độ khá caoE=9000÷11000 daN/cm2

o Có khả năng chịu kéo khi uốn rất ổn định nhiệt và nước

o Sử dụng được các loại vật liệu địa phương nên giá thành hạ

o Có thể cơ giới hoá toàn bộ khâu thi công

o Mặt đường sau khi thi công xong có độ bằng phẳng cao, độ nhám tươngđối cao và ít thay đổi khi bị ẩm ướt

 Nhược điểm:

o Là loại mặt đường có tính dòn nên khả năng chịu tải trọng động kém, dễ bịgãy khi chịu tác động xung kích của bánh xe hoạt tải

o Thời gian thi công bị hạn chế

o Yêu cầu phải có thiết bị thi công chuyên dụng như máy rãi, thiết bị trộn

o Bảo dưỡng lâu nên không thể thông xe ngay sau khi thi công xong được

mà phải có thời gian cho hỗn hợp hình thành cường đô

2.1.3.6 Nhận xét về vật liệu

CP ĐD gia cố xi măng là hỗn hợp có cường độ cao, cũng như có độ bằng phẳng tốt Khi dùng CP ĐD gia cố xi măng làm tầng móng nó đảm bảo được chế độ thủy nhiệt của tầng móng là không thấm nước vì vậy làm cho kết cấu có độ bền vững cao

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 nhưtrong quá trình thi công Sau khi thi công phải kiểm tra lại chất lượng của CP ĐD gia

- Bề dày đầm nén lớp CP ĐD gia cố xi măng tối thiểu là 10cm, trong trường hợp

có phương tiện đầm nén đặc biệt thì bề dày đầm nén tối đa là 20cm (bề dày sau khi đãđầm nén đạt yêu cầu)

- Khi trộn hỗn hợp cát gia cố xi măng tại trạm trộn thì thùng xe chở CP ĐD 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 máy trộn 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 CP ĐD gia

cố xi măng bằng nhũ tương hoặc cát tưới nước để bão dưỡng đảm bảo CP ĐD gia cố xi măng đạt cường độ

2.1.3.8 Đặc điểm của hỗn hợp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 5%

Hàm lượng xi măng trong hỗn hợp CP ĐD gia cố xi măng khối lượng xi măngtính theo hỗn hợp cốt liệu khô

 Yêu cầu về cường độ của lớp CP ĐD gia cố xi măng :

Vị trí lớp cát gia cố

xi măng

Cường độ giới hạn yêu cầu (daN/cm2)Chịu nén ở 28 ngày tuổi Chịu ép chẻ ở 28 ngày tuổiLớp móng trên của

Lớp CP ĐD gia cố xi măng làm lớp móng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

o Phải đảm bảo ổn định ngay sau khi lu lèn xong (ổn định tức thời) nghĩa làlớp CP ĐD gia cố xi măng phải được đầm chặt ở độ chặt cao (K>=1, xác định bằng cốiProctor cải tiến)

2.1.4 Lớp cấp phối đá dăm loại 2 Dmax 37.5

2.1.4.1 Chức năng

- Đóng vai trò là lớp móng dưới trong kết cấu áo đường cấp cao A1 Lớp cấpphối loại 2 đóng vai trò là lớp móng dưới nên các tác động do hoạt tải gây ra lực nganglúc này gần như đã tắt sau khi qua kết cấu tầng mặt, hoặc có giá trị rất nhỏ Vì vậychức năng chủ yếu của lớp này là tham gia chịu tác dụng của tải trọng xe chạy vàtruyền tải trọng xuống các lớp bên dưới Nó sẽ hạn chế được độ ẩm dưới nền đường,cải thiện được chế độ thủy nhiệt, có môđun đàn hồi tương đối lớn nên có tác dụng làmgiảm độ lún tổng cộng của kết cấu mạt đường, kéo dài tuổi thọ của kết cấu, do đó có

độ cứng tương đối lớn nên tạo được hiệu ứng “đe”để lu lèn các lớp vật liệu nhanh đạt

độ chặt và ít tốn công lu lèn

- Vì vậy chức năng chủ yếu của lớp này là tiếp nhận và truyền lực thẳng đứng đểkhi lực này truyền đến nền đất th́ì ứng suất đă giảm đến mức nền đường có thể chịuđược, không phát sinh biến dạng quá lớn

2.1.4.2 Nguyên lý sử dụng vật liệu

- Vật liệu được sử dụng theo nguyên lý cấp phối , tức là cốt liệu là các hạt đádăm trong đó bao gồm nhiều kiểu hạt, liên tục, to nhỏ khác nhau, được phối hợp theomột tỉ lệ nhất định Theo 22TCN 334 - 06 thì cấp phối loại 2 có tỉ lệ phối hạt như sau:

Bảng 1: Thành phần hạt cấp phối loại 2 Dmax 37.5 theo TC 22TCN 334-06

( Thí nghiệm theo TCVN 4198-95 hoặc AASHTO T 27; T 88 ; T 11)

Loại

Aấp

phối

Thành phần lọt qua mắt sàng vuông (%) 50

mm 37.5 mm 25 mm 19 mm 9,5 mm 4.75 mm 2.3 6

m m

0,42 5 mm

0,07 5 mm

-7 - 19

2 12

- Tiết kiệm công vận chuyển, sử dụng được các vật liệu địa phương

- Công nghệ thi công tương đối đơn giản, dễ thực hiện, công đầm nén nhỏ,cóthể cơ giới hóa toàn bộ quá trình thi công nên tốc độ thi công cao

- Kết cấu mặt đường chặt kín,tương đối ổn định nước,cường độ tương đối cao(Edh=200->300Mpa)

- Giá thành hợp lý

*Nhược điểm:

- Chụi lực ngang kém,khi khô hanh thì cường độ giảm nhiều

- Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường nhỏ

- Cường độ giảm nhiều khi bị ẩm ướt

*Phạm vi sử dụng: Theo 22TCN 334 - 06

- Móng dưới, mặt đường cấp cao A1

- Móng trên móng dưới mặt đường cấp cao A2

- Lớp mặt đường cấp thấp B1

 Nhận xét: Trong trường hợp này lớp cấp phối loại 2 Dmax37.5 là lớp móng dưới của mặt đường cấp cao A1

2.1.5 Lớp đáy áo đường (Lớp Subgrade)

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 22TCN 211-06 thì khu vực này lấy tới 95cm 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 phốitải trọng từ các lớp kết cấu áo đường vào nên, làm tăng cường độ chung và giảm độlún đàn hồi của kết cấu áo đường

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

- 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 nềnđường đã thi công xong

Yêu cầu của lớp đáy áo đường:

- Không bị quá ẩm (độ ẩm không lớn hơn 0,6 giới hạn nhão) và không chịu ảnhhưởng 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 tiếptheo 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 bãohòa 4 ngày đêm Độ chặt của lớp đáy áo đường xác định theo 22TCN 211-06 đối vớiloại 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 xácđịnh theo tỷ số CBR đạt yêu cầu như phân tích trên Nếu đất khó đầm nén đạt yêu cầuhoặc đầm nén rồi vẫn không đạt tỷ số sức chịu tải CBR yêu cầu thì phải thiết kế cảithiện đất, gia cố vôi hay thay đất để đạt được đồng thời các yêu cầu trên

2.1 Chọn phương pháp tổ chức thi công:

2.2.1 Chọn phương pháp thi công

Phương pháp thi công được lựa chọn dựa trên đặc điểm thi công, năng lực củađơn vị thi công.

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

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

2.2.2 Chọn phương pháp tổ chức thi công

2.1.1 Đề xuất phương án thi công chính:

Hình 1.4 Trình tự thi công chính các lớp kết cấu mặt đường

Trình tự thi công chính bao gồm các bước thi công lần lượt như sau:

1 Công tác chuẩn bị

2-3.Đào khuôn đường lần 1, lần 2

4.Thi công lớp subgrade

5.Thi công lớp CPĐD loại 2 Dmax 37.5 dày 18 cm

6.Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5gia cố XM 5% dày 16 cm

7.Thi công lớp BTN chặt Dmax 12,5 dày 7 cm

8.Thi công BTN Polime Dmax 9.5 dày 5 cm

Và để tìm ra được kết cấu cho lề gia cố hợp lý ta đưa ra các phương án cấutạo cho kết cấu lề gia cố như sau:

2.1.2 Phương án 1:

Hình 1.1: Kết cấu của lề gia cố

a Ưu điểm

Với phương án này, ta làm kết cấu lề gia cố giống như kết cấu của phần

xe chạy Với cách này thì thi công dễ dàng và đồng thời sẽ thuận lợi cho côngviệc mở rộng và nâng cấp tuyến đường đường

b Nhược điểm

Việc lựa chọn kết cấu lề gia cố như trên sẽ làm tăng chi phí xây dựng cho tuyếnđường Trong khi đó kinh phí đầu tư cho tuyến đường không được luôn đượcxem là yếu tố quan trọng Và cũng như trong thời gian đầu khai thác thì kết cấu

lề gia cố không phát huy hết khả năng làm việc của vật liệu

Với bề dày mỏng của các lớp bêtông nhựa và bề rộng của kết cấu lề gia cố thì

dễ làm cho kết cấu lề gia cố dễ bị hư hỏng

Qua các ưu nhược điểm của từng phương án, ta quyết định chon phương

án 2 là phương án cấu tạo cuối cùng cho kết cấu lề gia cố Cụ thể như sau:

Hình 1.4: Kết cấu của lề gia cố.

2 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 phươngpháp này, các công việc được chuyên môn hóa theo trình tự thi công hợp lý, giao cho các đơn vị chuyên nghiệp đảm 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

- 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

(a) 2.2.1 Phương án 1

Sử dụng phương pháp thi công tuần tự kết hợp với phương pháp thi công dây chuyền, biện pháp thi công này phù hợp với những tuyến ngắn, thời gian thi công nhanh

Trình tự các bước thi công

1 Công tác chuẩn bị 8 Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 31,5

dày 18 cm 5 cm

6.Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 37.5

7 Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5

GCXM 5% dày 16cm

Theo phương án này, ta không cần chia đoạn thi công ra thành nhiều đoạn thi công cùng một lúc mà với mỗi lớp vật liệu ta thi công với một hướng duy nhất là từ cuối đoạn đến đầu đoạn thi công Đặc điểm của phương án thi công này là vận tốc dâychuyền lớn mới kịp tiến độ thi công,máy móc,vật liệu chỉ tập trung ở một vị trí nên dễ

tổ chức quản lý trong quá trình thi công

(b) 2.3.2.2 Phương án 2.

Sử dụng phương pháp thi công tuần tự kết hợp với phương pháp thi công dây chuyền Đây là biện pháp thi công hỗn hợp được sử dụng phổ biến hiên nay

và đặc biệt có hiệu quả với những tuyến ngắn

Trình tự các bước thi công

4 Công tác chuẩn bị 8 Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 31,5

7 Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5

GCXM 5% dày 16cm

Đặc điểm của phương án này là 2 đoạn thi công cùng một lúc thì thời gian hoàn thành công tác sẽ nhanh chóng hơn,đảm bảo tiến độ thi công cho phép.Có thể tận dụngmáy móc của dây chuyền thi công trước đó để biên chế lại cho dây chuyền sau

3 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THI CÔNG

Giả sử ngày bắt đầu đưa dây chuyền vào hoạt động là 02-05-2015 đến ngàyhoàn thành toàn bộ công việc trên đoạn tuyến là 29-08-2015 Do vậy thời gian hoạtđộng tính theo lịch là:Thđ=120 ngày

4 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ THI CÔNG VÀ HƯỚNG THI CÔNG

T T T

L T

L V

kt hâ

Trong đó :

L : Chiều dài toàn bộ tuyến đường thi công (m) L=4000m

Thđ : Thời gian tính theo lịch kể từ ngày khởi công đến ngày phải hoàn thànhcông trình (không kể các ngày nghỉ) Thđ=120 ngày

Tkt : Thời gian khai triển dây chuyền là thời gian cần thiết để lần lượt đưa toàn

bộ lực lượng sản xuất vào hoạt động theo đúng trình tự công nghệ thi công đã xácđịnh, đó là tổng thời gian kể từ khi dây chuyền đầu tiên bắt đầu khai triển cho đến khiDCCN cuối cùng bắt đầu hoạt động Thông thường Tkt = (3-5) ca, chọn Tkt = 4 ca

T1: Thời gian phải ngừng hoạt động

T1= max (Tng, Tx) + thời gian giãn cách

Tng : Thời gian dây chuyền phải ngừng hoạt động do nghỉ lễ Trong thời gian thicông đội chuyên nghiệp không có ngày nghĩ lễ

Tx : Thời gian dây chuyền phải ngừng hoạt động do thời tiết xấu và nghĩ trongcác ngày chủ nhật Tx = 17 ngày

Thời gian giãn cách chính là thời gian bảo dưỡng của hai lớp CPĐD gia cố ximăng cần thiết để hình thành cường độ để đảm bảo cho phương tiện thi công đi lại vàhoạt động trên lớp này mà không ảnh hưởng có hại đến lớp này Theo 22TCN 246-98thì thời gian cần thiết của một lớp CPĐD gia cố xi măng là 14 ngày

Vậy T1= 14+17 =31 ngày

PA1:Thi công theo phương pháp dây chuyền và tuần tự:

) 4 31 ( 120

PA2:Thi công theo phương pháp hỗn hợp gồm :dây chuyền và tuần tự,song song

) 4 31 ( 120

PA1 :VDC  Vmin = 47.6 m/ca

PA2 :VDC  Vmin = 47.6 m/ca

Căn cứ vào:

- Tốc độ tối thiểu của dây chuyền Vmin = 47.06 m/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

- Theo kinh nghiệm thi công thực tế, Vdc  100  300m/ca

Ta chọn tốc độ dây chuyền thi công mặt đường là :

V dc  

 Phương án 2: Tương tự phương án 1

 Công tác đào khuôn đường: 250 ( / )

16

4000

ca m

V dc  

4.2 Xác định hướng thi công

Chọn hướng thi công từ KM4+0.00 đến KM0+0.00 (từ cuối tuyến đến đầu 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.Phương pháp dây chuyền kết hợp với tuần tự

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

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:

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

- 22TCN 245-98 “Quy trình thi công và nghiệm thu lớp CPDD gia cố xi măng trong kết cấu đường ô tô”.

-22TCN 249-98”quy trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa” -22TCN 334-06 “Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng CPĐD trong kết cấu áo đường ôtô”

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

6 XÁC ĐỊNH THI CÔNG VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG CHÍNH

6.1.1 Trình tự thi công chính:

Hình 1.3 Mặt cắt ngang đường hoàn thiện

Trình tự thi công chính bao gồm các bước thi công lần lượt như sau:

Trình tự thi công chính bao gồm các bước thi công lần lượt như sau:

1 Công tác chuẩn bị

2-3.Đào khuôn đường lần 1, lần 2

4.Thi công lớp subgrade

5.Thi công lớp CPĐD loại 2 Dmax 37.5 dày 18 cm

6.Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5gia cố XM 5% dày 16 cm

7.Thi công lớp BTN chặt Dmax 12,5 dày 7 cm

8.Thi công BTN Polime Dmax 9.5 dày 5 cm

6.2 Biện pháp thi công chính

PA1 :Thi công theo phương pháp song song và tuần tự từ Km0+00=>Km4+00 PA2 :Thi công theo phương pháp hỗn hợp tuần tự và dây chuyền

thi công bằng phương pháp dây chuyền Km0+00 đến Km4+00

6.2.a.Biện pháp thi công phương án số 1.

6.2.1 Khôi phục cọc, kiểm tra cao độ, định phạm vi thi công:

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 nhằm xác định chính xác kích thước của mặt đường, phục vụ cho việc thi công các lớp mặt đường và lề đường

6.2.2 Đào khuôn đường

Xới lề gia cố và san lề gia cố bằng máy san Đào long bằng máy đào, vận chuyển đất

đổ đi.Thi công hố tụ và rãnh thoát nước tạm

Yêu cầu lòng đường sau khi thi công xong :

o Lòng đường phải đảm bảo đúng yêu cầu về kích thước, bề rộng, chiều sâu vàmui luyện theo thiết kế, lòng đường luôn khô ráo, đảm bảo thoát nước tốt trong quátrình thi công

o Hai bên thành phải thẳng góc, tương đối chắc chắn và thẳng đứng để vật liệukhông bị đùn ra ngoài khi thi công các tầng lớp mặt đường

o Để đảm bảo cao độ nền đường sau khi lu lèn xong đáy áo đường thì khi thi công đào khuôn đường cần phải tính toán chiều cao phòng lún Công thức tính:

)

(cm

H K

K K

Kyc=0,98 (đối với phần lòng đường),

Kyc=0,95 (đối với phần lề gia cố)

Kđn : Độ chặt nền tự nhiên, Kyc= 0,93 (đề cho)

Hđn : Chiều dày đầm nén yêu cầu, Hđn=30cm

93 , 0

) 93 , 0 98 , 0 (

93 , 0

) 93 , 0 95 , 0 (









Như vậy : Khi kể đến chiều cao phòng lún thì chiều dày lớp đất đào ở phần lề gia cố vàphần lòng đường lần lượt sẽ như sau :

- Phần lề gia cố : chiều dày đào h = 28 – 1 = 27 cm

- Phần lòng đường : chiều dày đào h =46 – 2 = 44 cm

6.2.3 Thi công lớp SubGrade

San sửa mui luyện lòng đương bằng may san GD31RC-3A

Lu lòng đường K95 bằng lu bánh lốp PS-360, đầm mép lề đường

Xới đất lề đường và sau khi san ra lòng đường

6.2.4.Thi công lớp CPĐD loại 2 Dmax37.5 dày 18cm :

Thi công theo định mức dự toán 1776, áp dụng các mã hiệu

(AB.4145,AB.4215,AD.112)

6.2.4.1 Tưới ẩm tạo dính bám nền đường:

Khi thi công lớp CPĐD loại 2 Dmax37.5, ta tiến hành tưới dính bám cho nền đường để đảm bảo liên kết tốt giữa lớp SubGrade và lớp CPĐD loại 2 Dmax37.5 Dùng

xe tưới nước WATERING CART-MODEL LG509GSS có dung tích thùng 6m3 để

tưới nước, khi tưới không nên để xe tưới nước va chạm vào thành lề gia cố tránh trường hợp làm giảm cường độ.

6.2.4.2 Vận chuyển CPĐD loại 2 Dmax37.5:

Vật liệu CPĐD loại 2 Dmax37.5 được tập kết thành đống ở bãi chứa vật liệu sau đódùng ôtô tự đổ vận chuyển cấp phối từ bãi tập kết (đã kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật đạtyêu cầu) ra công trường,vật liệu CPĐD loại 2 được đổ thành từng đống dọc theo tim đường

6.2.4.3 San rải CPĐD loại 2 Dmax37.5

CPĐD loại 2 Dmax37.5 sau khi chở đến công trình thì tiến hành san rải.Công việc san rải lớp CPĐD loại 2 Dmax37.5 ta dùng máy rải để thi công.Khi rải ta rải với hệ

số rải Kr= 1,3=> Hr =18.1,3 = 0.234 m

6.2.4.4: Lấp rảnh ngang lần 1

Tiến hành lấp rảnh ngang đến cao độ thiết kế đáy móng lề gia cố

6.2.4.5 Lu sơ bộ CPĐD loại 2 Dmax37.5 kết hợp bù phụ :

Sau khi san rải xong CPĐD loại 2 Dmax37.5 ta dùng lu nhẹ bánh cứng để lu sơ bộ

và dùng nhân công để tiến hành bù phụ những chỗ mặt đường ghồ ghề, lồi lõm để đảmbảo mặt đường bằng phẳng,đúng độ dốc thiết kế

Đầm mép: để đầm mép phần chưa được lu lèn kĩ ta dùng đầm bàn Bomag

BPR45/55D

6.2.4.6 Lu lèn chặt CPĐD loại 2 Dmax37.5

Sau khi lu sơ bộ xong ta tiến hành lu lèn chặt bằng lu bánh lốp.Kết thúc giai đoạn lu lèn chặt lớp CPĐD loại 2 Dmax37.5 phải đạt được độ chặt yêu cầu

6.2.4.7 Lu hoàn thiện CPĐD loại 2 Dmax37.5

Sau khi lu lèn chặt xong đảm bảo độ chặt thì ta tiến hành lu hoàn thiện lớp CPĐD loại 2 Dmax37.5 tạo bằng phẳng và độ mui luyện để thi công lớp tiếp theo

6.2.5.Thi công lớp CPĐD Dmax31.5 gia cố xi măng 5% dày 16cm :

Thi công theo định mức dự toán 1776

6.2.5.1 Tưới ẩm tạo dính bám móng KCAD:

Khi thi công lớp CPĐD Dmax31.5, ta tiến hành tưới dính bám cho nền đường để đảm bảo liên kết tốt giữa lớp CPĐD loại A và lớp CPĐD Dmax31.5 gia cố xi măng Dùng xe tưới nước WATERING CART-MODEL LG509GSS có dung tích thùng 6m3

để tưới nước, khi tưới không nên để xe tưới nước va chạm vào thành lề gia cố tránh trường hợp làm giảm cường độ

6.2.5.2 Vận chuyển CPĐD Dmax31,5 gia cố xi măng:

Vật liệu CPĐD Dmax31,5 được tập kết thành đống ở bãi chứa vật liệu sau đó dùng ôtô tự đổ vận chuyển cấp phối từ bãi tập kết (đã kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật đạt yêu cầu) ra công trường,vật liệu CPĐD gia cố xi măng được đổ thành từng đống dọc theo tim đường

6.2.5.3 San rải CPĐD Dmax38.1gia cố xi măng

CPĐD Dmax31.5 sau khi chở đến công trình thì tiến hành san rải Công việc san rải lớp CPĐD Dmax31.5 gia cố xi măng ta dùng máy rải để thi công Khi rải ta rải với hệ số rải Kr= 1,3=> Hr =16.1,3 = 0.208 m

6.2.5.6 Lu sơ bộ CPĐD Dmax31.5 gia cố xi măng kết hợp bù phụ :

Sau khi san rải xong lớp CPĐD Dmax31.5 gia cố xi măng ta dùng lu nhẹ bánh cứng để lu sơ bộ và dùng nhân công để tiến hành bù phụ những chỗ mặt đường ghồ ghề, lồi lõm để đảm bảo mặt đường bằng phẳng, đúng độ dốc thiết kế

6.2.5.7 Lu lèn chặt CPĐD Dmax31.5gia cố xi măng 5%

Sau khi lu sơ bộ xong ta tiến hành lu lèn chặt bằng lu bánh lốp.Kết thúc giai đoạn lu lèn chặt lớp CPĐD Dmax31.5 gia cố xi măng phải đạt được độ chặt yêu cầu

6.2.5.8 Lu hoàn thiện CPĐD Dmax31.5gia cố xi măng 5%

Sau khi lu lèn chặt xong đảm bảo độ chặt thì ta tiến hành lu hoàn thiện lớp CPĐD Dmax 31.5 gia cố XM tạo bằng phẳng và độ mui luyện để thi công lớp tiếp theo

6.2.6.Thi công lớp BTNC Dmax12.5 dày 7 cm

Thi công theo định mức 1776,áp dụng theo các mã hiệu (AD.242, AD.2724 ,AD.2725,AD2323)

6.2.6.1 Vận chuyển BTNC

Trước khi thi công lớp BTN chặt thì ta tiến hành vệ sinh,thổi bụi chờ khô lớp đá dăm móng trên sau đó tưới lớp nhựa dính để tạo sự dính kết giữa lớp móng trên và lớp mặt dưới.Vận chuyển BTN chặt tại trạm trộn đến công trường và đổ vào máy rải tiến hành rải thảm mặt dưới lớp mặt đường,sau đó tiến hành lu lèn

6.2.7.Thi công lớp BTN polime Dmax9.5

Thi công theo định mức 1776,áp dụng theo các mã hiệu (AD.242, AD.2724 ,AD.2725, AD2323)

Trước khi thi công lớp BTNP thì ta tiến hành vệ sinh,thổi bụi làm sạch mặt đường sau

đó tưới lớp nhựa dính để tạo sự dính kết giữa lớp mặt trên và lớp mặt dưới.Vận chuyểnBTNP tại trạm trộn đến công trường và đổ vào máy rải tiến hành rải thảm mặt dưới lớpmặt đường,sau đó tiến hành lu lèn

6.2.b.Biện phỏp thi cụng phương ỏn số 2: Tương tự phương ỏn 1

7 XÁC ĐỊNH CÁC ĐỊNH MỨC SỬ DỤNG NHÂN LỰC MÁY MÓC VÀ VẬT LIỆU

Theo định mức 1176/2007 ta cú được định mức sử dụng nhõn lực mỏy múc võt liệu như sau:

7.1 Thi cụng đào khuụn đường.

- Đào lũng đường bằng mỏy đào

tự đổ trongphạm vi

<500m

Ôtô 5 tấn ca 0,833 0,953 1,230 1,26m0AB.4122 Ôtô 7 tấn ca 0,6m6m6m 0,770 0,86m0 0,930AB.4123 Ôtô 10 tấn ca 0,542 0,6m05 0,6m6m0 0,720AB.4124 Ôtô 12 tấn ca 0,478 0,534 0,6m00 0,6m50

I II III IVĐào khuôn đường, rãnh thoát

nước, rãnh xương cá sâu (cm)

7.3 Móng dưới cấp phối đá dăm Dmax 37,5 dày 18 cm

- Tưới nước: Công tác tưới nước tạo dính bám 2 lít/m2 Dùng xe téc có dung tích 5m3 chở nước năng suất 49 m3/ca

- Vận chuyển cấp phối thiên nhiên: cự ly vận chuyển trung bình 4,5km

trình bằng

đầm cóc

Nhân công 4,0/7Máy thi côngĐầm cóc

côngca

7,703,85

8,844,42

10,18 5,09

7.4 Móng trên cấp phối đá dăm GCXM Dmax 31,5 dày 16cm

- Tưới nước: Công tác tưới nước tạo dính bám 2 lít/1m2 Dùng xe téc có dung tích 5m3chở nước năng suất 49 m3/ca.

Theo công văn số 907/VKT/GXD ngày 15 tháng 9 năm 2010 của Viện kinh tế xây dựng

về việc định mức kết cấu đá dăm gia cố xi măng 5%

- Vận chuyển cấp phối đá dăm GCXM

Máy thi công

7.5 Tưới nhũ tương 1,2 kg/m 2

- Tưới nhựa thấm 1,2 lít/ 1m2

+ Tưới nhự thấm bằng nhựa pha dầu

+ Thành phần công việc: Chuẩn bị, làm vệ sinh, pha chế nhựa, tưới lớp nhựa theo đúngyêu cầu kĩ thuật

Nhân công 3,5/7Máy thi côngMáy tưới nhựa 7TMáy nén khí 600m3/hMáy khác

kgcông

caca

%

51,250,270

0,0680,0345

82,00,270

0,0680,0345

102.50,270

0,0680,0345

153,750,270

0,0680,0345

7.6 Mặt dưới bê tông nhựa chặt Dmax 12.5 dày 7cm

- Tưới nhựa tạo dính bám 0,5 lít/ 1m2

+ Tưới nhự tạo dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu

+ Thành phần công việc: Chuẩn bị, làm vệ sinh, pha chế nhựa, tưới lớp dính bám theo đúng yêu cầu kĩ thuật

Nhân công 3,5/7Máy thi côngThiết bị nấu nhựa

Ô tô tưới nhựa 7TMáy nén khí

kgkgcông

cacaca

32,32216,050,314

0,0490,0980,049

62,9125,680,314

0,0490,0980,049

78,6532,100,314

0,0490,0980,049

110,9748,150,314

0,0490,0980,049

AD.2323 Vật liệuBê tông nhựa tấn 7,272 9,696 12,12 14,54 16,97

Nhân công 4,0 /7 công 1,11 1,48 1,85 2,22 2,59Máy thi công

7.7 Mặt đường bê tông nhựa polime dày 5cm.

- Tưới nhựa tạo dính bám 0,5 lít/ 1m2

+ Tưới nhự tạo dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu

+ Thành phần cụng việc: Chuẩn bị, làm vệ sinh, pha chờ́ nhựa, tưới lớp dớnh bỏm theo đỳng yờu cầu kĩ thuật.

ễ tụ tưới nhựa 7TMỏy nộn khớ

kgkgcụng

cacaca

32,32216,050,314

0,0490,0980,049

62,9125,680,314

0,0490,0980,049

78,6532,100,314

0,0490,0980,049

110,9748,150,314

0,0490,0980,049

Đơnvị

- Làm tầng mặt bờ tụng nhựa polime Dmax 9,5

+ Thành phần cụng việc: Chuẩn bị mặt bằng, làm vệ sinh, rải vật liệu bằng mỏy rải, lu lốn mặt đường theo dỳng yờu cầu kỉ thuật

+ Đơn vị tớnh: 100m2

Mó hiệu Thành phần hao phớ Đơnvị

Chiều dầy mặt đờng đã lèn ép (cm)

AD.232 Vật liệuBờ tụng nhựa tấn 7,272 9,696 12,12 14,54 16,97

3 Nhõn cụng 4,0 /7 cụn

g 1,11 1,48 1,85 2,22 2,59Mỏy thi cụng

Đơnvị

Cấp đất

AB.4141

Vậnchuyển đất

bằng ôtô tự

đổ trongphạm vi

trỡnh bằng

đầm cúc

Nhõn cụng 4,0/7Mỏy thi cụngĐầm cúc

cụngca

7,703,85

8,844,42

10,18 5,09

8 Xỏc định khối lượng vật liệu và khối lượng cụng tỏc cho đoạn tuyến.

8.1 Đào khuụn đường.

- K2: hệ số rơi vãi, K2 = 1,05 (vật liệu rơi vãi 5%).

- B: chiều rộng thi công

- H : chiều dày khi lèn chặt

- L=4000m : chiều dài tuyến thi công

Bảng tính khối lượng đất thi công khuôn đường

San lề gia cố (2 bên) 4 27 4000 1,12 1 4838,4 19200Đào đất đổ lên ô tô=vận

chuyển đến bãi tập kết

1,1

18636,8Công tác đào đất lên ô tô = vận chuyển đến bãi:

V = (7.0,44 + 4.0,27).4000.1,12.1=18636,8 m3

+ Số ca để thi công việc xới đất lề GC và lòng đường; san đất lề gia cố

+ Theo định mức 1176/2007 Mã hiệu định mức AB.3115 đào nền đường Có thành phầnhao phí:

Thể tíchxới(m3)

Máy san110CV(xới)(ca)

Thể tíchsan(m3)

Máy san 110CV(ca)

Máy đào 1,6m3(ca)

Nhân công3/7(công)