Đề tài thảo luận môn KTXD: Các hình thức hư hỏng của cầu và đường.nguyên nhân và biện pháp sửa chữa chi tiết

Thành viên nhóm: VŨ MẠNH HÀ MAI QUỐC ĐẠT ĐÀO TRUNG ANH BÙI VĂN TOẢN HÀ NGỌC NGHĨA PHAN ĐỨC NGỌC DƯƠNG VĂN THỊNH TRẦN VĂN SINH ĐỖ HẢI ĐĂNG ĐƠ XN TÍNH Đề tài thảo luận mơn KTXD: Các hình thức hư hỏng cầu đường.nguyên nhân biện pháp sửa chữa chi tiết Các hình thức hư hỏng cầu.nguyên nhân biện pháp sửa chữa chi tiết AI- Nguyên nhân hư hỏng kết cấu dầm BTCT 1.1 Một số nguyên nhân gây hư hỏng dầm cầu BTCT khai thác: Sự hư hỏng cầu BTCT ngun nhân sau: - Q trình phá hủy vật liệu tác động môi trường, bão, lũ - Khảo sát thiết kế có sai sót - Sai sót q trình thi cơng - Trong trình sử dụng, thiếu tu sửa chữa, khai thác tải 1.1.1 Các hư hỏng trình phá hủy vật liệu tác động môi trưỎng a) Sự phá hủy lý hóa bê tơng Dạng hư hỏng xảy tác động bên thành phần thân bê tơng Phản ứng hóa học phổ biến xảy tác dụng ngậm nước thẩm thấu nước Hiện tượng kéo theo xuất sùi mặt thành mụn vỡ mủn Các phá hủy thường số tác động sau: - Sự hư hỏng tác dụng cacbonat hóa bê tơng Sự hư hỏng ngun nhân kiềm hóa - Sự hư hỏng nguyên nhân tác dụng clorua sunfat - Sự xuống cấp bê tông có nguồn gốc sinh học b) Sự hư hỏng tượng ăn mịn cốt thép bê tơng: Kết cấu bê tông cốt thép bị phá hủy chủ yếu ăn mòn cốt thép Việc ăn mòn cốt thép dẫn đến nứt vỡ lớp bê tông bảo vệ phá hủy kết cấu Điều kiện cần để cốt thép bắt đầu gỉ độ pH < 11 hàm lượng ion Cl- tự vượt ngưỡng 0,2- 0,4% xi măng Các ngun nhân gây ăn mịn thép bê tơng sau: - Ăn mịn điện hóa : Q trình gồm hai phần: Hịa tan anốt kim loại phản ứng catôt - Gỉ cốt thép bê tông vùng bị nứt: Khi mà bê tông có độ rỗng, khơng đủ chặt, bề dày lớp bảo vệ không đủ ngăn cản thấm nhập ôxy lên bề mặt cốt thép vùng vết nứt Lúc đó, anốt bề mặt thép có lớp thụ động bị gỉ vết nứt catốt bề mặt thép nằm bê tông - Gỉ cốt thép bê tông có mặt ion Cl-: Sự có mặt Cl- làm cho bê tông dẫn điện tốt hơn, tăng tốc độ gỉ cốt thép nằm vùng bê tơng bị cacbonat hóa c) Sự hư hỏng nứt co ngót bê tơng: Co ngót tượng thể tích thay đổi độ ẩm, tỷ lệ N/X cao, chênh lệch mức co ngót mặt ngồi bên tiết diện nhiều 1.1.2 Những hư hỏng trình khảo sát, thiết kế có sai sót Những sai lầm khảo sát, thiết kế kéo theo hư hỏng biểu theo dạng: - Tính tốn sai tính chưa đủ - Chọn giải pháp kết cấu không tốt, không tôn trọng nguyên tắc đảm bảo an tồn cơng trình a) Những hư hỏng tính tốn kết cấu Việc lựa chọn sơ đồ tính tốn kết cấu khơng khơng xác, chưa lường hết yếu tố tác động xảy q trình thi cơng q trình khai thác cơng trình Một vài sai sót thường gặp là: - Tính tốn mặt cầu khơng đạt - Tính tốn lực căng cáp dự ứng lực khơng xác - Tính tốn sai sót phân phôi lại nội lực tác dụng biên dạng khác b) Những hư hỏng xảy lựa chọn giải pháp kết cấu không tốt Khi thiêt kê cơng trình, ngồi vấn đề phải tính tốn đủ khả chịu lực theo yêu cầu thiêt kê, cần thiêt phải có lựa chọn giải pháp kêt cấu hợp lý, nêu không dẫn đên hư hỏng mà ngun nhân hồn tồn vấn đề lựa chọn cấu tạo kêt cấu không hợp lý 1.1.3 Những hư hỏng liên quan đến thi công a) Sản xuất bê tông: Khi sản xuất bê tông không tôn trọng công thức qui định, cho nước không đúng, sử dụng không chất phụ gia, pha trộn không nhiệt độ quy định Những sai sót làm ảnh hưởng tới cường độ chịu lực vật liệu, gây rỗ bề mặt tạo điều kiện đẩy nhanh tơc độ cacbơnat hóa bê tơng b) Cốt thép bê tông: Không tuân thủ chiều dày lớp bảo vệ, thép đặt không đảm bảo nên đổ - bê tơng bị di chuyển Các sai sót ảnh hưởng tới khả chịu lực kêt cấu nguyên nhân gây gỉ côt thép c) Bố trí cốt thép ván khn thi cơng căng kéo: Trong q trình thi cơng có xảy sai lệch mặt hình học, kể đên lún cục ván khuôn, độ vồng ngược dầm khơng thích hợp, mơi nơi khơng đảm bảo, sai lệch có liên quan đên chất lượng không đồng bê tông, chất tải kéo căng cốt thép không đối xứng Các thiếu sót làm biến dạng thực tế kết cấu khác xa so với tính tốn d) Những sai sót q trình thi cơng: Đặt cốt thép khơng quy cách, sai số vị trí lớn, kê chèn không đủ cho chiều dày lớp bảo vệ theo dự định, không hàn mối nối cốt thép, thiếu cốt thép chờ mối nối bê tông Tháo ván khn sớm dẫn đến biến dạng q lớn, chí gây nứt Những sai sót ảnh hưởng lớn đến khả chịu lực kết cấu, gây nứt bê tông gỉ cốt thép 1.1.4 Những hư hỏng trình khai thác sử dụng Trong trình sử dụng, hư hỏng xảy thường thay đổi điều kiện sử dụng, điều kiện môi trường, thiếu tu bảo dưỡng thường xuyên Những hư hỏng trình sử dụng phổ biến hư hỏng nứt Các vết nứt cấu kiện chịu tải, lún không cơng trình, mỏi 2.1 Ngun tắc xử lý hư hỏng kết cấu bê tông cốt thép 2.1.1 Đối vói vết nứt bê tơng: Chỉ xử lý vêt nứt coi nguy hiểm ảnh hưởng xấu đên tuổi thọ khả chịu lực kêt cấu Trước tiên hành sửa chữa cần phải xem xét đặc trưng sau: Độ mở rộng vêt nứt; Độ sâu vêt nứt; Tình trạng vêt nứt; Tuổi vêt nứt; Trạng thái học vùng gần vêt nứt; Hiện tượng nứt có tính chất hệ thơng hay đơn lẻ; Các khả để tiêp cận vêt nứt phục vụ cho công việc xử lý, sửa chữa 2.1.2 Xử lý vết nứt: Nêu vêt nứt lớn, tẩy rửa làm sạch, làm khơ tạo lớp tăng dính kêt với bê tơng cũ Sau dùng vữa bê tông polymer PEX nhồi, lèn chặt để hàn gắn Nêu vêt nứt nhỏ nằm ngang nhét kín chất liên kêt PEX cách quét lỏng Trước hêt đục mở rộng miệng vêt nứt, tạo nên rãnh nhỏ PEX tự ngấm sâu vào vêt nứt Sau làm bụi bẩn, dầu mỡ hay mảnh vụn chất bẩn dòng PEX chảy tự Trường hợp nêu vêt nứt nhỏ nằm sâu khơi bê tơng bơm keo êpơxy 2.1.3 Đối vói hư hỏng bong vỡ bê tơng: Đục bỏ hêt phần bê tông bị hư hại cho đên lớp bê tơng có cường độ cao Làm vệ sinh bề mặt, tạo nhám cạo gỉ cốt thép máy cốt thép bị gỉ nhẹ Khi cốt thép bị gỉ nặng, tiết diện giảm yếu 20% cần phải hàn bù cốt thép bổ xung tiết diện 2.1.4Đối với cốt thép khu vực quanh cốt thép: Ở khu vực lớp bê tông bảo vệ cốt thép bị phá hỏng liên kết bám dính cốt thép với bê tơng bị hồn tồn cốt thép bị gỉ cần phải loại bỏ hết bê tông hư hỏng Cốt thép phải tẩy hết gỉ làm bề mặt 2.2Một số biện pháp sửa chữa điển hình áp dụng Việt nam 2.2.1Biện pháp sửa chữa vật liệu truyền thống: Dùng vữa xi măng pclăng thường dùng bê tơng thường cốt liệu nhỏ để lấp vá vết nứt, vết vỡ bê tơng 2.2.2Biện pháp phun bê tơng: Có hai phương pháp phun bê tông phương pháp phun bê tông khô phun - bê tông ướt 2.2.3Phun keo êpơxy: Keo êpơxy loại keo hố cứng, thành phần gồm hai chất chủ yếu nhựa êpôxy chất hố rắn Sau trộn chúng với xảy phản ứng pơlyme hóa tạo loại vật liệu cứng có đặc trưng học cao đồng thời dính bám tốt với bề mặt xung quanh 2.2.4Thêm cốt thép: Nếu cần tăng khả chịu lực khơng nhiều, chừng 10-15%, nên đặt thêm cốt thép chủ chịu kéo đáy dầm 2.2.5Sử dụng vật liệu bê tông polyme cốt sợi: Việc đưa sợi vào hỗn hợp BTCT tạo nên vật liệu có độ bền cường độ cao BTCT thường Việc thêm sợi ngắn vào hỗn hợp xi măng-nước-cốt liệu (bê tơng) có tác dụng khống chế vết nứt làm tăng độ dai vật liệu 2.3Một vài biện pháp sửa chữa Viện KHCN GTVT nghiên cứu áp dụng thành công Sửa chữa tăng cường cầu bị suy giảm khả chịu lực cần thiết để đảm bảo khai thác cầu an toàn Với loại hình kết cấu dầm cầu BTCT nhịp giản đơn có biện pháp tăng cường cầu thường hay áp dụng là: Sửa chữa tăng cường cầu dán thép Sửa chữa tăng cường cầu dự ứng lực ngồi Trong biện pháp sửa chữa tăng cường cầu dán thép áp dụng phổ biến kĩ thuật đơn giản, chi phí thấp Biện pháp tăng cường cầu tự ứng lực thường áp dụng với yêu cầu tăng cường tải trọng khai thác cầu, biện pháp dán thép thường áp dụng với yêu cầu phục hồi khả làm việc cầu Cũng áp dụng đồng thời hai biện pháp sửa chữa tăng cường cầu BTCT 2.3.1Sử dụng vạt liệu bê tông polyme PEX Viện KHCN GTVT nghiên cứu chế tạo để trám vá chỗ bê tơng vỡ, tróc mảng Các polymer, đặc biệt nhựa êpơxi có độ dính bám liên kết cao với bê tơng cũ, có cường độ kéo cao, uốn cao không co ngót đóng rắn Tuy nhiên có nhược điểm riêng, biết cách khắc phục bê tông pôlymer loại khắc phục nhược điểm cố hữu thích hợp cho cơng tác sửa chữa Mặc dù có nhiều vật liệu khác dùng để chế tạo bê tơng pơlymer, số có hệ sử dụng thành cơng nhựa êpơxy Nhựa êpơxy thường có hệ số nở nhiệt cao so với bê tơng thường Điều gây ứng suất nội lớp bê tông ứng suất nhiệt chịu biến động nhiệt độ lớn Do cần phải kết hợp với tác nhân dẻo hóa làm giảm độ cứng kết hợp với giải pháp đưa hỗn hợp cốt liệu làm triệt tiêu bớt ứng suất biến đổi thể tích gây Xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi vật liệu sửa chữa, nghiên cứu sử dụng bê tông polymer PEX-Sản phâm nghiên cứu phòng KHCN Vật liệu-Viện Khoa học công nghệ Giao thông vận tải, sử dụng nhiều năm qua cho mục đích sửa chữa - Cường độ bê tông polymer PEX: cường độ nhanh đạt đến mác thiết kế cường độ tuổi ngày đạt cao Loại bê Cường độ bê tông (Rnén/Ruốn) - MPa tông ngày Pôlyme 210/9 340/10 410/130 420/150 450/160 PEX 0 28 ngày BT xi 0/0 80/2 230/28 370/45 450/54 măng Các ưu điểm bê tông polymer PEX: - C-ờng liên kết dính bám bê tông polymer PEX với bê tông cao liên kết bê tông cao hẳn c-ờng liên kết dính bám vữa xi măng bê tông xi măng với bê tông cũ cao so với tr-ờng hợp gắn kết bê tơng keo êpơxy Loại vật liệu Diện tích Cường độ liên kết bám dính sửa chữa liên kết BT Sau 3h Sau 24h Vữa polymer 225 cm2 4,2 4,5 5,5 Bê tông 225 cm 4,2 4,2 PEX Keo êpôxy 225 cm 4,2 4,0 4,4 (BTX) - Cường độ liên kết bám dính BT polymer PEX với thép cốt thép cao hẳn cường độ liên kết dính bám vữa xi măng bê tông xi măng - Khả chịu mỏi độ bền tác dụng tải trọng động: Sau hoàn thành triệu chu kỳ dao động tồn kết cấu mối liên kết bám dính ngun vẹn khơng có hư hỏng khiếm khuyết Loại vật Diện tích Cường Cường độ liên kết chịu sửaliệu chữa liên kết bám củanén BT Sau Sau 24 độ cắt-trượt vữa PEX vữa xi dính 58 cm2 58 cm2 30 MPa 30 MPa 3,7 MPa MPa 5,8 MPa MPa măng 2.3.2Biên pháp tăng c-ờng thêm dự ứng lực ngoài: Nh-Ợc điểm dầm bê tơng cốt thép chịu tải trọng, ứng suất cốt thép đạt tới S00 kg/cm bê tơng bị nứt dãn bê tơng chịu kéo v-Ợt 0,150,20% Nếu tạo bê tơng mơt lực nén tr-ớc trì đ-Ợc lực chịu lực, bê tơng miền chịu kéo kết cấu chịu uốn làm viêc kéo bị kéo bê tông không bị nứt Dự ứng lực ngồi coi nh- có mơt lực tác đơng vào tiết diên bê tông điểm liên kết chặt chủ yếu điểm neo điểm chuyển h-ớng Cốt thép dự ứng lực bổ sung th-ờng đ-Ợc đặt cho tạo dự ứng lực nén tâm dự ứng lực nén lêch tâm mặt cắt tùy theo ý đổ thiết kế Cốt thép bao gổm cáp thép xoắn sỢi c-ờng đô cao ghép lại, đ-Ợc đặt ống bảo vê pôlyetylen mât đô cao Để liên kết cốt thép vào dầm cũ cần phải tạo ụ neo bổ sung thép BTCT An toàn làm ụ neo BTCT đúc bê tơng chỗ dính vào bề mặt bê tông s-ờn dầm đáy dầm cũ Các ụ cịn có cốt thép c-ờng cao lớn liên kết chặt với dầm cũ Các đặt nằm ngang cầu đ-Ợc kéo căng loại kích đặc biêt Ở vị trí chuyển hướng cáp dự ứng lực ngồi phải làm ụ chuyển hướng có cấu tạo tương tự ụ neo Cốt thép dự ứng lực thường căng loại kích đặc biệt sau neo lại bơm vữa lấp lòng ống chứa cáp để bảo cáp chống rỉ Mức độ dự ứng lực tạo phụ thuộc kết tính tốn chịu lực chung kết cấu cũ cốt thép Đây phương pháp tăng cường cầu BTCT cách hiệu nhất, địi hỏi trình độ công nghệ cao, áp dụng rộng rãi giới Kết cấu BTCT DUL kết cấu BTCT DUL có cốt thép DUL đặt ngồi tiết diện bê tông DUL tác động vào tiết diện bê tơng từ bên ngồi qua số điểm liên kết chặt, cốt thép DUL bê tơng biến dạng 2.3.3Biện pháp sửa chữa dán thép tăng cường cho dầm BTCT: Nguyên tắc phương pháp dán thép bổ sung lên bề mặt bê tông kết cấu cũ để sửa chữa tăng cường kết cấu cũ Thông thường thép dán thêm vào vùng chịu kéo mặt cắt (phía đáy dầm dầm giản đơn), có trường hợp dán phần chịu nén mặt cắt dán theo chiều xiên để chịu lực cắt Công nghệ sửa chữa tiến hành sửa chữa chỗ, sửa chữa nhanh sửa chữa điều kiện đảm bảo giao thơng bình thường Mục đích cơng nghệ khôi phục lại tăng cường khả chịu lực kết cấu Chất lượng biện pháp phụ thuộc vào chất lượng vật liệu keo công nghệ dán ép Công nghệ triển khai qua bước đây: - Xác định phần bê tông bị hư hỏng để tiến hành đục bỏ, xác định trạng gỉ cốt thép tiến hành tây gỉ Trên sở khảo sát, tính tốn để phục hồi khả làm việc thiết kế cũ hay gia cường để nâng cao khả chịu lực dầm để xác định loại kích thước thép liên kết dán bụng dầm - Dọc theo chiều dài bụng dầm, cần xác định vị trí chơn cấy bulơng tiến hành khoan lỗ vào bê tơng Sau làm bề mặt lỗ khoan, quét lớp tăng cường bám dính PEX lên lỗ khoan phần bulông chôn bê tông Bulông định vị vào lỗ nhồi vữa polymer PEX để chôn bulông Song song với công tác chuân bị trên, tiến hành chuân bị thép dán có kích thước theo thiết kế Xác định vị trí tương ứng bulơng chơn chờ để khoan lỗ thép dùng cho việc lắp bu lông chờ sau Bề mặt thép, phía áp vào bụng dầm, cần phải tẩy hêt dầu mỡ, tiên hành mài nhám làm bề mặt Dùng chất tăng bám dính PEX quét lên bề mặt chuẩn bị bê tông côt thép chổi quét sơn Bản thép dán lắp vào bụng dầm qua bulông chôn sẵn Bản thép dán định vị khoảng cách chiều dày lớp bê tơng sửa chữa dùng thép làm đáy ván khn đổ bê tơng sửa chữa Lắp thành ván khn vào phía sườn dầm, phía cịn lại để hở để đổ bê tông polymer PEX sửa chữa Tiên hành quét phủ chất tăng cường bám dính PEX lên bề mặt thép phía tiêp xúc với bụng dầm sau Khi cơng tác chuẩn bị dầm xong bắt đầu trộn bê tông đổ bê tông vào bụng dầm, ý nhồi lèn chặt Vì thời gian trì độ dẻo bê tơng polymer PEX khơng dài, thời gian thi công mẻ trộn kéo dài 30-45 phút Mặt khác thi công phải chuẩn bị đà giáo vững phía bụng dầm chuẩn bị kích thủy lực đẩy, đặt thẳng đứng đà giáo phía bụng dầm Đầu pittơng kích tỳ vào mặt thép dán Tiên hành bơm kích để đẩy ép thép dán vào bụng dầm đên độ chơi Sau dùng êcu để xiêt vào bu lông chôn sẵn Cuôi cắt bỏ phần bê tơng polymer PEX thừa, hồn thiện bề mặt tháo hạ kích thủy lực Tháo cơp pha phía sườn dầm bên hoàn thiện bề mặt Thời gian chờ đợi cần giờ, sau cho xe cộ qua lại bình thường Cịn người qua lại phương tiện giao thơng nhẹ lại không hạn chê Áp dụng thực tế sửa chữa phục hồi cầu Muối (km 17+140 - ql1A) Qua kiểm tra đánh giá lại tình trạng làm việc thấy cầu bị suy giảm chất lượng nghiêm trọng, không đảm bảo an toàn khai thác Căn vào phương án sửa chữa khả thi phù hợp với điều kiện thực tế lựa chọn biện pháp dán thép để sửa chữa phục hồi, sau sửa chữa chất lượng cơng trình cải thiện rõ rệt, đến năm thử thách mà cơng trình hoạt động tốt Áp dụng thực tế sửa chữa phục hồi cầu Đa Phúc (km 33+500 - ql3) Qua kiểm tra đánh giá lại tình trạng làm việc thấy cầu bị suy giảm chất lượng nghiêm trọng, khơng đảm bảo an tồn khai thác Chúng lựa chọn biện pháp tăng cường DUL-N để sửa chữa phục hồi, sau sửa chữa chất lượng cơng trình cải thiện rõ rệt, cơng trình sửa chữa vào đầu năm 1999 đến năm thử thách mà cơng trình hoạt động tốt IINguyên nhân gây hư hỏng biện pháp khắc phục mặt đường bê tông nhựa Những hư hỏng nhanh mặt đường bê tông nhựa (BTN) thời gian qua nước ta chủ yếu có tượng sau: Xô dồn lớp mặt BTN, lún vệt xe, nứt rạn bong bật, lún nứt cao su ô tô qua có nước đục lên Về tượng xô dồn lớp mặt BTN Kết cấu lớp mặt BTN ta chủ yếu cấu tạo sau, khác chiều dầy lớp mà : 1.1 Lớp mặt BTN đặt trực tiếp lớp móng đá dăm cấp phối (ĐDCP) sở (thường goi theo tiếng Anh lớp base), lớp móng base lớp móng (sub-base) ĐDCP có tiêu chất lượng thấp lớp base; lớp mặt BTN lớp móng ĐDCP base liên kết với lớp nhựa thấm bám nhựa nhũ tương a-xít nhựa lỏng với tiêu chuẩn 0,5 – 1,3 l/m2 ( Theo TCVN 8819:2011) 1.2 Lớp mặt BTN loại BTN chặt (có bột khống) đặt lớp BTN sở loại BTN rỗng (khơng có bột đá); chúng liên kết với lớp dính bám nhựa nhũ tương nhựa lỏng với tiêu chuẩn 0,3-0,6l/m2 ( TCVN 8819:2011) Về nguyên tắc lớp kết cấu áo đường phải hệ thống lớp gắn kết chặt với tạo thành kết cấu liên tục để chịu lực tải trọng xe chuyền xuống Nhưng lý chúng khơng liên kết tốt với lớp mặt nhanh chóng bị xơ dồn khơng chịu lực trượt dọc tác dụng lực bánh xe, lực trượt cực đại phanh xe Có nhiều lý làm lớp mặt BTN không liên kết tốt với lớp dưới, theo cho lý từ nhựa tưới dính bám: • Nếu dùng nhựa nhũ tương: Hai đặc trưng thông số nhũ tương axít có liên quan đến khả dính bám tốc độ phân tách (thuật từ tiếng Anh cuting) hàm lượng nước nhũ tương (khoảng 40-45% nước so với khối lượng nhựa bitum nhũ tương) Khi sử dụng tưới dính bám trường người thi công phải thực thông số phân tách kinh nghiệm khơng thí nghiệm kiểm tra cụ thể được: Thông số tốc độ phân tách phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí lúc thi cơng, phụ thuộc vào tính chất bề mặt vật liệu lớp sở bên Ví dụ có bụi nhiều hay ít; lớp móng ĐDCP cịn phụ thuộc vào tính hấp thụ hố – lý bề mặt đá với nhũ tương, đá có tính axít khác với đá có tính kiềm Do địi hỏi người thi cơng phải có nhiều kinh nghiệm bảo đảm yêu cầu cho nhũ tương phân tách trọn vẹn thi công lớp BTN bên Nếu chưa phân tách trọn vẹn hàm lượng nước có nhũ tương chưa bay hết, lại lượng nước định lớp dính bám nguồn gốc gây dính bám Trong trường hợp vừa thi cơng vừa bảo đảm giao thơng việc bảo đảm u cầu cịn gặp nhiều khó khăn hơn, ví dụ thực tế cho thấy nhiều trường hợp xe lên đường tưới xong dính bám chưa đủ thời gian phân tách, cịn kéo theo nhiều lượng nhựa tiêu chuẩn Mặt khác tâm lý, chưa nhận thức đầy đủ tầm quan trọng lớp dính bám, xem lớp phụ, sinh coi thường, làm ẩu mà tư vấn giám sát chủ đầu tư kiểm tra định lượng Trong quy trình thi công BTN quy định kiểm tra mắt dính bám lớp mẫu khoan • Nếu dùng nhựa lỏng: Nhựa lỏng lấy tách từ dây chuyền chưng cất nhà máy lọc dầu thô, pha chế làm lỏng nhựa từ nhựa đặc dung mơi hồ tan – (Theo TCVN 8818-1:2011) Cách nhựa lỏng có hàm lượng dầu khơng có tác dụng dính bám Khi sử dụng làm lớp dính bám phải chờ thời gian bốc ( từ chuyên môn theo tiếng Anh thời gian curing) trọn vẹn lượng dầu có Thời gian phụ thuộc vào nhiệt độ độ ẩm khơng khí trường Do đó, nhựa nhũ tương nhựa lỏng chưa bốc trọn vẹn cịn tồn lại lượng dầu khơng có tác dụng dính bám lớp nhựa dính bám, nguồn gốc gây dính bám kém, làm xô dồn lớp BTN bên tác dụng lực bánh xe, phanh xe xe tải nặng chạy Giải pháp chung cho vấn đề tốt tuyển chọn nhà thầu có kinh nghiệm Về tượng lún vệt xe Đối với vật liệu BTN, biến dạng lún vệt xe tránh khỏi, nhiều nghiên cứu vấn đề cải tiến độ bền BTN cho thấy kết đem lại là: “Dưới lưu lượng xe, BTN có độ bền cao chiều sâu lún nhỏ tốc độ gây lún vệt xe kéo dài , triệt tiêu lún vệt xe” Như vậy, đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật yêu cầu , tuổi thọ mặt đường cao hơn, bién dạng lún vệt xe nhỏ hơn, tăng an toàn giao thông Giải pháp chung cho vấn đề nhiều nước áp dụng cải tiến nâng cao tiêu lý BTN theo hướng sử dụng nhựa bi tum cải tiến; đưa thêm cốt sợi vào BTN; đồng thời sử dụng cốt liệu đá có cường độ cao; cấo phối cốt liệu đá, cát gần sát với đường cong cấp phối ưu việt, không nằm sát với đường cong cấp phối hạt giới hạn hay giới hạn dưới, đường cong cấp phối hạt thiết kế phải đặn khoảng hai miền giới hạn, không gẫy khúc đáng không chạy từ giới hạn xuống giới hạn cho cấp hạt người ta đặc biệt lưu ý cải tiến thành phần hạt nhỏ (filler) để ổn định nhiệt cho BTN Để có điều đó, địi hỏi đổi bước lớn thiết kế, công nghệ chế tạo BTN thi cơng BTN Đương nhiên giá thành BTN nói riêng giá thành xây dựng mặt đường BTN nói chung cao hơn, tổng kinh phí sửa chữa, bảo trì trình khai thác giá thành vận tải tuổi thọ mặt đường kéo dài đem lại hiệu cao nhiều so với phương án cũ chưa cải tiến công nghệ Về tượng nứt rạn bong bật Nứt rạn mai rùa bong bật Qua tài liệu nước cho thấy tượng biến dạng thường xảy mép mặt đường với diện tích từ vài chục mét vuông đến vài trăm mét vuông Về nguyên nhân có nhiều, tổng hợp lại người ta chốt thành số ngun nhân sau: • Mặt đường BTN bị nứt rạn mai rùa cục nhỏ vài chục mét vng đến vài trăm mét vng chế tạo BTN trạm trộn có cố nhiệt độ, chất lượng vật liệu đầu vào mà chưa phát để xử lý, làm BTN có chất lượng cục • Do thi công gặp cố nhiệt độ, khí hậu mưa nắng bất chợt, thi cơng không kịp trở tay không tuân thủ yêu cầu phải đào bỏ lớp BTN chất lượng gặp cố gây • Do thi cơng để chiều dầy cục lớp BTN không bảo đảm trục trặc máy rải mà khơng phát kịp thời, lu lèn không thực sơ đồ lu, làm độ chặt mép đường không bảo đảm u cầu • Do bảo trì khơng nước tốt, để tình trạng nước đọng mép đường • Tuy nhiên biến dạng nứt rạn bong bật kéo dài, khơng có ý nghĩa cục vấn đề lại khác, mơ đuyn đàn hồi chung ( Ec) tổng thể mặt đường đoạn đường khơng phu hợp với mơ đuyn đàn hồi u cầu ( Eyc), đoạn đường bị ảnh hưởng nước khơng tốt (nước mặt hay nước ngầm), làm đất yếu đi.trong trình bảo trì khai thác Cần thiết có khảo sát thăm dị chất lượng đường mặt đường để có nhận định ngun nhân • Ngồi ra, tượng nứt rạn bong bật khơng có tính chất cục cịn nguyên nhân lưu lượng xe nặng tăng vượt mức dự báo thiết kế Những vị trí nứt rạn không vá chữa kịp thời phát sinh ổ gà nhanh chóng trở thành ổ trâu, ổ voi Từ nguyên nhân cho thấy giải pháp cho vấn đề nâng cao lực toàn hệ thống từ thiết thi cơng, bảo trì; đặc biệt nhà thầu thi cơng phải có kinh nghiệm, nhậy bén với cố bất thường chất lượng BTN xảy có giải pháp xử lý kịp thời Mặt đường BTN bị lún nứt cao su Mặt đường bị lún cục kèm theo nứt , mặt đường bị lún thường có liên quan từ kết cấu đến kết cấu mặt đường Các nước phát triển, đường cao tốc đường ô-tô cấp cao gặp biến dạng này, xảy lún nứt không lớn, dẫn đến mức độ lún nứt kèm theo tượng cao su khơng có, xảy nhiều đường cấp thấp Khi có biến dạng cao su nguyên nhân đất bị ngậm nước đạt đến mức hạn độ dẻo ( Lp Wp) mà khơng có lối thoát ngang (tạo thành túi chứa nước) Khi có tải trọng tơ tác dụng nước cách theo khe nứt lên mặt đường Do đó, cho thấy ngun nhân nước mặt đường khơng tốt, nước mặt có điều kiện theo kẽ nứt thâm nhập vào đất lâu ngày mà hình thành cao su Kỹ thuật xử lý cao su tốn xử lý nứt Giải pháp cần xử lý vết nứt biện pháp tình để ngăn chặn khơng cho nước có thời gian thấm sâu vào đường trước có giải pháp khắc phục Biện pháp xử lý tình kể đến phun nhựa lỏng vào kẽ nứt, độ mở rộng kẽ nứt lớn 3mm trét thủ cơng kẽ nứt hỗn hợp “nhựa – cát mịn” Đối với đường cao tốc đường ôtô cấp cao, giải pháp chế tạo BTN có độ bền cao, ổn định nhiệt chống nứt; đồng thời thực công nghệ thi công tiên tiến sử dụng nhà thầu nhiều kinh nghiệm có lực cao Bài viết này, trình bày ý kiến mà chúng tơi cho nguyên nhân nguyên nhân, nguồn gốc nguồn gốc làm hư hỏng nhanh mặt đường: Đó phải thực mối quan hệ minh bạch hệ thống: - Quan hệ minh bạch nhà thầu thi công với tư vấn giám sát - Quan hệ nhà thầu thi cơng với tổ chức thí nghiệm kiểm tra chất lượng - Quan hệ minh bạch nhà thầu thi công với người quản lý dự án Nếu quan hệ không minh bạch giải pháp KHKT, cải tiến nâng cao chất lượng bê tông nhựa cải tiến công nghệ thi cơng giải pháp khơng có tác dụng nâng cao chất lượng cơng trình A- Các nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường ôtô Một số hư hỏng mặt đường + hư hỏng đường + hư hỏng mặt đường -mặt đường mềm -mặt đường cứng Hư hỏng mặt đường mềm + nứt lưới +ổ gà nơng +cóc gặm +nhựa bề mặt +lún trơi +lún sâu +bong tróc vật liệu +nứt xiên +nứt dọc theo vệt bánh +sụt đất đường - Xác định phạm vị hư hỏng, sau bóc tách khối lượng hư hỏng, xử lý lại đường cách lu lèn đạt đến cường độ u cầu, thảm lại bê tơng nhựa nóng, hỗn hợp đá trộn nhựa pha dầu BTN nguội nhựa bề mặt Mô tả: Nhựa lên bề mặt thành mảng mỏng, lốm đốm Hậu quả: Đường trơn trượt, đặc biệt vào mưa nguyên nhân cố: - Thừa nhựa - Độ rỗng kết cấu nhỏ Nhiệt độ cao làm mặt đường nhựa bị chảy thành dạng lỏng, cốt liệu chìm xuống, nhựa lên biện pháp khắc phục: - Xác định phạm vị hư hỏng, rải cốt liệu đá ghim cỡ 5x10 dùng lu nhẹ lu lèn cho đá ghim vào nhựa Thi công lúc trời nắng 5.lún trôi Mô tả: mặt đường bị lõm xuống trồi sang bên lề đường.Bề mặt bị nứt dạng lưới Hậu quả: Mất độ phẳng, nước đọng thấm vào kết cấu làm hư hỏng móng đường bên nguyên nhân cố: - Nền đất yếu - Nền đất không đầm nén kỹ - Tải trọng khai thác vượt tải trọng thiết kế - biện pháp khắc phục: - + Với mặt đường láng nhựa thấm nhập nhựa: Nếu chiều sâu lõm 3-6 cm xử lý vá ổ gà, cóc gặm hỗn hợp đá trộn nhựa BTN nguội Nếu chiều sâu lõm lớn 6cm xử lý láng nhựa lớp hình thức nhựa nóng (4.5kg/m2) - + Với mặt đường BTN: Vệ sinh mặt đường cũ, tưới nhựa dính bám, rải BTN san phẳng cao theo hệ số lu lèn 1.4 sau dùng lu 0.8T lèn 3-4 lượt/điểm với tốc độ 1.5-2 km/h 6.lún sâu Mô tả: Mặt đường bị lõm sâu xuống, Kết cấu áo đường bị phá hoại hoàn toàn Hậu quả: độ phẳng, đọng nước, hư hỏng lây lan sang kết cấu bên cạnh nguyên nhân cố: - Nền đất yếu - Nền đất không đầm nén kỹ - Tải trọng khai thác vượt tải trọng thiết kế nhiều lần biện pháp khắc phục: - Xác định phạm vi hư hỏng - Khảo sát đất bên dưới, tiến hành gia cố Các biện pháp gia cố như: Đào bỏ lớp đất yếu thay đất tốt (chiều dày đất yếu nhỏ hđất yếu < 5m) gia cố cọc cát, vải địa kỹ thuật, v.v… - Sau làm kết cấu nền, áo đường Chú ý đảm bảo liên kết kết cấu kết cấu cũ 7.BONG TRĨC VẬT LIỆU Mơ tả: Lớp mặt bị mất, lộ cốt liệu thơ phần móng Hậu quả: Mất độ phẳng, nước đọng, hư hỏng đường bên nguyên nhân cố: - Do lớp BTN mỏng - Thi công lu lèn không tốt dẫn đến không đủ độ chặt, nước thấm, làm bong tróc vật liệu - Xói mịn nước mặt nước khơng tốt - biện pháp khắc phục: - Xác định phạm vị hư hỏng, sau bóc tách khối lượng hư hỏng, xử lý vá ổ gà, cóc gặm hỗn hợp đá trộn nhựa BTN nguội, đắp cao mặt đường theo hệ số lu lèn 1.4 Sử dụng lu nhẹ 0.8 T lu 3-4 lượt điểm NỨT XIÊN nguyên nhân cố: - Nền đường không đồng - Sức chống cắt vật liệu nhỏ biện pháp khắc phục: - Đục mở rộng vết nứt tạo thành dạng hình nêm - Nạo vét vật liệu rời - Tưới nhựa đường đun nóng, nhựa đường lỏng nhũ tương vào vết nứt - Chèn hỗn hợp bê tơng nhựa hạt nhỏ vào khe nứt sau lu lèn đảm bảo độ chặt NỨT DỌC THEO VỆT BÁNH XE nguyên nhân cố: +) Cường độ mặt đường khơng thích hợp với lưu lượng xe chạy đường +) Tính khơng ổn định lớp bêtong nhựa +) Tải trọng trùng phục xe cộ +) Nhiệt độ cao mặt đường biện pháp khắc phục: - Đục mở rộng vết nứt tạo thành dạng hình nêm - Nạo vét vật liệu rời - Tưới nhựa đường đun nóng, nhựa đường lỏng nhũ tương vào vết nứt - Chèn hỗn hợp bê tông nhựa hạt nhỏ vào khe nứt sau lu lèn đảm bảo độ chặt 10 SỤP ĐẤT NỀN ĐƯỜNG Mô tả: Tại vị trí gần miệng hố ga xuất lỗ thủng, bên lỗ khơng cịn dấu hiệu vật liệu kết cấu áo đường, chí đường nguyên nhân cố: - Gia cố đất quanh hố ga khơng tốt - Xói mịn đất rị rỉ nước từ ống cấp nước cống thoát nước biện pháp khắc phục: +) Nếu kích thước lỗ nhỏ khơng phải xói nước đào mỏ rộng lỗ tránh để lại hàm ếch, chèn cấp phối đá, xử lý lớp mặt bê tông nhựa đá trộn nhựa +) Ngược lại ta cần xử lý nguồn nước gây xói, gia cố đất xung quanh hố ga, chèn đá lu lèn Xử lý lớp mặt BTN nóng bê tơng nhựa nguội II- Hư hỏng đường - Sạt lở ta luy đường đắp - Sạt lở ta luy đường đào XĨI LỞ TA LUY NỀN ĐƯỜNG ĐẮP Mơ tả: taluy đắp bị xói thành rãnh, đất bị trơi xuống chân taluy Hậu quả: Lề gia cố bị trôi taluy nguyên nhân cố: - Taluy gia cố khơng tốt - Xói mịn nước mặt đường - biện pháp khắc phục: - Gia cố cách lát cỏ, lát đá, bê tông SẠT LỞ TALUY NỀN ĐƯỜNG ĐÀO Mô tả: Taluy dương bị xói lở nghiêm trọng, đất đá xói lở nguyên nhân cố: - Taluy gia cố không tốt - Xói mịn nước mặt đường - biện pháp khắc phục: - Gia cố cách lát cỏ, lát đá, bê tông III- Hư hỏng mặt đường cứng - nứt ngang BTXM nứt góc BTXM 12 NỨT NGANG TẤM BTXM Mô tả: Xuất vết nứt ngang tâm sâu đến tận đáy tấm, rộng 2cm Hậu quả: làm giảm cường độ nguyên nhân cố: - Cường độ không đồng làm bị cập kênh biện pháp khắc phục: - Do độ rộng vết nứt 13 mm lớn nên làm sau trét vết nứt hỗn hợp nhựa matit, bê tông nhựa nguội Cũng sử dụng nhựa đặc pha dầu hoả đổ (tỷ lệ 1:3) vào vết nứt đổ cát vàng, đá mạt vào 13 NỨT GÓC TẤM BTXM Mơ tả: Tại vị trí góc bê tơng bị nứt, lộ cốt liệu thơ bên ngồi Hậu quả: đoán nguyên nhân cố: - Cường độ khơng đồng - Các khe co ngót thi công ướt tạo khe - Đặt gỗ chưa qua xử lý hút nước từ vùng lân cận khe bêtong gây ứng suất - Tạo khe lại để chèn bị nghiêng theo phương thẳng đứng từ 10 độ trơ lên gây hư hỏng nghị biện pháp khắc phục: +) Tăng chiều rộng rãnh cách cắt miếng mở rộng +) Nếu biện pháp không thực phải cắt bỏ phần bêtong bị vỡ cách mối nối 10cm dùng chất dẻo sữa chữa 15cm dùng vật liệu ximăng , cần cắt đến phần sâu vết tạo thành đáy phẳng , tiến hành lắp đặt khuôn mối nối ... cao, áp d? ??ng rộng rãi giới Kết cấu BTCT DUL kết cấu BTCT DUL có cốt thép DUL đặt ngồi tiết diện bê tơng DUL tác động vào tiết diện bê tông từ bên qua số điểm liên kết chặt, cốt thép DUL bê tơng... khí trường Do đó, nhựa nhũ tương nhựa lỏng chưa bốc trọn vẹn cịn tồn lại lượng d? ??u khơng có tác d? ??ng d? ?nh bám lớp nhựa d? ?nh bám, nguồn gốc gây d? ?nh bám kém, làm xô d? ??n lớp BTN bên tác d? ??ng lực... thép d? ?n lắp vào bụng d? ??m qua bulông chôn sẵn Bản thép d? ?n định vị khoảng cách chiều d? ?y lớp bê tơng sửa chữa d? ?ng thép làm đáy ván khn đổ bê tơng sửa chữa Lắp thành ván khn vào phía sườn d? ??m,