khi thi công nền đường thì phải tiến hành công tác: xới, đào, vận chuyển, san, đầm nén và hoàn thiện nền đường phù hợp với thiết kế, cho nên thường phải sử dụng nhiều laoij máy phối hợp
Trang 1BÁO CÁO THI CÔNG ĐƯỜNG SẮT THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG ĐẮP
I Khái niệm.
Nền đường là bộ phận chủ yếu của công trình, có tác dụng khắc phục địa hinh thiên nhiên, nhằm tạo nên một tuyến có các tiêu chuẩn, kỹ thuật phù hợp với một cấp hạng đường nhất định, nhiệm vụ của nó là đảm bảo cường độ và độ ổn định của kết cấu bên trên; cường độ, tuổi thọ và chất lượng sử dụng của kết cấu tầng trên phụ thuộc rất lớn vào cường độ và độ ổn định của nền đường
1 Yêu cầu đối với nền đường.
Đảm bảo ổn định toàn khối
Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định
Đảm bảo ổn định cường độ trong suốt thời kỳ khai thác
a Yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới cường độ và độ ổn định của nền đường bao gồm:
• Tính chất của nền đường (vật liệu xây dựng nền đường)
• Phương pháp thi công đặc biệt là chất lượng đầm lèn
• Biện pháp thoát nước và biện pháp bảo vệ nền đường
b Trong từng điều kiện cụ thể, có thể xảy ra các hiện tượng hư hỏng sau đối với nền đường:
• Nền đường bị lún
• Nền đường bị trượt: do nền đường đắp trên sườn dốc mà không rẫy cỏ, đánh bậc cấp…
• Nền đường bị nứt
• Sụt lở mái ta luy
• Phương án thi công nền đường đắp
Trang 22 Xử lý nền đất thiên nhiên trước khi đắp.
Trước khi đắp đất làm nền đường, để đảm bảo nền đường ổn định, chắc chắn không bị lún, trượt thì ngoài việc đảm bảo yêu cầu về đắp đất ra, phải xử lý tốt nền đất thiên nhiên
a Nền thông thường: căn cứ vào độ dốc tự nhiên.
is <20% thì chỉ cần tiến hành rẫy cỏ, bóc đất hữu cơ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc với sườn dốc nếu không rẫy hết cỏ thì mùa mưa, nước chảy trên sườn sẽ thấm theo lớp cỏ mục rữa đó, lâu dần làm xói đáy nền làm giảm sức bám của nền với mặt đất tự nhiên và làm cho nền có nguy cơ bị trơn trượt
Nếu độ dốc sườn tự nhiên is= 20-50%: cần đánh cấp bậc theo quy định sau:
• Nếu thi công bằng thủ công thì bề rộng bậc cấp b= 1m
• Nếu thi công bằng máy thì chiều rộng bậc cấp phải đảm bảo đủ điều kiện thi công cho máy làm việc, thường b=2-4m
• Mỗi cấp dốc vào phía trong từ 2-3%
Nếu độ dốc sườn tự nhiên is >50% thì cần có biện pháp thi công riêng, làm các công trình chống đỡ như: tường chắn, kè chân, kè vai đường…
c Nền có đất yếu: có thể dụng một số biện pháp sau:
Xây dựng nền đắp theo giai đoạn
Tăng chiều rộng của nền đường, làm bệ phản áp
Đào bỏ một phần hoặc toàn bộ đất yếu
Giảm trọng lượng nền đắp
Phương pháp gia tải tạm thời
Thay đất hoặc làm tầng đệm cát
Đắp đất trên bè
Sử dụng đường thấm thẳng đứng (cọc cát, giếng cát, bấc thấm)
Cột ba lát, cọc bê tông cốt thép
Trang 3d Các trường hợp địa chất đặc biệt như Karst, hang động ngầm phải có giải pháp xử lý phù hợp
3 Chọn vật liệu đắp.
Vật liệu đắp: để đảm bảo nền đường ổn định, không phát sinh hiện tượng lún, biến dạng trượt, … thì cần chọn loại đất đắp thích hợp vì vật, phải xét tính chất cơ lý của đất
Dùng đất thoát nước tốt để đắp nền đường là tốt nhất, do ma sát trong lớn, tính co rút nhỏ, ít chịu ảnh hưởng của nước
Đất dính khó thoát nước, kém ổn định với nước nhưng khi đảm bảo đầm chặt, thì cũng đạt được độ ổn định tốt do đó nó thường được dùng ở những nơi nền đường khô ráo không bị ngập, chân đường thoát nước nhanh, hoặc dùng đắp bao nền cát
Những loại đất sau đây không thể dùng để đắp nền đường: đất dính có độ ẩm lớn, đất
có nhiều chất hữu cơ, đất có chưa muối hòa tan và thạch cao (tỷ lên muối và thạch cao trên 5%), đất cát bột, đất bùn
4 Nguyên tắc đắp nền đường bằng đất.
a Nguyên tắc đắp đất nền đường mới.
Đất khác nhau phải đắp thành từng lớp nằm ngang nhau, không đắp lẫn lộn (tránh hiện tượng lún không đều làm hư hỏng mặt đường)
Nếu đất thoát nước tốt (đất cát, á cát) đắp trên đất thoát nước khó (sét, á sét) thì bề mặt lớp thoát nước khó phải dốc nghiêng sang hai bên với độ dốc không nhỏ hơn 4% để đảm bảo nước trong lớp đất trên thoát ra ngoài dễ dàng
Nếu đất thoát nước tốt đắp dưới lớp thoát nước khó, thì bề mặt lớp dưới có thể bằng phẳng
Không nên dùng đất khó (đất sét) bao quanh, bít kín loại đất thoát nước tốt (đất cát, á cát)
Khi dùng đất khác nhau đắp trên những đoạn khác nhau, thì những chỗ nối phải đắp thành mặt nghiêng (dạng hình nêm) để chuyển tiếp dần từ lớp này sang lớp kia và dễ đầm chặt, tránh hiện tượng lún không đều
Trang 4b Nguyên tắc đắp đất nền đường nâng cấp mở rộng.
Đất dùng để mở rộng tốt nhất là loại cùng với đất nền dường cũ Trường hợp không có thì dùng đất thoát nước tốt
Trước khi mở rộng thì phải rẫy cỏ và đánh cấp
Khi đắp đất, cần đắp từng lớp và đầm đạt độ chặt tiêu chuẩn cần thiết
Trong trường hợp thi công bằng máy mà chiều rộng mở thêm không đủ cho máy làm việc thì chuyển sang thi công bằng thủ công hoặc mở rộng thêm nền đường đủ diện tích cho máy hoạt động, sau đó thì bạt đi
Tùy theo điều kiện cụ thể mà có thể mở rộng 1 bên hoặc 2 bên (mở rộng 2 bên thì mặt đường mới nằm trọn trên nền đường cũ tăng độ ổn định, bù vênh ít Nếu phần mở rộng qua hẹp, không đủ diện thi công cho máy thì tiến hành mở rộng 1 bên)
II Trang thiết bị thi công.
1 Nguyên tắc chọn và sử dụng máy thi công nền đường.
khi thi công nền đường thì phải tiến hành công tác: xới, đào, vận chuyển, san, đầm nén
và hoàn thiện nền đường phù hợp với thiết kế, cho nên thường phải sử dụng nhiều laoij máy phối hợp với nhau
Với các công tác chính như: đào, đắp, vận chuyển, đầm lèn… thì dùng các loại máy chính
Với các công tác phụ có khối lượng nhỏ như: máy xới, san, hoàn thiện… thì dùng máy phụ
a Khi chọn máy phải chọn máy chính trước, máy phụ sau, trên nguyên tắc máy phụ phải đảm bảo cho máy chính phát huy tối đa năng suất của máy chính.
b Khi chọn máy, phải xét một cách tổng hợp: tính chất công trình, điều kiện thi công khả năng cung cấp máy móc đồng thời phải tiến hành so sánh kinh
tế kỹ thuật.
Tính chất công trình bao gồm:
• Loại nền đường (đào hay đắp)
Trang 5• Chiều cao đào đắp.
• Cự ly vận chuyển: L<100m: máy ủi, L<500m : xúc chuyển có công suất nhỏ 3-6m3 hoặc L<1000m nếu máy xúc có dung tích lớn, L<1000m: dùng máy xúc+ ô tô vận chuyển
• Khối lượng công việc và thời hạn thi công
Điều kiện thi công bao gồm:
• Loại đất (mềm hay cứng, lẫn đá hay không )
• Điều kiện địa chất thủy văn
• Điều kiện thoát nước mặt
• Điều kiện vận chuyển (độ dốc mặt đất trạng thái mặt đường, địa hình địa vật)
• Điều kiện khí hậu (mưa, nắng, gió, nhiệt độ, sương mù … )
• Điều kiện cung cấp vật liệu cho máy làm việc
Điều kiện thi công có ảnh hưởng rất lớn tới việc chọn máy, nhất là đối với máy chính Đối với đất sét lẫn đá hay đất tương đối cứng có thể dùng máy đào Máy xúc chuyển chỉ có thể thi công với đất ứng với năng suất cao sau khi đã được xới tơi Đối với công tác đào đất ngập nước, dùng máy đào gầu dây thì thích hợp hơn các loại máy khác
Trong cùng một điều kiện thi công và tính chất công trình như nhau, có thể
có nhiều phương án chọn máy khác nhau thì phải tiến hành so sánh kinh tế chọn từng phương án thích hợp nhất
c Khi chọn máy nên giảm số máy khác nhau trong cùng một đội máy và nên dùng loại máy làm được nhiều công việc khác nhau.
d Khi sử dụng máy thì phải tìm mọi biện pháp để máy làm việc với năng suất cao nhất.
Muốn tăng năng suât có thể có các biện pháp sau:
• Tăng số ca làm việc trong một ngày để tăng năng suất làm việc trong một ngày (2 hoặc 3 ca)
Trang 6• Tăng hệ số sử dụng thời gian Kt; thông thường người ta nên tận dụng tối đa thời gian làm việc của máy thi công để tăng hiệu suất làm việc của máy trong một ca và có thể có các giải pháp sau:
o Phải bảo dưỡng sửa chữa và cung cấp vật tư, kỹ thuật tốt, bảo đảm máy móc làm việc ở trạng thái bình thường, tận dụng thời gian làm việc của máy
o Bố trí mặt bằng tập kết máy móc hợp lý, gần công trường thi công nhằm làm giảm thời gian đi và về của máy
• Tăng khối lượng công việc hoàn thành được trong một chu kỳ làm việc Q: giá trị này càng lớn thì năng suất máy càng lớn, vì vậy cần căn cứ vào khối lượng thi công thực tế để lựa chọn máy có năng suất phù hợp đồng thời với mỗi loại máy, có thể lắp thêm các thiết bị phụ trợ để làm giảm rơi vãi trong quá trình làm việc…
• Rút ngắn thời gian của một chu kỳ làm việc để hoàn thành khối lượng công việc Q muốn tăng năng suất thì phải cố gắng làm giảm thời gian làm việc của một chu kỳ bằng cách:
o Công nhân lái máy cần được huấn luyện thành thạo, có kỹ thuật cao
o Nâng cao tinh thần trách nhiệm của người lái máy
o Xác định phương pháp thi công hợp lý
o Chọn sơ đồ làm việc của máy hợp lý
5 Sử dụng máy thi công trong công tác xây dựng nền.
a Sử dụng máy xới trong công tác xây dựng nền đường.
Năng suất của các loại máy làm đất như máy ủi, máy xúc chuyển, máy san phụ thuộc vào loại đất, trạng thái và tính chất của nó Đối với đất cứng, đất lẫn sỏi, lẫn rễ cây máy làm đất đào khó khăn, có khi không đào được, năng suất rất thâp, cho nên để nâng cao năng suất của máy cần phải xới tơi đất trước khi máy bắt đầu làm việc Tùy từng loại máy mà có yêu cầu mức độ xới khác nhau Đối với máy san yêu cầu xới lên toàn bộ, đối với máy ủi thì yêu cầu thấp hơn, có khi không cần xới cũng được
Trang 7 Chiều sâu xới thường từ 0.15-0.5m; có thể xác định bằng phương pháp thí nghiệm cũng có thể tính theo công thức sau:
F f g h
bK
−
=
(m) h- Chiều sâu xới đất (m)
F- Sức kéo của máy kéo (kG)
f- Hệ số ma sát của sắt đối với đất (kG/t)
g- Trọng lượng của máy xới (t)
b- chiều rộng xới đất (m)
K- Hệ số lực cản của đất (kG/m2) đối với đất set cứng K=8000 kG/m2
Máy xới thường được dùng đối với các loại đất cấp III, IV
Khi tiến hành xới đất tùy theo yêu cầu và phạm vi xới đất mà có những phương án thi công khác nhau
Năng suất máy xới có thể tính theo công thức sau:
1
1000
t
T H B L K N
t n v
β
=
(m3/ca) T- Số giờ làm việc trong một ca
L- Chiều dài đoạn xới (m)
H- Chiều sâu xới đất (m)
B- Chiều rộng xới của một lần chạy (m)
Kt- Hệ số sử dụng thời gian
β- Hệ số giảm của năng suất do phải cạo đất ở bánh răng máy xới
v- Tốc độ chạy của máy (km/h)
t- Thời gian của một lần quay đầu
n- Số lần xới cần thiết
Trang 8e Thi công nền đường bằng máy ủi.
Máy ủi hay cong gọi là máy gạt, máy húc là loại máy có năng suất cao, thi công được trong địa hình khó khăn, phức tạp do đó được dùng phổ biến trong các công trình làm đường Máy ủi thuộc loại máy chủ đạo trong công tác đào và vận chuyển đất
Phân loại máy ủi
Máy ủi thực chất là máy kéo được lắp lưỡi ủi ở phía trước Phân loại máy ủi thường dựa và cấu tạo của máy
• Dựa vào kích thước của lưỡi ủi, chia làm 3 loại:
o Máy ủi loại nhỏ (nhẹ) có chiều dài lưỡi ủi 1.7-2m; công suất động cơ 35-75ml; lực kéo từ 2.5-13.5 tấn
o Máy ủi loại vừa có chiều dài lưỡi ủi 2-3.2m; công suất 75-150ml; lực kéo
từ 13.5-20 tấn
o Máy ủi loại lớn (nặng) có chiều dài lưỡi ủi 3.2-4.5; công suất >300ml; lực kéo 30 tấn
• Dựa vào phương thức cố định của lưỡi ủi trên máy kéo, chia làm hai loại:
o Máy ủi thường: lưỡi ủi chỉ có thể di chuyển theo phương vuông góc với trục dọc của máy
o Máy ủi vạn năng: lưỡi ủi có thể đặt chéo hay nghiêng, do đó máy có thể vừa ủi vừa chuyển đất sang một bên, thường được dùng nhiều trong thi công nền đường đào hình L, đào rãnh…
• Dựa vào cấu tạo của bộ phận di động, chia thành:
o Máy ủi bánh xích: có khả năng làm việc trên các địa hình khó khăn do có sức bám tốt nhưng tính cơ động không cao
o Máy ủi bánh lốp: có ưu điểm là cơ động, tiêu hao ít năng lượng hơn
• Dựa vào hệ thống điều khiển nâng hạ lưỡi ủi, chia làm hai loại: loại điều khiển bằng dây cáp và loại điều khiển bằng thủy lực
Trang 9Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mà chọn loại máy ủi cho phù hợp, nhưng nên ưu tiên chọn máy điều khiển bằng thủy lực
Phạm vi sử dụng của máy ủi
Máy ủi có thể làm được các công tác sau:
• Đào và vận chuyển đất trong cự ly 100m, tốt nhất là cự ly 10-70m với các nhóm đất từ I-IV
o Lấy đất từ thùng đấi đắp nền đường cao không quá 1.5m, tối đa không quá 3m, với cự ly vận chuyển nhỏ hơn 50m
o Đào đất ở nền đào đem đắp ở nền đắp với cự ly vận chuyển không quá 100m
o Đào nền đường hình chữ L trên sườn dốc lớn
• San lấp mặt bằng, hố móng công trình
• ủi hoặ san rải vật liệu như đá dăm, cát, sỏi…
• làm công tác chuẩn bị mặt bằng thi công: mở đường tạm, bóc đất hữu cơ, rãy
cỏ, đánh cấp, nhổ rễ cây, đào khuôn áo đường, tăng sức kéo cho máy khác, thu dọn vật liệu…
f Thi công nền bằng máy xúc chuyển.
Máy xúc chuyển hay còn gọi là máy cạp chuyển, là một loại máy đào và vận chuyển đất có năng suất tương đối cao, có thể đao được các loại đất trừ đất lẫn
đá to Máy này được sử dụng khá phổ biến trong công tác xây dựng nền đường Máy có các ưu điểm sau:
• Tự đào và vận chuyển đất với cự ly tương đối lướn nên thuận loại cho việc
tổ chức thi công
• Rất linh hoạt, cơ động, di chuyển dễ dàng
• Sử dụng, bảo dưỡng, và sửa chữa đơn giản
• Năng suất cao, giá thành thi công hạ
Tuy nhiên máy xúc chuyển có nhược điểm sau:
Trang 10• Cần một hệ thống đường công vụ, đường tạm khá tốt.
• Không thích hợp với địa hình đồi núi, thường thích hợp với địa hình bằng phẳng, khối lượng đào đắp lớn
Phân loại máy xúc chuyển
• Theo khả năng di chuyển có thể chia làm hai loại:
o Máy xúc chuyển kéo theo: thường do máy kéo bánh xích kéo, có thể chạy trên địa hình phức tạp, thường không cần phải máy khác giúp sức khi đào đất, nhưng tốc độ vận chuyển tương đối thấp nên cự ly vận chuyển không lớn
o Máy xúc chuyển tự hành: thường không đủ sức kéo khi đào đất nên cần nhờ máy ủi tăng sức đây, nhưng nó có tốc độ vận chuyển rất lớn, tới 50km/h, do vậy có thể vận chuyển với cự ly lớn
• Theo cấu tạo:
o Theo dung tích thùng chia làm 3 loại: loại nhỏ (V<6m3); loại vừa (V=6-8m3) và loại lớn (V>18m3)
o Theo hệ thống điều chỉnh chia làm 3 loại điều khiển bằng thủy lực và loại điều khiển bằng hệ thống dây cáp
o Theo số trục của bánh xe mà chia loại một trục và loại hai trục
o Dựa vào phương thức đổ đất có thể chi làm loại đổ tự do, loại đổ cưỡng bức dùng sức máy đầu đẩy đất ra và loại nửa cưỡng bức
Trong công tác làm đường dùng nhiều loại máy xúc chuyển tự hành loại vừa,
đổ cưỡng bức hoặc nửa cưỡng bức
Phạm vi sử dụng máy xúc chuyển
Máy xúc chuyển có thể làm được công tác sau:
• Lấy đất từ thùng đấu đắp nền đường, cao hơn 1.5m (không dùng máy ủi, vì năng suất máy ủi trong trường hợp này rất thấp, thi công khó khăn)
Trang 11• Dùng làm máy chủ đạo để đắp nền đường, san lấp mặt bằng với khối lượng lớn tập trung cần phải vận chuyển đất tương đối xa, từ nền đào hay từ bãi lấy đất
• Máy làm việc thích hợp với đất thuộc nhóm I và II, với chiều dày phoi cắt 0.15m-0.3m Khi làm việc với đất cứng hơn thì cần phải xới trước, chiều dày phoi cắt có thể đạt 0.45-0.5m
g Thi công nền đường bằng máy xúc (máy đào).
Phân loại máy xúc
• Theo số gầu có thể chia máy xúc một gầu và nhiều gầu
o Máy xúc một gầu làm việc có tính chu kỳ bao gồm các thao tác: hạ gầu đào đất, nâng gầu, quay gầu đến chỗ đổ đất và đổ đât Máy xúc này có thể làm việc độc lập, cự ly vận chuyển không lớn, thường dùng nhiều trong công tác làm đường
o Máy xúc nhiều gầu làm việc có tính chất liên tục, đất được đào và đổ vào nơi quy định do vậy năng suất rất lớn Máy xúc này phải thích hợp với đất mềm, không thích hợp với đất lẫn nhiều đá cứng, đất có độ dính cao; chủ yếu được dùng trong các công trình đặt biệt: đào hào, kênh mương, khai thác mỏ…
• Phân loại theo dung tích gầu gồm các loại có dung tích gầu 0.25; 0.5; 1; 1.5; 2; 3… m3; có loại dung tích gầu tới 6m3 Trong công tác làm đường thường
sử dụng các loại 0.5;1 m3
• Phân loại theo cấu tạo: chia máy xúc thành đào gầu thuận, gầu ngược, gầu dây, gầu ngoạm, máy bào đất
o Máy xúc gầu thuận thường dùng đào đất, đá ở mức cao hơn nơi máy đứng (taluy dương)
o Máy xúc gầu ngược thường dùng đào đất, đá ở mức thấp hơn máy đứng (đào rãnh, hố móng…)
o Máy xúc gầu ngoạm thường dùng để bốc xúc vật liệu lên phương tiện hoặc nạo vét bùn