Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô

thiết kế tổ chức thi công, XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG, Tuyến đường thiết kế, Khu vực thiết kế, Địa chất thủy văn

Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt

đường ô tô

Phần 1: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 4 km

Tuyến đường có cấp thiết kế là cấp III, tốc độ thiết kế là 80 km/h, tổng chiều dài4000m, được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4054 - 05

Các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến như sau:

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 điềukiện 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

đường kính 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 chấttrong khu vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lở, đá lăn, castơ hay nước ngầm lộthiên

Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau:

- Lớp đất hữu cơ dày từ 1020cm

- Lớp đất á sét 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 ítmuối 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 mưanên 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 suốinhỏ rồi đổ vào các sông xuống đồng bằng

1.2.6 Khí hậu, thời tiết

Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt:

Mùa nắng thường kéo dài từ cuối xuân cho đến giữa thu, thường có nắng to khôhanh thỉnh thoảng có mưa rào và dông vào buổi chiều

Mùa mưa là những tháng còn lại trong năm, thường có mưa phùn, rét kéo dàitừng đợt do ảnh hưởng của gió mùa đông bắc

Nhiệt độ trung bình của mùa nóng là tương đối cao: 340C

Nhiệt độ trung bình của mùa mưa là: 200C

Độ ẩm trung bình 80%

Với những đặc điểm trên về khí hậu, thời tiết thì thi công về mùa mưa sẽ gặpnhiều khó khăn và tốn kém, chỉ nên tiến hành thi công vào mùa nắng Khoảng thờigian thi công hợp lý nhất là từ tháng 3 đến tháng 9.

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 trồngtrọt, 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 thiếtkế

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 thị xã Tam Kỳ những năm gần đây phát triển tương đối nhanh, mức tăngtrưởng bình quân 5 năm trở lại đây (2000-2004), mỗi năm tăng xấp xỉ 14,8%, cao hơnbình quân chung toàn tỉnh trên 3,5% (bình quân của tỉnh là 10,3% năm), điều nàykhẳng định vai trò thị xã Tam Kỳ là trung tâm kinh tế của Tỉnh, thúc đẩy phát triểnkinh 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 Quảng Nam thành tỉnh công nghiệp vào giai đoạn2015-2020, thành phố Tam Kỳ nói riêng và toàn tỉnh Quảng Nam nói chung có địnhhướng phát triển nền kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, trong đóchuyển dịch cơ cấu kinh tế từ nông lâm ngư sang công nghiệp và dịch vụ, phát triểnmạnh cơ cấu hạ tầng và chú trọng kinh tế công nghiệp, du lịch, hải sản Chiến lượcphát triển lâu dài của tỉnh là mở cửa thu hút vốn đầu tư nước ngoài để xây dựng vàphát triển các khu công nghiệp Ðặc biệt là kêu gọi đầu tư phát triển du lịch trongtỉnh

1.4 Các điều kiện liên quan khác

1.4.1 Vật liệu xây dựng, bán thành phẩm

Khoảng cách từ các nhà máy, xí nghiệp, mỏ cung cấp vật liệu xây dựng ở khá xa

so với chân công trình Với cự ly vận chuyển trung bình khoảng 10km

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở của thành phố

- Nhựa đường lấy tại trạm trộn bê tông nhựa ở Tam Xuân

- Đá các loại lấy tại mỏ đá Tam đàn

- Cát, sạn lấy tại sông Tam Kỳ

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụcông trình, xí nghiệp đóng tại vùng ven thành phố cách chân công trình 10 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

Các đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy san, máy đào,máy ủi, máy xúc, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung), các loại ô tô tự đổ,máy rải, xe tưới nước… , các xe máy luôn được bảo dưỡng và sẵn sàng phục vụ thicông, có đội ngủ thợ máy giỏi có thể đảm bảo cho máy móc thi công được an toàn,khi gặp sự cố có thể xử lý kịp thời

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 kháthuận lợi

Vì ở trong khu vực thành phố nên việc cung cấp xăng, dầu và các loại nhu yếuphẩm, 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 tingiữa 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, cóđầy đủ các loại thuốc và có bác sỹ trực Ngoài ra, đơn vị thi công cũng có tủ thuốcriêng để phòng khi ốm đau nhẹ hoặc bị xây xác

2 NÊU ĐẶC ĐIỂM KCAĐ, CHỌN PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG

2.1 Đặc điểm các lớp kết cấu áo đường

Các lớp kết cấu áo đường được xác định theo hồ sơ thiết kế, kết cấu lề gia cốchưa được thiết kế Căn cứ vào các yêu cầu của lề gia cố:

Chịu được lưu lượng xe chạy tính toán bằng 35% trên làn liền kề

Lớp mặt trên cùng loại với lớp mặt đường

Chịu được tải trọng tác dụng lâu dài khi xe nặng đỗ trên lề

Khi nâng cấp, mở rộng đường thì tận dụng được kết cấu này

Mặt đường bê tông nhựa không đặt trực tiếp trên nền đất

Và để thi công thuận tiện ta chọn được kết cấu lề gia cố như sau:

4 3 2 1

Hình 1.1: Các lớp kết cấu áo đường ở phần xe chạy và lề gia cố

Ghi chú:

Chiều dày (cm)Phần xe chạy

(7,5 m)

Lề gia cố(2x2,0 m)

-Theo quan điểm thiết kế tổng quan nền – mặt đường thì phía dưới các lớp kếtcấu áo đường như trên còn lớp đáy áo đường (phần trên của nền đường), đảm bảo khuvực tác dụng của nền đường

2.1.1 Bê tông nhựa polime

2.1.1.1 Khái niệm

- Bê tông nhựa polime là loại đá nhân tạo mà thành phần cấu trúc bao gồm cốtliệu (cấp phối đá dăm, cát sông, đá xay, bột khoáng), chất kết dính hữu cơ là nhựađường polime ở dạng rắn, được tạo thành do hỗn hợp bê tông dùng chất kết dính hữu

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 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 Cấu trúc vật liệu

Bê tông polime 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:

+ 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 – ngoàichức năng làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, do đó làm tăng tínhliên kết với nhựa

Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa polime, làm tăng tỷ diện vậtliệu khoáng rất nhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm,giúp bê tông nhựa ổn định nhiệt

Nhựa polime trong bê tông nhựa có tác dụng bao bọc xung quanh các hạtkhoáng, có 1 phần thẩm thấu vào trong các mao quản trên bề mặt hạt khoáng, 1phần tương tác 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 xúcgiữa nhựa và cốt liệu khoáng và 1 phần có tác dụng lấp 1 phần lỗ rỗng còn lại củakhung cốt liệu chính

Ngoài ra trong bê tông nhựa có thể có phụ gia (hoặc các vật liệu sợi) để cảithiện 1 số tính chất khi thi công và khai thác sử dụng

2.1.1.4 Sự hình thành cường độ

Cường độ bê tông nhựa polime hình thành do thành phần lực dính và lực ma sáttrong Thành phần lực dính: đây là thành phần chủ yếu, quan trọng quyết định chấtlượng 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 dụngtương hỗ giữa nhựa và mặt ngoài khoáng vật và do lực dính kết bên trong củabản thân nhựa Thành phần này phụ thuộc nhiều vào cấu trúc, độ nhớt của nhựa,nhiệt độ của hỗn hợp, tỷ diện bề mặt của cốt liệu khoáng vật, sự tương tác lý học, hóahọc giữa màng nhựa và mặt ngoài khoáng vật, chiều dày màng nhựa bao bọc cáchạt khoáng và tốc độ biến dạng Thành phần lực này đảm bảo tính dính, nâng caocường độ bê tông 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 dịchchuyển gây ra, có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang Lựcdính tương hỗ ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ biến dạng, nhưng sẽ giảm đikhi bê tông nhựa 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

có cường độ cao, chịu tải trong thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

2.1.1.5 Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

Do cấu trúc và đặc điểm hình thành cường độ như trên mà lớp bê tông nhựapolime có các ưu điểm sau:

+ Kết cấu có cường độ cao và ổn định cường độ

+ 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 mặttrên)

+ 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 theonguyên

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 nhưngkhông quá dòn, tính ổn định cường độ lớn, tính đàn hồi cao, tính ổn định nhiệt vànước lớn

Nhược điểm:

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

từ 130 ÷ 160oC, nhiệt độ thi công không được nhỏ hơn 130oC lúc bắt đầu lu lèn vàkết thúc lu lèn khi nhiệt độ không nhỏ hơn 90oC

+ Thời gian vận chuyển, thời gian thi công bị khống chế Do đó việc tổ chứcthi công 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 BTNpolime, 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 nếucấp phối không hợp lý

+ 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 polime thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: cócường độ cao và ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bàomòn do độ cứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độnhám cao cho mặt đường Ngoài ra hỗn hợp BTNP có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt,các yêu cầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường polime dùng đểchế tạo hỗn hợp được quy định chặt chẽ

2.1.1.7 Các chú ý khi thi công

Bê tông nhựa polime là loại vật liệu đắt tiền, có yêu cầu rất cao nên khi thicông phải theo đúng như quy trình thi công và nghiệm thu lớp bê tông nhựa, phải đặcbiệt chú ý đến các điểm sau đây:

+ Kiểm tra khi sản xuất: đảm bảo về cấp phối, nhiệt độ khi trộn và khi cho lên

xe vận chuyển đến công trường

+ Trước khi rải cần kiểm tra nhiệt độ hỗn hợp, cần phải lớn hơn nhiệt độ yêucầu

+ Đảm bảo thi công trong thời tiết thuận lợi, nhiệt độ không khí khi rải >150C,không có mưa

+ Thi công đúng hoặc vượt thời gian khống chế, vì quá thời gian này việc lu lèn

bê tông nhựa đã nguội không còn hiệu quả

+ Độ chặt của bê tông nhựa có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ vật liệu nêncần được thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh công nghệ lu lèn cho hợp lý

+ Tránh phân tầng khi thi công bê tông nhựa, cả về phân tầng cấp phối và phântầng

nhiệt độ

2.1.1.8 Đặc điểm của BTN polime Dmax 12.5 và Dmax 19

- BTN polime 12,5 có cỡ hạt danh định là 12,5mm và cỡ hạt lớn nhất là 19mm.Loại này thường dụng làm lớp mặt trên của mặt đường cấp cao, ngoài ra còn dùnglàm lớp mặt dưới của mặt đường cấp cao

- BTN polime 19 có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19mm và cỡ hạt lớn nhất là25mm Loại này chỉ dùng cho lớp mặt dưới của mặt đường cấp cao

Thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa polime:

Hàm lượng nhựa tham khảo

(tính theo % khối lượng hỗn

thì bỏ qua sức chống cắt của lớp vật liệu này, không kiểm tra ứng suất kéo- uốn dướiđáy lớp.

Cấp phối đá dăm gồm nhiều cỡ hạt to nhỏ khác nhau, khi rải và lu lèn thì các hạtnằm sát lại với nhau, ở giữa có lỗ rỗng Các hạt nhỏ hơn sẽ chèn vào lỗ rỗng này,lượng hạt có kích thước nhỏ dần được tính toán sao cho lấp đủ vào lỗ rỗng để cho kếtcấu đặc nhất, có cường độ cao

+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): hình thành nhờ sự tiếp xúc giữa các hạt do

sự chèn móc các hạt có kích thước lớn vào với nhau, có tác dụng làm tăng cường độnhưng không chống lực ngang Thành phần lực này ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và

độ ẩm mà phụ thuộc vào kích cỡ hạt và thành phần hạt, chịu ảnh hưởng của tải trọngtrùng phục Khi cấp phối đá dăm có độ chặt lớn thì thành phần lực này tăng lên.Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu lớn trong cấpphối Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưng giảm khi độ

ẩm tăng lên Vật liệu càng sần sùi, sắc cạnh, ma sát trong càng lớn

2.1.2.5 Ưu nhược điểm

- Ưu điểm:

+ Kết cấu chặt kín cường độ cao (Eđh= 2000-3000 daN/cm2)

+ Sử dụng được các loại vật liệu địa phương

+ Thi công đơn giản, công đầm nén nhỏ, có thể cơ giới hóa toàn bộ khâu thicông nên tốc độ thi công cao

+ Thi công không bị khống chế về thời gian vận chuyển, thi công cũng nhưnhiệt độ khi rải và lu lèn như bê tông nhựa

+ Tương đối ổn định nước, giá thành hợp lý

- Nhược điểm:

+ Chịu lực ngang kém, khi khô hanh cường độ giảm nhiều

+ Hao mòn sinh bụi nhiều khi khô hanh

+ Cường độ giảm nhiều khi bị ẩm ước

+ Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường nhỏ

+ Dễ bị hao mòn, do đó được dùng làm tầng móng trong kết cấu áo đường cấpcao A1 (khi làm tầng mặt cho các loại mặt đường khác thì phải cấu tạo lớp bảo vệ,chống hao mòn ở phía trên).

+ Không có tính toàn khối

+ Vật liệu nặng, công tác vận chuyển có khối lượng lớn

2.1.2.6 Nhận xét về vật liệu

Cấp phối đá dăm được dùng làm lớp móng rất hợp lý về phương diện chịu lực.Hoạt tải bánh xe khi tryền đến tầng móng chỉ còn thành phần lực thẳng đứng (thànhphần nằm ngang không đáng kể) và trị số đã giảm, sử dụng cấp phối đá dăm là loạivật liệu chịu được tải trọng đứng tốt, đồng thời nó không phải chịu tác dụng trực tiếp,gây bong bật và tác dụng của khí hậu, thời tiết

2.1.2.7 Các chú ý khi thi công

Khi thi công cấp phối đá dăm phải đảm bảo theo đúng yêu cầu trong quy trìnhthi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm, và phải đặc biệt chú ý đến cácđiểm sau:

+ Kiểm tra thành phần hạt, đảm bảo đúng cấp phối thiết kế Có như vậy khi lulèn mới đạt độ chặt yêu cầu và hình thành cường độ

+ Đảm bảo tránh phân tầng khi thi công , những chỗ nào khi đổ, rải bị phân tầngcần được thay thế ngay

+ Thi công đầm nén ở độ ẩm đầm nén tốt nhất để mang lại hiệu quả cao

+ Luôn theo dõi, kiểm tra độ chặt K, mô-đun đàn hồi E ở từng lớp rải để điềuchỉnh công nghệ thi công cho hợp lý

2.1.2.8 Đặc điểm lớp cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25

Cấp phối đá dăm loại 1 là cấp phối cốt liệu khoáng mà tất cả các cỡ hạt đượcnghiền từ đá nguyên khai

Cấp phối đá dăm cỡ hạt Dmax = 25mm thích hợp dùng cho lớp móng trên.Thành phần hạt của cấp phối:

Kích cỡ sàng mắt vuông

(mm)

Tỷ lệ lọt sàng phầntrăm theo khốilượng (%)

- Cát gia cố xi măng là loại đá nhân tạo mà thành phần cấu trúc bao gồm cốtliệu (cát), chất kết dính vô cơ là xi măng ở dạng bột Hỗn hợp này được trộn lẫn, sanrải, lu lèn sau 1 thời gian bão dưỡng nó hình thành cường độ

2.1.3.3 Cấu trúc vật liệu

Cấu trúc chính của vật liệu là kết tinh, cát và xi măng sau khi hình thành cường độ

nó tạo ra một kết cấu có tính toàn khối Các chât liên kết vô cơ bao bọc các hạt khoáng và

có tác dụng liên kết các hạt khoáng lại với nhau Cát là cốt liệu chịu lực chính và cũng làkhung chịu lực của hỗn hợp

+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): do sự móc vướng giữa các hạt khi dịchchuyển gây ra, có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang Lựcdính tương hỗ ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ biến dạng, nhưng sẽ giảm đikhi cát gia cố xi măng chịu tải trọng trùng phục.

Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu trong cát gia

cố xi măng Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưng giảmkhi hàm lượng nhựa xi măng lớn

Chính do cấu trúc và sự hình thành cường độ như trên mà cát gia cố xi măng

có cường độ cao, chịu tải trong thẳng đứng và nằm ngang đều tốt

2.1.3.5 Ưu nhược điểm

- Ưu điểm:

+ Cường độ tương đối cao (Eđh = 3000-5000 daN/cm2), có khả năng chịu kéo khiuốn, rất ổn định nhiệt và nước

+ Sử dụng được các loại vật liệu rẻ tiền là cát nên giá thành rẻ

+ Có thể cơ giới hóa toàn bộ khâu thi công

+ Độ bằng phẳng cao, độ nhám của mặt đường tương đối cao và ít thay đổi khi

2.1.3.7 Các chú ý khi thi công

- Phải thường xuyên kiểm tra chất lượng của cốt liệu trước khi thi công cũngnhư trong quá trình thi công Sau khi thi công phải kiễm tra lại chất lượng của cát gia

măng (với xi măng póoc lăng là 120 phút, nếu không thêm phụ gia vào làm chậmninh kết), trong đó kể cả thời gian rải chờ lu.

- Khi trộn hỗn hợp cát gia cố xi măng tại trạm trộn thì thùng xe chở cát gia cố ximăng phải được phủ kín bằng vải hoặc bạt ẩm Chiều cao rơi tự do của hỗn hợp đãtrộn 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 cát gi cố

xi măng để bão dưỡng đảm bảo cát gia cố xi măng đạt cường độ

2.1.3.8 Đặc điểm của hỗn hợp cát gia cố xi măng 8%

Hàm lượng xi măng trong hỗn hợp cát gia cố xi măng khối lượng xi măng tínhtheo hỗn hợp cốt liệu khô

2.1.4 Lớp đáy áo đường

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 TCVN 4054 – 05 thì khu vực này lấy tới 80 cm

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 TCVN 4054 – 05 đốivới loại 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 cải

thiện đất, gia cố vôi hay thay đất để đạt được đồng thời các yêu cầu trên (phải thínghiệm xác định tỷ lệ vôi, tỷ lệ cải thiện thích hợp).

2.2 Đặc điểm công tác thi công mặt đường ô tô

Công tác xây dựng mặt đường là công tác cuối cùng trong công nghệ thi côngđường ô tô, do đó nó có đặc điểm chung của công tác xây dựng đường:

- Diện thi công hẹp và kéo dài Diện thi công (phạm vi thi công) mặt đường rấthẹp, chiều rộng mặt đường thi công chỉ có 7,5 m nhưng lại kéo dài nên gây khó khăntrong việc bố trí lực lượng thi công, hạn chế máy móc, nhân lực phát huy năng suất,khó khăn trong công tác kiểm tra và chỉ đạo sản xuất

- Nơi làm việc của đơn vị thi công thường xuyên thay đổi Khác với các dâychuyển sản xuất công nghiệp:nguyên vật liệu vận chuyển qua các khâu gia công đểthành sản phẩm, tuyến đường phải thi công nằm cố định, đơn vị thi công phải thườngxuyên di chuyển trển tuyến để hoàn thành đúng khối lượng công tác của mình Điềunày gây khó khăn trong việc bố trí chỗ ăn ở cho công nhân & cán bộ kỹ thuật, choviệc bố trí kho tàng, xưởng sữa chữa xe máy

- Chịu ảnh hưởng trực tiếp của các điều kiện khí hậu và thời tiết Công tác xâydựng được tiến hành ngoài trời nên yếu tố thời tiết, khí hậu ảnh hưởng rất lớn đến tiến

độ, năng suất máy móc và chất lượng thi công

Tuy nhiên công tác xây dựng mặt đường có những đặc điểm khác với các côngtác khác (đặc trưng của công tác xây dựng mặt đường) là:

- Khối lượng các công tác phân bố tương đối đều trên toàn tuyến Với chiềurộng mặt đường và chiều dày các lớp mặt đường không đổi thì khối lượng vật liệu, và

do đó khối lượng công tác thi công các lớp mặt đường gần như không đổi (chỉ thayđổi chút ít khi vào đường cong)

- Sử dụng các loại vật liệu đắt tiền với khối lượng lớn Thường thì 1 km đườngphải dùng đến hàng ngàn m3 vật liệu Do đó phải kết hợp chặt chẽ các khâu chọn địađiểm khai thác, gia công vật liệu, tổ chức khai thác, gia công, vận chuyển, cung cấpvật liệu với công tác xây dựng

Trong công trình đường, chí phí xây dựng mặt đường thường chiếm khoảng 30

÷ 45 % tổng giá thành đối với đường vùng núi mà trong đó, chi phí vật liệu chiếm tới

60 ÷ 70 % Vì vậy cần đạc biệt chú ý đến việc sử dụng vật liệu địa phương và côngtác tổ chức vận chuyển vật liệu

2.3 Chọn phương pháp tổ chức thi công

2.3.1 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 nhưng 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

2.3.2 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 cungcấp một cách nhanh chóng, kịp thời

Ta chọn phương pháp tổ chức thi công là phương pháp dây chuyền Theophương pháp 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 thểphục 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 hưhỏng, chất lượng khai thác tốt, đơn giản cho khâu quản lý, nâng cao năng suất, hạ giáthành sản phẩm

- Tính chuyên môn hóa cao, do đó: tổ chức thi công thuận lợi, nâng cao trình độcho công nhân & cán bộ, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng công trình vàrút ngắn được thời gian xây dựng

3 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ DÂY CHUYỀN VÀ HƯỚNG THI CÔNG

t t T (

L V

2 1 min

T = 66 ngày: thời gian tính theo lịch kể từ ngày khởi công đến ngày phải hoànthành theo nhiệm vụ.

t1 : thời gian khai triển, tức là số ngày kể từ ngày khởi công của tổ chuyênnghiệp đầu tiên đến ngày khởi công của tổ chuyên nghiệp sau cùng Căn cứ vào cáclớp kết cấu áo đường như trên, ta xác định thời gian khai triển dây chuyền như sau:+ Tổ chuyên nghiệp làm công tác chuẩn bị và thi công đắp lề trước lần 1 ngaysau khi công tác chuẩn bị hoàn thành

+ Tổ thi công lớp móng dưới ngay sau khi thi công xong đắp lề trước lần 1, tiếptục thi công đắp lề trước lần 2

+ Tổ thi công lớp móng trên: khai triển 14 ngày sau khi thi công xong lớp móngdưới

+ Tổ thi công lớp mặt dưới: khai triển hết 2 ngày, chờ cho lớp cấp phối đá dămlàm móng khô se để thi công lớp nhựa thấm và chờ cho nhũ tương phân tích

+ Tổ thi công lớp mặt trên: khai triển 1 ngày sau khi thi công lớp mặt dưới

1 2 14

+ Tổng số ngày nghỉ do thời tiết xấu : 2 ngày

Trong cùng thời gian thi công, số ngày nào nhiều hơn thì dùng số ngày đó đểtính toán (tuy nhiên phải căn cứ vào tình hình cụ thể mà điều chỉnh cho hợp lý):

t2 = max (9,2) = 9 (ngày)

Như vậy, tốc độ tối thiểu của dây chuyền thi công mặt đường là:

1 ).

9 17 66 (

4000 min

- Tốc độ tối thiểu của dây chuyền Vmin = 100m/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 (mưa vào ngàycông tác)

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

Ta chọn tốc độ dây chuyền thi công mặt đường là V = 110 (m/ca)

3.2 Xác định hướng thi công

Chọn hướng thi công từ KM0+0.00 đến KM4+0.00 (từ đầu đến cuối tuyến).Hướng này đảm bảo cho thi công được thuận lợi vì kho xưởng, lán trại, các mỏ vậtliệu, các xí nghiệp phục vụ, chợ búa đều ở phía này.

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

4.1 Các quy trình thi công - nghiệm thu

Căn cứ vào các văn bản pháp luật hiện hành, các lớp kết cấu áo đường như trênđược 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 334-06 “Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối

đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô”, được áp dụng thi công lớp cấp phối đá dăm

4.2 Các yêu cầu về vật liệu xây dựng

4.2.1 Bê tông nhựa polime

BTNP 12,5 có cỡ hạt lớn nhất danh định là 12,5mm và cỡ hạt lớn nhất là 19mm;BTNP 19 có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19mm và cỡ hạt lớn nhất là 25mm.Thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa polime:

Loại BTNP BTNP 12,5 BTNP 19Hàm lượng nhựa tham khảo

(tính theo % khối lượng hỗn

Hàm lượng nhựa tối ưu được chọn theo thí nghiệm (phương pháp thí nghiệmMarshall) với 5 hàm lượng nhựa thay đổi khác nhau 0,5 % chung quanh giá trị hàmlượng nhựa tham khảo, sao cho các chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu BTNP thiết kế thoả mãncác yêu cầu kỹ thuật quy định tại bảng

Yêu cầu về các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông nhựa polime:

thí nghiệm

AASHTOT245-97 (2001)

Lớp mặt trênLớp mặt dưới

min 12min 10

4

Độ ổn định còn lại (sau khi ngâm mẫu ở

600C trong 24 giờ) so với độ ổn định ban

trong các phương pháp thí nghiệm sau)

Thiết bị APA -Asphalt Pavement Analizer

(8000 chu kỳ, áp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ

thí nghiệm 60 0C)

max 8

Theo quy địnhcủa các quytrình thí nghiệmtương ứng hiệnhành

Thiết bị HWTD -Hamburg WheelTracking Device (20000 chu kỳ, áp lực

7 daN/cm2, nhiệt độ thí nghiệm 60 0C )

Yêu cầu về chất lượng vật liệu chế tạo bê tông nhựa polime:

- Đá dăm

+ Đá dăm được nghiền từ đá tảng, đá núi

+ Không được dùng đá xay từ đá mác nơ, sa thạch sét, diệp thạch sét

+ Các chỉ tiêu cơ lý của đá dăm dùng cho BTNP phải thoả mãn các yêu cầu quyđịnh tại bảng

Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm:

- Mác ma, biến chất

- Trầm tích

min 1200min 1000

min 1000min 800

4

Hàm lượng chung bụi, bùn, sét

(tính theo khối lượng đá dăm),

%

6

Lượng đá mềm yếu, phong hoá

(tính theo khối lượng đá dăm),

%

1772-87

- Cát

+ Cát dùng để chế tạo BTNP là cát thiên nhiên, cát xay, hoặc hỗn hợp cát thiênnhiên và cát xay

+ Cát thiên nhiên không được lẫn tạp chất hữu cơ ( gỗ, than )

+ Cát xay phải được nghiền từ đá có giới hạn độ bền nén không nhỏ hơn của đádùng để sản xuất ra đá dăm

+ Các chỉ tiêu cơ lý của cát phải thoả mãn các yêu cầu quy định tại bảng

Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát:

nghiệm

1 Mô đun độ lớn (MK) min 2 TCVN 342-86

T176-02

- Lớp mặt trên

- Lớp mặt dưới

min 45min 40

- Bột khoáng

+ Bột khoáng là sản phẩm được nghiền từ đá các bô nát ( đá vôi can xit, đolomit ) sạch, có giới hạn bền nén không nhỏ hơn 200 daN/cm2, hoặc là xi măng

+ Bột khoáng phải khô, tơi, không được vón hòn

+ Các chỉ tiêu cơ lý và thành phần hạt của bột khoáng phải thoả mãn yêu cầuquy định tại bảng

Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng:

AASHTOT89, T90

- Nhựa đường Polime

+ Nhựa đường polime sử dụng cho BTNP là các loại PMBI, PMBII, PMBIIIthoả mãn các yêu cầu kỹ thuật nêu tại Bảng 6 của “Tiêu chuẩn nhựa đường polime“

22 TCN 319-04 Trường hợp đường hạ cất cánh và đường lăn sân bay có yêu cầukháng dầu, thì phải sử dụng nhựa đường PMB kháng dầu có chỉ tiêu kỹ thuật thoảmãn yêu cầu kháng dầu theo quy định

+ Tuỳ vào mục đích xây dựng công trình, vị trí của lớp BTNP mà Tư vấn thiết

kế quy định loại nhựa đường PMB (tham khảo Phụ lục B của 22 TCN 319-04)

Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa đường polime (22 TCN 319-04):

pháp vòng và bi)

5

Tỷ số độ kim lún của nhựa

đường polime sau khi đun

nóng ở 1630C trong 5 giờ so

với độ kim lún của nhựa ở

250C

0C, mẫu kéo

10

Độ ổn định lưu trữ (gia nhiệt

ở 1630C trong 48 giờ, sai

khác nhiệt độ hóa mềm của

phần trên và dưới của mẫu)

11

Độ nhớt ở 1350C (con thoi

21, tốc độ cắt 18,6 s-1, nhớt kế

Brookfield)

Việc kiểm soát chất lượng, thí nghiệm kiểm tra nhựa đường polime được tiếnhành theo quy định của quy trình 22 TCN 319-04

4.2.2 Cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25

- Cốt liệu khoáng được nghiền từ đá nguyên khai

- Thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý: tổng hợp trong bảng sau

Thành phần hạt của cấp phối đá dăm:

CPĐD 50 37.5Tỷ lệ lọt sàng (%) theo khối lượng (mắt sàng vuông)25 19 9.5 4.75 2.36 0.425 0.075

Các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu:

TT Chỉ tiêu

Cấp phối đádămLoại I

Phương phápthí nghiệm

+ Giới hạn chảy, giới hạn dẻo được xác định bằng thí nghiệm với thành phần hạtlọt qua sàng 0,425 mm

+ Hạt thoi dẹt là hạt có chiều dày hoặc chiều ngang nhỏ hơn hoặc bằng 1/3 chiềudài; thí nghiệm được thực hiện với các cỡ hạt có đường kính lớn hơn 4,75 mm vàchiếm trên 5 % khối lượng mẫu

- Cát to: Cỡ hạt lớn hơn 0.5mm chiếm trên 50%

- Cát vừa: Cỡ hạt lớn hơn 0.25mm chiếm trên 50

- Cát nhỏ: Cỡ hạt lớn hơn 0.1mm chiếm trên 75%

- Cát bụi: Cỡ hạt lớn hơn 0.1mm chiếm dưới 75 % nhưng không chứa các hạt sẻbằng hoặc nhỏ hơn 0.005mm

- Hàm lượng mùn hữu cơ <2%, độ PH>6, tổng lượng muối trong cát <4% (trong

đó thành phần muối sun phát <2%) và hàm lượng thạch cao <10%

- Xi măng

- Dùng các loại xi măng pooc lăng thông thường có các đặc trưng kỹ thuật phùhợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định ở tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành.

- Không nên dùng xi măng mác cao có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày lớn

thấp để gia cố làm lớp móng dưới trong kết cấu áo đường

- Lượng xi măng tối thiểu là 6% và tối đa là 12% tính theo khối lượng cốt liệukho

- Xi măng phải có thời gian bắt đầu ninh kết tối thiểu là 120 phút và càng chậmcàng tốt

- Nước

- Không có váng dầu hoặc mỡ

- Không có màu

- Lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15mg/l

- Có độ PH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12.5

- Lượng muối hòa tan không lớn hơn 2000mg/l

- Lượng ion sun fát không lớn hơn 600mg/l

- Lượng ion clo không lớn hơn 350mg/l

- Lượng cặn không tan không lớn hơn 200mg/l

- Mẫu nén hình trụ có đường kính 152mm, cao 117mm và được tạo mẫu ở độ

ẩm tốt nhất với dung trọng khô lớn nhất theo phương pháp đầm nén bằng công cảitiến trong cối cỡ lớn theo tiêu chuẩn AASHTO T180-90, sau đó được bảo dưỡngbằng cách ủ mạt cưa và tưới ẩm thường xuyên cho đến lúc thí nghiệm Trước khi nénmẫu phải được ngâm bão hòa nước trong 3 ngày đêm (ngày đầu tiên ngâm 1/3 chiềucao mẫu, 2 ngày sau ngâm ngập mẫu) và sau đó nén với tốc độ nén 3mm/phút

- Khi kiểm tra nghiệm thu , các mẫu khoan lấy tại hiện trường phải dùng laọi cóđường kính d = 101mm trở lên và chiều cao mẫu h≥d Khi nén kiểm tra cường độ kết

quả nén được nhân với hệ số 1.07; 1.09; 1.12; 1.14 và 1.18 tương ứng với tỉ số h/dcủa mẫu là 1.0; 1.2; 4; 1.6 và 1.8.

4.3 Các yếu tố cần nghiệm thu sau khi thi công

Việc thi công các lớp mặt đường phải tuân thủ theo đúng các yêu cầu, tiêu chuẩnthi công và nghiệm thu mỗi lớp Trước, trong và sau khi thi công đều phải thườngxuyên theo dõi, kiểm tra các công tác, kiểm tra tình hình vật liệu và chất lượng thicông

4.3.1 Đối với lớp móng dưới cát gia cố xi măng

Nội dung kiểm tra:

- Chiều rộng mặt đường, độ bằng phẳng, độ dốc ngang: kiểm tra 5 mặt cắt ngangtrên 1km

- Chiều dày mặt đường độ chặt, cường độ 2000m2 khoan 2 tổ mẫu ngẩu nhiên

- Cao độ kiểm tra bằng máy thủy bình

- Cường độ mặt đường kiểm tra bằng phương pháp ép tĩnh

Các sai số cho phép:

- Chiều rộng mặt đường: ±10cm

- Chiều dày mặt đường: ±5cm

- Cao độ mặt đường: -1,0cm, +0,5cm

- Độ dốc ngang mặt đường và lề đường: không quá ±0,5cm

- Độ bằng phẳng thử bằng thước 3m: không quá 10mm

- Độ chặt: cục bộ -1%

- Cường độ: cục bộ -5%

- Mođuyn đàn hồi mặt đường: Ethực tế > Ethiết kế

4.3.2 Đối với lớp móng trên cấp phối đá dăm

Nội dung kiểm tra:

- Cao độ, độ dốc ngang, chiều rộng, chiều dày mặt đường: kiểm tra 20-40 mặtcắt trong 1km

- Độ bằng phẳng: kiểm tra 10 mặt cắt ngang trên 1km

- Độ chặt mặt đường kiểm tra bằng phương pháp rót cát 2-3 vị trí trên 7000m2

- Cường độ mặt đường: kiểm tra bằng phương pháp ép tĩnh

Các sai số cho phép:

- Chiều rộng mặt đường: ±5cm

- Chiều dày mặt đường: lớp móng trên không quá ±0,5cm

- Cao độ mặt đường: lớp móng trên không quá ±0,5cm

- Độ dốc ngang mặt đường và lề đường: không quá ±0,3-0,5%

- Độ bằng phẳng thử bằng thước 3m: móng trên không quá 5mm

- Độ chặt: kthực tế ≥ 0,98

- Mođuyn đàn hồi mặt đường: Ethực tế > Ethiết kế

4.3.3 Đới với lớp bê tông nhựa pôlime

Quy định về tỷ lệđiểm đo đạt yêu cầu

Tổng số chỗ hẹpkhông quá 5% chiềudài đường2

≥ 95 % tổng sốđiểm đo

sử dụng thiết bị đo IRI để kiểm tra độ bằng phẳng Trường hợp chiều dài đoạn

thi công BTNP ≤ 1 km thì kiểm tra bằng thước 3 mét

Tiêu chuẩn nghiệm thu độ bằng phẳng:

IRI

22 TCN 01

277-Toàn bộchiều dài, cáclàn xe

4.3.3.3 Độ nhám mặt đường

Được đo theo phương pháp rắc cát Đối với công trình cần độ nhám cao hơn thì

dùng các biện pháp tạo nhám thích hợp

Tiêu chuẩn nghiệm thu độ nhám mặt đường:

đạt yêu cầu1

tn: Khối lượng thể tích trung bình của BTNP sau khi thi công ở hiện trường,

g/cm3 (xác định trên mẫu khoan)

o: Khối lượng thể tích trung bình của BTNP ở trạm trộn tương ứng với lý trình

kiểm tra, g/cm3 (xác định trên mẫu đúc Marshall tại trạm trộn theo quy định tại Bảng

10 hoặc trên mẫu BTNP lấy từ các lý trình tương ứng được đúc chế bị lại)

mẫu khoan

4.3.3.5 Thành phần cấp phối cốt liệu, hàm lượng nhựa lấy từ mẫu nguyên dạng

ở mặt đường tương ứng với lý trình kiểm tra phải thoả mãn công thức chế tạo hỗn

hợp BTNP đã được phê duyệt với sai số nằm trong quy định ở bảng dưới Mật độ

kiểm tra: 2500 m2 mặt đường (hoặc 330 m dài đường 2 làn xe) / 1 mẫu

Dung sai cho phép so với công thức chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa polime:

Chỉ tiêu

Dung saicho phép(%)

4.3.3.6 Độ ổn định ở 600C kiểm tra trên mẫu khoan (sử dụng mẫu khoan đã xác

định chiều dầy và độ chặt) phải ≥ 80% giá trị độ ổn định quy định ở bảng “Yêu cầu

về các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông nhựa polime” Độ rỗng dư xác định từ mẫu khoanphải nằm trong giới hạn cho phép từ 3% đến 6%.

4.3.3.7 Sự dính bám giữa lớp BTNP với lớp dưới phải tốt, được đánh giá bằng

mắt bằng cách nhận xét mẫu khoan

4.3.3.8 Chất lượng các mối nối được đánh giá bằng mắt Mối nối phải ngay

thẳng, bằng phẳng, không rỗ mặt, không bị khấc, không có khe hở

5 XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG CHÍNH, TRÌNH TỰ THI CÔNG CHI TIẾT

5.1 Xác định trình tự thi công chính

Với mặt cắt dang dạng đắp hoàn toàn và thi công theo phương án đắp lề trướctừng phần thì khi thi công các lớp kết cấu áo đường thì các công tác xây dựng đượctiến hành theo trình tự chung như sau:

- Vận chuyển vật liệu xây dựng kết cấu áo đường

- Đắp lề đường từng phần

- Thi công các lớp kết cấu áo đường

+ Thi công lớp móng dưới cát gia cố xi măng 8% dày 20cm Đơn vị thi công cóđầy đủ các loại phương tiện đầm nén (lu nhẹ, lu trung, lu nặng) vì vậy việc thi cônglớp cát GCXM có thể thi công 1 lần Việc thi công 1 lần vừa đảm bảo tính toàn khốicủa cát gia cố xi măng vừa giảm được chi phí thi công

+ Thi công lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25, dày 18cm Theo22TCN 334-06, chiều dày của mỗi lớp thi công sau khi lu lèn không nên lớn hơn18cm đối với móng dưới và 15cm đối với móng trên, chiều dày tối thiểu của mỗi lớpkhông nhỏ hơn 3 lần đường kính cỡ hạt lớn nhất Tuy nhiên, đơn vị thi công có đầy

đủ các loại phương tiện vì vậy việc thi công lớp cấp phối đá dăm có thể thi công 1 lần

để đảm bảo tính toàn khối của lớp vật liệu

+ Lớp mặt dưới bê tông nhựa polime Dmax 19, dày 6cm được thi công 1 lần.+ Lớp mặt trên bê tông nhựa polime Dmax 12.5, dày 4cm cũng được thi công 1lần

- Hoàn thiện và bảo dưỡng

Sau khi thi công xong từng lớp móng phải tiến hành bảo dưỡng theo đúng yêucầu quy định, khi thi công lớp mặt dưới phải tưới nhựa thấm và chờ cho chất dầu bayhơi, còn khi thi công lớp mặt trên ta tiến hành tưới dính bám và chờ ít nhất 5h đểnhựa lỏng kịp đông đặc

Dạng mặt cắt ngang nền, mặt đường

0.5 2.0 3.75

3.75 2.0

Hình 1.3: Mặt cắt ngang thi công chính

Bảng xác định trình tự thi công chính

5.2 Xác định trình tự thi công chi tiết:

Căn cứ vào:

- Trình tự thi công chính

- Nội dung các công tác phải hoàn thành

- Quy trình thi công và nghiệm thu các lớp kết cấu áo đường đã xác định Ta xácđịnh được trình tự thi công chi tiết kết cấu áo đường như sau:

Thi công đắp lề trước lần 1

Thi công đắp lề trước lần 2

Thi công đắp lề trước lần 3

41 Chờ mặt đường khô se

Thi công lớp mặt dưới BTN polime Dmax 19, dày 6cm

Thi công lớp mặt trên BTN polime Dmax 12.5, dày 6cm

6 XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT CHO CÁC TRÌNH TỰ THI CÔNG, THIẾT

KẾ SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY THI CÔNG

6.1 Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố

Khôi phục tại thực địa các cọc chủ yếu xác định chính xác vị trí tuyến thiết kếgồm các cọc cao độ và cọc định vị tim đường Dùng máy thủy bình chính xác vàmốc cao đạc quốc gia để kiểm tra mốc đo cao của đồ án thiết kế, các cọc timđường và các cọc mép phần xe chạy, mép lề gia cố nhằm đảm bảo đủ để xác địnhchính xác và duy nhất kích thước của mặt đường, phục vụ cho việc thi công lòngđường

0.5 2.0 3.75 3.75 2.0 0.5

Hình 1.4: Câc cọc cần thiết để thi công đường

Kiểm tra vă khôi phục câc cọc ở tim đường theo sơ đồ cọc thi công bằng mâykinh vĩ vă mây thủy bình, bổ sung câc cọc bị mất, sửa lại câc cọc bị xiín lệch

Kiểm tra lại cao độ hoăn công nền đường bằng mây thủy bình, so sânh với đồ

ân, có kiến nghị thay đổi, bổ sung nếu cần

- Định phạm vi thi công vă tiến hănh dời cọc ra khỏi phạm vi thi công: lòngđường 7.5m, lề đường 2x2.5m Tiến hănh dời cọc ra khỏi phạm vi thi công mặtđường để khi thi công khuôn đường thì câc cọc không bị mất mât Khi dời cọc rangoăi phạm vi thi công phải được đânh dấu văo sơ đồ cọc thi công cùng với khoảngcâch cụ thể để sau năy dể ră soât kiểm tra khi cần, tại câc đường cong có độ mở rộng,câc cọc được dời ra phải ghi đầy đủ cao độ khoảng câch, sơ đồ

Phương phâp lập hệ thống cọc dấu tương tự khi dấu cọc thi công nền đường,công tâc năy phải tiến hănh cẩn thận, chính xâc

- Để cố định vị trí đường thẳng ta dùng câc cọc nhỏ câch nhau 20m, ngoăi racâch 100m phải đóng một cọc

- Dụng cụ thi công bao gồm: Mây kinh vĩ, mây thuỷ bình, mia, thước thĩp

- Để thực hiện công tâc năy cần bố trí nhđn công vă câc mây móc thiết bị cầnthiết

Cọc tim đường

Cọc dấu

Cọc dấu

Hình 1.5: Phương phâp lập hệ cọc dấu

6.2 Thi công đắp lề trước lần 1

Sau khi định vị xong tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố ta tiến hànhthi công lề đất đắp trước lần 1 Quá trình thi công bao gồm các công việc như sau:

- Vận chuyển thành chắn cọc sắt tới hiện trường và lắp dựng thành chắn cọc sắt

- Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường

6.2.2 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt tới hiện trường và lắp dựng thành chắn

Để hạn chế sự nở hông của vật liệu trong quá trình lu lèn ta dùng thành chắnbằng sắt Thành chắn được chế tạo tại xưởng gia công cơ khí của công ty, được vậnchuyển đến công trường bằng ô tô CATERPILLAR-769D Mỗi thành có 4 cọc sắt đểnêm chặt thành chắn với mặt đường Chiều cao thành chắn phải lớn hơn hoặc bằngchiều cao của lớp vật liệu khi san sải Nên lựa chọn loại thành chắn có chiều cao tổngquát nhất để có thể tận dụng trong thi công các lớp vật liệu sau Từ các điều kiện trên

ta chọn thành chắn có kích thước là 30x30x250cm

Như vậy, với kích thước thành chắn như trên thì số thành chắn tối đa trên 1 lầnchở ứng với dung tích thùng của ôtô CATERPILLAR-769D là 100 thành chắn Sốthành chắn trên 1 đoạn dây chuyền dài 110m là 88 thành chắn

Ngay lần đầu tiên ta cho ôtô vận chuyển thành chắn từ xưởng cơ khí đến đầutuyến (cự ly vận chuyển trung bình là 10km) với số lượng 264 thành chắn Các lầnlắp dựng sau đó ta chỉ cần cho ôtô vận chuyển thành chắn từ đoạn dây chuyền nàyđến đoạn dây chuyền khác (với cự ly vận chuyển là chiều dài một đoạn dây chuyền).Sau khi vận chuyển thành chắn đến hiện trường ta tiến hành lắp dựng thànhchắn, việc lắp dựng thành chắn do công nhân thực hiện, chiều dài đoạn lắp dựng bằngchiều dài của 1 dây chuyền là 110m

Khi thi công các lớp vật liệu có chiều cao bé hơn chiều cao thành chắn để đảmbảo cao độ rải ta tiến hành kẻ vạch sơn trên thành chắn để quá trình thi công khôngxảy ra nhầm lẫn và để kiểm tra cao độ mặt đường tại mép thành chắn

6.2.3 Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường

Khi thi công lớp đất đắp lề lần 1, ta tiến hành tưới dính bám cho nền đường đểđảm bảo liên kết tốt giữa nền đất và đất đắp lề đường Dùng xe tưới nước tự chế cóbồn chứa nước 5m3 để tưới nước, tuy nhiên tưới và quay đầu vệt bánh ngoài cùng của

xe cách vai đường tối thiểu 0,5m để đảm bảo an toàn (mặt dù nền đường đã được lulèn)

Đất dùng để đắp lề là đất á cát, đất được vận chuyển đến công trình bằng ô tô tự

đổ Khi đất được vận chuyển đến công trình ta tiến hành cho ô tô đổ đất 2 bên lềđường, do ô tô có thể tích lớn nên ta tiến hành đổ thành nhiều đống để công việc sanrải tiến hành dể dàng

Dùng ô tô tự đổ loại CATERPILLAR-769D, sức chở lớn nhất của xe là 36,4tấn, dung tích thùng xe 24,2m3 để vận chuyển đất đắp lề

Sức chở lớn nhất của xe là 36,4T Khi vận chuyển khi vận chuyển đất đắp lề thểtích thùng xe vận chuyển tối đa là 36,4/2,1 = 17,33m3 < 24,2m3, như vậy khi ta sửdụng ô tô vận chuyển đất đắp lề thì ta chỉ được chở với thể tích thùng tối đa là17,33m3

Hình 1.7: Xe ô tô tự đổ loại CATERPILLAR-769D

Tính toán các khoảng cách giữa các đống đất đổ:

r .

Trong đó:

- V: thể tích thùng xe: V= 17,33m3

- B: Chiều rộng của lòng đường (móng dưới): B=3m

- H: Chiều cao lớp đất san rải và lu lèn: H=20cm

- Kr: Hệ số rải của đất đắp lề đường: Kr= (1,3-1,5) => Chọn Kr=1,4

- n: Số đống rải dự kiến đổ khi vận chuyển bằng 1 xe Chọn n = 1 (Khi đổ 1đống để thuận tiện cho việc san rải ta nên kéo dài vệt đổ)

6.2.5 San rải đất đắp lề lần 1

Sau khi tiến hành đổ các đống đất ở hai bên lề đường thì cho máy san vào sanđất đắp lề đường, do tiến hành đổ thành từng đống và đổ về 2 phía mặt đường nên saukhi đổ được 2 đến 3 đống ta có thể cho máy san vào san đất đắp lề đường do các côngviệc này không gây chồng chéo lên công việc kia Tuy nhiên để cho công việc đượcthực hiện đồng bộ thì các công việc nên được thực hiện khi công việc trước đã hoànthành

Khi tiến hành san ta cho máy san đứng trên mặt đường (lớp móng dưới) và đẩycần san về phía đống đất đổ để san đất, như vậy trình tự san đất được tiến hành từngoài đống đất vào trong đống đất Ngoài ra những vị trí máy san không hoạt độngdược thì ta dùng nhân công để san

Các thông số của máy san KOMATSU GD31RC-3A (Sách máy thi công)

- Hãng sản xuất: KOMATSU (Nhật Bản)

- Model: GD31RC-3A

- Công suất thiết kế: 110 m2/h

- Chiều rộng lưỡi san: 3,1 m

- Tốc độ: 4,5 ÷ 38,3 km/h

Bề rộng mỗi vệt san là: 3,1 x sin = 3,1 x sin450 = 2,19 (m)

2.192.19

2.192.19

2.192.19

2.192.19

6.2.6 Lu lèn đất đắp lề

Đất đắp lề đường sau khi san rải trên toàn bộ chiều dài dây chuyền ta tiến hành

lu lèn lề đất

Lề đất có các chức năng sau:

- Tăng độ ổn định cho mép phần xe chạy không bị phá hoại

- Dừng xe khi cần thiết, để tập kết vật liệu, …

- Để dự trữ đất

Vì vậy để đảm bảo độ chặt cho lề đất ta tiến hành lu sơ bộ và lu lèn chặt Quátrình lu hoàn thiện đảm bảo cho lề đất bằng phẳng và thoát nướt tốt trong quá trình thicông, nhưng đối với lề đắp trước lần 1, ta không nhất thiết cần công đoạn lu này

6.2.6.1 Lu sơ bộ lề đất

Do bề rộng lề đất lớn (3m) nên những vệt lu phía trong ta dùng máy lu BOMAG

BW141AD-4 để lu sơ bộ Các thông số kỹ thuật chính của máy như sau:

- Hãng sản xuất: BOMAG

- Model: BW141AD-4

- Loại: 2 trục chủ động

- Tải trọng lu chưa gia tải: 7,273 T

- Tải trọng lu sau gia tải: 7,773T

- Chiều rộng vệt đầm: 1,5m

- Vận tốc di chuyển: 0-10,5km/h

Chọn vận tốc lu lèn: 1,5km/h ; số lượt đầm nén: 4l/đ

Còn vệt phía ngoài dùng lu tay để thực hiện nó Dùng lu tay để tiến hành lu lèn

lề đất phía ngoài, dùng lu BOMAG BW65S-2 có các thông số kỹ thuật như sau:

- Đường kính bánh lu: 0,4m

- Chiều rộng bánh lu: 0,65m

- Tải trọng lu lèn: không có tải trọng dẫn: 600 (kg) ; có tải trọng dẫn: 626 (kg)

- Chiều sâu tác dụng của vật liệu (soil): Với chiều dày đầm nén 20cm  8inch

Việc thiết kế sơ đồ lu hợp lí sẽ đảm bảo quá trình lu lèn được an toàn do lu mép

lề, ngoài ra giúp cho người thi công thực hiện đúng trình tự

0.65

1.50

0.10 0.50

Hình 1.10: Sơ đồ lu sơ bộ lề đất lần 1 (BOMAG BW141AD-4 & BOMAG BW65S-2)

6.2.6.2 Lu chặt lề đất

Những vệt lu phía trong ta sử dụng lu nặng bánh cứng BOMAG

BW161AD-4HF với các thông số kỹ thuật như sau:

- Hãng sản xuất: BOMAG

- Model: BW161AD-4HF

- Loại: 2 trục chủ động

- Tải trọng lu chưa gia tải: 8,85T

- Tải trọng lu sau gia tải: 9,9T

- Chiều rộng vệt đầm: 1,68m

- Vận tốc di chuyển: tốc độ (1) 0-5,7km/h ; tốc độ (2) 0-11,3km/h

Chọn vận tốc lu lèn: 3km/h

Số lượt đầm nén: 8l/đ

Đối với những vệt lu phía ngoài, tương tự như lu sơ bộ ta sử dụng lu tay để lu,

có các thông số kỹ thuật như trên

Hình 1.11: Sơ đồ lu chặt lề đất lần 1 (BOMAG BW161AD-4HF & BOMAG

BW65S-2)

6.3 Công tác chuẩn bị thi công lòng đường

6.3.1 San sửa tạo mui luyện lòng đường

Sau khi lu lèn xong đất đắp lề lần 1, ta tiến hành tháo dỡ thành chắn, cọc sắt đểsan sửa tạo mui luyện lòng đường

Lòng đường và lề sau khi đào xong cần được san sửa lại cho đảm bảo bằngphẳng và đúng độ dốc thiết kế Công tác này cần phải bắt đầu tiến hành từ các đoạnthấp nhất trên mặt cắt dọc trở đi để đảm bảo tốt việc thoát nước trong quá trình thicông

Khi dùng máy san tự hành để san bề mặt của nền đường thì các bánh sau đèlên mặt đất đã san xong còn bánh trước lại ở trên mặt đất lồi lõm Như thế máy ởtrong tư thế nghiêng về phía trước hoặc phía sau và lưỡi san tuần tự nâng lên hay hạxuống.

Sau khi định được phạm vi thi công ta tiến hành san sửa mui luyện lòng đườngtạo độ dốc đúng thiết kế Công tác này dùng máy san để thực hiện

- Nhằm mục đích làm cho bề mặt nền đường đúng độ dốc, độ bằng phẳng, cao

độ ta phải san sửa lại lòng đường Dùng máy san GD31RC-3A để thực hiện công táctrên

- Chọn vận tốc san 3km/h, góc đẩy  = 450, góc xén γ = (40-45)0, góc nghiêng 

= 1,150 chiều dài san l = 55m (bằng 1/2 chiều dài dây chuyền), số hành trình là 9 hànhtrình

Khi dùng máy san tự hành để san bề mặt của nền đường thì các bánh sau đèlên mặt đất đã san xong còn bánh trước lại ở trên mặt đất lồi lõm Như thế máy ởtrong tư thế nghiêng về phía trước hoặc phía sau và lưỡi san tuần tự nâng lên hay hạxuống

Các thông số của máy san KOMATSU GD31RC-3A (Sách máy thi công)

- Hãng sản xuất: KOMATSU (Nhật Bản)

- Model: GD31RC-3A

- Công suất thiết kế: 110 m2/h

- Chiều rộng lưỡi san: 3,1 m

Hình 1.12: Sơ đồ góc đẩy α, góc nghiêng γ, góc cắt β khi máy san hoạt động

Dùng máy san tiến hành san sửa trên toàn bồ mặt cắt ngang nền đường ta có sơ

đồ hoạt động của máy: