Nghiên cứu góp phần hoàn thiện công tác đảm bảo và kiểm soát chất lượng thi công lớp mặt đường bê tông nhựa chặt ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI ĐỒNG XN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GĨP PHẦN HỒN THIỆN CƠNG TÁC ĐẢM BẢO VÀ KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG THI CÔNG LỚP MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CHẶTỞ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - ĐỒNG XN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GĨP PHẦN HỒN THIỆN CƠNG TÁC ĐẢM BẢO VÀ KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG THI CƠNG LỚP MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CHẶTỞ VIỆT NAM Ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số : 9.58.02.05 Chuyên ngành : Xây dựng đường ô tô đường thành phố LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: PGS.TS Bùi Ngọc Toàn 2: PGS.TS Nguyễn Quang Phúc Hà Nội, 2018 ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tác giả trân trọng cảm ơn quan tạo điều kiện giúp đỡ: Khoa Cơng trình; phòng Đào tạo Sau đại học; Phòng Khoa học; Bộ mơn Đường bộ; Bộ mơn Vật liệu xây dựng; Phòng thí nghiệm Đường bộ; Trung tâm Khoa học công nghệ Trường Đại học Giao thơng vận tải; Phòng thí nghiệm trọng điểm 1, Viện khoa học cơng nghệ GTVT; Các Phòng thí nghiệm cơng trình thuộc (Cơng ty : ACC, TV kiểm định ALPHA, Minh Sơn, Sơn Hải, TV XD Hải kim, ĐH CN GTVT) Bằng tình cảm chân thành nhất, tác giả vơ cảm ơn PGS.TS Bùi Ngọc Tồn, PGS.TS Nguyễn Quang Phúc, người Thầy định hướng, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên chuyên mơn kinh phí q trình thực luận án Cảm ơn PGS.TS Trần Thị Kim Đĕng đọc luận án cung cấp thêm nhiều thông tin, tài liệu thiết thực Cảm ơn thầy, cô giáo mơn Đường bộ, cán bộ, nhân viên phòng thí nghiệm Vật liệu xây dựng, phòng thí nghiệm Tác giả chân thành cảm ơn, PGS.TS Lã Vĕn Chĕm, TS Nguyễn Quang Tuấn, NCS Trần Danh Hợi nhiều người bạn thân thiết nhận xét, góp ý, tìm kiếm cung cấp nhiều tài liệu quý giá từ trường Đại học châu Âu, Trung Quốc Luận án khơng thể hồn thành thiếu giúp đỡ số liệu, vật liệu thiết bị thí nghiệm của: Viện KHCN GTVT, Trường ĐH GTVT phân viện TPHCM, Cienco1,8; Cienco5, TCT Trường sơn, Tổng công ty PT đường cao tốc Việt Nam (VEC), PMU3, Công ty PETRO Việt Nam… Cảm ơn gia đình bạn bè, người thân bên Hà Nội, 01/2019 4i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án NCS Đồng Xuân Trường 5i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .vii DANH MỤC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC HÌNH VẼ xiii MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐẢM BẢO VÀ KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG THI CƠNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CHẶT 1.1 Những khái niệm chung 1.1.1 Chất lượng 1.1.2 Quản lý chất lượng 1.1.3 Đảm bảo chất lượng 1.1.4 Kiểm soát chất lượng 1.1.5 Mức chấp nhận chất lượng 1.2 Đảm bảo chất lượng thi công thông qua mức - tiêu chuẩn 1.2.1 Các mức quy định tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng thi công mặt đường 1.2.2 Một số tiêu chuẩn thi công mặt đường bê tông nhựa chặt giới 15 1.2.3 Một số tiêu chuẩn thi công mặt đường bê tông nhựa Việt Nam 20 1.3 Các loại rủi ro thi công dự án đường toán 23 1.4 Hệ số tốn PF thi cơng bê tơng nhựa 25 1.4.1 Áp dụng hệ số toán PF Việt Nam thời gian gần đây: 25 1.4.2 Áp dụng hệ số toán PF Hoa kỳ: 28 6i 1.5 Những nghiên cứu phân tích ảnh hưởng thông số kỹ thuật đến chất lượng lớp bê tông nhựa phát triển QRSS 29 iv 1.6 Phân tích cơng tác thi cơng BTN dự án 31 1.7 Những nghiên cứu QC/QA thi công bê tông nhựa giới 32 1.8 Những nghiên cứu đảm bảo kiểm sốt chất lượng thi cơng mặt đường bê tơng nhựa Việt Nam 35 1.9 Những vấn đề tồn luận án cần giải 38 1.10 Mục tiêu nội dung đề tài nghiên cứu 38 1.10.1 Mục tiêu nghiên cứu 38 1.10.2 Nội dung nghiên cứu 39 1.11 Phương pháp nghiên cứu 40 Chương 2: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC SUẤT THỐNG KÊ TRONG CƠNG TÁC ĐẢM BẢO VÀ KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG BTN 41 2.1 Quá trình thực theo thời gian 41 2.2 Kiểm sốt q trình biểu đồ kiểm tra 44 2.2.1 Các đồ thị kiểm sốt q trình: 44 2.2.2 Các loại kiểm tra dùng đồ thị kiểm soát: 45 2.2.3 Các biểu đồ kiểm soát áp dụng thi công 47 2.3 Phương pháp mô Monte Carlo 51 2.4 Nghiên cứu sử dụng thiết bị khơng phóng xạ khơng phá hủy-Troxler kiểm sốt độ chặt đầm nén bê tơng nhựa nóng trường 53 2.4.1 Sự cần thiết phải áp dụng phương pháp không phá hủy 53 2.4.2 Đề xuất trình tự đo độ chặt thiết bị khơng phá hủy, khơng phóng xạ 54 2.4.3 Đánh giá, đề xuất độ chặt thi công bê tông nhựa chặt 56 2.4.4 Thiết bị đo độ chặt Troxler Model 2701-B Plus 57 2.4.5 Kiểm soát độ đồng thi công bê tông nhựa chặt số dự án 59 2.4.6 Những nhận xét, kiến nghị sử dụng phương pháp thống kê đánh giá độ chặt thiết bị khơng phóng xạ Troxler 64 iv 2.5 Nghiên cứu thí nghiệm liên phòng đề xuất giới hạn độ chụm độ ổn định độ dẻo Marshall Việt Nam 64 2.5.1 Cơ sở lý thuyết độ chụm kết thí nghiệm 65 2.5.2 Nghiên cứu thực nghiệm xác định độ chụm 70 2.5.3 Những nhận xét, kiến nghị sử dụng phương pháp thống kê xác định giới hạn độ chụm thí nghiệm Marshall 75 2.6 Nhận xét, kết luận chương 76 Chương 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG ĐẾN CÁC ĐẶC TRƯNG KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA Ở VIỆT NAM 77 3.1 Nghiên cứu mức độ biến động tiêu thi công 77 3.1.1 Độ lệch chuẩn nghiên cứu độ lệch chuẩn thông số thi công bê tông nhựa 77 3.1.2 Phương pháp nghiên cứu trình tự tính tốn 79 3.1.3 Kết giá trị trung bình độ lệch chuẩn thơng số BTNC19; BTNC12.5 80 3.1.4 So sánh độ lệch chuẩn tính tốn Việt Nam với nghiên cứu Mỹ 83 3.1.5 Nhận xét 84 3.2 Sử dụng phần mềm QRSS đánh giá ảnh hưởng đảm bảo kiểm soát chất lượng đến đặc trưng khai thác kết cấu mặt đường mềm 85 3.2.1 Nguyên lý cấu trúc phần mềm QRSS 85 3.2.2 Thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa 85 3.2.3 Hệ số tốn thơng qua đặc trưng khai thác 87 3.2.4 Phương trình Witczak xác định E* 88 3.2.5 Nhiệt độ có hiệu Teff 89 3.2.6 Tính tốn số ESAL tích lũy 91 iv 3.2.7 Tần số tác dụng tải trọng theo chiều sâu 91 10 vi 3.2.8 Xác định độ lệch chuẩn biến số đầu vào 93 3.2.9 Tổng hợp biến số đầu vào ma trận ảnh hưởng đến đặc trưng khai thác kết cấu mặt đường 94 3.2.10 Dự báo tuổi thọ phục vụ 95 3.2.11 Quyết định hệ số toán PF (pay factor) 97 3.3 Phân tích QRSS cho dự án thực tế 99 3.4 Nhận xét, kết luận chương 101 Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT HỆ SỐ THANH TOÁN TỔNG HỢP ĐỂ KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG THI CƠNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CHẶT Ở VIỆT NAM 102 4.1 Các cơng thức xác định hệ số tốn PF (Pay factor) 102 4.1.1 Thiết lập mức giới hạn giới hạn dưới: 102 4.1.2 Tính tốn phần trĕm giới hạn PWL: 104 4.1.3 Xác định hệ số PF: 106 4.2 Xây dựng hệ số toán tổng hợp Việt Nam 106 4.2.1 Xác định thông số cần kiểm sốt trọng số tính CPF 106 4.2.2 Mật độ thí nghiệm kiểm sốt 110 4.2.3 Xác định giới hạn (USL), (LSL) phần trĕm giới hạn (PWL) 112 4.2.4 Trình tự tính tốn hệ số toán tổng hợp (CPF) 113 4.3 Kiểm nghiệm, đánh giá hệ số toán CPF số dự án thực tế 114 4.3.1 Kiểm nghiệm số dự án: 114 4.3.2 Đánh giá hệ số toán tổng hợp (CPF) qua kiểm nghiệm thực tế: 122 4.4 Nhận xét, kết luận chương 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123 Lý trình: Km47+00-Km50+00 Lượng t r ì P T hi P H L Đ G G n ộ m m P h r m b ỗ m 5 Đ ộ c h 95 K m K m K m 5 5 5 3 9 K m K m Số m Gi Đ ộ U S L S Q 5 8 5 9 U Q L P W P W P W 0 6 4 2 3 4 10 1 0 10 1 0 0 10 1 0 P 1 Tr ọn C 1 0 9 7 0 BẢNG TRA PLW Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit y Ind ex 0 0 1 P N L =3 N 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 50 50 3 50 50 50 50 Page 18/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit y Ind ex 0 5 P N L =3 N 63 65 3 66 66 66 67 67 67 2 67 67 67 67 67 63 65 66 66 67 2 Page 19/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit y Ind ex 9 0 1 P N L =3 N 78 80 3 80 81 2 81 81 81 81 81 81 7 81 81 81 79 80 81 81 81 Page 20/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit P y N L Ind =3 ex N 100 00 95 33 93 21 92 58 92 27 92 09 91 96 91 88 91 65 91 56 91 47 91 40 91 35 100 00 95 67 93 44 92 78 92 46 92 27 92 14 92 05 91 82 91 72 91 63 91 56 91 51 100 Page 21/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit P y N L Ind =3 ex N 100 00 100 00 100 00 98 99 98 35 97 96 97 70 97 51 97 06 96 87 96 70 96 57 96 49 100 00 100 00 100 00 99 07 98 43 98 04 97 78 97 60 97 14 96 95 96 78 96 65 96 57 100 00 Page 22/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit P y N L Ind =3 ex N 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 99 91 99 79 99 68 99 34 99 18 99 04 98 93 98 85 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 99 92 99 80 99 70 99 37 99 21 99 07 98 96 98 88 100 00 Page 23/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit P y N L Ind =3 ex N 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 99 93 99 87 99 80 99 74 99 70 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 99 94 99 88 99 81 99 75 99 71 100 00 Page 24/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit P y N L Ind =3 ex N 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 99 99 99 97 99 95 99 94 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 99 99 99 98 99 96 99 94 100 00 Page 25/26 5.2.1 04/12 Table for Estimation of Lot Percent Within Limits Variability Unknown Procedure Standard Deviation Method Qu alit P y N L Ind =3 ex N 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 00 100 The estimates of lot percent within limits (PWL) provided in the tables are obtained by numerically integrating the beta distribution function corresponding to Quality Index (Q) and Sample Size (N) To find PWL from the tables, compute Q from the sample mean and sample standard deviation with unknown population variability, and the lower or upper specification limits To find the PWL for a negative Quality Index, first get the PWL for the positive value of the Quality Index from the tables and subtract the result from 100 Page 26/26 5.2.1 04/12 ... tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng thi công mặt đường 1.2.2 Một số tiêu chuẩn thi công mặt đường bê tông nhựa chặt giới 15 1.2.3 Một số tiêu chuẩn thi công mặt đường bê tông nhựa Việt Nam 20 1.3... nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu đề tài công tác đảm bảo chất lượng thi công lớp bê tông nhựa chặt kết cấu mặt đường mềm sở tiêu chuẩn, quy chuẩn hành  Nghiên cứu lớp. .. đề tài Nghiên cứu góp phần hồn thi n cơng tác đảm bảo kiểm sốt chất lượng thi công mặt đường bê tông nhựa chặt Việt Nam cần thi t, cấp bách có ý nghĩa khoa học thực tiễn, góp phần đáp ứng yêu