Nghiên cứu giải pháp sửa chữa mặt đường bê tông nhựa có độ nhám cao tại dự án đường ô tô cao tốc tp hồ chí minh trung lương,luận văn thạc sỹ xây dựng đường ô tô và đường thành phố

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO TRÌ SỬA CHỮA LỚP PHỦ MẶT ĐƯỜNG BTN CÓ ĐỘ NHÁM CAO TRÊN ĐƯỜNG CAO TỐC TP.HCM - TL .... HCM-TL đã cho thấy quá trình thực hiện còn nhiều bất cậ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

TRẦN BÌNH AN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP SỬA CHỮA MẶT ĐƯỜNG BTN CÓ ĐỘ NHÁM CAO TẠI DỰ ÁN ĐƯỜNG Ô TÔ CAO

TỐC TP HỒ CHÍ MINH – TRUNG LƯƠNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

TRẦN BÌNH AN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP SỬA CHỮA MẶT ĐƯỜNG BTN

CÓ ĐỘ NHÁM CAO TẠI DỰ ÁN ĐƯỜNG Ô TÔ CAO TỐC

TP HỒ CHÍ MINH – TRUNG LƯƠNG

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ

MÃ SỐ : 60.58.02.05.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

NGND.PGS.TS NGUYỄN HUY THẬP

Thành Phố Hồ Chí Minh - 2014

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7

MỞ ĐẦU 8

1 Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu 8

2 Mục đích, nội dung và phạm vi nghiên cứu của đề tài 9

3 Phương pháp nghiên cứu 10

4 Bố cục của luận văn 10

CHƯƠNG 1: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG, BẢO TRÌ SỬA CHỮA LỚP PHỦ BÊ TÔNG NHỰA CÓ ĐỘ NHÁM CAO TRÊN CAO TỐC 11

1.1 Khái niệm về lớp phủ BTN có độ nhám cao trên đường ô tô cấp cao, cao tốc 11

1.2 Giới thiệu về một số công nghệ lớp phủ BTN có độ nhám cao trên đường cao tốc 13

1.2.1 Trên thế giới 13

1.2.2 Ở Việt Nam 19

1.3 Tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng khai thác mặt đường BTN và mặt đường bằng BTN có độ nhám cao trên cao tốc 22

1.3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công và nghiệm thu 22

1.3.2 Phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng khai thác mặt đường BTN và mặt đường bằng BTN có độ nhám cao trên cao tốc 22

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC BẢO TRÌ, SỬA CHỮA MẶT ĐƯỜNG VÀ LỚP PHỦ BTN CÓ ĐỘ NHÁM CAO TRÊN CAO TỐC

TP.HỒ CHÍ MINH – TRUNG LƯƠNG 24

2.1 Giới thiệu khái quát về đường ô tô cao tốc Tp HCM – Trung Lương 24

2.1.1 Khái quát về dự án 24

2.1.2 Khối lượng xây dựng chủ yếu 25

2.1.3 Hiện trạng về tình hình khai thác đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương 25

2.1.4 Lưu lượng xe 26

2.2 Kết cấu áo đường và công nghệ thi công mặt đường BTN có độ nhám cao 26

2.2.1 Kết cấu áo đường tuyến cao tốc Tp HCM-TL 26

2.2.2 Công nghệ thi công mặt đường BTN có độ nhám cao tại Dự án đường ô tô cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương 27

2.3 Các dạng hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương 34

2.3.1 Các dạng hư hỏng mặt đường BTN 34

2.3.2 Nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường BTN có độ nhám cao tại đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương 35

2.4 Công nghệ bảo trì sửa chữa mặt đường và các lớp phủ mặt đường đã và đang áp dụng 37

2.4.1 Sửa chữa các khe nứt lớn và “ổ gà” 37

2.4.2 Xử lý lún lõm (mặt đường chưa bị nứt, gãy) 39

2.4.3 Xử lý mặt đường bị cao su, sình lún cục bộ 41

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO TRÌ SỬA CHỮA LỚP PHỦ MẶT ĐƯỜNG BTN CÓ ĐỘ NHÁM CAO TRÊN

ĐƯỜNG CAO TỐC TP.HCM - TL 44

3.1 Lựa chọn công nghệ lớp phủ mặt đường trong bảo trì, sửa chữa áp dụng tại đường cao tốc Tp HCM-TL 44

3.1.1 Đặc thù trong công tác duy tù bảo trì trên đường cao tốc Tp.HCM-TL.44 3.1.2 Sửa chữa nhỏ 45

3.2 Duy tu bảo trì, sửa chữa lớn 46

3.2.1 Vật liệu sửa chữa 46

3.2.2 Công nghệ sửa chữa 46

3.3 Lựa chọn tiêu chuẩn và phương pháp kiểm định đánh giá QLKT mặt đường BTN trên đường cao tốc Tp HCM-TL 46

3.3.1 Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa 46

3.3.2 Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa 53

3.4 Lựa chọn công nghệ bảo trì, sửa chữa lớp phủ mặt đường BTN có độ nhám cao áp dụng cho đường cao tốc Tp HCM-TL 56

3.4.1 Khi mặt đường BTN xuất hiện các hư hỏng có diện tích nhỏ (ổ gà), xuất hiện rải rác trên mặt đường 56

3.4.2 Vá bằng hỗn hợp nóng 57

3.4.3 Vá bằng hỗn hợp nguội 60

3.4.4 Phun bơm vật liệu trám bít 61

3.5 Lựa chọn công nghệ làm lại lớp phủ trên mặt đường BTN có độ nhám cao trên đường cao tốc 63

3.5.1 Khi mặt đường BTN xuất hiện các hư hỏng có diện tích lớn, hoặc nhiều vị trí hư hỏng nhỏ xuất hiện liên tiếp tập trung tại 1 khu vực trên mặt đường 63

3.5.2 Công tác bảo dưỡng định kỳ và sửa chữa 67

3.5.3 Giới thiệu giải pháp sửa chữa mặt đường BTN có độ nhám cao định kỳ

(trung tu, đại tu) theo công nghệ tiên tiến 71

3.5.4 Đề xuất trong quá trình xây dựng 75

3.6 Nâng cao năng lực tổ chức quản lý khai thác đường cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương 75

3.6.1 Nhóm các tồn tại và đề xuất liên quan đến khung pháp lý 75

3.6.2 Nhóm các tồn tại và đề xuất liên quan đến phối hợp & tăng cường trách nhiệm của các lực lượng chức năng 79

3.6.3 Nhóm các tồn tại liên quan đến Tổ chức giao thông 80

3.6.4 Nhóm các tồn tại và đề xuất liên quan đến xử lý sự vụ bồi thường 81

3.6.5 Nhóm các tồn tại và đề xuất liên quan đến quản lý hành lang 81

3.6.6 Nhóm tồn tại và giải pháp khắc phục liên quan đến công tác duy tu bảo dưỡng mặt đường BTN trên cao tốc 81

KẾT LUẬN 86

1 Những kết quả nghiên cứu của luận văn 86

2 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của luận văn 87

3 Những tồn tại và hướng phát triển của luận văn 88

4 Kiến nghị 88

Tài liệu tham khảo 90

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,VIẾT TẮT

STT Chữ viêt tắt Nội dung tiếng Anh Nội dung tiếng Việt

1 ACFC Asphalt Concrete Friction Course Bê tông nhựa lớp tạo

nhám

4 OGFCA Open Graded Friction Course Asphalt Bê tông nhựa lớp tạo

nhám cấp phối hở

DANH MỤC CÁC BẢNG

CHƯƠNG 1

Bảng 1.1: Cấp phối tiêu chuẩn OGFCA ở bang Washington-Mỹ 15

Bảng 1.2: Tiêu chuẩn cấp phối cốt liệu OGFCA của bang Arizona-Mỹ 16

Bảng 1.3: Thành phần vật liệu hai lớp OGFCA của Châu Âu 17

Bảng 1.4: Thành phần cấp phối cốt liệu của OGFCA theo tiêu chuẩn của các nước Nhật Bản, Hàn Quốc và Ân Độ 18

Bảng 1.5 Sai số cho phép về kích thước hình học 22

Bảng 1.6 Tiêu chuẩn nghiệm thu độ bằng phẳng 23

Bảng 1.7 Tiêu chuẩn nghiệm thu độ nhám mặt đường 23

CHƯƠNG 2 Bảng 2.1: Thống kê lưu lượng xe trên đường cao tốc Tp HCM-TL thời gian đầu đưa vào khai thác sử dụng 26

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm 27

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát xay dăm 28

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng dăm 28

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa đường polyme 29

Bảng 2.6 Tiêu chuẩn kỹ thuật nhũ tương nhựa đường polime dăm 30

Bảng 2.7 Trang thiết bị phục vụ thi công lớp phủ siêu mỏng tạo nhám 32

CHƯƠNG 3 Bảng 3.1 Cấp độ mục tiêu cho bảo dưỡng hoặc sửa chữa 46

Bảng 3.2 Phần cơ bản trong kế hoặch duy tu bảo dưỡng hoặc sửa chữa 48

Bảng 3.3 Tổng quan các phương pháp bảo dưỡng và sửa chữa chính của áo đường bê tông asphalt 51

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1

CHƯƠNG 2

Hình 2.1: Bình đồ tổng thể tuyến đường cao tốc Tp HCM-TL 21

Hình 2.2: Các hư hỏng xuất hiện trong thời gian đầu đưa vào khai thác của đường cao tốc Tp HCM –TL 35

Hình 2.3: Cào bốc và tưới nhựa dính bám mặt đường vị trí sửa chữa 39

Hình 2.4: Thảm BTN hoàn trả mặt đường BTN vị trí hư hỏng 39

Hình 2.5: Hiện trạng lún lõm mặt đường BTN 40

Hình 2.6: Hiện trạng lún lõm mặt đường BTN 41

CHƯƠNG 3 Hình 3.1 Phương pháp bảo dưỡng và phương pháp sửa chính của áo đường bê tông asphalt [4] 51

Hình 3.2 Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa 54

Hình 3.3 Trình tự các bước vá sửa hư hỏng nhỏ 57

Hình 3.4: kết cấu đào mở rộng vị trí vá sửa 58

Hình3.5: Vị trí hư hỏng và sau khi vá sửa 59

Hình 3.6 Hư hỏng xuất hiện trên đường cao tốc Tp HCM-TL 63

Hình 3.7: Quá trình sửa chữa mặt đường BTN tại dự án đường ô tô cao tốc Tp HCM-TL 65

Hình 3.8: Thi công hoàn thiện lớp mặt đường BTN + Lớp NovaChip 67

Hình 3.9: Giải pháp sửa chữa bằng phương pháp thảm thêm lớp mới 68

Hình 3.10: Trình tự trải thảm 69

Hình 3.11: Dây chuyền thi công mặt đường BTN bằng công nghệ tái sinh nguội 73

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu

 Hiện nay, hệ thống đường cao tốc khu vực phía Nam mới đưa vào khai thác tạm thời đường cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương theo quy chế quản lý khai thác tạm thời của Bộ GTVT ban hành tại Quyết định số 195/QĐ-BGTVT ngày 21/01/2010, và Quyết định số 266/QĐ-BGTVT

ngày 17/2/2011 về việc ban hành “Quy định tạm thời về công tác duy tu

bảo dưỡng đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương”

 Đến năm 2015 sẽ tiếp tục đưa vào khai thác 245km đường cao tốc và đến năm 2020 sẽ đưa vào khai thác các dự án còn lại 984 km theo phê duyệt quy hoạch phát triển mạng đường bộ cao tốc Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn sau năm 2020 của Thủ tướng Chính phủ tại Quyết định số 1734/QĐ-TTg ngày 01/12/2008 và số 140/QĐ-TTg ngày 21/01/2010

 Tuy nhiên, quá trình quản lý khai thác đường ô tô cao tốc Tp HCM-TL

đã cho thấy quá trình thực hiện còn nhiều bất cập trong công tác duy tu, bảo trì sửa chữa mặt đường BTN có độ nhám cao trên đường cao tốc, liên quan đến:

(1) Kinh nghiệm trong công tác quản lý, khai thác đường cao tốc chưa có; (2) Các quy định do Bộ GTVT ban hành hiện đang là tạm thời;

(3) Mặt đường BTN có độ nhám cao (novaChip) là một loại vật liệu khá mới áp dụng tại Việt Nam, công nghệ sửa chữa chưa có;

(4) Các trang thiết bị phục vụ cho đường cao tốc hiện chưa có, chủ yếu sử dụng các trang thiết bị của đường bộ thông thường v.v.v

 Vấn đề đặt ra là làm sao phải có giải pháp vận dụng các trang thiết bị hiện

có tại Việt Nam để thực hiện cho công tác sửa chữa mặt đường BTN có

 Tác giả nghiên cứu đề xuất giải pháp sửa chữa mặt đường BTN có độ nhám cao từ kinh nghiệm quản lý khai thác đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương, nhằm góp phần nhỏ bé trong việc hoàn thiện quy trình duy tu bảo trì đường cao tốc tại Việt Nam, đặc biệt công nghệ duy tu bảo trì, bảo dưỡng lớp mặt đường BTN có độ nhám cao, đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật hướng tới áp dụng rộng rãi trong cả nước

 Nội dung nghiên cứu chủ yếu của đề tài:

+ Các nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường BTN có độ nhám cao tại dự

án;

+ Phương án hạn chế các nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường BTN có

độ nhám cao;

+ Các vướng mắc trong công tác duy tu, bảo trì sửa chữa mặt đường BTN

có độ nhám cao đường cao tốc;

+ Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa mặt đường BTN có độ nhám cao; + Các giải pháp sửa chữa hư hỏng mặt đường BTN có độ nhám cao

2.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Phạm vi nghiên cứu là công nghệ bảo trì sửa chữa lớp phủ bằng BTN có

độ nhám cao áp dụng cho đường cao tốc TP HCM-TL

3 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết: Tổng kết các kết quả nghiên cứu của các dự trong và ngoài nước, lựa chọn công nghệ bảo trì sửa chữa mặt đường BTN có độ nhám cáo áp dụng cho cao tốc Tp HCM-TL;

4 Bố cục của luận văn

Ngoài phần Mở đầu và phần Kết luận, luận văn gồm 3 chương:

 Chương 1: Cơ sở lý thuyết và công nghệ thi công, bảo trì sửa chữa lớp phủ BTN có độ nhám cao trên cao tốc

 Chương 2: Hiện trạng công tác bảo trì sửa chữa mặt đường và lớp phủ BTN có độ nhám cao trên cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương

 Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bảo trì sửa chữa lớp phủ mặt đường BTN có độ nhám cao trên cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương

CHƯƠNG 1: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG, BẢO TRÌ SỬA CHỮA LỚP PHỦ BÊ TÔNG NHỰA CÓ ĐỘ NHÁM CAO

TRÊN CAO TỐC 1.1 Khái niệm về lớp phủ BTN có độ nhám cao trên đường ô tô cấp cao, cao tốc

 Khi xe chạy với tốc độ thiết kế cao 100 - 120 km/h, nhất là trên các đường cao tốc thì lực bám giữa bánh xe với mặt đường là một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn chạy xe Độ nhám (sức kháng trượt) của mặt đường không đủ có thể dẫn đến tai nạn giao thông Nhiều nước đã thống kê số tai nạn do yếu tố này chiếm từ 15% đến 20% tổng số tai nạn trên đường Ở nước ta trước kia vấn đề này chưa được quan tâm đến

 Nhưng trong những năm gần đây giao thông đường bộ trong nước phát triển mạnh, nhiều đường tốc độ cao, các đường cao tốc có quy mô lớn bắt đầu được xây dựng Các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư đã đặc biệt chú ý đến vấn đề đảm bảo một mặt đường không những đủ cường độ chịu lực, bằng phẳng mà còn phải có độ nhám cao để đảm bảo xe chạy an toàn trong mọi điều kiện thời tiết.Tại Việt Nam, việc sử dụng loại nhựa đường thông thường

đã trở nên khá quen thuộc trong quá trình xây mới, nâng cấp hoặc duy tu bảo dưỡng lớp mặt đường mềm trong những năm vừa qua Tuy nhiên, đối với mặt đường cao tốc, do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi phương tiện lưu hành với tốc độ cao nên việc sử dụng lớp mặt đường BTN thông thường không thể đảm bảo độ nhám theo yêu cầu về an toàn giao thông Việc áp dụng hỗn hợp BTN sử dụng các loại vật liệu nhựa đường cải thiện polime phù hợp

để sản xuất các loại bê tông nhựa phủ mặt có độ nhám lớn, độ bền cao là hết sức cần thiết

 Có nhiều biện pháp để tăng độ nhám, sức kháng trượt của mặt đường

bê tông nhựa Chọn lựa cách nào là tuỳ vào mức độ quan trọng của con đường, điều kiện vật liệu, trình độ công nghệ, thiết bị có sẵn và chi phí xây dựng nó Giải pháp hữu hiệu nhất để tăng độ nhám cho lớp mặt đường là dùng một lớp phủ tạo nhám mởng, rất mởng hoặc cực mởng (khoảng 1,5cm - 3cm) bằng bê-tông nhựa có hỗn hợp cốt liệu gián đoạn, với độ rỗng khá lớn (12% đến 15%), độ chịu bào mòn cao và dùng chất dính kết là nhựa polime

 Một điều quan trọng cần chú ý là lớp phủ tạo nhám làm bằng hỗn hợp

bê tông nhựa có độ rỗng lớn và mởng nên chịu tác động của nước nhiều hơn các loại bê tông nhựa chặt thông thường Chỉ có dùng nhựa bitum cải thiện bằng polime (hoặc nhựa cải thiện bằng các hoá chất thích hợp khác) thì mới giữ cho màng nhựa không bong khởi hạt cốt liệu đá khi bị nước tác dụng Đặc biệt, nhựa bitum polime chịu được nhiệt độ cao, dù vào mùa hè nhiệt độ mặt đường có lên tới 60 – 65oC cũng không sợ lớp phủ mởng tạo nhám bị biến dạng, làn sóng, chảy nhựa

 Lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime cần phải đạt được các yêu cầu sau:

+ Độ chống trơn trượt cao, an toàn cho phương tiện giao thông trên đường

+ Giảm tiếng ồn, giảm bắn bụi nước từ phương tiện giao thông

+ Thoát nước rất tốt

+ Lớp nhũ tương Polyme phải ngăn được nước thấm từ trên xuống + Có tuổi thọ cao hơn BTN thông thường

+ Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thấp

 Lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime cũng đã được thử nghiệm trên một số tuyến đường có tốc độ xe chạy cao như: Flexxipave của ESSO - Singapo trên đường Bắc Thăng Long - Nội Bài cuối năm 1994, lớp phủ mởng

có độ nhám cao tại quốc lộ 51 năm 1997, đường Pháp Vân - Cầu Giẽ năm

2001, lớp bê tông nhựa tạo nhám công nghệ thuộc loại tiên tiến nhất hiện nay – Novachip của Mỹ trên đường Bắc Thăng Long - Nội Bài năm 2008 và gần đây nhất là lớp bê tông nhựa tạo nhám công nghệ SMA trên cầu Thăng Long năm 2009 Trong các công nghệ trên đây thì công nghệ SMA có vẻ bị lép vế hơn so với các công nghệ khác do sự cố “nứt” trên công trình thử nghiệm và khả năng chống bắn tóe kém hơn Qua các đoạn rải thử nghiệm trên đây, Bộ GTVT đã có các đánh giá kết quả ban đầu và quyết định lựa chọn công nghệ NovaChip để tạo lớp phủ tạo nhám siêu mởng cho đường cao tốc đầu tiên ở nước ta – đó là đường cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương

1.2 Giới thiệu về một số công nghệ lớp phủ BTN có độ nhám cao trên đường cao tốc

độ cao, đặc biệt trong điểu kiên mặt đường bị ẩm ướt làm cho độ bám của bánh xe với mặt đường bị suy giảm đáng kể Nhằm nâng cao khả năng chống trượt của mặt đường ô tô, các nhà thiết kế, xây dựng và khai thác đường ô tô luôn tìm cách làm cho mặt đường có độ nhám cao, lâu mòn và tương đối ổn định cả trong khi mặt đường bị ẩm ướt

Việc xây dựng mặt đường có độ nhám cao cũng được chú trọng một cách

đặc biệt ở những đoạn đường dốc, đường quanh co có bán kính nhở, những đoạn gần đến nút giao thông, đường trục chính đô thị, khu đông dân cư Theo thống kê của một số nước trên thế giới thì có đến 20% số vụ tai nạn giao thông có nguyên nhân trực tiếp hay gián tiếp là do mặt đường trơn trượt, không đủ độ nhám, hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường quá thấp

Trên thế giới, nhất là ở các nước như Anh, Mỹ, Pháp, Nga, do hệ thống đường cao tốc đã được xây dựng và phát triển từ những năm 1950 nên đã có nhiểu tổ chức, cơ quan chú trọng nghiên cứu vể độ nhám của mặt đường bê tông nhựa

Các kết quả nghiên cứu vể độ nhám của mặt đường được phản ảnh trên các lĩnh vực:

 Nghiên cứu bản chất, cấu trúc của độ nhám mặt đường, các nhân tố ảnh hưởng đến độ nhám, hệ thống thí nghiệm đánh giá các ảnh hưởng

 Nghiên cứu công nghệ xây dựng lớp phủ mặt đường có độ nhám cao

 Nghiên cứu các giải pháp và thiết bị đánh giá khả năng nhám của mặt đường

Các loại vật liệu BTN tạo nhám đã được áp dụng phổ biến trên thế giới với loại BTN tạo nhám cấp phối hở (OGFCA), tuy nhiên tùy thuộc vào mỗi Quốc gia mà thành phần cấp phối của các loại BTN tạo nhám có sự khác nhau:

 Sử dụng nhiều loại nhựa khác nhau, thông thường dùng nhựa polime; hàm lượng nhựa thay đổi từ 5^7%, và sử dụng phụ gia sợi cho hỗn hợp để chống chảy nhựa;

PG 64/22

 Xây dựng lớp OGFCA có những đặc điểm sau:

 Chiều dày thường mởng hơn lớp bê tông nhựa chặt từ 2^5 cm

 Do chiều dày mởng, việc lu lèn cần có hướng dẫn cụ thể (Lu liên tục trên mặt, dùng lu bánh thép tĩnh)

 Hiện tượng hư hởng xảy ra do cơ chế nứt và vệt bánh xe là điển hình nhất Vệt lún sâu trung bình 1,25cm sau 10-12 năm cho những tuyến đường

có lượng giao thông cao trên 10.000 ADT/mỗi làn xe

 Bảo dưỡng độ nhám lớp OGFCA: bằng cách dùng bơm cao áp làm sạch

Năm 2003, ADOT (Arizona Department of Transportation) tiến hành thí điểm dự án mặt đường vật liệu OGFCA với mục tiêu làm giảm tiếng ồn trên mặt đường, gọi là “mặt đường giảm ồn” Thực nghiệm chỉ ra rằng mức

độ giảm ồn cho hai loại vật liệu OGFCA bị thay đổi khi bề mặt bị lún

Bảng 1.2: Tiêu chuẩn cấp phối cốt liệu OGFCA của bang Arizona-Mỹ [16]

Kích cỡ mắt sàng

vuông (inch)

Kích cỡ mắt sàng vuông (mm) ACFC ACFC cải tiến ACFC-AR

• Đặc trưng bê tông nhựa rỗng (PA) hai lớp:

Hà Lan, Đan Mạch và Pháp đang sử dụng hoặc thử nghiệm với hai lớp mặt đường bê tông nhựa rỗng bao gồm một lớp mặt rỗng nằm dưới lớp OGFCA có bề mặt chặt hơn Lớp dưới có cỡ hạt d=11-14 mm với chiều dày 4,0-5,0 cm, lớp trên có cỡ hạt d= 6-8 mm với chiều dày 2,5-3,0 cm

Việc sử dụng lớp bê tông nhựa rỗng bên trên có tác dụng như bộ lọc nhằm làm giảm thêm đáng kể sự tắc nghẽn có thể của lớp bên dưới Lớp bên dưới phải luôn luôn hở để nước có thể di chuyển một cách nhanh chóng ra khởi đường bằng cách chảy qua các lớp theo chiều ngang Loại bề mặt này thường giới hạn sử dụng cho các tuyến đường có tốc độ cao kết hợp lượng mưa lớn và hoạt động lốp xe có thể ngăn dòng chảy tự do Tuổi thọ trung bình dự đoán trong khoảng 7-9 năm và không bị rạn nứt

Vật liệu OGFCA được sử dụng làm lớp tạo nhám trên đường cao tốc, đường băng và các tuyến đường qua hầm [44],[45] Trung tâm nghiên cứu đường ô tô của Bỉ (Belgian Road Research Center - BRCC) đã nghiên cứu thiết kế thành phần vật liệu, thi công và đánh giá khả năng làm việc của vật liệu OGFCA

Giá trị độ rỗng dư thiết kế cho vật liệu OGFCA từ 19 đến 25% [37], chất kết dính là polime hàm lượng nhựa từ 4,5% đến 6,5%, và chiều dày lớp OGFCA từ 3,0^4,0 cm Mục đích sử dụng vật liệu này nhằm giảm ồn hoặc với mục đích thoát nước

Bảng 1.3: Thành phần vật liệu hai lớp OGFCA của Châu Âu [16]

• Japan, Korea, India

Viện phát triển hạ tầng Nhật Bản sử dụng vật liệu OGFCA xây dựng lớp mặt trên tuyến cao tốc ở Malaixia nhằm thử nghiệm, phát triển và chuyển giao công nghệ xây dựng vật liệu này Việc xây dựng thí điểm ngoài mục tiêu không chỉ giới thiệu mà còn phổ biến sử dụng loại vật liệu này ở các nước đang phát triển

Hàn quốc, Ản Độ và Malaixia rất quan tâm loại vật liệu này do những tiện ích của nó và đưa các chỉ tiêu kỹ thuật đánh giá chất lượng OGFCA theo tiêu chuẩn Châu Âu vào nước mình để ứng dụng Loại nhựa đường sử dụng là polime, cốt liệu và chất phụ gia sợi; mẫu đầm Marshall 50 chày/mặt

Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu cho vật liệu OGFCA của Nhật bao gồm:

6 Cường độ chịu kéo gián tiếp (ITS): 5^10 kg/cm2;

Bảng 1.4: Thành phần cấp phối cốt liệu của OGFCA theo tiêu chuẩn của các

nước Nhật Bản, Hàn Quốc và Ân Độ [16]

Kích cỡ mắt sàng (mm) Thành phần hạt lọt sàng (%) theo khối lượng

do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi phương tiện lưu hành với tốc độ cao nên việc sử dụng lớp mặt đường BTN thông thường không thể đảm bảo độ nhám theo yêu cầu về an toàn giao thông Việc áp dụng hỗn hợp BTN

sử dụng các loại vật liệu nhựa đường cải thiện polime phù hợp để sản xuất các loại bê tông nhựa phủ mặt có độ nhám lớn, độ bền cao là hết sức cần thiết

Có nhiều biện pháp để tăng độ nhám, sức kháng trượt của mặt đường

bê tông nhựa Chọn lựa cách nào là tuỳ vào mức độ quan trọng của con đường, điều kiện vật liệu, trình độ công nghệ, thiết bị có sẵn và chi phí xây dựng nó Giải pháp hữu hiệu nhất để tăng độ nhám cho lớp mặt đường là dùng một lớp phủ tạo nhám mỏng, rất mỏng hoặc cực mỏng (khoảng 1,5cm - 3cm) bằng bê-tông nhựa có hỗn hợp cốt liệu gián đoạn, với độ rỗng khá lớn (12% đến 15%), độ chịu bào mòn cao và dùng chất dính kết là nhựa polime

Lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime cần phải đạt được các yêu cầu sau:

 Độ chống trơn trượt cao, an toàn cho phương tiện giao thông trên đường

 Giảm tiếng ồn, giảm bắn bụi nước từ phương tiện giao thông

 Thoát nước rất tốt

 Lớp nhũ tương Polyme phải ngăn được nước thấm từ trên xuống

 Có tuổi thọ cao hơn BTN thông thường

 Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thấp

Lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime cũng đã được thử nghiệm trên một số tuyến đường có tốc độ xe chạy cao như: Flexxipave của ESSO - Singapo trên đường Bắc Thăng Long - Nội Bài cuối năm 1994, lớp phủ mỏng

có độ nhám cao tại quốc lộ 51 năm 1997, đường Pháp Vân - Cầu Giẽ năm

2001, lớp bê tông nhựa tạo nhám công nghệ thuộc loại tiên tiến nhất hiện nay – Novachip của Mỹ trên đường Bắc Thăng Long - Nội Bài năm 2008 và gần đây nhất là lớp bê tông nhựa tạo nhám công nghệ SMA trên cầu Thăng Long năm 2009 Trong các công nghệ trên đây thì công nghệ SMA có vẻ bị lép vế hơn so với các công nghệ khác do sự cố “nứt” trên công trình thử nghiệm và khả năng chống bắn tóe kém hơn Qua các đoạn rải thử nghiệm trên đây, Bộ

GTVT đã có các đánh giá kết quả ban đầu và quyết định lựa chọn công nghệ NovaChip để tạo lớp phủ tạo nhám siêu mỏng cho đường cao tốc đầu tiên ở nước ta – đó là đường cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương

Novachip ™ đã được sử dụng cho các tuyến đường cao tốc, các tuyến đường có lưu lượng xe lớn và các tuyến quốc lộ Nó cũng được sử dụng thành công trong các khu vực cạnh bó vỉa và cửa thu nước trong khu vực đô thị Công dụng chính của công nghệ này là dùng để tạo ra lớp phủ mỏng, tạo nhám và độ bằng phẳng mặt đường trên các loại mặt đường cũ Công nghệ NovaChip thường được sử dụng làm lớp phủ trên mặt đường có xe chạy với tốc độ cao, lưu lượng xe lớn, trên đường cao tốc và các quốc lộ quan trọng

Bộ Giao thông vận tải đã ban hành Quy trình Công nghệ thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao (22 TCN 345 - 06), Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22 TCN 319 - 04) Đây là văn bản pháp lý giúp cho các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư, các nhà thầu thi công

có thể áp dụng có kết quả lớp phủ tạo nhám trên các quốc lộ quan trọng và đường cao tốc và các nhà máy chế tạo nhựa bitum cải thiện bằng polime cũng

đã được xây dựng và sản xuất (ở Cửa lò, Hố Nai, Đồng Nai, Gò Dầu…), có thể đáp ứng nhu cầu sắp tới trong xây dựng đường ở nước ta

Việc áp dụng thử nghiệm lớp mặt đường có độ nhám cao sử dụng nhựa đường cải thiện bằng polime cũng đã được thực hiện từ những năm 90 Việc

áp dụng công nghệ nào cho điều kiện Việt Nam đến nay không còn xa lạ gì về mặt kỹ thuật, tuy nhiên nó còn trở ngại phải được cân nhắc trong vấn đề kinh

tế và dây chuyền thiết bị hiện có Hy vọng rằng trên những quốc lộ quan trọng

và mạng lưới đường cao tốc sắp xây dựng sẽ sử dụng rộng rãi và có hiệu quả lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime để góp phần nâng cao chất lượng của đường và nhất là vấn đề bảo đảm an toàn giao thông

1.3 Tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng khai thác mặt đường BTN và mặt đường bằng BTN có độ nhám cao trên cao tốc

1.3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công và nghiệm thu

Bộ Giao thông vận tải đã ban hành Quy trình Công nghệ thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao (22 TCN 345 - 06), Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22 TCN 319 - 04) Quyết định số 3287/QĐ-BGTVT ngày 29/10/2008 về việc ban hành Quy định tạm thời về

kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp phủ siêu mỏng tạo nhám trên đường ô tô

1.3.2 Phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng khai thác mặt đường BTN và mặt đường bằng BTN có độ nhám cao trên cao tốc

Để kiểm tra đánh giá chất lượng khai thác mặt đường BTN và mặt đường BTN có độ nhám cao trên cao tốc, thông thường được kiểm tra đánh giá theo 03 tiêu chuẩn sau đây: (1) Tiêu chuẩn về kích thước hình học; (2) Tiêu chuẩn về độ bằng phẳng; (3) Tiêu chuẩn về độ nhám mặt đường

 Tiêu chuẩn về kích thước hình học được kiểm tra khống chế các sai số cho phép theo quy định tại Bảng 1.5

Bảng 1.5 Sai số cho phép về kích thước hình học [3][4]

TT Hạng mục Phương pháp Mật độ đo Sai số cho

phép

Tỷ lệ điểm đo đạt yêu cầu

1 Bề rộng Thước thép 100 m / mặt cắt - 5 cm ≥ 95 %

2 Độ dốc ngang Máy thủy bình 100 m / mặt cắt ± 0,0025 ≥ 95 %

 Tiêu chuẩn về kiểm tra độ bằng phẳng mặt đường: sử dụng thiết bị đo IRI để kiểm tra độ bằng phẳng Trường hợp chiều dài đoạn thi công LPSMTN nhỏ hơn hoặc bằng 1 Km thì kiểm tra bằng thước 3 mét Tiêu chuẩn nghiệm thu quy định tại Bảng 1.6

Bảng 1.6 Tiêu chuẩn nghiệm thu độ bằng phẳng [3][4]

1 Độ bằng phẳng IRI 22 TCN 277: 2001 Toàn bộ chiều

số khe hở còn lại không quá 5 mm

 Tiêu chuẩn kiểm tra đánh giá độ nhám mặt đường theo phương pháp rắc cát và sức kháng trượt mặt đường đo bằng con lắc Anh Tiêu chuẩn nghiệm thu quy định tại Bảng 1.7

Bảng 1.7 Tiêu chuẩn nghiệm thu độ nhám mặt đường [3][4]

đo

điểm đo đạt yêu cầu

LPSMTN loại A

LPSMTN loại B và C

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC BẢO TRÌ, SỬA CHỮA MẶT ĐƯỜNG VÀ LỚP PHỦ BTN CÓ ĐỘ NHÁM CAO TRÊN CAO TỐC

TP.HỒ CHÍ MINH – TRUNG LƯƠNG

2.1 Giới thiệu khái quát về đường ô tô cao tốc Tp HCM – Trung Lương

2.1.1 Khái quát về dự án

Dự án có tổng chiều dài xây dựng 62km, được xây dựng với quy mô:

 Chiều dài tuyến cao tốc ~40km theo tiêu chuẩn đường cao tốc loại A, cấp

120 ứng với Vtk=120km/h Mặt cắt ngang quy hoạch gồm 8 làn xe cơ giới

và 02 làn dừng xe khẩn cấp Giai đoạn 1 xây dựng 4 làn cơ giới + 2 làn dừng xe khẩn cấp, Bnền= 25 – 26m

 Các tuyến đường nối: Tổng chiều dài ~ 22Km, trong đó:

+ Đoạn Tân Tạo – Chợ Đệm (9.6km) & Bình Thuận – Chợ Đệm (3.7km): đường cấp I đồng bằng, Vtk=80km/h; Mặt cắt ngang quy hoạch gồm 6 là

xe cơ giới và 2 làn xe thô sơ Giai đoạn 1 xây dựng 4 làn xe cơ giới và

02 làn xe thô sơ, Bnền= 22,2m

+ Tuyến nối Thân Cửu Nghĩa - Trung Lương (~ 8,8km): đường cấp II đồng bằng, Vtk=80km/h; mặt cắt ngang 4 làn xe cơ giới và 2 làn xe thô

sơ, Bnền= 21,6m

Hình 2.1 – Bình đồ tổng thể tuyến đường cao tốc Tp HCM-TL

2.1.2 Khối lượng xây dựng chủ yếu

 Tổng mức đầu tư: 9.884 tỷ VNĐ đồng / ~ 506 triệu USD

2.1.3 Hiện trạng về tình hình khai thác đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương

 Dự án đường cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương được đưa vào khai thác tạm thời từ tháng 2/2010, được Hội đồng NTNN chính thức nghiệm thu vào ngày 18/2/2011

 Việc thông xe dự án đã giải tỏa rất lớn lượng xe trên QL 1A, có tác động tích cực đến việc giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông và tai nạn giao thông trên QL1A trong thời gian vừa qua

 Lưu lượng xe quy đổi 60.000 xe/ngày đêm (vượt dự báo F/S năm 2010

là 43.885xe/ng.đêm) Các ngày cao điểm lễ, tết lưu lượng ≈ 65.000 xe/ng.đêm Chứng tỏ sự đúng đắn và hiệu quả cao của quyết định đầu tư Dự

án

 Công tác quản lý đường cao tốc: là tuyến đường cao tốc đầu tiên của Việt Nam, với phương châm "vừa làm vừa rút kinh nghiệm" trong thời gian qua, mặc dù vẫn còn một số tồn tại, bất cấp nhưng các lực lượng tham gia quản lý đến nay đã phối hợp khá nhịp nhàng, hiệu quả; đảm bảo an toàn cho việc khai thác tuyến đường

 Tình hình lưu thông trên tuyến: dần đi vào ổn định, người tham gia giao thông đã nhận thức và làm quen với cách thức lưu thông trên tuyến cao tốc

 Chính quyền địa phương và Bà con dọc tuyến cũng đã dần làm quen với hình thức mới trong công tác quản lý giao thông trên đường cao tốc; đã từng bước hình thành thói quen sinh hoạt tự giác chấp hành trong khu vực của đường cao tốc Tình hình trật tự trị an khu vực được cải thiện

 Sau khi thông tuyến nối Bình Thuận - Chợ Đệm, trong một số thời điểm nhất định đã xuất hiện tình trạng "quá tải" của tuyến cao tốc Tần xuất xuất hiện tình trạng này đã tăng dần trong thời gian gần đây

2.1.4 Lưu lượng xe

 Ngày đầu thông xe ≈30.000 xe/ngày đêm, tăng dần theo từng ngày

 Hiện nay trung bình tính ra xe quy đổi ≈60.800 xe/ngày đêm Tổng hợp

số liệu xe:

Bảng 2.1: Thống kê lưu lượng xe trên đường cao tốc Tp HCM-TL thời gian

đầu đưa vào khai thác sử dụng

Xe từ > 31 ghế; Xe tải

từ 4 - 10 tấn

Xe tải 18T xe Containerb

10-20 fit

Xe tải >

18T, xe Container

2.2.1 Kết cấu áo đường tuyến cao tốc Tp HCM-TL

Gồm các lớp vật liệu như sau (thứ tự từ trên xuống dưới):

 Cấp phối lớp phủ siêu mỏng tạo nhám Loại C

 Chiều dày lớp phủ siêu mỏng tạo nhám 2,2cm

2.2.2.1 Tiêu chuẩn vật liệu NovaChip

 Nguồn vật liệu bao gồm đá 10x19, đá 5x10, đá 0x5 (hay còn gọi là cát xay), bột khoáng, nhựa đường, nhũ tương Novabound sao cho phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật đề ra

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm [3][4]

TT Các chỉ tiêu Đơn vị Yêu cầu Phương pháp thí nghiệm

1 Độ hao mòn Los Angeles % max 25 TCVN 7572-12 : 2006

6 Hàm lượng hạt mềm yếu,

7 Độ dính bám của đá với

nhựa đường Cấp độ min cấp 4 22 CN 279 : 2001

 Cát xay: được nghiền (xay) từ đá gốc sản xuất ra đá dăm, có kích cỡ lọt sàng 4,75 mm Không sử dụng cát thiên nhiên Các chỉ tiêu cơ lý của cát xay được quy định tại Bảng 2.2

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát xay dăm [3][4]

nghiệm

1 Mô đun độ lớn - min 2 TCVN 7572-2 : 2006

2 Hệ số đương lượng cát (ES) % min 50 AASHTO T 176

3 Độ góc cạnh (độ rỗng của cát

ở trạng thái không đầm) % min 45 22 TCN 356 : 2006

4 Hàm lượng sét cục % max 0,5 TCVN 7572-8 : 2006

 Bột khoáng:

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng dăm [3][4]

3 Chỉ số dẻo (của bột khoáng

nghiền từ đá các bô nát) % max 4,0 AASHTO T89, T90

 Nhựa đường polymer:

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa đường polyme

(theo từ 22 TCN 319 : 2004)

PMB-I PMB-II PMB-III

1 Nhiệt độ hóa mềm (Phương pháp

vòng và bi)

°C min 60 min 70 min 80

2 Độ kim lún ở 25 °C 0,1mm 50 ÷ 70 40 ÷ 70

3 Nhiệt độ bắt lửa °C min 230

4 Lượng tổn thất sau khi đun nóng ở

163 °C trong 5 giờ

% max 0,6

5 Tỷ lệ độ kim lún của nhựa đường sau

khi đun nóng ở 163 °C trong 5 giờ so

% min 60 min 65 min 70

10 Độ ổn định lưu trữ (gia nhiệt ở 163

°C trong 48 giờ, sai khác nhiệt độ

hóa mềm của phần trên và dưới của

Bảng 2.6 Tiêu chuẩn kỹ thuật nhũ tương nhựa đường polime dăm [3][4]

nghiệm

I Thí nghiệm trên mẫu nhũ tương

1 Độ nhớt Saybolt Furol ở 50 °C s 20 ÷ 125 22 TCN 354 : 2006

2 Độ ổn định lưu trữ, 24 giờ % max 1 22 TCN 354 : 2006

7 Hàm lượng hạt quá cỡ (thí nghiệm

6 Hàm lượng dầu % max 2 22 TCN 354 : 2006

II Thí nghiệm trên mẫu nhựa thu được sau khi chưng cất

- Độ góc cạnh (độ rỗng ở

trạng thái không đầm)

2 ngày/lần (và không quá 2500T hỗn hợp

LPSMTN/lần)

Thùng nấu nhựa sơ bộ

- Phần dư thu được sau khi chưng cất

2 ngày/lần (và khổng quá 2500T hỗn hợp

LPSMTN/lán)

Xi - téc trở nhũ tương, hoặc thùng chứa nhũ tương trén máy rải

LPSMTNMn)

- Xi - téc ưở nhũ tương, hoặc thùng chứa nhũ tương trên máy rải

2.2.2.2 Công nghệ thi công

Số lượng máy móc thiết bị phục vụ cho công tác rải thử và rải đại trà cụ thể như sau:

Bảng 2.7 Trang thiết bị phục vụ thi công lớp phủ siêu mỏng tạo nhám (Theo Hồ sơ KCS của đơn vị thi công lớp phủ BTN NovaChip)

tính

Sô lượng

8 Lao động phổ thông Người 10

9 Chuyên gia nước ngoài Người 06

- Phối hợp các công việc để thi công:

- Yêu cầu về thiết bị thi công

 Xe vận chuyển nhũ tương nhựa đường polime là loại xe có xi - téc, có khả năng đảm bảo được nhiệt độ của nhũ tương nhựa đường polime trong quá trình vận chuyển Nhiệt độ của nhũ tương nhựa đường polime khi vận chuyển theo khuyến cáo của nhà sản xuất nhũ tương nhựa đường polime (khoảng nhiệt độ tham khảo từ 50 °C ÷ 80 °C)

 Xe vận chuyển hỗn hợp LPSMTN là loại xe tự đổ có thùng xe bằng kim loại, phải có bạt che phủ

- Trong qua trình thi công nhũ tương nhựa đường Polymer phải luôn đảm bảo có nhiột độ từ 50 - 80°c, hoặc theo công bố cùa nhà sản xuất, tỷ lộ tưới nhũ tương được điều chỉnh trên máy rải sao cho tỷ lệ tưới đảm bảo theo yêu câu

- Trước khi rải bàn là cùa máy rải phải được sấy nóng

- Tốc độ rải thông thường từ 10 - 30 m / phút, tuỳ thuộc vào công suất trạm trộn để điều chỉnh tốc độ rải cho hợp lý, đối với đoạn rải thử lựa chọn tốc độ rải 16 m/phút

- Sau khi rải xong phải tiến hành lu lèn ngay để tránh nhiệt giảm xuống thấp, nhiệt độ hỗn hợp cho vào máy rải và nhiột độ lu lèn xem bảng 10

- Số lượng lượt lu từ 1-3 lượt / điểm, lu từ thấp sang cao, vột lu sau đè lên vột lu trước từ 20-30cm, lu phải có hệ thống phun nước dạng sương mù để chống dính bánh lu

- Trong quá trình rải thừ lấy mẫu hỗn hợp để kiểm tra lại các chỉ tiêu theo quy định

2.3 Các dạng hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường cao tốc

Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương

2.3.1 Các dạng hư hỏng mặt đường BTN

- Dự án đường cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương được đưa vào khai thác tạm thời từ tháng 2/2010, được Hội đồng NTNN chính thức nghiệm thu vào ngày 18/2/2011 Trong quá trình khai thác tạm thời vừa qua, do đang thuộc thời gian bảo hành công trình nên công tác sửa chữa hư hỏng do Nhà thầu thi công tự thực hiện Một số công việc sửa chữa nhỏ (như sửa chữa tôn sóng, DPC, …) do Trung tâm QLTT đường cao tốc chịu trách nhiệm thực hiện

- Theo quy định, thời gian bảo hành của các đơn vị thi công sẽ kết thúc vào ngày 03/2/2012 Tổng công ty Cửu Long đã được Bộ GTVT giao tiếp tục

quản lý, bảo trì dự án (văn bản số 7331/BGTVT-TC ngày 08/11/2011 của Bộ

GTVT)

- Dự án đường ô tô cao tốc Tp Hồ Chí Minh – Trung Lương là đường cao tốc đầu tiên tại Việt Nam được đưa vào khai thác theo đúng tiêu chuẩn Qua thời gian gần 02 năm quản lý tạm thời đường cao tốc, với tổng chiều dài 62.1km, trong đó phần cao tốc là 39,8Km (nền đường đắp 24.1Km, cầu cạn 15.7Km) Mặt đường BTN có độ nhám cao trên cao tốc xuất hiện một số các

hư hỏng cục bộ với các dạng hư hỏng khác nhau:

(1) Ổ gà nhỏ;

(2) Một chuổi các ổ gà liên tiếp;

Các hư hỏng này xuất hiện chủ yếu về mùa mưa

2.3.2.1 Đánh giá quá trình khai thác tuyến cao tốc

 Lưu lượng xe: Lương lượng xe trên tuyến vào thời điểm khai thác tạm

thời không thu phí đạt 70,875 xe/ng.đêm (vượt dự báo F/S năm 2010 là 43.885 xe/ng.đêm) Và hiện nay đang khai thác thu phí trung bình là 31.818

xe/ng.đêm

 Chỉ số phục vụ: Tại biên bản sơ kết ngày 24/11/2011 các lực lượng

Trung tâm QLCT, Cục CSGT ĐSĐB, CSGT & các Ban ATGT các tỉnh Long

An, Tiền Giang đã thống nhất “tuyến cao tốc khai thác êm thuận, an toàn hơn

so với tuyến đường quốc lộ, chưa có tai nạn giao thông xảy ra do tình trạng

kỹ thuật của mặt đường” Đồng thời theo đánh giá của chuyên gia Nhật bản

ông Mikio Orikasa (O&M specialist of JICA Study Team) thì đường cao tốc

Tp HCM – Trung Lương là tuyến đường an toàn (có chỉ số traffic accident

ratio = 43.49 ≤ 65 theo tiêu chuẩn Nhật – Báo cáo đánh giá tháng 11/2011 của ông Mikio Orikasa)

2.3.2.2 Tình hình hư hỏng cục bộ một số vị trí mặt đường

 Sau khi đưa dự án vào khai thác tạm thời khoảng 5 tháng, dự án đã xuất hiện một số vị trí hư hỏng mặt đường (ổ gà) nằm rải rác trên tuyến cao tốc đoạn tuyến từ km23  km33, tổng số diện tích mặt đường có ổ gà chiếm khoảng 0,2% diện tích mặt đường của Dự án

 Sau khi xuất hiện ổ gà, Tổng công ty Cửu Long đã chỉ đạo Tư vấn giám sát & các đơn vị Tư vấn thí nghiệm, Nhà thầu tổ chức kiểm tra hiện trường; tiến hành các thí nghiệm (Đo E từng lớp vật liệu; khoan lấy mẫu thí nghiệm)

để đánh giá nguyên nhân và tổ chức sửa chữa nhằm đảm bảo an toàn

2.3.2.3 Đánh giá nguyên nhân hư hỏng mặt đường Bê tông nhựa của Dự

án

Căn cứ báo cáo kết quả thí nghiệm, báo cáo của Tư vấn giám sát & của các Đơn vị liên quan, Tổng công ty Cửu Long đã tổng hợp các nguyên nhân báo cáo và được Bộ GTVT kiểm tra thống nhất tại văn bản số 231/BGTVT-CQLXD ngày 11/01/2012

Tổng hợp các nguyên nhân gây nên hư hỏng cục bộ mặt đường như sau:

(1) Lưu lượng xe:

 Lưu lượng xe thực tế giai đoạn khai thác tạm thời (chưa thu phí) là 70,875 xe/ng.đêm, vượt xa so với dự báo của Tư vấn trong thiết kế (~ 2lần, vượt dự báo F/S năm 2010 là 43.885 xe/ng.đêm), trong đó lượng xe

quá tải chiếm đến 20% (Nguồn: kết quả cân xe trên tuyến cao tốc của Tư

vấn Jica phục vụ nghiên cứu giao thông cho dự án cao tốc Bến Lức - Long Thành vào T7/2011), đặc biệt có nhiều loại xe vượt tải, có tổng tải

trọng lên đến 120T (như xe chở thép ) vượt quá lớn so với tải trọng thiết kế

 Các xe tải lại thường lưu thông trên 1 làn xe, làm cho tải trọng trùng phục liên tục trên 1 vệt bánh xe của mặt đường dẫn đến thường hư hỏng tại vệt

xe tải

(2) Thời tiết: Khu vực có 06 tháng mùa mưa/năm Vì vậy trong quá trình thi

công mặc dù đã thực hiện các biện pháp đảm bảo chất lượng theo quy định nhưng vẫn không thể tránh khỏi các ảnh hưởng liên quan do mưa (nhiệt độ thi công BTN giảm nhanh, độ ẩm cao )

(3) Chất lượng nhựa

Đây là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hư hỏng mặt đường cao tốc Hiện nay nhựa đường toàn bộ đều nhập khẩu thông qua các nhà phân phối

(Petrolimex; ADICO; Shell ), công tác quản lý và kiểm soát chất lượng theo

“quy định nội bộ” của từng hãng Thiếu sự quản lý, giám sát thống nhất về

chất lượng của Nhà nước Đặc biệt là sẽ cực kỳ nguy hiểm cho dự án khi dùng

BTN thương phẩm mà thiếu quy trình quản lý chất lượng chặt chẽ

(4) Quá trình thi công

Tần xuất lấy mẫu để kiểm tra chất lượng BTN theo quy định hiện nay là 200T/mẫu (khoảng 200 mẻ trộn) do đó xác xuất một số mẻ trộn không đạt yêu cầu được đưa ra thi công mà không kiểm soát được về chất lượng là không thể tránh khỏi Với quy định này cộng với nếu đơn vị thi công dùng trạm trộn BTN cũ, công xuất nhỏ thì không tránh khỏi một số mẻ trộn không được đồng nhất

2.4 Công nghệ bảo trì sửa chữa mặt đường và các lớp phủ mặt đường

đã và đang áp dụng

2.4.1 Sửa chữa các khe nứt lớn và “ổ gà”

 Xác định nguyên nhân và phạm vi hư hỏng cần sửa chữa Phạm vi cần sửa chữa có bề rộng tối thiểu 1 làn xe với chiều dài tối thiểu là 20m theo phương dọc đường (từ vùng hư hỏng ra mỗi phía ít nhất 10m) để đảm bảo có thể thi công bằng cơ giới

 Dùng hỗn hợp bê tông nhựa (BTN) làm vật liệu để vá ổ gà và sửa vết nứt lớn Ngoài lớp bê tông nhựa thông thường, lớp bê tông nhựa tạo nhám có thể

sử dụng bê tông nhựa có độ nhám cao theo tiêu chuẩn 22TCN 345-06 hoặc theo công nghệ siêu mỏng tạo nhám quy định tại quyết định số 3287/QĐ-BGTVT ngày 29/10/2008 của Bộ GTVT

+ Tiến hành thi công hoàn trả các lớp BTN đến cao độ thiết kế theo đúng các yêu cầu kỹ thuật quy định

+ Đối với lớp BTN tạo nhám: sau khi thảm lớp BTN hạt mịn bằng cao

độ mặt đường, lập kế hoạch hoàn trả lớp BTN tạo nhám bằng cách: cào bóc mặt đường BTN với chiều sâu dày 2,2cm sau đó thi công hoàn trả lớp BTN tạo nhám theo quy định

+ sử dụng công nghệ thi công và nghiệm thu theo quyết định số 3287/QĐ-BGTVT ngày 29/10/2008, lớp nhựa dính bám phải dùng nhũ tương nhựa polyme, hoặc sử dụng lớp BTN có độ nhám cao theo đúng các yêu cầu kỹ thuật quy định tại tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu lớp phủ BTN có độ nhám cao 22TCN 345-06

 Mặt đường sau khi sửa chữa cần phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật: độ

gồ ghế quốc tế IRI, chỉ số kháng trượt… làm cơ sở nghiệm thu