CÁC KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG KIỂU MỚI

NGUYỄN QUANG CHIÊU CÁC KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG KIỂU MỚI m (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HA NÔI - 2011 LỜI NÓI ĐẨU Trong nghiệp công nghiệp hóa - đại hóa va đ a n g tập tru n g c ố gắng đ ể cải tạo, cấp m n g lưới đường ôtô vốn yếu nước ta th n h m n g lưới đường từ ng bước đại h ó a , đáp ứng yêu cầu p h t triến k in h tế quốc dân M năm g ầ n đ â y y chí riêng việc nâng cấp cải tạo m ột s ố quốc lộ c h ín h , Hố vỏn đầu tư lẽn tới h n g chục n g h in tỉ đồng, chủ yữỉi vốn vay nước Có ƯCỈV có trá p h ả i trả vôh lẫn lã i, n hiều người từ hây g iờ e ngại việc trả m ón nợ kh ô n g lồ tương la i N ếu không tính toán thận, đầu tư hiệu th ì cháu kho lòng trả noi khoản nợ không lồ Vậy p h ả i tín h toan n h th ế nào, p h ả i tim hiểu xem đ ầ u tư m đường ỏ tô cỏ Lợi n h th ế đ ủ i việc p h t triển nển kinh tế quốc d ã n n h ữ n g vấn đê m cần nghiên cứu n ắ m vững Đ ô đ p ứrtíỊ y ê u c ầ u ỉ r ê n , c h ú n g t ô i đ ã b i ê n s o n CUÔĨI s c h "C c k ế t c ả u m ă t d n g k iê u m i"g m tập hợp viết dịch th u ậ t giới thiệu tiến kỹ thuật xây dựng m ặt đường ôtô m thập kỷ qua H y vọng sách thật hữu ích với độc g iả T c g iả Phần I CẦN ĐỔI MỚI CÔNG NGHỆm LÀM oưỪNG ÔTỐ M ặt đường kết cấu quan trọng đ ắ t tiền n h ấ t h n g m ục công trin h đường ôtô C hất ỉượng m ặ t đường ả n h hưởng lớn đến ch â t lượng khai thác đường, đến điều kiện chạy xe a n toàn, êm th u ậ n n h a n h chóng Chất lượng m ặ t đường ả n h hưởng trực tiếp đến chi p h í vận h n h , đến niên hạn sử d ụ n g đường Nước ta nước nhiệt đới, m ưa nhiều, lượng m a trung binh hàng năm lên tới 2000m m , lại p h â n bô không theo m ù a , theo địa phương L ủ lụ t, úng ngập xay thường xuyên, Đồng bang sông c u Long lủ kéo d i hàng tháng sau lủ lụ t th ì h n g loạt m ặ t đường nhựa bị hư h a n g n ặ n g p h ả i l m lạ i r ấ t tô n k é m Ngoăi kin h phi ỉu bão dứỡĩig đường sá ta rât eo hẹp, kỹ th u ậ t d uy tu bảo dường lạc h ậ u , khiến m ặ t đường xuống cấp n h a n h L m m ậ t đường bêtông xim.ăng, m ột kết cấu m ặ t đường ổn đ ịn h với nước, công tác bảo dường ít, khắc p h ụ c rthược đ iềm m ặt đường nhựa s ự ĐÓNG GÓP CỦA ĐƯỜNG ÔTÔ VÀO VIỆC PHÁT TRIỂN KINH TẾ Theo G iá o s R é m y Prucl'Homine - Đ i h ọ c P tin s X íỉ Vận tải chủ yếu vận tải đường Chuyên môn hóa đổi hai động lực tãng trưởng Chuyên mòn hóa sản xuất nhiều hàng hóa, giảm giá thành, mở rộng thị trường từ lại mở rộng chuyên môn hóa Đối kỹ thuật quản lý giảm giá thành Adam Smith, nhà bác học kinh tế lớn kỷ 17 người dưa vòng tròn tăng trưởng Tuy nhiên để vòng tròn vận hành hàng hóa phải vận chuyển nhanh đến người tiêu thụ Không di chuyển, không xa, không gặp gỡ, không va chạm, không trao đổi ý kiến tãng trướng kinh tế Sự vận chuyển người hỗn họp đióu kiện cần thiết để phát triển kinh tế Tất giai đoạn phát triển kinh tê thê giới từ trước đến theo sau phát triển vận tải Sự phát triến chíiu Âu thời trung cổ phần dựa cải thiện mạng lưới dường sá sau tổ chúc hội chợ Của cải đổ vào Venise, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha Hà Lan saii phát triển tàu thuyền biên nước nàv Cuộc cách mạng công nghiệp ỏ' kỷ XIX xác lập vị kinh tế châu Âu Hoa Kỳ toàn giới dựa Ìrên phát minh đầu máy nước vận tải đường sắt Và gẩn phát triển kinh tế mạnh mẽ nước phương Tày, Nhật Bản Mỹ sau chiến tranh giới lần thứ II gắn liền với phát triển nhanh chóng ngành ván tải ôtô Nếu xem vận tải mặt đất thành phần chủ yếu vai trò đường có phát triển nhảy vọt Cho đến kỷ XVIII, đường đóng vai trò nhỏ bé Người ta lại yeu đôi chân ngựa; kỷ XVIII Napoléon hành quân với tốc (lộ César trước Công nguyên Đến kv XIX, đường sắt với đầu máy nước tạo nên bước nhảy vọt tốc độ, tiện nghi lực vận chuyển Và đường sắt lấn át đường bộ: vận tải Iĩiặt đất (hành khách hàng hóa) kỷ XIX vận tải đường sắt Đến ký XX ôtô có bước tiến đáng ké’ tốc dộ, tiện nghi, nãng lực vận chuyển lính động Hàng loạt ôtô đời đời Mỹ, châu Âu Nhật Bản kéo theo phát triển nhanh chóng mạng lưới đường toàn giới Và vận tải mặt đất toàn giới ngày chủ yếu vận tải đường Trong thực tế vận tải đường chiếm tỷ lệ lớn nhiều so với tỷ lệ xác định theo cách tính toán nav Lý người ta tiếp tục đo khối lượng vận tải đại lượng vật lý (tấn/km hay hành khách/km) lúc từ sau đại chiến giới lần íhứ II hoạt động lĩnh vực khác tính theo giá trị (bằng tiền) Với cách tính theo đại lượng vật lý ngành vận tải đường sắt chiếm khoảng 20% tổng số vận tải mặt đất, lúc tính theo giá trị thị phần vận tải sắt chiếm 5% tổng giá trị, 95% lại vận tải đường đảm nhận Như tính theo tiêu giá trị ngành khác vận tải đường lớn vận tải đường sắt gần 20 lần Vì vận tải ngày vận tải đường mà hiệu vận tải ngày hiệu đường Đường ôtô đóng góp vào việc phát triển kinh tê nào? Từ kỷ XVII, Adam Smith giải thích việc sản xuất không gian kinh tố thu hẹp, thường nước, theo hai yếu tố sản xuất tiền vốn lao động Trong không gian có nhiều vốn (K) lao động (L) việc sản xuất cải dịch vụ (Y) không gian nhiều Ađam Smith xác định gọi "hàm sản xuất" sau: Y = f(K.L) Đã có nhiều tác giả biếu thị hàm sô dạng khác nhau, hàm sô mũ Cobb - Douglas nhiổu người sử dụng: Y = a*.k“* Lp Nếu biết a, a , p dự báo sản xuất tăng trưởng lăng tỷ đô la tiền vốn số lao động tăng thêm 100.000 người Trong thời kỳ sau T hế chiến thứ II, hàm số mũ Cobb - Doulgas công cụ chủ yếu để phân tích định lượng Sau thời gian sử dụng, hàm sản xuất bổ sung hòan chỉnh dần Một bổ sung quan trọng Aschauer đề xuất năm 1979 đưa ihêm nhân tố sản xuất khác sở hạ tầng (J) vào hàm sản xuất Và hàm sản xuất lhành hàm sản xuất mở rộng Y = f(K, L, J) Có thể sử dụng hàm sản xuất mở rộng để xác định đóng góp sở hạ tầng (J) vào sản xuất (Y) Nếu ta có số vốn, số lao động sở hạ tầng vùng từníỉ tỉnh nước tính bổ sung cho sở hạ tầng đồng tăns sán phám khòníi thay đổi \'òn số người lao động Mỹ số nước tiến hành tính toán dã tìm tv suất lợi nhuận tươnc đối cao Pháp, Bernard Fristch luận án liến sĩ công bố nãm 1999 trưòìiíi Quốc gia Cầu đường tiến hành tính toán, với toàn sớ hạ lầna sau với sớ hạ tầng đường cấp tỉnh; kết qua tìm lớn tin cậv cho thấv sớ hạ tầng công cộng, đặc biệt dườns Óp phần đáng ké vào việc phát triển kinh tế Trong vùng lãnh thổ cho, với số vốn lư nhân mội sò’ lao động cho, tãng 10% sở hạ tầng tãns khoáng 1.5% sản phấm Nói theo thuật ngữ kỹ thuật co siãn (élasticité) sán xuất tác dụng cũa sờ hạ tầng vào khoảng 0,15 Đó đóng góp đáng kế Nếu tăng sớ hạ tầng gấp đôi ihì sán phẩm tăng 15% Khi biết giá trịcủa khôi sớ hạ tầng giá trị khối sản phẩm bieu thị độ co dãn nàv tỷ suất lợi nhuận việc đầu tư cho sứ hạ tđim Tron tỉ Irường hợp này, tính tỉ suất lợi nhuận vào khoảng 21% Tỉ suất nàv ỉà cao, I1Ó cao tỷ suất lợi nhuận đầu tư tư nhân tính loán theo hàm sán xuất Các kết số trung bình Người ta thử phân tích phân biệt theo loại sớ hạ tầng theo vùng lãnh thố kết cho thấy sờ hạ tầng có ảnh hướng đốn san xuất km đèn kinh ngục Ctk mạng lưới vạn tái cáp nước, lượng có tí suàt lợi nhuận 25% Các côns trình dường cao tốc có lợi nhuận trcn 30% Sự đóng góp sớ hạ tần« vào việc phát triển kinh tô lãnh thổ có the bieu thị sơ đồ sau: H ìn h C ác tinh liườiií’ cùa sở hạ tầnv, íĩcn sàn ,\IIất Như tăng thêm sở hạ tầne vùng lãnh thố có hai tác dụníi: Thu hút xí nghiệp nguồn lao động đến làm ãn vùng lãnh thổ nlur góp phần vào việc phát triển sán xuất vùniì Tăng khả sinh lợi cua nhân tố: tăng suất lao độna tãno hiẹu vốn, tăng sán phấm cúa tùns vùng mà khỏntỉ tũna liền vón lao độiiíz cua vùng Như sớ hạ tầng xây đựnẹ vù na lãnh thổ không thu hút xí nghiệp dó mà làm cho xí nghiệp sản xuất cách hiệu Các kết phân tích đóng góp sở hạ tầng vào việc phát triển kinh tế cúa vùng lãnh thố tiến hành Pháp cho thấy với mạng lưới đường nên phân tích theo từnẹ tinh với số lượng đườno quv đối quốc lộ hai xe với bề rộng 7m, sớ hạ tầna J dưa vào hàm sản xuất dạng kilômet quốc lộ hai xe rộng 7m tương đương Qua phân tích Bernard Fristch tìm hệ số co giãn sản xuất sức sán xuất tỉnh ỏ' Pháp đóng góp mạng lưới đường vào khoảng 0,07 Nghĩa mặt khác oiốniỉ nhau, với sô vón số lao động cho, tãns 10% quốc lộ (do km) tăng sản phẩm tỉnh lên 0,8% Con số khiêm tôn, tuv nhiên chuyến sang tỉ suất lợi nhuận ta tìm tỉ số L)J/DY vào khoảng 30% (với DJ giá trị tương đương với việc tăng 10% chiều dài quốc lộ hai lùn xe DY aiá trị tương đương với việc tăng 0.8% sản phám) Như năm đầu tư vào dường sá 100 trung bình tăng sản phẩm lên 30, cao so với lọi nhuận đđu tư vào lĩnh vực khác Cơ sớ hạ tầntí sản xuất có liên quan với nghĩa nhiều sỏ hạ tầns sản xuất tang mà ngược lại sản xuất tăng kéo theo gia taniỉ sử hạ tane Điểu nàv dúng Mỹ ò Pháp nước mà việc dầu tư (tính theo dầu người dơn vị tiền vốn) vào sở hạ tầng cúa vùng lãnh thố không phụ thuộc vào độ giàu có người dân Cac kết phân tích ti suất lợi nhuận mà Bernard Fristch tìm trị số trung bình toàn nước Pháp 1heo số liệu từ đầu thập kỷ 90 không đại biểu cho thời kv khác Cac số liệu nghĩa việc đầu tư vào sở hạ tầng đường sá nơi lioặc n«i khác nước Pháp khôna mang lại ti suất lợi nhuận thấp Tuy nhiên kếl qiui khách quan nghiêm túc, cho thấy đồng vốn đầu tư vào sở hạ lầno vốn dầu tư vào đường sá chỗ Những phân tích khác vổ tăng trưởng kinh tế thành phố củng cố thêm c ác kết luận dây Tốc độ di chuvển đô thị yếu lố bieu thị sức sản xuất theo đầu người dân cúa đỏ thị Người ta tách riêng dự háo anh hườn nàv Tlieo sỏ kết quà imhiên cứu mặt khác giống nhau, tốc độ di chuyến tăne 109f sức sán xuất sản phẩm cùa thành phố tăng lên 3% Với thành phố, lọi ích sản xuất táng lên 3% đáng kể, đầư tư phát triển cải tạo đường đô thị đê tăn” tốc dộ lai lên 10% dù đắt cũns có lợi nhuận cao Các phân tích tiến hành thập kỷ cuối kỷ XX Vậy ý nghĩa đường ôtô kỷ XXI nào? Xã hội ngày "tiêu thụ" nhiều "vận tải" mà chủ yếu ỉà vận tải ôtô Cùng với việc toàn cầu hóa bùng nố thông tin, việc vận chuyển hàng hóa lại hành khách phạm vi toàn cáu không ngừng tãng Nhu cầu vận tải phát triển nhanh chóng chất vận tải thay đổi, đo nhu cầu vận tải tấn/km Vạn tải kỷ XXI không đơn di chuyển mà di chuyển khác chất: nhanh hơn, vận hành tốt hơn, cá nhân hơn, liên tục hơn, kết hợp chặt chẽ người tiêu thụ xí nghiệp Và có vận tải ôtô (kết hựp vận tải hàng không đường dài) bảo đảm yêu cầu Và kỷ XXI này, đường sắt thay đường bộ, dù đường sắt cao tốc Như kết luận phát triển vận tải toàn cầu hóa bùng nổ thông tin kỷ kéo theo phát triển đường ôtô Và ngày mai hôm qua đường phát triển phát triển đường ôlô Tài liệu tham khảo B Fristch 1999 La Contribution des inữanstructures au développement des régions íranọaises Paris Presses de 1'ENPC R Prud' Homme La contribution des routes au développment économique RGRA 12/2000 10 ĐƯỜNG VÀ ÔTÔ THẾ KỶ XXI Đ ổi m ới ôtô: xe tải nặng nhiều trục bánh, ôtô mini, ôtô đ iệ n Theo dự báo đến năm 2015, tổng trọng tải ôtô tải nặng từ 40 tăng lên đến 48 tấn, tải trọng trục không tăng, chí giảm nhờ tăng thêm số trục bánh Như xe tải nặng tương lai không gây nguy hiểm cho mặt đường mỏi, lại làm cho mặt đường bị mài mòn mau hình thành việc lún bánh xe (với mặt đường mềm) Đổ bảo vệ môi trường, thập kỷ kỷ XXI phát triển mạnh loại ôtô điện, ôtô mini, ỏtô không người i Từ xuất nhiểu loại đường mới: - Đường ga riêng cho ôtô mini (nặng khoảng 700kg) để khắc phục vấn đề nhiều loại xe từ 700kg đến 4.800kg sử dụng đường; - Đường cao tôc tự động cho ôtô điện; - Đường riêng cho xe bus; - Đường (hoặc làn) dành riêng cho xe tải cao tố c Những đổi dẫn đến thay đổi nhiểu yêu cầu vật liệu làm dường, dẫn đến phát triển nhiều loại mặt đường N h ữ n g p h t triển đổi vê m ặt đường Những thập kỷ đầu kỷ XXI tiếp nối phát triển đổi xả năm cuối kỷ này, kết cấu mặt đường lĩnh vực ý nhiều Về chất liên kết Các chất liên kết rắn nước (xi mãng, vôi, chất liên kết hỗn hợp vôi puzôlan, vôi - tro bay ) ngày sử dụng nhiều để gia cố đất làm lóp mặt đường (capping layer) nhằm loại bỏ ảnh hưởng bất lợi thay đổi chế độ thúy nhiệt đất dính; đế làm lớp móng cứng Do có biện pháp khắc phục truyền nứt từ-lớp móng cứng lên lớp mặt bê tông nhựa (làm lớp màng chống truyổn nứt cát trộn nhựa géotextile - nhựa) loại mặt đường nửa cứng có lớp móng bàng cấp phối đá gia cố xi măng dùng phổ biến đường có nhiều xe nặng chạy 11 Nhựa bitum chất liên kết chủ vếu đế làm lớp mặt Để khắc phục tượna xuất vệt lún bánh xe dẫn đến việc loại bỏ bitum mềm nhạy cảm với nhiệt độ Đồns thời để siảm hóa già bitum chế tạo hỗn hợp trình khai thác đường, trước mắt có số thay đổi quy định kỹ thuật đỏi với bitum eiàm biên độ thay đổi nhiệt độ hóa mềm, áp dụng thí nghiệm RTFOT (Rolling thin film over test) Mỹ để đánh giá lão hóa bitum Trong tương lai có khả thav đổi toàn quy định kỹ thuật hành bitum hỗn hợp đá gia cỏ bilum hệ thống "superpave" Mỹ - Superpave quy định cấp tính nãng chất liên kết phụ thuộc vào điểu kiện khí hậu lượng giao thông mà mặt đường phải chịu, cách làm thí nghiệm lưu biến chất liên kết chất liên kết lão hóa Việc đánh giá trường tiến hành thông qua chương trình nghiên cứu LTPP (tính mặt đường lâu dài) Mỹ Ngòai loại bitum thông thường đây, tương lai loại bitum cải tiến polime sử dụng rộng rãi (lnện chiếm 8% tổng lượng bitum sử dụng, đèn năm 2015 tãng lên khoảng 50%) Hai loại bitum cải tiến sử dụng nhiều nhíìt bitum SBS (Styrene - Butadienc - Styrenc) bitum EVA (Ethylene - Vinyl - Acctate) Một hướng để cải tiến bitum (hoặc hỗn hợp đá trộn bitum) trộn vào bituin sợi mịn ngắn (sợi khoáng sợi hữu cơ) Tác dụng sợi cố định bitum, làm cốt, giảm độ nliạv với nhiệt độ N h ũ tương bitum Trong tương lai, việc bảo vệ môi trường, việc chống ô nhiễm khí nghiêm khắc, việc sử dụng hỗn họp rái nóng thay hỗn hợp đá - nhũ tương Vì vậy, tương lai, nhũ tương bitum, nhũ tương bitum cải tiến polime sử dụng nhiều để làm mặt đường làm lớp dính bám Xử lý kép cách trộn hai chất liên kết: nhũ tương bitum + xi măng để tạo chất liên kết kép vừa có ưu điếm xi măng nhựa đường ỉà biện pháp dùng rộng rãi nhũng năm tới Chất liên kết kép nhũ tương + xi măng sử dụng thành công đế làm mật đường sân bay Bayonne (Pháp) năm 1995 Những lớp mặt Một đặc điểm kết cấu mặt đường đại năm 2010 là: + Lớp mặt móng, có đặc trưng mong muốn, dễ cải tạo, thi công với tốc độ nhanh, giảm công tác bảo dưỡng sửa chữa 12 kết cấu lại không phu thuộc vào chiều dày lớp đá trộn nhựa Vì đương nhiên nhà thiết kế chọn lớp đá trộn nhựa mòng 5cm - Trước tìm tác dụng kết dính, từ đầu nhiều nước chọn lớp đá trộn nhựa trung gian nàv để cải thiện tính chống xói lớp móng Việc nghiên cứu AIPCR tho.át nước chống phùi bùn trước cho thấy cẩn phải bảo đảm cho bề mặt lóp móng đưdị bêtông không bị xói cách phủ lóp đá trộn nhựa Tính chông xói đặc trưng hỗn hợp đá trộn nhựa chặt so với cát sia cố cấp phối đá có gia cố không gia cố chất liên kết - Lớp đá trộn nhựa dính chặt với bêtỏng mật đường điều kiện cần thiết chủ yếu mặt đường composite có lớp mặt bêtông cốt thép liên tục Nhiều nước k h thác loại mạt đường gần 30 năm cho thấy tính dính bám tương đối lâu b ền theo thời gian Một số nước làm thí nghiệm cụ thể tác dụng lớp dính kết trung gian quan sát thấy hư hỏng bỏ lớp trung gian Với m ặ t đường bẽtỏng không bố trí truyền lực khe nối, chịu tải trọng nặng đ iề u kiện khí hậu khắc nghiệt, vai trò lớp đá trộn nhựa có trì lâu dài h av khổng vân đề tranh cãi, quan sát số chỗ dính bám khe nối bị cập kcnh, cuối thời gian phục vụ mặt đường Tuy nhiên nhìn c h u n g kết cáu nàv bảo đảm điều kiên khai thác an toàn, êm thuận phải tu báo dưỡng Vói mặt dường bêtông mà khe nối có đặt truyển lực lại đặt trèm lớp đệm bằns hỗn hợp trộn nhựa, vể lâu dài bảo đảm điều kiện làm v iệc tốt Nếu bó lớp đá trộn nhựa trung gian dính bám lóp bêtông xấu cổ thể xuất hiên lún cục Vì lớp đưa vào tiêu chuẩn thi công - Hiện nav người ta chưa khai thác hết tiềm việc tính toán chiều dày lớp dính bám chặt mang lại Nếu xem lớp dính chặt với kết cấu toàn khối giảm từ 15% đến 30% chiều dày bêtông Rõ ràng m ột ưu điểm bật loại mật đường composite - Các nước Pháp, ú c sừ dụng mặt đường composite kiểu với lớp mặt bêtông cốt thé:p liên tục đat mức phục vụ cao, trì đặc trưng bề mặt trạng tháii tốt thời gian dài, giảm giá thành tu bảo dưỡng nhiều troing suốt niên hạn sử dụng Đương nhiên để đạt thành cần phải tuân thủy kỹ thuật làm đường, tôn trọng quy tắc thiết k ế thi công Ngoài ra, cần phải cải tiếm khe thi công cuối ngày cuối tuần bêtỏng cốt thép liên tục, đồng thời phiái tối ưu hóa phương pháp thi cõng sử dụng vật liệu phải vừa thi công vừa bảo tlảim giao thôrm 195 Kết luận Chúng nêu rõ lợi khái niệm việc khai thác kiểu khác mặt đường composite 1, 2, Phạm vi rộng, từ đường trục lớn mạng lưới đường quốc gia đến đường đô thị quảng trường đa chức Với mặt đường chịu tải nặng, điều kiện khai thác rủi ro cao mặt đường composite với lớp mặt bêtỏng cốt thép liên tục đáp số thích hợp, xem loại kết cấu mặt đường tốt khả thi Khó khăn giá thành phương pháp tính giá thành suốt thời gian phục vụ 196 BÊTÔNG XIMẢNG VÀ BÊTÔNG XIM ÃNG MỎNG DÁN CHẶT - KINH NGHIỆM CỦA MỸ Lawrence w C O LE.PE Phó chủ tịch H iệp hội C sở hạ tầng Nghiên cíai m ặt dường bêtông M ỹ (ACPA) Táng cưỜMỊ mặt dườnsị bê tông nhựa cũ bê tông xim ăng m ột công nghệ phục hỏi nẹùy càn í; p h ổ biến Mỹ Kỹ thuật có lừ năm 1918 việc sử dụng bêtông ximănq c ổ điển p h ổ biến từ năm 1970 tiếp tục phát triển từ Song song, công nghệ mặt dường bêtônq ximăng mỏng (BCRM ) đ ã triển khai thành công IÌCRM chủ yếu dùng cho đường có lượng vận chuyển trung bình, cho sân đ ỗ ôtô dường bâng sân bay Năm Ị 996 nghiên m mói tiến hành M ỹ đ ể đánh giá chất lượng bêtông mònii dán chặt mặt đường bêtông nhựa cũ quốc lộ cố lượng vận chuyển cao Bài viết nghiên cứu quy trình công nghệ vả việc thiết k ế chiều dày bêtông Iruyểiỉ thống Đóng thời giới thiệu lịch sử BCRM , khái niệm, nọhiên cứu vế trạng thúi làm việc phương pháp tính toán lực chịu tải Nhữnq két luận hùi báo vé nghiên cứu việc đánh giá bêtông XI má nạ dính chặt thích hợp với mạng lưới đường có lượng vận chuyển lớn Bêtỏng xim ăng bêtông mỏng Việc tãng cường kết cấu mật đường môt lớp bêtông ximăng Portland kỹ thuật phát triến nhanh tải trọng trục bánh lượng giao thông ngày tăng cao Việc tăng cường lớp bêtông chủ yếu sử dụng để cảí thiện kết cấu mặt đường lăng chất lượng chạy xe (cải thiện chức năng) Việc phủ lên mặt đường bêtông nhựa lớp bẽtông xiinăng gọi "tăng cường bêtông ximãng" Việc tãng cường bêtông ximăng lên mật đường nhựa tiến hành lần đầu vào năm 1918 bang ỉndiana (Mỹ) [1] kiểu tăng cường phổ biến từ năm 1970 Công nghệ tãng cường bêtông ximãng mỏng phát triển mạnh từ năm 1990 Từ 1992 đến 1996 có 100 dự án tăng cường bêtông ximăng trẽn mặt đường nhựa hữu với khoảng triệu m thi công Mỹ Sử dụng bêtòng ximãng truyền thông Mỹ Một báo cáo [2] giới thiệu 187 dự án tăng cường lớp phủ bêtông ximăng truyền thống có 156 dự án thi công hình thức mặt đường 197 bêtông không cốt thép ngắn Ngoài có dự án bêtông cốt thép, dự án bêtông cốt sợi 14 bêtông cốt thép liên tục Từ nãm 1960 bêtông không cốt thép sử dụng để tăng cường mặt đường mềm hữu bang Califomia, Iowa Utah Trong năm 1960 1970 bang Califomia tăng cường nhiều đoạn quốc lộ bêtông không cốt thép chiều dày từ 175 đến 215mm Chiều dày lớp bù vênh hỗn hợp đá trộn nhựa bề mặt mặt đường hữu lấy tối thiểu Lớp bêtông tăng cường thi cóng khe ngang chéo, không truyền lực với khoảng cách khe thay đổi Năm 1977 dự án đánh giá tốt [3] Bốn năm sau chuyên gia Caliíornia [4] kết luận tình hình làm việc mặt đường bêtông không cốt thép tăng cường không truyền lực tốt sử dụng 20 năm [5] Từ năm 1997 bang Iowa thường sử dụng bêtông không cốt thép chiều dày từ lOOmm đến 200mm để tăng cường đường nông thôn xe Việc sử dụng bêtông ximãng để tăng cường mặt đường liên tục phát triển: từ 81 dự án năm 1982 [5] đến 189 vào năm 1993 [1] Từ 1992 đến 1993 có 100 công trình tăng cường bêtông ximăng mỏng 3.Khái niệm bêtòng xim ãng truyền thông Bêtông ximăng truyền thống mặt đường bêtông với chiều dày tối thiểu lOOmm rải trực tiếp mặt đường nhựa bị hư hỏng, lớp mặt đường nhựa cũ dùng làm lớp móng lớp mặt bêtông Giữa lóp mặt bêtông lớp mặt nhựa cĩí không làm lớp dính bám (accrochage) 3.1 C hiều dày bêtông Chiều dày bêtông xác định theo phương pháp Hiệp hội ximãng Portland (PCA ) [7] AASHTO [8] Việc tính toán yêu cầu phải biết số liệu đầu vào tương tự số liệu để thiết kế mặt đường bêtông làm mới: lượng vận chuyển, sức chịu tải móng, cường độ bêtông v.v Tuy nhiên cần phải dự kiến số sai lệch để xét tới sức chịu tải móng Chất lượng mặt đường hữu đánh giá môđun Westergaad (k) Để thiết kế mặt đường bêtông ximăng, k đánh giá theo trình tự sau: - Xác định trị số k đất - Xác định chiểu dày lớp mặt lớp móng mặt đường hữu - Sử dụng toán đồ [2] để tính đổi trị số k lớp nhựa hữu 3.2 Thiết kê kh e nối Loại phân bô' khe phụ thuộc vào kiểu lớp mặt (bêtông thường không truyền lực, bêtông thường có truyền lực, bêtông cốt thép), vào trình tự thi công (có khe dọc) 198 Giữa phân bố khe ngang lớp mặt bêtông cốt thép lớp mặt đặt lớp móng vật liệu hạt không xử lý đặt trực tiếp đất khác Độ cứng lớp đá trộn nhựa phía làm tãng ứng suất lớp mặt bêtông chênh lệch nhiệt độ độ ẩm Thêm nữa, tăng lực dính bám ma sát hoàn toàn lớp thảm nhựa bêtông tãng cường gây nên tăng ứng suãt kéo đất lớp mặt Do khoảng cách kiến nghị khe co ngang nhỏ khoảng cách ịiiữa khe mật đường lớp móng cốt liệu không gia cố đặt trực tiếp đất nén Vé niỊitvên tắc với mặt dường bêĩôiìíỊ không cốt thép klitìảnÍỊ cách khe co IIíỊdiiÍỊ klìônĩỊ dược vượt chiêu dày x ì /2/ Xây dựng mặí đường bêtỏng xim ãng truyền thông Cần ý số điểm đặc biệt vể xây dựng sau đâv: - Chuẩn bị lớp mặt đường nhựa hữu - Rửa nước cao áp nước spirits trăniỉ - Chiểu sàu khe thi còng - ChuYên tiếp vớị măỊ đường hữu - Chọn kết cấu - Lề đường - Các cách bố trí xếp Các đạc điếm nàv viêc xây dựng mặt đường bêtỏng ximăng chi tiết hóa irong nhiéu lài liệu [1, 2, 5, 6] Bêtòng xim ãng mỏng (BCRM ) - kinh nghiệm Mỹ Việc tăng cường mặt đường thảm nhựa bêtông ximãng kỹ thuật thường dùng đế khôi phục mặt đường hữu Từ vài năm kỹ thuật bêtông ximăng inóng (BCRM) sử dụng nhiều Theo kinh nshiệm cúa Mỹ, bêtông ximăng lất mỏng là: lớp phủ bêtông dày từ 50 đến lOOmm dán chặt với mạt đường nhựa hữu, với khoảng cách khe nhỏ 5.1 Thực nghiệm đấu tiên vói B T R M Dự án thực nahiệm tiến hành Mỹ gần Louisville bang Kentucky vào tháng năm 1991 [9], lớp mặt bẽtông rải đoạn đường vào v'áu bằn í: lớp thảm nhựa với lượng giao thông từ 400 đến 600 xe tải/ngày 5,5 199 ngày/tuần Vị trí hoàn toàn phù hợp với tăng trưởng giả định Số xe tải đường lớn hon từ 20 đến 100 lần so với phần lớn đường có lượng giao thông nhò Trước hết phải phay mặt đưòng hữu để có bề mặt đồng Để tiến hành thí nghiệm với hai chiều dày bêtông: 90mm 50mm Đoạn chiều dày 90mm khoảng cách khe l,83m, đoạn chiều dày 50mm gồm phần có khe cách l,83m phần với khoảng cách 0,61m Mặc dù kiểm tra 13 tuần mà lượng giao thông đoạn đường thực nghiệm tương đương với lượng giao thông trung bình năm Các kết qiả thí nghiệm tiến hành trường, phòng thí nghiệm thí nghiệm lý thuyết khắng định lớp mặt bêtông lớp thảm nhựa phía có dính bám tốt Sự dính bám có tác dụng quan trọng lực chịu tải \ỚỊ mặt đường Các kết có ý nghĩa khác [9, 10, 11] (sau kết thúc) dự án Louisville BCRM chủ yếu là: - Bêtông ximăng mỏng với chiều dày từ 50 đến 90mm chịu C1C tải trọng giao thông điển hình đường có lượng giao thông nhỏ, đường nhà ớ, bãi đỗ xe - Nứt góc kiểu hư hỏng - Sự phân bỏ khe nối có tác dụng quan trọng tỷ lệ nứt góc Các nhỏ với khoảng cách khe 0,6 lm m nứt nhiều so với cá: t.ấm có khoảng cách khe l,83m, với bêtông ximăng chiều dày 50mm 5.2 Các thực nghiệm khác vé B C R M Trong năm 1996 có 100 dự án liến hành sau thí nghiệm Louisville Phần lớn công trình nằm nút giao thông vị trí dừng xe vè khới động mà lớp thảm nhựa bị hư hỏng nhanh BCRM sử dụng để tãng cường đường vào quốc lộ, toàn mặt cắt đường đô thị cưèmg đô thị có lượng giao thông nhỏ, hành lans òtô buýt đổ thị, sân đỗ m á' bay ôtô 5.3 K hái niệm B C R M BCRM có nãng lực chịu tải lớn so với lực chịu tải bêtỏng xirulng truvền thống [10] nhờ hai yếu tố chính: - Sự dính bám lớp mặt bêtông lớp bitum phía gây tác dụng hỗn híp: - Mạng lưới khe nối dày đậc làm giảm ứng suất tải trọn? xe cộ gndũen nhiệt độ gây 5.4 Tác dụng dính bám m ặt cắt B C R M Sự dính bám chặt eiữa lớp bêtông lớp thảm nhựa khiến cho kết cấu tàng cườn; lảm việc lớp toàn khối việc phân bố tải trọng Nhờ dính bám chặt mì trục: 200 trunu hòa cúa bêtỏng dịch chuyến từ lớp bétỏng xuống đáy Sự chuyển dịch cua trục (runa hòa xuốnq làm giảm ứng suất đáy lớp bêtông đến trị số mà bctônu chịu [9, 10, 11] Mặt cát hỗn hợp cúa kết cấu có tác dụng đối lập với ứng suất góc Thật ta nhận thây có giám ứng suất cúa bêtông mặt cắt tổng cộng l úa mặt đườim dàv Tuy nhiên góc chịu hiệu ứng đòn bẩv gây nên ứng suất lớn ỏ' mặt tâm nên việc hạ thấp trục trung hòa iại làm tăng ứng suất góc Kết dính bám có tác dụng tạo mặt cắt dày làm ịiiám úng suất ó' góc tàm, hạ thấp trục trung hòa mà ứng suất góc lãm lại tàng lẽn Nếu trục trung hòa giám thấp vẩn nằm bètông, vị trí tải trọng nguy lúẽm chuvến từ mép vổ góc tàm, phụ thuộc vào tính chất vật liệu cúa lớp Từ quan sát cạnh góc đế xác định xem tải trọng nguv hiém năm ò vị trí 5.5 Tác dụng cùa sụ h ổ (rí khe nối đến m ặt cắt B C R M Tất cá loại mặt dường phái hấp thụ lượng tải trọng tác dụng uốn độ võng Mặt đường hêtõng truvén thống hấp thụ lượng uốn phải ilủ dày dê ch ịu dưac cac ứng suất sinh \'A Với mật cát bá nu BCRM, khe nôi bõ trí dày đặc để giảm cánh tay đòn cua tai trọníì tác dụim Sự bô trí nàV Ìám ứng suất uốn ứng suất Ịimdien nhiệt gãv đốn tối thiếu Với mặt đường BCRM bố trí hình thành hệ ihống lát mini Iruycn lái trọng chù yêu thông qua độ võns cúa mật đường mềm uốn |9 11] Khoáng cách khe mặt đường BCRM thay đổi từ 0,6 đến l,5m Khoánti cách lớn hãng khoáng cách từ 12 đến 15 lần chiểu dàv Ví dụ với tlày 75min khe cãt thành vuông cạnh t 0,9 đến l,25m 5.6 C hiều dày lớp thảm nhựa càn thiết Sau chuán bị bề mật, lớp thám nhựa phải đủ dàv đế tạo thành mặt cắt hỗn hợp vừa đu nán í! chịu lái, vừa bao vệ bẽtỏng giảm ứng suất đến tối thiểu Lóp mặt bẽtỏng cũim phái du dày dế báo vệ lớp thám nhựa hạn chế tối đa biến dạng Chiều dàv lớp thám nhựa sau phay lối thiêu 75mm [12 13] Một lớp thám nhựa dàv làm tăng lực chịu tái cua toàn kết cấu kết cấu mặt dường sau rái BCRM dày Kết cấu làm giảm ứng suất giới hạn IxMông [ 11) cũns ứng suất giới hạn đáy cùa lớp thám nhựa 201 Nghiên cứu điều kiện lớp phủ dự án BCRM 6.1 Thăm dò m ô h ìn h M icro Paver dự án chọn để thãm dò mặt đường Qua tham quan trường định chọn hai dự án: bang Georgie, Tennessee Các dự án chọn lv sau: - Các đoạn BCRM đoạn xây dựng Mỹ - Bêtông đoạn có công thức phối hợp tương tự - Các dự án có điều kiện địa lý tương đối gần - Tất mặt đường có lượng giao thông tương tự (trừ mặt đường) - Việc nghiên cứu mặt đường không cần phải gián đoạn giao thông Một mô hình xác định Irạng thái lớp phủ mặt đường phải mục tiêu, sử dụng lại nhận thông số hư hỏng ảnh hướng đến kết cấu, trạng thái làm việc lớp phủ Mô hình Paver [ 15] đáp ứng tiêu chuẩn Loại hư hỏng, số lượng dộ nghiêm trọng chúng quan sát ghi lại Một thang trị số từ đến 100 lập; chi sô trạng thái mặt đường (PCI) Các mẫu thí nghiệm từ 10 dự án kiêm tra từ 18 đến 19 thông sô' hư hỏng cua mô hình Paver Các hư hỏng vc chất chèn khe không tính khe không chèn Loại hư hóng độ nghiêm trọng dã dược ghi lại với dự án Phần lớn thãm dò dược thực mùa hè năm 1995 1996 Một báo cáo Micro Pavei 116] lập cho dự án cho phép ta lính chí so PCI Các báo cáo lưu trữ để đối chiếu hư hỏng năm trước với năm sau 6.2 C h ì sò trạng thái lớp p h ủ tuổi thọ lớp p h ủ Với đoạn nghicn cứu có ba trị số PCI biết xác định, lập lúc xây dựng năm 1995 năm 1996, tổna cộna 30 eiá trị PCI Ta nhận thấv PCI giám theo thời gian Và inậc dù qưá sớm để dự báo chắn tuổi thọ cùa lớp phủ lượn2 íiiao ihcne khònạ thay đối lớp phú BCRM klioáns từ đến 12 năm PCI xuống 55 (thỏa mãn) 6.3 S ự tập tru n g đường nứt gần k h u vực đường vào vù đường Bằne cácl; quan sát vị trí đường nứt 10 đoạn băng BCRM ta nhận thấv có sư táp trunc lớn đườna nứt gần khu vực đườns vào dường đoan nàv Ví dụ IV lệ phán trăm tổnạ cộne mầu bị nứt tron" dự án ì c/f nãin 1996 Nhưna 15% máu đầu mút đoạn bị nứt, tliéu dó cho tháy lý lệ bị nứt ràt lớn trẽn khu vực khác cúa đoạn Năm !(-)96 ty lệ nứt !run bình tất ca đoạn 14% so với 44% đầu mút Ti lệ nứt lớn vậv nhân lố sau: 202 - Tác dụng tải trọng xe chạy đoạn nối mặt đường nhựa mặt đường bétông vị trí mà đoạn nối không nhẵn - Tải trọns xe chạy mép cúa lớp phủ bêtông - L ó p phủ b ê t ô n g bị b o n g m ép - T ổ h ọ p c ủ a c c nhân t ố 6.4 N ứt kích thước mẩu Khó lập quan trực tiếp từ đoạn nqav rõ ràng toàn dường nín mẫu kích thước lớn nhiều Không nghi ngờ có nhiều nhàn tố đóng ỉỊÓp vào việc gây nứt Tuv nhiên, điều thú vị 1'à hai đoạn mà tỷ lệ nứt lớn nhài đoạn mà mẫu lớn Khi mẫu thử nhỏ l,5m thi tv lệ p h ầ n trăm nứt n h ó Xác định nang lực chịu tải B CR M P htíong pháp m ói cho phép xác định lực chịu tdi B C R M Một phương pháp dã nghiên cứu đê xác định nãng lực chịu tải đoạn B C R M [17] Mò hình học xác định phản ứnẹ mặt đường với tải trọng (xe môi Iiuoiig) gọi phuung pháp liuẻl kố W H M d ìo ìVuU dường, triển khai c h n e trình N i s a Stalic hẹ t h ố n g p h n tích tĩnh t u v ế n tín h v phi t u y ế n M ộ t (loạ n t ấ m đư ực m ó hình h ó a , m ỗ i tâ m c ó c n h i , m g m c ó hai l ớp d í n h chiit nhau: l ó p trôn dại d i ệ n c h o l p phủ b ê t ỏ n g v l p d i m ặ t đ n g n h ự a h iệ n h ữ u Phương pháp nàv cho phép xác dinh trạng thái làm việc mặt đường (ứng suất, biến dang) trons, lớp ihám nhựa bêtông phụ thuộc vào tải trọng tác dụng thay dổi nhiet dỏ trons đoạn hêtông Các trị số đối chiếu với giá trị cliấp nhạn theo rmuvên iv tính toán học mặt dường cứns mặt đường mềm (nhất tái trạm.’ mỏi tích lũV cho đcn nứt) Các hảnu dã dược lập theo nguyên lý cho p h é p la x c (lịnh n ã n ẹ lực c h ị u tái củ a c c đ o n B C R M [2] Iìéíỏiiịi xim ăng móng dính chặt Một Inrontí ó Mỹ Betoiiii ximãiiii mons dược trién khai đáu nhiìna năm 1990 với đường có lượim \'án cliuvcn iruim bình, \ó'i sân dỗ ỏíõ \à sân bay có lượnơ vận chuyển nlm L(Vp phu mặt dặc biệt m o n u ( s o \ i bẽ to níi x i m ă n g t r u y ề n t h ố n g ) tình h ì n h l m Yiec ihuv lc c ua c c elự án dầu liẽn (nhất lù đ o a n thực n h i ệ m L o u i s v i l l e ) l m n g i ta n a h i nyai MCC áp d ụ i m B C R M tròn c c m n e lưới d n a c ó l ợ n g v ậ n c h u y ể n lớn , n e n c a c q u ố c lộ lứn T u y n h ic n ba dự án thực n t i h i è m tiế n h n h n ă m 9 đ ã l m c h o BCRM thích ứnsí \ó'i hệ Ihông đường có nliiều xe Iiàv 203 8.1 B ê tỏ n g x im n g m ỏn g dính ch ặt Ba thí nghiệm làm với công nghệ bêtông ximăng áp dụng cho quốc lộ thích ứng bêtông ximãng mỏng Trong lúc BCRM đưực xác định cách đặc biệt với chiều dày lớp phủ bêtông từ 50mm đến lOOmm, dự án xây dựng với lóp phủ bêtông có chiều dày thay đổi từ lOOmm đốn 175mm Tuy nhiên ngược với bêtông ximăng truyền thống, tiết diện bêtông ximăng dính chặt với mặt đường nhựa phía Với BCRM khe bố trí dày đặc để giảm nguy biến dạng tác dụng gradien nhiệt độ Bêtông ximăng mỏng dán chặt (BCMC) công nghệ có triển vọng lớn Mỹ Ngược với BCRM, chiều dày lớp phủ phần có sẩn: bêtông ximăng mỏng dán chặt định nghĩa sau "lớp phủ bêtông hoàn toàn dán chặt với mặt đường hữu thảm nhựa để tạo nên tiết diện mặt đường hỗn hợp (composit) Các khe nối bố trí dày đặc để giảm ứng suất tác dụng lên lớp phủ mặt đường bêtông" 8.2 B a th í n gh iêm th ự c với bêtôn g x im ăn g m ỏn g dán ch ặt (B C M C ) Nãm 1996 ba thí nghiệm BCMC làm Mỹ quốc lộ có lượng giao thông lớn: - 1.495 gần Boston, bang Massachusetts - 1.20 gần Boston, Mississippi - 1.94 gần Otsego, Minnesota phần chương trình đánh giá mặt đường bê tông 8.3 T hực n gh iêm M ississip p i Dự án nghiên cứu BCMC 1.20 Cục vận tải Liên bang liên kết với công nghiệp bêtông lèn đường địa phương [19] Đoạn thí nghiệm dài 1220m xây dựng phần hữu mặt đường nhựa Con đường trước tãng cường đá trộn nhựa lần 14 năm Làn xe quốc lộ xe bị lún, vết bánh xe sâu đến 50mm nguy hiểm xe chạy với tốc độ trung bình từ 10 - 130km/h Với đường phủ bêtông truyền thống chiều dày từ 250 đến 300mm, với công trình thí nghiệm người ta nghiên cứu với đoạn BCMC dày lOOmm, 150mm 200mm 1200m xe phía phủ bêtông ximăng, 61 Om bêtông sợi dày lOOmm Sợi polyolefine dài khoảng 50mm trộn vào bêtông với liều lượng 15kg/m \ Các khe ngang mặt cát dày lOOmm bố trí l,8m, 4.6m, 7,6m 12,2m Làn xe rộng 3,6m Một khe dọc bố trí đoạn có khe ngang l,8m làm thành 1,8x1,8m dày lOOmm, 610in lại phủ bêtông thường 204 VỚI sợi polypropylene liều lượng ,9kg/m \ chiều dày 150m 200 nm Trong đoạn dàv 150mm có khe dọc làm thành 1,8 X 1,8 xl.vhnm Đoạn dàv 200mm bêtông thườns - 2/3 đoạn chiều dày 150rnm botí ne sợi 1/3 đoạn bétòng thường Đoan BCMC nàv rải máy rải ván khuôn trượt, bề mặt phẳng Cường độ nén sau 30h 17MPa, cho thông xe Sau I năm DOT (Cục vận tài (Department du Iranspost de 1'Etat) Mississippi, Quân đội Mỹ, Hiệp hội bêtông ximăng Mississippi, đánh giá lớp phủ tốt DOT làm đoạn thí điểm dài 13 hoặclỏkm T h mục [1J Porland cemcnt Resuríacing NCHRP, Synthesis 204 Transfortation Rescarch Board, \Vashington D c 1994 [2 Ị Whuet opp ing State o ĩ Pratice, EB P (Publication in draft) A m e r i c a n Concrete Paxvement A sso cisatio n Stokìe Illinois, 1998 [3] 1977 Condilion Survery Concrete Resur íacing" Publication SR 180.01 P |4] H C L o k k e n " co n crele O verlays for C on creie a n d đ s p h a lt P a v e m e n ts " P u c e e d in g s and hìlernalional Conícrence on Concrete Pa ve m m l D esign Pardue U n iv e rs ity , W e st ỉafaỵettL\ liuiiana April, 1081 ịì| K e s u i í a c m g \vith Porlanđ Ccment Concrete NC II RP, Synt heny, 199 Transíortation R esearch Boarđ, VVassington, DC 1982 [ Ị t K S h o o r , n J R e n ie r "Portland cernent concrcte O v e rla y s o f e x rs tin g A rp h atic C o n c re te Secondary Roand in Iowa "Transfortation Research Record 702" Tranníortation Research Boand, W a sh in g to n DC 1979 [7] Thickness De s ig n for concrctc Highvvay and Sheet Pav emen ts, EB 109P Porland, c e m e n t A ssociation Stokie, Iliinos Ỉ984 [8] A A SỈ tT O, Cìuidc for (lesign o f Pavements Struchures, A m e r i c a n A s s o c i a t i o n o f State l ỉ iiilw a v anh T ran síb rtatio n O fficials, W ash ỉrm io n , D C 1993 Ị0) K J R i ss e r et al "Ullra - thin Concrete Ovcrl ay s on e x is t in g Asphalt Pavem ents" Procccding o f P iíih international, fer enc c o f concrcte Pa v e m en ts D e s i g n and R e h a lilu a ũ o n P u rdue lln iv ersity VVest L a ía y e ttc , in d ia n a 9 Ị 10) LAV.Cole, J.p M o s h e n "Ulha thin concrcte O ve rl ays on Asph alt prcsentation at 1993 Transíortation A s s o c ia t i o n of Canada Paper preparel for À n nu aỉ C o n íe r nc e American co ncretc P averm ents A ssiociation , Stokie Illinois, 1993 fl ỉ ] J w Mack et at "Anobviical Considcratims for thin cenc rcte O ver la ys on Asphalt Transíortation Reserch Record 1388 Transíortation Reserch Boand, National Res er ch Councol, NVashington DC 1993 205 [12] Ultra thin Whitetopping Promotion guide Part of Product Number SP 126P American concrete Paverment Association, Stokie, Illionis, 1996 [13] Concrete intersections: A guide for construction and Design TBO 19P American concrete Paverment Association, Stokie, Illionis, 1997 [14] L.W.Cole Pavement Condition Surveys of Ultra-thin Whitetopping Projects "Proceedings sixth International Purdue coníerence on Concrete Pavement West Laíayette, Indiana, November 997 [15] M.Y.Shahin J A Walther Pavement Maintenance Management for Roads and Streets using the Paver System USA Cerl TRM90/95 u s Aimy Conís of Engeer Researchs Laboratoy - Illinois 1994 [16] Micro Pavers Users Guide version 3.2 u s Army corps of Engeneers construction Engeneering Research Laboratory Illinois 1994 [17] w Chunglung et al Developpement of Ultra thin Whitetoping Design proceđure jan.l997 Draft submiteđ by construction Technology Labrorations, Inc Final reíort due Dec 1997 [18] J Macket al "Model Developpement and Interim design procedures guidelines for ultrathin Whitetopping pavements "Proceeding sixth International Purdue confeence on concrete pavement West lafayette, Indiana, November 1997 [19] B.Welca "Thin Interstate whitetopping: an adaptation of the ultra-thin process Constructìon News North Edition October 1997 206 MỤC LỤC T rang Lời nói đầu Phán I Cần đổi công nghệ làm đường ôtỏ Sự đóng góp đường ôtô vào việc phát triển kinh tế Đường ôtô kỷ XXI 11 Làm dường bêtông có nhiều lợi 15 lỉêtỏng hóa mặt đường, °iải pháp thích hợp để đường "chung sống với lũ" 19 Dùng bôtông ximãng độn cốt liệu lớn làm kết cấu mặt đường địa phương 22 Sứ dụng bê tông cát làm mặt đường ôtô 27 lỉê tông cát 29 Sừ dung lớp móng cấp phối đá dăm xây dựng kết cấu mặt đường 37 ÍTiiẻt ke hỗn hựp bẻtỏng xirnăng 42 Bêtông cường độ cao - Thiết kế hỗn hợp bêtông cường độ cao 48 Gìn đổi công nghệ làm đường phù hợp với điều kiện Việt Nam 55 Phần II Những tiến kỹ thuật xây dựng m ật đường bêtông xim ãng gần 60 Mat điĩừng bêtông lưới thép 61 Mat đường bêtông cốt thép liên tục 68 Mật đường bêtông cốt thép liên tục sân bay 73 Bêtóng tăng cường sợi (bêtông cốt sợi) 81 Mật đường bêtông sợi thép 86 Kinh nghiệm làm mặt đường bêtông ximăng Anh quốc 90 Phán III Bêtông lèn chặt lu Bêtông lèn chặt lu, tiến kỹ thuật xây dựng đường ôtô Bèiỏno lèn chặt lu Pháp 95 96 102 Bòtõne lèn chặt lu cấp phối đá gia cố chất liên kết rắn ironc nước puzơlan cường độ cao 106 207 Quy trình thi công mặt đường bêtông lèn chặt lu (SETRA - LCPC) 113 Hướng dẫn kỹ thuật bêtông lèn chặt lu 126 Mật đường bêtông lèn chặt lu (BCL) - Thiết kế xây dựng 131 Bêtông lèn chặt lu, vật liệu tương lai 145 Mặt đường bêtông lèn chặt lu (bêtông lu lèn) 146 Mặt đường bêtông kiểu hỗn hợp 155 Mặt đường bêtông sợi thép lèn chặt lu (FRCC) 160 P hần IV , M ặt đường bêtông nhựa m ặt đường com posit 162 Thiết k ế hỗn hợp bê tông nhựa, khâu định chất lượng mặt đường bê tông nhựa 163 Các thông số thiết kế mặt đường bê tông nhựa hành nước ta 173 Các loại bê tông nhựa cải tiến ] 79 Bê tông xi măng mỏng dính chặt 188 Mặt đường composit - tiềm đường cao tốc, đường ôtô, đường thành phố quảng trường 191 Bêtông ximãng bêtông ximãng mỏng dán chặt - Kinh nghiệm Mỹ 197 208 CÁC KÊT CÂU MẶT ĐƯỜNG KIỂU MỚI « (Tái bản) Chịu trách nhiệm xuất : TRỊNH XUÂN SƠN Biên tập : NGUYỄN THU DUNG Sửa in : NGUYÊN t h u d u n g C h ế bán : ĐINH THỊ PHƯỢNG Trình bày bìa : H.s v ũ BÌNH MINH [...]... RĨá thành có đắt hơn 2.3 lần làm mặt đường bêtông ximăng vẫn rất có lợi 2 Với đường địa phương cũng nên thay thế các loại mặt đường thấm nhập nhựa, láng nhựa hoặc mật đường đá dãm kết đất dính là các loại đường rất chóng rời rạc khi ngập nước, bằng các loại mặt đường ổn định với nước như đá dăm thấm nhập vừa ximăng, cát, mặt dường cấp phối đá dăm gia cố ximăng, mặt đường bêtông ximăng M200, 250 thi... kiêu kết cấu mặt đưoìm bctóng ximăng đơn giản (các tấm bctóng cliiéii dài 4 -r 5m không có thanh truyén lực không khc dãn ) được sứ dụng rất phố biến dế làm mặt đường cho các đường có lưu lượng xc qua lại thấp (ớ Pháp, Đức, Trung Q uốc Mặt đường bẽtóng ximăng ngày nav khóng chí thích hợp với các đường cao tốc, vứi sán bay mà còn có thế cạnh tranh với cúc loai mặt dường khác, cho tất cá các cáp đường, ... hỏng gì đáng kế, chứng tỏ loại mặt đường này có ihế áp dụng rộng rãi ở nước ta Trong bài viết Iìàv chúng tôi xin giới thiêu tóm tát loai kết cấu mặt dường mới này 1 Đặt vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu tìm một kết cấu mật đường thích Ị]ơp với dường miền núi và đường địa phương cùa nước ta hiện đang là một vấn dề cáp thiết Các loại kết cấu mặt dường trước đâv và hiện nav như mạt đường đá dăm hán Iliam Iiliập... thỏnc lớn, vai trò cua mặt đường bê tỏng xi măng và mặt đường bê tỏng nhựa sẽ phàn định như thế nào? 13 Một điều chắc chắn là nếu làm các đường cao tốc cho xe tải, đường cho ôtô không người lá i thì bắt buộc phải làm mặt đường bê tông xi măng Mặt đường bê tông tấm dày không lớp móng, giảm được sô lớp, đơn giản hóa thi công và kinh tế sẽ được dùng nhiều trên các đường cao tốc và trên các iàn xe dành riêng... việc làm mật đường bêtông ximăng và các loại mặt đường gia cố ximãng, ổn định tốt đôi với nước là giải pháp cần làm ngay ở các vùng lũ lụt, nhất là ớ đồng bằng sông cửu Long 21 DÙNG BÊTÔNG XIMẢNG ĐÒN CỐT LIỆU LỚN LÀM KẾT CÂU MẶT ĐƯỜNG ĐỊA PHƯƠNG Để tìm một kết cấu mặt đường bền chắc, tận dunsỉ vật liệu địa phương và vật liệu sản xuất trong nước, có thể thi công bằng phương pháp thu cônơ kết hợp với... dùng lực lượng nông nhàn 8 Mặt đường bétône xim ăne có thể cạnh tranh với mặt đường bêtông nhựa về nhiều mật: + Tiết kiệm vật liệu về sô' lượn” và chất lượng: chiều dày của các lớp kết cấu mỏng hơn, chất lượng của CỐI liệu có the thấp hơn một cấp, sử dụng ít đá hơn so với mặt đường nhựa; có thể tận dụng vật liệu của mặt đường cữ 4- Tiết kiệm năne lượng: thi công l n r mặt đường bêtông ximăng tiêu thụ... sòng cử u Lon lĩ 20 - lo n g chiều dày của kết cấu mật đường bêtông nhỏ hơn kết cấu mặt đường nhựa vì vậy làm mặt đường bêtông tiết kiệm được vật liệu, thích hợp với vùng thiếu đá - Tuổi thọ cao, nếu làm tôi có thể đến hơn 30 năm với chi phí bảo dưỡng không đáng kể Nhược điểm chính của việc làm mật đường bêtôns; ximăng là chi phí đầu tư ban đầu đắt hơn so với mặt đường bêtông nhựa từ 1,4 đến 1,8 lần, nhưng... riêng cho xe tải nặng Mặt đường bê tông cốt thép liên tục cho phép thi công mặt đường bê tông xi măng chiều dày tương đối mỏng và chiều dài rất dài Loại mặt đường này có ưu điểm kép: vừa bỏ được khe là chỗ yếu nhất của mặt đường, vừa cải thiện được độ bằng phẳng khi xe ch ạy sẽ được dùng nhiều trong những năm đầu của thế kỷ XXI Mặt đường bê tông lèn chặt bằna lu một loại mặt đường dùng bê tông xi... thiện các tính năng của lớp mật tốt hơn nữa, nhất là đọ hến cúa các tính chất của vật liéu mặt đường Độ nhám vi mô là lĩnh vực cần phải cái thiện trước tiên, bâng cách sử dụns cốt liệu thiên nhiên ít bị trơn nhẩn và khống dùng cót liệu kích cỡ lứn Đế duv trì độ nhám vĩ mõ có thế sử dụng các hỗn hợp cốt liệu có độ cứng khác nhau và dùna các chất liên kết mới đế tăng độ bén của cốt liệu Những lớp mặt mới. .. xe chạy bằng vứi mặt đường bê tông nhựa Và đổ bảo đám hệ số bám ỉâu dài giữa mặt đường và bánh xe, kỹ thuật làm lộ đầu đá bằng hóa chất đe loại bỏ lớp vữa xi măng cát trên mặt đường bê tông sẽ là một bước công nghệ tron£ khâu hoàn thiện rnặt đường Và mặt đường đô thị không chỉ có inàu đen của nhựa đường hay màu xám của bê tông xi măng mà sẽ có nhiều màu sãc khác nhau do sự xuất hiện các loại bitum tổng