Nghiên cứu nguyên nhân hư hỏng, đề xuất giải pháp sửa chữa mặt đường bê tông xi măng trên quốc lộ 1A – đoạn qua thành phố Quảng Ngãi (Km 1052 Km 1060)

Mặt đường bê tông xi măng (BTXM) trên Quốc lộ 1A, đoạn qua thành phố Quảng Ngãi được thi công và đưa vào khai thác vào đầu năm 2004. Đường thiết kế cấp III, vận tốc 60km/h và thời hạn phục vụ yêu cầu của mặt đường là 20 năm. Sau khi đưa đường vào khai thác một thời gian ngắn, mặt đường đã bắt đầu xuất hiện các hư hỏng.

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 1.2, 2019 37 NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬA CHỮA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG TRÊN QUỐC LỘ 1A – ĐOẠN QUA THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI (KM 1052-KM 1060) STUDYING ON CAUSES OF DISTRESSES, PROPOSING MEASURES TO REPAIR CEMENT CONCRETE PAVEMENT ON 1A NATIONAL HIGHWAY – ROAD SECTION THROUGH QUANG NGAI CITY (KM 1052-KM 1060) Hồ Văn Quân1, Phạm Thái Uyết2, Trần Thị Phương Huyền3 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng; hvquan@ute.udn.vn Phòng Thí nghiệm & Kiểm định - Trung tâm Kỹ thuật đường 3 Trường Cao đẳng Giao thơng Vận tải TW V Tóm tắt - Mặt đường bê tông xi măng (BTXM) Quốc lộ 1A, đoạn qua thành phố Quảng Ngãi thi công đưa vào khai thác vào đầu năm 2004 Đường thiết kế cấp III, vận tốc 60km/h thời hạn phục vụ yêu cầu mặt đường 20 năm Sau đưa đường vào khai thác thời gian ngắn, mặt đường bắt đầu xuất hư hỏng Đến năm 2016 (sau 13 năm khai thác); mặt đường BTXM hư hỏng nặng với số lượng lớn, nhiều dạng khác Cục Quản lý đường III tiến hành sửa chữa tồn diện Để xác định nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường, nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát, đo đạc thí nghiệm xác định thơng số cần thiết kiểm toán lại khả chịu lực kết cấu mặt đường Kết cho thấy, chiều dày không đủ (24 cm) chiều dài lớn (6,0 m) BTXM nguyên nhân dẫn đến phá hoại mỏi mặt đường BTXM tác dụng tải trọng giao thông chênh lệch nhiệt độ Abstract - Cement concrete pavement on 1A National Highway, road section through Quang Ngai city was constructed and put into operation in early 2004 The road is designed with standard category III, the speed is 60 km/h and service life of pavement is 20 years After operating for a short time, the pavement began to suffer distresses By 2016 (after 13 years of operation), the pavement was severely distressed in different types, and Road Management Department No.3 carried out a comprehensive repair In order to determine causes of deterioration of the pavement, research team has conducted a survey, measured and experimented to determine required parameters and audited bearing capacity of pavement structure The results have showed that insufficient thickness (24 cm) and excessive length (6.0 m) of cement concrete slab are main causes of fatigue failure of the pavement under the effect of traffic loads and temperature gradient Từ khóa - Mặt đường bê tông xi măng; Hư hỏng mặt đường bê tông xi măng; Cường độ kéo uốn; Tải trọng giao thông; Chênh lệch nhiệt độ Key words - Cement concrete pavement; Cement concrete pavement distresses; Flexural tensile strength; Traffic load; Temperature gradient Giới thiệu Quốc lộ 1A đoạn từ Km 1052 – Km 1060 qua địa phận thành phố Quảng Ngãi tuyến tránh đông xây dựng đưa vào khai thác đầu năm 2004 Đường thiết kế theo tiêu chuẩn cấp III, vận tốc 60km/h, có xe giới 4x3,75m xe thô sơ 2x2,0m, dải phân cách rộng 1,5m Tấm BTXM có chiều rộng 4,5 m, chiều dài (LBTXM)chủ yếu 6,0m, vài cá biệt dài 3,5m - 4,5m Phần lề gồm rộng 0,5m, nơi quay đầu xe khơng có dải phân cách bố trí BTXM rộng 1,5m Kết cấu mặt đường (KCMĐ) thiết kế gồm tầng mặt BTXM dày 24 cm, cường độ nén 35 MPa (cường độ kéo uốn thiết kế 4,5 MPa); lớp móng cấp phối đá dăm (CPĐD) dày 22 cm; Nền đất đồi đỏ có mơ đun đàn hồi 50 MPa Đối với Đường cấp III tầng mặt BTXM, theo [1] thời hạn phục vụ KCMĐ yêu cầu 20 năm Tuy nhiên, sau đưa đường vào khai thác thời gian ngắn khoảng năm (đến năm 2010), mặt đường BTXM bắt đầu xuất hư hỏng đơn vị quản lý đường sửa chữa Đến năm 2016, sau 13 năm khai thác, mặt đường BTXM phát sinh hư hỏng với số lượng lớn, nhiều dạng khác nứt vỡ hoàn toàn tấm, nứt dọc tấm, nứt ngang tấm, nứt góc, cạnh tấm, Cục Quản lý Đường III tiến hành sửa chữa toàn diện Nghiên cứu tiến hành khoan mẫu BTXM mặt đường đào hố đào qua lớp móng để xác định kích thước hình học đặc trưng học lớp vật liệu; Kiểm toán khả chịu lực KCMĐ đề xuất biện pháp sửa chữa hư hỏng mặt đường BTXM Hình Hư hỏng (phá hoại mỏi) mặt đường BTXM Quốc lộ 1A, đoạn qua thành phố Quảng Ngãi Xác định thông số kết cấu mặt đường thu thập số lıệu đếm xe 2.1 Xác định thông số cần thiết KCMĐ - Đối với BTXM, khoan vị trí khác nhau, vị trí khoan mẫu trụ đường kính 100 mm hết chiều dày BTXM Vị trí khoan phải đảm bảo ngun vẹn, khơng bị nứt nằm phần xe chạy Các mẫu BTXMđược đo chiều cao thí nghiệm cường độ nén theo [2], cường độ ép chẻ theo [3] Cường độ nén (Rn) ép chẻ (Rech) giá trị trung bình mẫu Theo [4], cường độ kéo uốn (Rku) suy từ cường độ ép chẻ theo (1): Rku = 1,35.Rech (MPa) (1) - Đối với móng đường, tiến hành đào vị trí mặt đường trùng với vị trí khoan mẫu BTXM để xác định chiều dày (H) lớp móng CPĐD đo mô đun đàn hồi Hồ Văn Quân, Phạm Thái Uyết, Trần Thị Phương Huyền 38 (MĐĐH) mặt đường MĐĐH mặt đường đo phương pháp ép cứng theo [5] Kết thí nghiệm ghi Bảng (Tg), hệ số giãn nở nhiệt BTXM (αc), hệ số độ tin cậy (γr) lấy theo số liệu vật liệu thiết kế ban đầu điều kiện địa phương theo [1] thể Bảng Bảng Chiều dày, cường độ nén, cường độ ép chẻ cường độ kéo uốn mẫu BTXM Bảng Các thông số vật liệu đầu vào KCMĐ Làn Cách xe tim (m) hBTXM (cm) Km1056+747,3 m Trái 8,0 24,0 Km1057+185 m Trái 7,1 25,0 Km1057+1017 m Trái 1,8 24,5 Km1058+265 m Phải 2,0 24,0 Km1059+360 m Trái 7,2 24,5 Km1059+376 m Phải 2,1 24,0 Trung bình 24,33 TT Vị trí khoan mẫu Kết Rn Rech Rku (MPa) (MPa) (MPa) 40,02 3,65 4,93 38,49 3,46 4,67 42,19 3,24 4,28 37,60 3,75 5,06 35,53 3,25 4,39 33,87 3,76 5,08 37,95 3,47 4,67 Bảng Chiều dày lớp móng CPĐD mơ đun đàn hồi đường vị trí hố đào Vị trí đo TT Làn xe KM1056+747,3 m Trái KM1058+265 m Phải KM1059+360 m Trái KM1059+376 m Phải Trung bình Cách tim (m) 8,0 2,0 7,2 2,1 Kết hcpđd (cm) En (MPa) 20,0 52,42 21,0 50,32 23,7 48,23 23,0 50,77 21,9 50,44 Kết Bảng cho thấy đặc trưng vật liệu phù hợp với thông số yêu cầu thiết kế KCMĐ tk αc Các thông số H Tg R ku E(MPa) µ γr vật liệu (cm) (MPa) (0C/cm) (10-6/0C) Tấm BTXM 24 4,50 29000 0,15 0,89 10 Móng CPĐD 22 -350 0,30 1,1 Nền đường 50 - 3.2 Xác định số trục xe qui đổi trục tiêu chuẩn tích lũy thời hạn phụcvụ thiết kế Số trục xe qui đổi trục tiêu chuẩn tích lũy thời hạn thiết kế Ne xác định theo trình tự sau [1]: - Lưu lượng xe tải xe khách loại nặng tính tốn cho xe năm tính theo (2): ADTTlan = ADTT21chieu kch.klan (2) Trong đó, ADTT21chieu lưu lượng xe tải xe khách loại nặng trung bình năm cho hai chiều năm (xe/ngđ); kch hệ số phân phối xe cho chiều xe chạy, kch = 0,5-0,6, lấy kch = 0,6; klan hệ số phân phối xe cho xe thiết kế, klan= 0,5-0,75, lấy klan= 0,6 - Quy đổi trục đơn loại I có trọng lượng trục Pi (kN) gồm trục trước (Tr) trục sau (S) tải trọng trục đơn tiêu chuẩn Ps = 100kN theo (3): 16 P  k pi =  i   PS  (3) - Số trục xe nặng ngày đêm trung bình năm quy đổi trục tiêu chuẩn xe thiết kế năm đưa đường vào khai thác NS1 (lần trục/ngày.làn) tính theo (4): Hình Cơng tác khoan mẫu BTXM mặt đường đào hố đào phục vụ thí nghiệm 2.2 Thu thập số liệu đếm xe đường Số liệu đếm xe thu thập từ Cục Quản lý đường III Quý năm 2018 trung bình ngày đêm theo hướng (ADTT2018) Quốc lộ 1A km1040 + 00 m với tất thành phần xe Ở tính loại xe tải nhẹ trục bánh trở lên ghi Bảng Đối với tải trọng trục nặng PS khơng có số liệu điều tra, đường QL 1A nên lấy P S = 240 kN [1] Bảng Số liệu đếm xe trung bình ngày đêmtrong quý (tháng 4, 6) năm 2018 theo hai chiều TT Loại xe Loại xe Khách Tải Tải nặng ADTT Tải, khách Tải nặngTải nặng lớn trung trục nhỏ trục trục trục (2018) trục trục trở lên Số xe (xe/ng.đ) P (kN) 1865 944 943 871 421 632 5657 70 150 140 240 340 440 Kiểm toán khả chịu lực kcmđ tác dụng tải trọng giao thông chênh lệch nhiệt độ 3.1 Các thông số vật liệu đầu vào Các thông số vật liệu đầu chiều dày, Rku, MĐĐH (E), hệ số poát xơng(µ), gradien nhiệt độ lớn  n  N1S = ADTTlan  k pi p i  3000  (4) Với n tổng số trục đơn thông qua 3000 xe điều tra (loại xe có trục, bánh); pi số trục đơn có trọng lượng trục Pi (kN) phổ trục xe nặng điều tra (%); - Số lần trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn tích lũy thời hạn thiết kế tác dụng lên vị trí cạnh dọc BTXM xe thiết kế Ne tính theo (5): Ne = N1S[(1 + g r ) t − 1].365  (lần) gr (5) Trong đó, t thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu; t= 20 năm; gr suất tăng trưởng trung bình năm xe nặng thời hạn phục vụ thiết kế, lấy gr= 10%;η hệ số phân bố vệt bánh xe theo chiều ngang tác dụng lên vị trí cạnh dọc BTXM, η = 0,34-0,39; bề rộng mặt đường 19 m lấy η = 0,34 Trong nghiên cứu này, xác định lưu lượng xe trung bình năm 2018 cho hai chiều (năm khai thác thứ 15, ADTT215chieu ) nên phải qui đổi lưu lượng xe trung bình năm cho hai chiều theo (6): ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 1.2, 2019 (6) Tổng số trục đơn n thông qua 3000 xe chưa có số liệu điều tra, giá trị n suy từ lưu lượng xe trung bình năm 2018 cho hai chiều xe chạy Kết tính tốn thể Bảng Bảng Tính tốn qui đổi trục tiêu chuẩn xe thiết kế năm Loại xe Tải, khách nhẹ hai trục Khách nặng hai trục Tải trung hai trục Tải nặng ba trục Tải nặng bốn trục Tải nặng năm trục Σ Tải trọng ADTT21chieu trục (kN) (Xe/ngđ) Tr 20 491,1 S 50 491,1 Tr 50 248,6 S 100 248,6 Tr 40 248,3 S 100 248,3 Tr 40 229,4 S 100 229,4 Tr 40 110,9 S 100 110,9 Tr 40 166,4 S 100 166,4 1495 ADTTlan Số trục kch klan (trục) (Xe/ngđ.lan) 491,1 0,6 0,6 177 491,1 0,6 0,6 177 248,6 0,6 0,6 89 248,6 0,6 0,6 89 248,3 0,6 0,6 89 248,3 0,6 0,6 89 229,4 0,6 0,6 83 458,7 0,6 0,6 83 110,9 0,6 0,6 40 332,6 0,6 0,6 40 166,4 0,6 0,6 60 665,7 0,6 0,6 60 3940 538 Bảng Tính tốn qui đổi trục tiêu chuẩn tích lũy thời hạn phục vụ thiết kế 20 năm Loại xe Tải trọng ADTTlan Số trục n (3000) pi (%) kpi kpi.pi trục (kN) (Xe/ngđ.lan) (trục) i Tải khách Tr nhẹ hai trục S 20 177 177 50 177 177 Khách nặng Tr 50 hai trục S 100 89 89 89 89 Tải trung hai Tr 40 trục S 100 89 89 89 89 Tải nặng ba Tr 40 trục S 100 83 83 83 166 Tải nặng bốn Tr 40 trục S 100 40 40 40 120 Tải nặng năm trục Tr 40 60 60 S 100 60 240 Tổng 538 NS1(Trục/ngđ.lan) Ghi chú: 998 997 1381 890 1670 12,47 0 12,47 0 6,31 0 6,31 1,0 6,31 6,30 0 6,30 1,0 6,30 5,82 0 2,81 0 8,44 1,0 8,44 4,22 0 16,90 1,0 16,90 7906 100,0 49.60 5,0x108 5,0x10 , Đường thuộc qui mô giao thông nặng [1] 3.3 Kết kiểm toán thảo luận Kiểm toán mặt đường BTXM thực theo [1] Trong q trình tính tốn, chiều dài BTXM thay đổi từ 4,0-6,0 m để quan sát thay đổi ứng suất BTXM, đồng thời chiều dày BTXM xác định tương ứng với chiều dài thay đổi Kết tính tốn ghi Bảng Bảng Kết tính tốn kết cấu mặt đường BTXM Đơn vị LBTXM (m) 4,0 5,0 6,0 Chiều dày BTXM, HBTXM = 24 cm Các thơng số tính tốn Ứng suất xe thiết kế nhiệt độ gây MPa 5,51 5,99 6,26 BTXM: γr.(σpr+σtr) Ứng suất xe nặng nhiệt độ lớn MPa 4,66 5,29 5,61 gây BTXM, γr.(σpmax+σtmax); max tk Tỉ số Rku / Rku (4,5 MPa); % 122,4 133,1 139,1 Chiều dày BTXM, HBTXM = 30,5 cm Ứng suất xe thiết kế nhiệt độ gây MPa 3,62 4,02 4,41 BTXM: γr.(σpr+σtr) Ứng suất xe nặng nhiệt độ lớn MPa 2,90 3,57 4,12 gây BTXM, γr.(σpmax+σtmax); max tk Tỉ số Rku / Rku (4,5 MPa); % 80,44 89,33 98,0 Chiều dày tối thiểu BTXM ứng với cm 27,0 29,0 30,5 chiều dài thay đổi BTXM; Kết Bảng cho thấy, ứng suất xe thiết kế nhiệt độ gây BTXM bất lợi so với ứng suất xe nặng nhiệt độ lớn gây ra, chiều dày BTXM 24cm bé không đáp ứng tải trọng giao thông chênh lệch nhiệt độ, chiều dày BTXM phải tăng lên tối thiểu 30,5 cm đảm bảo yêu cầu Khi chiều dài BTXM giảm từ 6,0 m xuống 5,0 4,0 m ứng suất lớn xe thiết kế nhiệt độ gây BTXM giảm 6,0% 16,67% hBTXM = 24 cm; giảm 8,67% 17,56% hBTXM = 30,5 cm Chiều dày BTXM giảm xuống đáng kể 30,5; 29,0 27,0 cm tương ứng với chiều dài BTXM 6,0 m; 5,0 m 4,0 m thể Hình 6.5 6.0 5,0 4,0 3,0 h BTXM = 24,0 cm h BTXM = 30,5 cm 2,0 4,0 5,0 6,0 31 30 29 28 27 26 4,0 5,0 6,0 a.Chiều dài LBTXM(m) b.Chiều dài LBTXM(m) Hình Quan hệ chiều dài (LBTXM) với ứng suất xe thiết kế nhiệt độ gây BTXM chiều dày BTXM (hBTXM) 11,64 1,0 11,64 70341 Ne20(lần) Ne20= 1971 39 Chiều dày hBTXM (cm) ADTT21chieu = Ứng suất (MPa) ADTT215chieu (1 + g r )14 Đề xuất biện pháp sửa chữa hư hỏng mặt đường BTXM Chiều dày BTXM không đảm bảo khả chiu tải, tốt thay toàn mặt đường tăng cường thêm BTXM lên mặt đường cũ, nhiên điều kiện nước ta tận dụng mặt đường cũ cách sữa chữa hư hỏng Việc lựa chọn biện pháp sửa chữa hư hỏng mặt đường BTXM quan trọng, biện pháp sửa chữa hợp lý triệt để làm tăng chất lượng khai thác kéo dài đáng kể tuổi thọ mặt đường BTXM Một số hư hỏng nhỏ nứt nhẹ với bề rộng khe nứt ≤ mm hư hỏng vật liệu chèn khe dùng giải pháp bảo dưỡng thường xuyên [6] Có số phương pháp khác để sửa chữa hư hỏng mặt đường BTXM [8, 9, 10], sau đề xuất số biện pháp sửa chữa hư hỏng phổ biến BTXM mức độ vừa trở lên 4.1 Nứt vừa Hai mép khe nứt sứt mẻ ít, chêch cao hai mép khe nứt  10mm; bề rộng khe nứt 5-15 mm; Hồ Văn Quân, Phạm Thái Uyết, Trần Thị Phương Huyền 40 a Trường hợp khe nứt rộng 5-10 mm, sử dụng phương pháp mở rộng khe nứt trám khe matic nhựa rót nóng Hình Trình tự thi cơng: Dùng máy xẻ khe rộngđến 15-20 mm với chiều sâu 40-50 mm; Vệ sinh khơ khe: Dùng dải đệm lót cát khơ chèn vào khe đến cách mép khe 20 - 25 mm, rót matic nhựa nóng vào khe thấp bề mặt 3-4 mm Bảo dưỡng để matic khe hoàn tồn cứng thơng xe Mat ic chè n khe 15-20 mm 40-50 mm 15-20 mm Dải đệm lót Matic chèn khe Cát chèn Hình Sửa chữa khe nứt theo cách mở rộng khe trám lại matic rót nóng b Trường hợp khe nứt rộng 10-15 mm phát triển hết chiều dày BTXM, sử dụng phương pháp sửa chữa phần bề dày BTXM Hình Trình tự thi cơng: Cắtvà đục bỏ 1/3 chiều dày BTXM phạm vi 25 cm bên khe nứt Cách mép cắt khe 10 cm khoan bên hàng lỗ để đặt thép neo, khoảng cách lỗ neo 30 cm, chiều sâu lỗ khoan 1/3 bề dày tấm, đường kính lỗ khoan lớn đường kính thép neo 2-4 mm Giữa hai lỗ tương ứng hai bên khe nứt đục rãnh rộng đường kính lỗ khoan; dùng thép gờ 18 mm, hai đầu uốn vng góc để cắm vào lỗ neo, chiều sâu cắm vào lỗ cm; Vệ sinh bụi bẩn phần đục bỏ, đổ đầy vữa vào lỗ neo cắm thép neo vào lỗ Quét lớp keo epoxy đáy thành miếng vá, đổ BTXM có phụ gia cứng nhanh với độ sụt 2-3 cm cường độ nén 40 MPa vào miếng vá, đầm lèn hoàn thiện BTXM vá phải bảo dưỡng bao tải vải địa kĩ thuật (ĐKT) kết hợp tưới đạt 80% cường độ yêu cầu thông xe Các khe co BTXM miếng vá trùng với khe co BTXM cũ phải xẻ khe chèn lại vật liệu chèn khe thi công mặt đường BTXM [7] cm Thép neo chữ U h/3 cm 30 Thép neo chữ U A cm A 10 cm 25 cm 10 cm Mặt Mặt cắt A-A Hình Sửa chữa khe nứt theo cơng nghệ vá nối phần bề dày BTXM 4.2 Nứt nặng Hai mép khe nứt sứt mẻ nhiều, chênh cao hai mép khe nứt > 10 mm, bề rộng khe nứt > 15 mm a Trường hợp vết nứt đơn hai bên vết nứt BTXM không bị lún, sử dụng phương khâu BTXM cách đặt liên kết (TLK) xiên kết hợp với trám khe nứt Hình Trình tự thi cơng: Khoan lỗ xiên qua vết nứt vị trí chiều sâu vết nứt Góc nghiêng lỗ khoan 350 khoảng cách từ lỗ khoan đến vết nứt 17-18 cm Các lỗ khoan bố trí hai bên vết nứt với khoảng cách 60 cm Lỗ khoan phải cách đáy 2,5-3,0 cm để tránh thủng đáy giữ keo epoxy khơng bi chảy ngồi Thổi bụi lỗ khoan; Bơm keo bịt khe nứt hai bên lỗ khoan để keo không tràn vào lấp đầy khe nứt; Bơm keo epoxy vào lỗ khoan vừa đủ để chừa lại thể tích trống cho xiên chiếm chỗ Ðặt TLK xiên thép gờ 18 mm vào lỗ khoan bơm keo epoxy Dọn keo epoxy thừa hoàn thiện mặt lỗ khoan mặt BTXM; Thực việc trám khe nứt Mục 4.1.a b Trường hợp BTXM bị nứt, vỡ thành nhiều mảnh mảnh khơng bị nứt có diện tích  60% diện tích BTXM cũ; sử dụng phương pháp sửachữa cục toàn bề dày BTXM cũ dùng truyền lực (TTL) TLK nằm ngang Hình Trình tự sau: Cắt, đục bỏ phạm vi nứt, vỡ BTXM cũ rộng vùng nứt, vỡ phía 30 cm; vùng nứt, vỡ cách khe nối  150 cm phạm vi cắt, đục bỏ đến hết khe nối Phạm vi cắt, đục phải có cạnh song song với khe nối BTXM cũ; Lỗ khoan xiên Lỗ khoan xiên A 17-18 cm A 35 2-3 cm h 60 cm 60 cm Mặt Mặt cắt A-A Hình Khâu nứt BTXM cách đặt liên kết xiên kết hợp với trám khe nứt A A TTL Miếng vá BTXM h/2 TLK h Tấm BTXM h/2 TTL TTL Mặt Mặt cắt A-A Hình Vá cục toàn bề dày BTXM cũ sử dụng tryền lực liên kết ngang - Xử lý lại lớp móng: Nếu móng bị nứt, lún phải thay móng cũ BTXM nghèo có cường độ nén 28 ngày 10 MPa, rải BTXM lớp móng phải đầm kĩ tạo phẳng mặt móng; Nếu móng bị nứt nhẹ phẳng xử lý cách tưới bitum bịt kín vết nứt Trải lớp ngăn cách giấy dầu vải ĐKT lớp móng sửa chữa - Khoan lỗ nằm ngang vách đứng BTXM cũ để đặt TTL (các vách đứng song song với phương ngang) đặt TLK (các vách đứng song song với phương dọc) TTLlà thép tròn trơn 25 mm dài 50 cm bố trí cách 30 cm, trường hợp vách đứng theo phương ngang trùng với khe co ngang cũ đường kính, chiều dài khoảng cách TTL phải bố trí mặt đường cũ khai thác Các TLK theo phương dọc dùng thép gờ 20 mm, dài 70 cm bố trí cách 60 cm; Lỗ khoan đặt bề dày BTXM, lỗ khoan có đường kính lớn đường kính TTL TLK 2-4 mm ấn sâu vào BTXM cũ 1/2 chiều dài TTLhoặc TLK Các lỗ khoan phải nằm mặt nằm ngang, lỗ vách đứng ngang phải song song với phương dọc, lỗ vách đứng dọc phải song song với ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 1.2, 2019 phương ngang; - Vệ sinh bụi bẩn lỗ khoan bơm vữa xi măng trộn keo epoxy vào lỗ khoan; Chèn TTL TLK vào lỗ khoan, lượng vữa xi măng tràn lỗ khoan phải vệ sinh Quét vật liệu chống dính (nhựa đường, dầu nhờn, ) lên phần lại TTL (TLK khơng qt); Vệ sinh bụi bẩn đổ BTXM vào phần BTXM cắt bỏ Việc thi công đổ, đầm, bảo dưỡng, phần BTXM thực tương tự mục 4.1.b, Các mép xung quanh miếng BTXM vá phải xẻ khe giả chèn lại vật liệu chèn khe đồng thời phải tạo nhám bề mặt phần BTXM vá thi công mặt dường BTXM [7] 4.3 Sứt mẻ, nứt mép góc BTXM a Trường hợp sứt mẻ, nứt mép góc vừa: Khi chiều sâu vết nứt chưa hết bề dày tấm, sử dụng phương pháp xẻ mở rộng khe nứt trám khe mục 4.1.a; Khi nứt hết bề dày tấm, sử dụng phương pháp sửa chữa phần bề dày BTXM mục 4.1.b; b Trường hợp sứt mẻ, nứt vỡ nặng: Sử dụng phương pháp sửa chữa mục 4.2.b Phạm vi cắt, đục bỏ BTXM phải có cạnh song song với khe nối, cạnh theo chiều dọc không trùng với vệt bánh xe; Miếng vá, sửa góc nên có cạnh theo chiều ngang chiều dọc tối thiểu 0,5 m Khi cắt, đục BTXM cũ phải tránh làm hư hỏng TTL khe ngang TLK khe dọc BTXM cũ Nếu khe ngang, dọc cũ có số TTL TLK cũ bị hư hỏng (mục rỉ, cong vênh) phải cắt bỏ hỏng bổ sung theo qui định mục 4.2.b 4.4 Thay BTXM cũ bị hư hỏng nặng Áp dụng cho BTXM bị đồng thời nhiều loại hư hỏng mức độ nặng Trình tự sau:Loại bỏ BTXM cũ: Dùng máy cắt BTXM cẩu nhấc dùng búa để đục bỏ Thao tác cẩn thận tránh làm hư hại khe nối, TTL TLK với BTXM cũ xung quanh; Xử lý lại nền, móng Mục 4.2.b Nếu hệ thống thoát nước khu vực lân cận BTXM cần thay bị tắc, hư hỏng phải sửa chữa lại; Nếu có số TTL TLK bị hỏng cắt bỏ bổ sung theo qui định mục 4.2.b; Thi công đổ, đầm, bảo dưỡng, tạo nhám, xẻ chèn khe BTXM thực tương tự Mục 4.2.b Kết luận kiến nghị Từ kết khảo sát, tính tốn đưa số kết luận sau: - Các thông số loại vật liệu đường, móng CPĐD BTXM phù hợp với hồ sơ thiết kế - Mặt đường BTXM chủ yếu bị phá hoại mỏi chiều dày BTXM mỏng (24 cm) không đủ khả chịu tải, đồng thời chiều dài BTXM lớn 41 (hBTXM = 6,0 m) góp phần làm tăng ứng suất BTXM([1] qui định chiều dài đối đa BTXM 5,0m) - Chiều dày BTXM phải tăng lên tối thiểu 30,5 cm đáp ứng yêu cầu tải trọng giao thông chênh lệch nhiệt độ gây BTXM - Việc tổ chức phân đường gồm giới 4x3,75m xe thô sơ 2x2,0m dẫn đến vị trí khe dọc trùng vệt bánh xe (khe dọc cách vạch sơn phân 0,75 m), Đường khơng có hệ thống nước dành cho mặt đường ([1] qui định Đường có qui mơ giao thơng nặng phải bố trí hệ thống nước) Đây ngun nhân góp phần làm gia tăng hư hỏng mặt đường BTXM Vì cần có giải pháp tổ chức phân đường phù hợp để khe dọc không trùng vệt bánh xe (khe dọc nên trùng với vạch sơn phân làn), đồng thời cần phải bố trí thêm hệ thống thoát nước dành cho mặt đường hai bên lề đường vật liệu thấm nước kết hợp với ống thoát nước [1] để đảm bảo thoát hết lượng nước tự thấm qua khe nối cáckhe nứt mặt đường xuống móng - Chiều dài BTXM ảnh hưởng đáng kể đến chiều dày ứng suất BTXM, chiều dài nhỏ chiều dày ứng suất BTXM giảm Trong điều kiện khí hậu nắng nóng khu vực tỉnh Miền trung nước ta thiết kế mặt đường BTXM nên hạn chế LBTXM ≤ 5,0 m TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao Thông Vận Tải, QĐ-BGTVT số 3230 “Qui định tạm thời thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối xây dựng cơng trình giao thơng” ngày 14/12/2012 [2] Bộ Khoa học công nghệ, TCVN 3118, Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ chịu nén, 1993 [3] ASTM C496/C496M, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, 2004 [4] Bamforth P., Chisholm D., Gibbs J., Harrison T., Properties of Concrete for use in Eurocode 2, January, 2008 [5] Bộ Khoa học công nghệ, TCVN 8861, Áo đường mềm – Phương pháp xácđịnh mô đun đàn hồi đất lớp áo đường phương pháp sử dụng ép cứng, 2011 [6] Bộ Giao Thông Vận Tải, TCCS 07, Tiêu chuẩn kỹ thuật bảo dưỡng thường xuyên đường bộ, 2013 [7] Bộ Giao Thông Vận Tải, QĐ-BGTVT số 1951 “Qui định tạm thời kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng xây dựng cơng trình giao thơng” ngày 17/08/2012 [8] Bộ Giao Thông Vận Tải, TCCS 12, Sửa chữa mặt đường bê tơng xi măng thơng thường có khe nối - Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu, 2016 [9] Daniel P.F., Dale S.H., Institute for Transportation, Iowa State University, Guide for Partial Depth Repair of Concrete Pavements, April, 2012 [10] Kurt S and Dale H., Institute for Transportation, Iowa State University, Concrete Pavement Preservation Guide, Second Edition, September, 2014 (BBT nhận bài: 27/11/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 19/01/2019) ... mặt đường cũ cách sữa chữa hư hỏng Việc lựa chọn biện pháp sửa chữa hư hỏng mặt đường BTXM quan trọng, biện pháp sửa chữa hợp lý triệt để làm tăng chất lượng khai thác kéo dài đáng kể tuổi thọ mặt. .. thi công nghiệm thu mặt đường bê tơng xi măng xây dựng cơng trình giao thông” ngày 17/08/2012 [8] Bộ Giao Thông Vận Tải, TCCS 12, Sửa chữa mặt đường bê tông xi măng thơng thường có khe nối - Tiêu... thọ mặt đường BTXM Một số hư hỏng nhỏ nứt nhẹ với bề rộng khe nứt ≤ mm hư hỏng vật liệu chèn khe dùng giải pháp bảo dưỡng thường xuyên [6] Có số phương pháp khác để sửa chữa hư hỏng mặt đường BTXM