- TCVN 88192011: Mặt đường bêtông nhựa nóngYêu cầu Thi công nghiệm thu.
Tiêu chuẩn đã áp dụng trong thi công.
TCVN 8819-2011 mặt đường BTN nóng-Yêu cầu Thi công nghiệm thu.
Hầu hết các tiêu chuẩn trên đều dựa trên cơ sở phân tích lỹ thuyết theo các tiêu chuẩn của Nga và của AASHTO.
Hiện nay tiêu chuẩn áp dụng trong thi công mặt đường theo TCVN 8819-2011 tuy nhiên, tiêu chuẩn này vẫn còn bộc lộ các hạn chế, cụ thể:
- Hàm lượng đá dăm trong BTN có ảnh hưởng lớn đến cường độ, độ ổn định nhiệt và độ nhám của BTN. Cần thiết phải bổ sung cách phân loại BTN theo hàm lượng đá dăm, tuy nhiên tiêu chuẩn TCVN 8819:2011 lại chưa đề cập đến vấn đề này.
- Độ nhám của tầng mặt BTN trong các đường trục cấp cao và đường cao tốc có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn giao thông và chi phí vận chuyển. Các kết quả nghiên cứu cho thấy: có thể đánh giá được độ nhám của BTN ngay trong quá trình lựa chọn thành phần hỗn hợp BTN. Chỉ dẫn thiết kế thành phần BTN nóng theo phương pháp Marshall TCVN 8820:2011 hiện nay hoàn toàn chưa đề cập đến vấn đề này.
- Khả năng làm cứng nhựa của bột khoáng thực chất phản ánh tương tác tích cực giữa bột khoáng và nhựa đường, tạo ra được màng bi tum có cấu trúc bao bọc bề mặt khoáng vật trong bê tông nhựa, cải thiện được tính ổn định của mặt đường nhựa khi chịu nhiệt độ cao, tuy nhiên TCVN8820-2011 lại bỏ đi không đề cập đến.
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hằn lún vệt bánh xe, trong đó yếu tố cốt liệu tạo nên bê tông nhựa và thi công là hai nguyên nhân chính. Hiện nay tiêu chuẩn TCVN8820-2011 vẫn còn nhiều hạn chế và chưa quy định rõ một số yếu tố về cốt liệu tạo bê tông nhựa cũng như về điều kiện thi công. Do vậy về lâu dài, Việt Nam cần xây dựng một bộ tiêu chuẩn riêng về bê tông nhựa và tiêu chuẩn lựa chọn nhựa cho từng loại đường riêng, từng vùng khí hậu riêng chứ không phải tất cả đều giống nhau như hiện nay.
2.7.3. Thực trạng thi công.
Hiện nay các nội dung về thi công, nghiệm thu áo đường BTN và kiểm soát vật liệu đầu vào bao gồm: Nhựa đường, đá, bột đá, thiết kế tổ hợp cấp phối BTN... Các giải pháp được đề cập của nhóm này có tác động trực tiếp đến các chủ thể chính gồm nhà thầu xây lắp, nhà cung ứng vật liệu xây dựng, tư vấn giám sát, kiểm định và ban QLDA. Tuy nhiện nhiều hội nghị chất lượng do Bộ GTVT tổ chức thời gian qua đã chỉ rõ những bất cập thể hiện qua sự thiếu chuyên nghiệp và trình độ năng lực, công nghệ yếu kém của nhà thầu thi công.
Hệ thống máy móc thiết bị cũ kỹ bao gồm: Trạm trộn, máy rải thảm BTN, lu lèn không được kiểm định, sửa chữa thường xuyên cùng với những khiếm khuyết, nghi vấn trong việc cung cấp vật liệu đầu vào, đặc biệt là nguồn cung cấp nhựa đường đặt ra câu hỏi lớn về nguyên nhân vì sao chỉ trong vài năm qua các hãng cung cấp nhựa đường có tên tuổi như Shell, Caltex cùng rút khỏi thị trường Việt Nam.
Rõ ràng là cần thiết phải xây dựng các nhà thầu thi công BTN và các nhà cung cấp vật liệu đầu vào theo hướng chuyên nghiệp, có công nghệ thi công ổn định, hiện đại từ dây chuyền thiết bị, đội ngũ nhân lực đến hệ thống kiểm soát, quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO để đảm bảo việc thi công hạng mục đặc chủng mặt đường BTN không bị rơi vào tình trạng manh mún, nhỏ lẻ, thiếu chuyên nghiệp như hiện nay.
2.7.4. Tình hình khai thác
Trong đó theo thông kê của cục đăng kiểm Việt Nam hiện có 25979 xe có tải trọng vượt tải trọng cho phép lưu hành trên các tuyến đường Ql, tuy nhiên trong quá trình tính toán KCAĐ hiện nay chỉ xét đến hai loại tải trọng trục bánh xe tiêu chuẩn là 100 kN và 120 kN chưa phù hợp với nhiều tuyến đường Ql có nhiều phương tiện quá tải vẫn thường xuyên lưu thông, mặt khác việc dự báo lưu lượng xe chưa phù hợp dẫn đến công tác tính toán KCAĐ chưa đảm bảo.
Việc những tuyến đường thường xuyên chịu tác động của các loại phương tiện vận tải lưu thông thường xuyên và vượt tải dẫn đến nhiều tuyến đường Ql ở Việt Nam hiện nay xuống cấp nhanh và hư hỏng, đặc biệt là hiện tượng HLVBX đang diễn ra ở nhiều tuyến đường ở Việt Nam.
2.7.5. Nhận xét chung
Từ các phân tích đánh giá chung về hiện tượng HLVBX ở Việt Nam đặc biệt là trên các tuyến đường Ql, thông qua các nghiên cứu thực tế trên các tuyến đường từ Bắc vào Nam và đặc biệt là tuyến đường Ql1a đoạn Vinh – Thanh Hóa, thấy rằng:
- Hiện tượng hằn vết bánh xe xảy ra trên khu vực địa lý rộng từ Nam đến Bắc, ở nhiều vùng khí hậu và điều kiện tự nhiên khác nhau: QL1, QL3, QL5, QL7, Vành đai 3, đại lộ Đông – Tây, tuyến cao tốc Hà Nội – Lào Cai...:
+ Dọc tuyến QL1 khu vực phía bắc, đoạn Hà Nội - Lạng Sơn; Phủ Lý - Hà Nam; đoạn qua Ninh Bình (mới được thi công cải tạo, nâng cấp và còn chưa bàn giao hết thời gian bảo hành), mặt đường cũng rải rác xuất hiện một số điểm hằn lún theo vệt bánh xe.
+ Tại Dự án tăng cường an toàn giao thông các QL phía bắc Việt Nam, gói thầu số 1, 2 trên QL3 (từ Km 54+560 - Km 62 +450), xuất hiện các vệt lún, phạm vi ảnh hưởng khoảng 1900m (tương đương 5.700 m2), nằm cả bên trái và bên phải tuyến. Trên QL5 đoạn Km94 +20 - Km99+240 (gói thầu số 11, dự án cải tạo, khôi phục mặt đường QL5), hằn lún ảnh hưởng gần 1900m (tương đương 6.635 m2), cả trái và phải tuyến.
+ Càng vào sâu miền trung, hiện tượng hằn lún càng xuất hiện phổ biến, nhiều đoạn mặt nhựa xô dạt, tạo thành những "làn sóng" nhấp nhô. Trên QL1 đoạn Thanh Hóa - Thừa Thiên - Huế có khoảng 70 km (chiếm 13% chiều dài tuyến) bị "gồ sống trâu", trong đó tập trung hư hỏng nặng nhất ở khu vực Vinh - Ðông Hà. Tuyến tránh TP Vinh (Nghệ An), lớp bê tông nhựa mặt đường bị hóa dẻo, phát sinh những vết hằn theo bánh xe sâu 5 - 7 cm chạy suốt gần 20 km; đoạn qua Diễn Châu (Nghệ An), có vệt lún sâu đến hơn 10 cm. Trên mặt cầu Bến Thủy 2, mới được khai thác chưa đầy một năm nhưng mặt cầu đã in những vệt bánh xe sâu chừng 10 - 12 cm.
- Ðoạn Ðà Nẵng - Khánh Hòa vệt hằn lún dài hơn 90 km (chiếm khoảng 15%), trong đó, nhiều đoạn lún sâu hơn 7 cm, diện tích vệt lún tương đương 150 000 m2. Thậm chí, đoạn qua Bình Ðịnh - Phú Yên, khu vực đèo Cù Mông, Rọ Tượng, nhiều chỗ lún sâu 12 đến 15 cm.
- Hằn lún xuất hiện trên cả ba miền, không chỉ những dự án đã đưa vào khai thác, sử dụng từ 6 đến 8 năm, kể cả các công trình mới đưa vào sử dụng, dự án sử dụng vốn trái phiếu Chính phủ, ngân sách Nhà nước, BOT hay ODA, trên mặt đường hay trên mặt cầu, tất cả đều có hằn lún vệt bánh xe.
- Hằn lún 2 chiều (đi - về) khác nhau, đoạn QL1, đoạn Ninh Bình – Thanh hóa, Vinh – Hà Tĩnh, chiều Nam ra Bắc vệt lún hằn sâu hơn và nhiều hơn chiều từ Bắc vào Nam.
- Nhiều đoạn trên tuyến cùng điều kiện xe chạy, nhiệt độ môi trường nhưng vẫn bền vững, không bị hư hỏng (hình 2.23).
Hình 2.23. Cùng một đoạn tuyến, vẫn có những đoạn mặt đường không bị HLVBX
- Trên cùng một đoạn tuyến, các nhà thầu thi công sử dụng bê tông nhựa với các trạm cung cấp bê tông nhựa khác nhau cũng khác nhau về hiện tượng hư hỏng.
- Có những đoạn tuyến xe chạy chủ yếu ban đêm nhưng vẫn bị hằn vệt lún bánh xe. - Hầu hết các đoạn tuyến có hiện tượng hằn lún vệt bánh xe đều có nhiều xe vượt tải lưu thông.
- Qua kiểm tra, nhiều đoạn tuyến sau khi cắt lớp bê tông nhựa, có những đoạn lớp móng không bị biến dạng, tuy nhiên lớp bê tông nhựa vẫn bị hằn lún vệt bánh xe.
- Nhiều mẫu khi khoan xuất hiện các chất thải màu cặn đen (dạng khoáng dầu) chảy ra từ mũi khoan chứng tỏ có chất lạ trong thành phần BTN (hình 2.24).
Hình 2.24. Vệt đen xuất hiện khi khoan mẫu QL1 đoạn Vinh – Hà Tĩnh
- Kết cấu mặt đường nói chung tương đối giống nhau về chiều dày lớp BTN (thường lớp dưới khoảng 7cm bê tông nhựa hạt thô, lớp trên 5 - 6cm bê tông nhựa hạt mịn), hoặc 7 cm bê tông nhựa hạt trung.
- Hầu hết tại những vị trí xử lý nền đất yếu đầu cầu, nơi có lưu lượng xe tải nặng lưu thông lớn và thường xuyên trên các tuyến đường nêu trên đều xuất hiện hằn lún vệt bánh xe.
CHƯƠNG 3. NGUYÊN NHÂN BAN ĐẦU CỦA HIỆN TƯỢNG HẰN LÚN