CHƯƠNG 2 CÔNG tác CHUẨN bị THI CÔNG và PHƯƠNG án THI CÔNG nền ĐƯỜNG

Vị trí vai trò, nhiệm vụ và yêu cầu chung đối với nền đường đã được giới thiệu trong bài thiết kế nền đường, yêu cầu cốt lõi là trong bất kỳ tình huống nào, nền đường cũng phải có đủ cường độ và độ ổn định, đủ khả năng chống được tác dụng phá hoại của các nhân tố bên ngoài. Yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới cường độ và độ ổn định của nền đường là tính chất đất của nền đường, phương pháp đắp, chất lượng đầm nén, biện pháp thoát nước và biện pháp bảo vệ nền đường

Chương 2 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG

2.1 Công tác chuẩn bị thi công nền đường

2.1.1 Khôi phục cọc định phạm vi thi công

- Công tác thi công nền đường thường bắt đầu chậm hơn công tác khảo sát thiết kế 1 thời gian

- Khôi phục tại thực địa những cọc chủ yếu xác định vị trí tuyến đường thiết kế (KM, H, N, Đ, TĐ, TC, PG)

- Đo đạc kiểm tra và đóng thêm cọc phụ ở những đoạn các biệt để tính khối lượng đất được chính xác

- Dùng cọc nhỏ đóng ở những vị trí 100m và cọc phụ cứ (0,51)km đóng các cọc

to để dễ tìm, đóng cọc TĐ, TC, PG, Đ của đường cong

- Đóng các cọc nhỏ trong đường cong khoảng cách tuỳ theo bán kính

+ R < 100m; 5m đóng 1 cọc

+ R = 100500m; 10m đóng 1 cọc

+ R > 500m; 20m đóng 1 cọc

- Tại cọc đỉnh đóng (Hình 2.1)

T

20m

20m

T

10m

10m

Đ

PG

Đ

PG

P

1

5 5

4 3 2

1

4

Hướn

g đư ờng c ũ

Hư ớn

g đươ øng m ới

Hướn

g đươ øng cu

Hươ ùng đườn

g mới

a) b)

Hình 2.1: Cố định đỉnh đường cong.

a) Trường hợp phân cự lớn

b) Trường hợp phân cự nhỏ

- Trên cọc phụ ghi (Đ, K, T, R, P, )

- Nơi đường thẳng cần dời cọc H ra khỏi phạm vi thi công, trên các cọc này ghi thêm l khoảng cách rời

- Trong khảo sát đã đặt các mốc đo cao cách nhau 1015km, khi khôi phục tuyến cần phải đặt thêm các mốc đo cao tạm thời, khoảng cách giữa chúng bằng 3km

ở vùng đồng bằng, 2 km ở vùng đồi và 1 km ở vùng núi Ngoài ra còn phải đặt các

mốc đo cao ở đoạn vượt sông, ở nền đắp cao, nơi có công trình cầu, cống kè, ở các chỗ đường giao nhau khác độ cao v.v

- Để giữ được các cọc H trong suốt thời gian thi công cần rời nó ra khỏi phạm

vi thi công, trên các cọc này phải ghi thêm khoảng cách dời chỗ

- Trong quá trình khôi phục tuyến đường còn phải xác định phạm vi thi công, những chỗ cần phải chặt cây cối, dời nhà cửa, nơi làm các công trình, chỗ đặt thùng đấu mỏ đất, vật liệu, … gianh giới của phạm vi thi công được đánh dấu bằng cách đóng cọc hoặc bằng các biện pháp khác Cần phải vẽ sơ đồ phạm vi thi công có ghi đầy đủ ruộng, vườn, nhà cửa, công trình phải dời hoặc phá để phê duyệt và tiến hành đền bù

2.1.2 Dọn dẹp tuyến

Trước khi bắt đầu công tác làm đất cần phải dọn sạch cây, cỏ, các lớp đất hữu

cơ, các tảng đá to… trong phạm vi thi công

a) Dọn đá tảng to

Các hòn đá to nằm nơi cản trở thi công, nền đào, mỏ đất, thùng đấu, hoặc nằm ở nền đắp có chiều cao < 1,5m đều phải dọn đi

Biện pháp :

- Đá có thể tích V > 1,5m3 dùng thuốc nổ để phá vỡ

- Đá có V < 1m3 dùng máy ủi để đào, lật ngược và húc đầy khỏi phạm vi thi công

- Đá to hơn phải dùng máy kéo và dây cáp

- Đá có  < 50cm dùng máy xúc để dọn hoặc dùng nhân lực để dọn

b) Dọn cây cối

- Đối với cây cối có thể dùng các phương tiện và phương pháp:

+ Dùng máy ủi, máy kéo để làm đổ cây, chặt và cưa cây hoặc dùng bộc phá để dọn, …

+ Máy ủi có thể húc đổ các cây có   40cm, có thể húc đổ một lần hai ba cây có  < 20cm

+ Máy kéo có thể kéo ngả những cây có   30cm, kéo ngả từng cây hoặc nhiều cây

+ Các cây nhỏ thường dùng máy cắt cây hoặc máy đào dọn gốc cây, cưa, rìu, dao, búa…

- Chú ý:

+ Khi dọn cây bằng máy ủi, các cây có  > 40cm phải dọn bằng thuốc nổ trước

+ Khi thi công bằng bộc phá phải phát quang, dọn sạch các đường di chuyển và đường rút của bộ phận đánh bộc phá, chú ý các dây rừng phải cắt cho đứt

+ Nền đường đắp cao >1,5m, chỉ cần cưa đổ cây, có thể để lại gốc cây với chiều cao không quá 1520cm so với mặt đất; đối với nền đắp  1,5m phải đào dọn cả gốc cây trước khi đắp Để đào gốc cây có thể nổ mìn với gốc cây có  > 50cm, hoặc dùng máy đào gốc, máy ủi, máy kéo

+ Sau khi dọn sạch cây và gốc cây thì phải đào rễ cây, nhằm bảo đảm năng suất cho máy làm đất và tránh làm hỏng máy, để đào rễ dùng máy xới đất

c) Dọn cỏ và đất hữu cơ

- Cỏ phải được dẫy sạch

- Đất hữu cơ phải dọn đi ở những nơi nền đắp có chiều cao 1m và ở thùng đấu, mỏ đất

- Chiều sâu lớp đất hữu cơ phải dọn đi thường dày từ 820cm

- Đất hữu cơ có thể dọn bỏ đi, có thể được giữ lại thành từng đống, sau dùng để trồng cỏ gia cố ta luy nền đường và để rải vào thùng đấu hoặc mỏ đất khi cần phải trồng trọt

- Để dọn đất hữu cơ có thể dùng phương tiện thủ công, hoặc dùng máy ủi, máy xúc chuyển

d) Dọn dẹp các vật thể khác

Nhà cửa, mồ mả, ruộng vườn, đường dây điện, đường ống , trong phạm vi thi công nền đường phải được rời hoặc phá bỏ Những công trình cần bảo vệ như đường ống, đường dầy cần có biện pháp bảo vệ trong quá trình di chuyển hoặc thi công

2.1.3 Đánh dấu lên khuôn nền đường

Lên khuôn nền đường còn gọi là lên ga nền đường, lên khuôn là để đánh dấu kích thước nền đường, cụ thể là đánh dấu các điểm chủ yếu của trắc ngang như kích thước đào đắp ở tim, vị trí chân ta luy đắp, đỉnh ta luy đào, đống đất đổ, thùng đấu… Lên khuôn để làm mẫu cho thi công bảo đảm đúng với kích thước thiết kế

a) Phương pháp xác định vị trí ta luy

Một số phương pháp xác định vị trí ta luy khi lên khuôn đường:

- Dùng sào và thước đo mái dốc :

+ Đường đào:

Từ tim nền đường đo thăng bằng sang mỗi bên một đoạn (B/2)+br đóng 2 cọc tại mép ngoài của rãnh

Đặt sào 1 tại I với độ dốc sào bằng 1/m (bằng dộ dốc vách nền đào) dùng thước đo dốc vách kiểm tra

Lấy trên sào 2 một đọan h, đánh dấu lại, đặt sào 2 thẳng đứng một đầu chạm đất, sau đó xê dịch sào 2 dọc theo sào 1 cho tới khi vạch dấu tiếp xúc với sào 1 là được, chân sào 2 là đỉnh của dốc vách ta luy

Tại cọc K cũng làm tương tự như vậy ta xác định được đỉnh dốc vách thứ 2 Trị số hvà h được tính theo h và hc

r

2

Trong đó:

h: Chiều sâu nền đào tại tim nền đường, còn i1 hoặc đo trực tiếp bằng thước thủy bình

b r B/2

B/2

1

4

2 3

Hình 2.2: Lên khuôn nên đường đào.

+ Đường đắp:

Đo từ tim ra một đoạn bằng B/2, đo hc và tính được h

Đánh dấu h vào sào 1 dựng thẳng đứng tại I

Từ độ cao h dựng sào 2 theo độ dốc 1/m (bằng độ dốc cạnh nền đắp) dùng thước đo dốc vách kiểm tra, ta xác định được chân dốc cạnh tại nơi tiếp xúc chân sào

2 với mặt đất tự nhiên

Xác định chân dốc cạnh bên kia cũng làm tương tự

B/2 B/2

1/m 1/m

h đa

B

i1

I

K

1 2

Mặt đường 4

3

Hình 2.3: Lên khuôn nên đường đắp.

Chú ý :

Nếu đường đào sâu quá hoặc đắp cao quá có thể dùng phương pháp đo dần như sau:

Đường đào sâu:

Ta xác định mép ta luy nền đào tương tư như với nền đào thông thường do chiều sâu đào lớn do vậy căn cứ vào chiều sâu đào (h’), độ dốc vách ta luy sử dụng phương pháp nhích dần theo các cao độ h1, h2 sao cho:

h1+ h2+…+ hn= h (2.1)

K

i1

1/

1/m

h'1

h'2

hc

b r

B/2 B/2

Hình 2.4: Lên khuôn nên đường đào sâu.

Đường đắp cao:

Tương tự như nền đào sâu chỉ khác xác định cho nền đắp cao

i1

1/m

h 1

h'2

hc

1/m

1/m h'3

B/2

hđa

Hình 2.5: Lên khuôn nên đường đắp cao.

b) Dùng tính toán xác định đỉnh dốc vách, chân dốc cạnh

- Đường đào:

+ Công thức xác định khoảng cách từ tim đến đỉnh dốc vách:

chiều cùng i, i

; i i

h b 2

B L

chiều ngược i,

i ; i i

h b 2

B L

2 1 1 2 r 2

2 1 1 2 r 1





















(2.2)

Trong đó:

L1: là khoảng cách từ tim đến đỉnh dốc vách dưới

L2: là khoảng cách từ tim đến đỉnh dốc vách trên

B: là chiều rộng nền đường

br: là chiều rộng rãnh

h, h: là chiều sâu đào tại mép ngoài rãnh:

































r c

h h h

h h h

2 h

i1 là độ dốc ngang tự nhiên

i2 là độ dốc vách nền đào (i=1/m)



































r c

c

2

B h

h h h

h h h

B/2

hđa

i 2

=1/m

i

2 =1/m

Hình 2.6: Xác định đỉnh dốc vách.

- Đường đắp :

+ Công thức xác định

hc

B/2 B/2

i

2 =1/m

i 2

=1/m

B

Mặt đường

Hình 2.7: Xác định chân dốc cạnh

chiều ngược

i i ,

i i

h 2

B L

chiều cùng

i

i khi ,

i i

h 2

B L

2 1 1

2 2

2 1 1

2 1

khi

















(2.4)

- Chú ý :

+ Nếu nền đắp trên đất bằng (i1 = 0) ta có :

2 2

h 2

B L

+ Đối với nền đường 1/2 đào, 1/2 đắp: Bên đào làm theo đường đào, bên đắp làm theo đường đắp

2.1.4 Các phương pháp lên khuôn nền đường

Tài liệu dùng để lên khuôn nền đường là bản vẽ mặt cắt dọc, mặt bằng và mặt cắt

a) Lên khuôn nền đường khi thi công bằng thủ công

- Lên khuôn nền đường đắp:

+ Đóng ở tim đường một cọc và đánh dấu; từ cọc tim tại điểm đánh dấu cao độ đắp kéo một sợi dây gai ngang bằng sang 2 bên, mỗi bên bằng 1/2 bề rộng nền đường (nếu có mở rộng thì cộng thêm độ mở rộng), đóng cọc mép nền đường (vai đường) Xác định vị trí chân dốc cạnh, kéo dây từ cọc mép đường tới chân dốc cạnh

+ Chú ý: Trong đường vòng phải đo theo độ siêu cao và mở rộng để khi đắp không sai, thiếu; khi đánh dấu chiều cao đắp ở cọc tim phải tính đến cả hệ số độ lún của đất; nền đắp cao phải chia làm nhiều cấp, nên phải lên khuôn cho từng cấp cụ thể

- Lên khuôn đường đào: Ở tim đường đóng một cọc để làm mốc (cọc này khi đào để nguyên thành một cột đất, sau phá đi), đóng hai cọc mép ngoài của rãnh, đóng cọc vị trí đỉnh dốc vách trên và dưới

b) Lên khuôn đường khi thi công bằng xe máy

- Để thi công bằng xe máy, công tác lên khuôn có tầm quan trọng quyết định đến chất lượng hình học của nền đường, phải lên khuôn tất cả các cọc chính và cọc phụ (đối với nền đắp thấp), ở nền đắp cao được đóng cách nhau 20  40m Ở đường cong cách nhau 510m, công tác lên khuôn cho thi công bằng xe máy phải đảm bảo các yêu cầu sau :

+ Các cọc lên khuôn không bị máy phá hỏng

+ Cách lên khuôn phải phù hợp với đặc điểm làm việc của từng loại máy + Dễ dàng kiểm tra chất lượng nền đường, dễ dàng cho máy thi công

- Lên khuôn cho máy thi công không dùng phương pháp đóng cọc chăng dây như phương pháp lên khuôn cho thi công thủ công, mà phải dùng các cọc, sào tiêu và giá mẫu kiểm tra, có thể dùng các dụng cụ thô sơ như thước kiểm tra chữ A, bàn ngắm tự chế để lên khuôn

- Khi lên khuôn các cọc quan trọng (cọc đỉnh dốc vách, chân dốc cạnh…) phải

đo đạc hai lần, cọc lên khuôn có thể bằng gỗ hoặc tre

- Chú ý:

+ Bề rộng nền đắp cần phải cắm rộng hơn thiết kế (tùy theo phương tiện thi công) để sau này còn gọt bỏ và vỗ mái ta luy

+ Độ cao nền đường cũng phải tính cả độ cao phòng lún

+ Công nhân lái máy trước khi đưa máy vào thi công phải nắm chắc các cọc sào tiêu và giá mẫu kiểm tra cùng các ghi chú trên cọc, trong quá trình thi công bị mất cọc phải bổ sung lại ngay

- Một số phương pháp lên khuôn nền đường với các loại nền đường khác nhau

 Lên khuôn nền đường đào:

+ Cắm cọc đỉnh dốc, vách (ta luy đào) và cắm sào tiêu cao 1,52m cách mép

ta luy 0,51m để người lái máy nhìn thấy rõ Trên sào tiêu phải ghi rõ chiều sâu đào kể từ vị trí cọc đến cao độ thiết kế tim đường

b r

b r

hđa

L1+(0,5~1,0m) L2+(0,5~1,0m)

i 2

=1/m

i

2 =1/m

0,5~1,0m

B

Hình 2.8: Dời cọc đỉnh dốc vách lên khuôn nền đường đào khi thi công bằng xe máy.

+ Cọc tim phải rời ra ngoài, khi đào đất gần đến độ sâu thiết kế thì cần phải xác định chính xác độ sâu nền đào bằng cách đào các hố dọc theo tim đường và mép đường đến độ sâu thiết kế, rồi dùng nó để làm chuẩn

i1

1/m

4.2 4.1 3

1

2

Tim đường

Mặt cắt

Mặt bằng 77.2

Hình 2.9: Dời cọc tim đường lên khuôn nền đường đào khi thi công bằng xe máy.

 Lên khuôn nền đường đắp:

+ Cắm cọc chân dốc cạnh (ta luy đắp) và mép thùng đấu, phía ngoài các cọc ngoài vùng cắm các sào tiêu ghi rõ chiều cao đắp kể từ cọc đến cao độ thiết kế tim đường; trên sào tiêu có đặt các thanh ngang cao bằng cao độ thiết kế tim đường Cọc tim phải rời ra ngoài, khi đắp gần đến nơi lại cắm lại vào chỗ cũ

 1m 2~3m

1

2 3

Hình 2.10: Dời cọc chân dốc cạnh lên khuôn nền đường đắp khi thi công bằng xe máy.

c) Giá mẫu độ dốc ta luy

Để hướng dẫn cho công nhân lái máy làm đúng độ dốc ta luy, cần dựng các giá mẫu đơn giản làm bằng gỗ, tre nứa đặt ở đỉnh ta luy đào hay chân ta luy đắp, các giá mẫu này cùng đặt tại các vị trí có cọc chi tiết với khoảng cách giữa các giá mẫu là 30 50m, tùy theo địa hình và cấu tạo nền đường

1/m 1/m

i1

Hình 2.11: Giá mẫu độ dốc taluy

2.1.5 Bảo đảm thoát nước thi công nền đường

- Trong suốt quá trình thi công phải rất chú ý bảo đảm thoát nước để tránh các hậu quả xấu có thể xẩy ra như phải ngừng thi công một thời gian, giảm chất lượng thi công, phải làm thêm một số công tác do mưa gây ra hoặc có khi phải phá công trình để làm lại,

- Nội dung bảo đảm thoát nước thi công gồm :

+ Cần tổ chức thi công đầu tiên các công trình thoát nước có trong thiết kế, đồng thời có thể phải làm thêm một số công trình phụ như mương, rãnh tạm, chỉ dùng trong thời gian thi công, các công trình phụ này cần được thiết kế trong khi lập thiết kế tổ chức thi công nền đường

+ Trong mỗi công trình cụ thể cũng cần phải có những biện pháp kỹ thuật và tổ chức để bảo đảm thoát nước

+ Khi thi công nền đắp, phải bảo đảm cho bề mặt của nó có độ dốc ngang, để bảo đảm an toàn cho máy làm đường và ô tô chạy, trị số độ dốc ngang không quá 10%

+ Nền đào được thi công từ thấp lên cao và cần phải bảo đảm độ dốc cho bề mặt các lớp đào

+ Khi thi công rãnh biên, rãnh đỉnh, các mương thoát nước, cũng đi từ hạ lưu đến thượng lưu và chú ý bảo đảm độ dốc dọc, dốc ngang, nếu chiều rộng lớn

2.2 Các phương án thi công nền đường

- Khi thi công nền đường có thể vận dụng nhiều phương án thi công khác nhau Chọn phương án thi công nào phải xuất phát từ tình hình cụ thể và phải thỏa mãn được các yêu cầu sau :

- Máy móc và nhân lực phải được sử dụng thuận lợi nhất, phát huy được công suất tối đa của máy, phải có đủ diện thi công, bảo đảm máy móc và nhân lực làm việc được bình thường và an toàn

- Bảo đảm các loại đất có tính chất khác nhau đắp thành nền được theo từng lớp khác nhau và đặt độ chặt yêu cầu

- Bảo đảm nền đường thoát nước dễ dàng trong quá trình thi công

2.2.1 Phương án thi công nền đường đào

Khi thi công nền đào phải dựa vào kích thước nền đường, tình hình phân bố của đất trong phạm vị lấy đất đắp, điều kiện địa chất thủy văn và loại công cụ, máy móc thi công hiện có mà có thể chọn một trong các phương án:

a) Phương án đào toàn bộ theo chiều ngang

- Khi dùng phương án này thì phải đào ngay toàn bộ chiều rộng nền đường, có thể tiến hành đào từ 2 đầu vào giữa hay đào từ đầu này sang đầu kia

- Nếu nền đào nông có thể đào một lần hết chiều sâu nền đường

- Nền đào sâu có thể chia làm nhiều bậc đồng thời tiến hành thi công để tăng diện thi công Phải đảm bảo mỗi bậc có đường vận chuyển riêng đưa đất ra vào có hệ thống thoát nước riêng tránh tình trạng nước bậc trên chảy xuống bậc dưới

- Có thể dùng máy đào (xúc) hay nhân lực thi công Khi dùng máy xúc thì chiều cao mỗi bậc phải bảo đảm máy xúc đầy gầu, khi dùng nhân lực thì chiều cao mỗi bậc 1,52,0m để bảo đảm an toàn và thi công thuận lợi

1

2

1

2

2

1

1

2

Hình 2.12: Đào nền đường theo chiều ngang.

b) Phương án đào từng lớp theo chiều dọc

- Đào từng lớp theo chiều dọc trên toàn bộ chiều rộng của mặt cắt ngang nền đường và đào sâu dần xuống dưới (hình 2.13)

- Có thể dùng máy ủi thi công nếu cự ly vận chuyển ngắn, hay dùng máy xúc chuyển thi công nếu cự ly vận chuyển dài

- Để bảo đảm thoát nước tốt, bề mặt phải luôn luôn dốc ra phía ngoài

- Phương án này không thích hợp với nơi có địa hình dốc và bề mặt gồ ghề, không thuận tiện cho máy làm việc

1 2

Hình 2.13: Đào nền đường theo chiều dọc.

c) Phương án đào hào dọc

- Đào một hào dọc hẹp trước, rồi lợi dụng hào dọc đó mở rộng sang 2 bên (hình 2.14); như vậy có thể tăng diện thi công, có thể lợi dụng hào dọc đó để làm đường vận chuyển và thoát nước ra ngoài

- Có thể dùng máy xúc hay nhân lực để thi công

- Nếu đường đào sâu thì phân bậc để thi công

1

2

Hào dọc

1

2

Hình 2.14: Đào nền đường theo hào dọc.

d) Phương pháp hỗn hợp

- Có thể phối hợp phương án 1 và 3, tức là đào một hào dọc trước, rồi đào thêm các hào ngang để tăng diện thi công (hình 2.15)

- Mỗi một mặt đào có thể bố trí một tổ hay một máy làm việc