Tài liệu CHƯƠNG 1: CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG VÀ TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ ppt

- Hiểu rõ chức năng của mỗi tầng lớp trong kết cấu áo đường mới có thể chọnđược cấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong mỗi tầng lớp được hợp lý và mới đề xuấtđúng đắn các yêu cầu thi công

CHƯƠNG 1 CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG VÀ TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT

ĐƯỜNG Ô TÔ

$1 CẤU TẠO KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG

NGHỆ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG

1 Cấu tạo và các yêu cầu chung

2 Cấu tạo và các yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm

Nguyên tắc cấu tạo:

Phân tích tính chất của tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đường (Hình 1) chothấy:

+ Lực thẳng đứng:

Theo chiều sâu tác dụng thì ứng suất thẳng đứng giảm dần từ trên xuống dưới

Do vậy để kinh tế thì cấu tạo kết cấu mặt đường gồm nhiều tầng lớp có chất lượngvật liệu (Eđh) giảm dần từ trên xuống phù hợp với qui luật phân bố ứng suất thẳngđứng

+ Lực nằm ngang (lực hãm, lực kéo) giảm rất nhanh theo chiều sâu Do vậyvật liệu làm tầng, lớp trên cùng phải có khả năng chống lại lực đẩy ngang (chốngtrượt)

Nền đường Hình 3: Cấu tạo áo đường mềm

Kết cấu áo đường mềm:

+ Áo đường mềm là loại áo đường có khả năng chống biến dạng không lớn,

có độ cứng nhỏ (nên cường độ chịu uốn thấp) Trừ mặt đường bằng BTXM thì tất cảcác loại áo đường đều thuộc loại áo đường mềm

+ Cấu tạo hoàn chỉnh áo đường mềm như Hình 2, hình 3 gồm có tầng mặt vàtầng móng, mỗi tầng lại có thể gồm nhiều lớp vật liệu

Lớp bảo vệ,

lớp hao mòn

hoặc lóp m trên Tầng mặt

Kết cấu mặt đường lớp mặt dưới ( có thể lơp trên và lớp dưới)

* Tầng mặt: ở trên, chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực

thẳng đứng và lực ngang, có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng,nhiệt độ, )

Yêu cầu tầng mặt phải đủ bền trong suất thời kỳ sử dụng của kết cấu áođường, phải bằng phẳng, có đủ độ nhám, chống thấm nước, chống được biến dạngdẻo ở nhiệt độ cao, chống được nứt, chống được bong bật, phải có khả năng chịubào mòn tốt và không sinh bụi

Để đạt được yêu cầu trên, tầng mặt thường cấu tạo gồm có 3 lớp:

Lớp bảo vệ và lớp hao mòn được bố trí trên lớp chịu lực chủ yếu cũng có tácdụng làm giảm tác động của lực ngang, tăng cường sức chống bào mòn cho tầngmặt Nhưng tác dụng chủ yếu là để giảm bớt tác động của lực xung kích, chống lại

sự mài mòn trực tiếp của bánh xe và thiên nhiên (ví dụ như: lớp láng nhựa có tácdụng chống nước thấm vào lớp chịu lực chủ yêu, giữ cho lớp này ổn định cườngđộ, ) Ngoài ra, chúng còn tăng cường độ bằng phẳng, tăng độ nhám cho mặtđường

Lớp hao mòn thường là một lớp mỏng dầy từ 1 - 3 cm, ở ngay trên lớp mặtchủ yếu và thường làm bằng vật liệu có tính dính: lớp làng nhựa, BTN chặt, hạt mịnhay BTN cát

Lớp bảo vệ cũng là một lớp mỏng 0.5 - 1 cm, để bảo vệ cho lớp dưới khi chưahình thành cường độ (lớp cát trong mặt đường đăm nước, ) Đối với mặt đườngBTN và có xử lý nhựa thì không có lớp này

Lớp hao mòn, lớp bảo vệ là các lớp định kì phải khôi phục trong quá trìnhkhai thác

* Tầng móng:

Khác với tầng mặt, tầng móng chỉ chịu tác dụng lực thẳng đứng Nhiệm vụcủa nó là phải phấn bố làm giảm nhỏ ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đườngtới một giá trị để đất nền có thể chịu đựng được mà không tạo nên biến dạng quálớn

Do lực thẳng đứng truyền xuống ngày càng bé đi nên để tiết kiệm tầng móng

có cầu tạo gồm nhiều lớp vật liệu có cường độ giảm dần từ trên xuống Thôngthường có 2 lớp: lớp móng trên và lớp móng dưới

Do không chịu tác dụng bào mòn trực tiếp, tác dụng lực ngang mà chỉ chịulực thẳng đứng nên vật liệu làm tầng móng không yêu cầu cao như tầng mặt và cóthể dùng các vật liệu rời rạc, chịu bào mòn kém nhưng chủ yếu lại đòi hỏi có độcứng nhất định, ít biến dạng Tầng móng thường làm bằng các loại vật liệu như: Lớpmóng trên: cấp phối đá dăm loại 1, cấp phối đá gia cố xi măng, đá dăm láng nhựa,

đá dăm tiêu chuẩn, Lớp móng dưới: cấp phối đá dăm loại 2, đất, cát gia cố ximăng, đất gia cố nhựa, cấp phối sỏi suối, cấp phối sỏi ong, cấp phối sỏi sạn (cấpphối đồi)

- Không phải bao giờ một kết cấu mặt đường mềm cũng bao gồm đày đủ cáctầng, lớp như trên mà tuỳ theo yêu cầu xe chạy, tuỳ theo điều kiện cụ thể nó có thểchỉ gồm một số tầng lớp nào đó Ví dụ: như với đường cấp thấp, áo đường chỉ có thểchỉ gồm tầng mặt Khi này tầng mặt kiêm luôn chức năng của tầng móng Vớiđường cấp cao thì kết cấu áo đường thường có nhiều tầng lớp như trên

- Hiểu rõ chức năng của mỗi tầng lớp trong kết cấu áo đường mới có thể chọnđược cấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong mỗi tầng lớp được hợp lý và mới đề xuấtđúng đắn các yêu cầu thi công cụ thể đối với mỗi tầng lớp đó

3.Cấu tạo và các yêu cầu đối với kết cấu áo đường cứng (giới thiệu ở mặt đường BTXM)

$2 CÁC NGUYÊN LÝ SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỂ XD MẶT ĐƯỜNG

Vật liệu làm mặt đường thường gồm có 2 loại: cốt liệu và các chất liên kết.Cốt liệu là toàn bộ các hạt khoáng vật kích cỡ từ 0 - 80mm, bao gồm các hạt mịn,cát, sỏi sạn, đá dăm, cấp phối, có tác dụng làm bộ khung của lớp kết cấu Còn chấtliên kết thường được trộn hoặc tưới vào cốt liệu với một tỷ lệ nhất định để dính kếtcác hạt cốt liệu nhằm tăng cường độ và tính chống thấm nước của hỗn hợp Các chấtliên kết gồm có: các chất liên kết rắn trong nước và puzôlan (như xi măng các loại,vôi tro bay, vôi puzôlan), các chất liên kết hữu cơ hoặc chất liên kết hyđrôcácbon(như nhựa bitum, gruđon, nhũ tương của bitum hoặc gruđon) và vôi Ngoài ra vớimặt đường qúa độ còn dùng đất dính làm chất liên kết, tuy nhiên đất dính kém ổnđịnh với nước, vì vậy chỉ thích hợp để làm lớp

móng của các kết cấu mặt đường có lớp mặt

hoàn chỉnh

Việc sử dụng vật liệu để xây dựng mặt

đường hiện nay đều dựa vào một trong các

nguyên tắc sau nay:

1 Nguyên lý làm mặt đường theo kiểu lát:

Cường độ của lớp mặt đường này chủ yếu

dựa vào cường độ của bản thân các phiến đá

(hoặc tấm bê tông) và sự chèn khít giữa các

phiến đá với nhau cũng như cường độ của lớp

móng hoặc nền đất phía dưới Như vậy các

phiến đá phải được gia công có hình dạng giống

nhau, bề mặt bằng phẳng và phải đủ cường độ Nhược điểm lớn nhất của kỹ thuậtxây dựng mặt đường lát là hiện vẫn chưa cơ giới hóa được công tác lát mặt đường,việc gia công các phiến đá lát khá phức tạp vá rất tốn công và chủ yếu đều phải làmbằng tay Vì vậy việc làm các mặt đường đá lát hiện nay rất hạn chế

2 Nguyên lý làm mặt đường theo kiểu chèn móc (đá chèn đá):

Theo nguyên lý này, cốt liệu là đá dăm có kích cỡ đồng đều, được rải thànhtừng lớp và lu lèn chặt, trong qúa trình lu lèn có chèn các hòn đá nhỏ vào khe hởgiữa các hòn đá lớn Nhờ vào tác dụng chèn móc và ma sát giữa các hòn đá với

a)

b)

H×nh 1-2: Líp mÆt ®uêng lµm theo nguyªn lý l¸t, xÕp

a) Kh«ng cã vËt liÖu liªn kÕt b) Cã dïng thªm vËt liÖu liªn kÕt

Hình 1-3: Lớp mặt đuờng làm theo nguyên lý đá chèn đá

a) Không có vật liệu liên kếtb) Có dùng thêm vật liệu liên kết

Theo nguyờn lý này, cốt liệu là đỏ dăm cú kớch cỡ đồng đều, được rải thànhtừng lớp và lu lốn chặt, trong qỳa trỡnh lu lốn cú chốn cỏc hũn đỏ nhỏ vào khe hởgiữa cỏc hũn đỏ lớn Nhờ vào tỏc dụng chốn múc và ma sỏt giữa cỏc hũn đỏ với

nhau như vậy mà hỡnh thành được cường độ chống lại biến dạng thẳng đứng và chịuđược tỏc dụng của cỏc lực ngang nhất định

Ưu điểm chớnh của nguyờn lý làm mặt đường này là cụng nghệ thi cụng đơngiản, thớch hợp với phương phỏp sản xuất đỏ bằng thủ cụng Nhược điểm là rất tốncụng lu và khụng khống chế cỏc giai đoạn lu tốt thỡ đỏ dễ bị vỡ nỏt, trũn cạnh, phỏ

vỡ nguyờn lý làm việc của loại mặt đường này

Ngoài ra khả năng chịu lực ngang kộm, mặt đường dễ bị bong bật, nhất là cỏcđoạn cong, đoạn dốc, vỡ vậy người ta thường dựng thờm chất liờn kết dưới hỡnh thứctưới hoặc trộn để tăng cường sức chống trượt

3 Làm mặt đường theo nguyờn lý cấp phối:

Theo nguyờn lý này cốt liệu sẽ gồm nhiều cỡ hạt to nhỏ khỏc nhau, phối hợpvới nhau theo một tỷ lệ nhất định và sau khi lu lốn sẽ đạt được một độ chặt nhấtđịnh Độ chặt của hỗn hợp vật liệu sau khi lu lốn càng lớn thỡ cường độ của lớp vậtliệu càng cao Ngoài ra để tăng thờm cường độ cũn trộn thờm cỏc chất liờn kết vụ cơhoặc hữu cơ và khi đú sẽ được cỏc lớp mặt đường cú cường độ cao như mặt đường

bờ tụng xi măng, mặt đường bờ tụng nhựa

Ưu điểm chớnh của phương phỏp làm mặt đường theo nguyờn lý cấp phối là cúthể cơ giới hoỏ được và tự động húa toàn bộ qỳa trỡnh cụng nghệ sản xuất vật liệu,bỏn thành phẩm và thi cụng cũng như kiểm tra và nghiệm thu chất lượng thi cụngcỏc loại múng và mặt đường này

Vỡ vật hầu hết cỏc loại múng và mặt đường hiện nay như cấp phối đỏ dăm, cấpphối đỏ dăm gia cố xi măng, cấp phối đỏ dăm đen, bờ tụng xi măng, bờ tụng nhựa …đều được sử dụng theo nguyờn lý cấp phối

4.Nguyờn lý gia cố đất để làm múng và mặt đường:

Dựng cỏc chất liờn kết, cỏc chất phụ gia và cỏc phương phỏp lý húa khỏc nhau

để gia cố đất, nhằm thay đổi một cỏch cơ bản tớnh chất cơ học và cấu tạo của nú (màtrước hết là tỏc động nờn cỏc thành phần hạt sột), làm cho cỏc đặc trưng cơ học của

nó tốt hơn, ít thay đổi và ổn định với nước, thích hợp để làm móng và mặt đường(mặt đường qúa độ, trên có rải lớp hao mòn).

Riêng với cát (và các loại đất rời khác) thì gia cố bằng các chất liên kết hữu cơhoặc vô cơ nhằm dính các hạt đất với nhau thành một lớp toàn khối có cường độ cao

và ổn định đối với nước

Do đất là vật liệu tại chỗ và có sẵn ở mọi nơi nên phương pháp gia cố đất rấtthích hợp để làm mặt đường ở những nơi thiếu vật liệu đá

$3 TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG VÀ CÔNG TÁC

CHUẨN BỊ THI CÔNG

1 Công tác chuẩn bị:

- Cắm lại hệ thống cọc tim, cọc hai bên mép phần xe chạy để xác định được vịtrí của mặt đường phục vụ cho việc thi công lòng đường

- Thi công lòng đường

- Chuẩn bị vật liệu để xây dựng các tầng lớp mặt đường

2 Công tác chủ yếu:

- Xây dựng tầng đệm cát và hệ thống thoát nước làm khô mặt đường và phầntrên của nền đường (khi có thiết kế)

- Lần lượt xây dựng các tầng lớp trong kết cấu mặt đường

3 Công tác hoàn thiện:

Tu bổ bề mặt phần xe chạy và sửa chữa lại lề đường ở những chỗ chưa đảmbảo chất lượng hoặc bị phá hỏng do hoạt động của xe, máy hay do đổ chứa vật liệutrong qúa trình thi công

Thi công lòng đường:

- Phải đảm bảo đúng kích thước về bề rộng và chiều sâu

- Đáy của lòng đường phải có hình dạng đúng với mui luyện thiết kế và ởnhững đoạn đường cong thì đáy lòng đường cũng phải đào có siêu cao

- Đáy lòng đường phải được tăng cường đầm nén để tăng cường độ của cả kếtcấu mặt đường và thông qua qúa trình đầm nén lại có thể phát hiện những chỗ lòngđường bị yếu, bị “cao su” để kịp thời xử lý khi xây dựng mặt đường

- Hai bên thành của lòng đường phải vững chắc và thẳng đứng

lượng đắp và đầm nén cả phạm vi phần xe chạy, cũng như thích hợp với trường hợpcải tạo tôn cao mặt đường cũ

1: m

m i

0

i b)

Trước khi thi công lòng đường, nền đường phải đủ bề rộng bằng B + 2a(trong đó B là bề rộng nền đường thiết kế) Đồng thời cao độ nền đường thấp hơncao độ thiết kế 1 trị số h

Trong đó:

h: chiều dày kết cấu áo đường; 1:m là độ dốc mái ta luy nền đường

Hình 1-4: Phương án đắp lề hoàn toàn

trường hợp kết cấu mặt đường tương đối mỏng, chiều sâu lòng đường nhỏ, cũng nhưtrong trường hợp nền đắp để lâu mới xây dựng tiếp mặt đường, qua thời gian trênmặt nền bị phá hoại hư hỏng nhiều

Hình 1-5: Phương án đào lòng đường hoàn toàn

B

A S

h 

Trong đó:

B: bề rộng nền đường theo thiết kế

S = b.h (b: bề rộng phần xe chạy; h: chiều dày kết cấu áo đường)

4

.

2 0 0

i b a i a

a, i0: bề rộng và độ dốc lề đường theo thiết kế

im: độ dốc mui luyện lòng đường

1: m

m i 0

i c)

Sở dĩ là như vậy là do: bất cứ sử dụng loại vật liệu gì, xây dựng các tầng lớp

áo đường theo nguyên lý nào, cuối cùng cũng phải thông qua tác dụng cơ học củađầm nén thì trong nội bộ vật liệu mới hình thành được cấu trúc mới, đảm bảo cường

độ, độ ổn định và đạt được mức độ bền vững cần thiết

Ngoài ra, đứng về mặt thi công mà xét thì công tác đầm nén là một khâu côngtác chủ yếu có phần khống chế đối với năng suất, tốc độ thi công Đồng thời cũng làkhâu kết thúc quá trình công nghệ thi công nên đòi hỏi có sự tập trung chỉ đạo vàchú trọng kiểm tra chất lượng

1.2.Quá trình đần nén:

+ Dưới tác dụng của tải trọng đầm nén, trong lớp vật liệu sẽ phát sinh sóngứng suất - biển dạng Độ chặt và mô đuyn đàn hồi càng lớn thì sóng ứng suất-biếndạng lan truyền càng nhanh

+ Dưới tác dụng của áp lực lan truyền đó, trước hết các hạt khoáng chất vàmàng chất lỏng bao bọc nó sẽ bị nén đàn hồi Khi ứng suất tăng lên và tải trọng đầmnén tác dụng trùng phục nhiều lần, cấu trúc của các màng mỏng sẽ dần dần bị pháhoại, cường độ của các màng mỏng sẽ giảm đi Nhờ vậy các tinh thể và các hạt kết

có thể trượt tương hỗ và di chuyển tới sát gần nhau, sắp xếp lại để đi đến các vị trí

ổn định (biến dạng không hồi phục tích luỹ dần), đồng thời không khí bị đẩy thoát rangoài, lỗ rỗng giảm đi, mức độ bão hoà các liên kết trong một đơn vị thể tích tănglên và giữa những tinh thể sẽ phát sinh các tiếp xúc và liên kết mới Qua giai đoạnnày, nếu tiếp tục tăng ứng suất lèn ép thì những màng mỏng ở nơi tiếp xúc giữa cáctinh thể và giữa các hạt kết vẫn tiếp tục bị nén thêm Tuy rằng không làm độ chặttăng thêm đáng kể nữa nhưng riêng đối với cấu trúc keo tụ thì chính lúc này cường

độ của vật liệu lại tăng nhiều vì màng chất lỏng bị nén thêm sẽ tạo điều kiện để liênkết biến cứng, tăng ma sát và lực dính, dẫn đến thay đổi chất lượng của liên kết

+ Như vậy, để đầm nén có hiệu quả thì công đầm nén phải khắc phục đượcsức cản của

vật liệu phát sinh trong quá trình đầm nén Qua hiện tượng đã trình bầy ở trên, tathấy sức cản đầm nén bao gồm:

./ Sức cản cấu trúc: sức cản này do là do liên kết cấu trúc giữa các pha vàthành phần có trong hỗn hợp vật liệu gây ra Liên kết cấu trúc giữa các thành phầncàng được tăng cường và biến cứng thì sức cản cấu trúc càng lớn và nó tỷ lệ thuậnvới trị số biến dạng của vật liệu cụ thể là, trong quá trình đầm nén độ chặt của vậtliệu càng tăng thì sức cản cấu trúc càng lớn

./ Sức cản nhớt: sức cản này là do tính nhớt của các màng pha lỏng bao bọcquanh các hạt (hoặc hạt kết) vật liệu do sự bám móc nhau giữa các hạt (hoặc hạt kết)khi trượt gây ra Sức cản nhớt tỉ lệ thuận với tốc độ biến dạng tương đối của vật liệukhi đầm nén và sẽ càng tăng khi cường độ đầm nén tăng và độ nhớt của các mànglỏng tăng

./ Sức cản quán tính: sức cản này tỷ lệ thuận với khối lượng vật liệu và gia tốckhi đầm nén

- Sức cản đầm nén của vật liệu lớn hay nhỏ và quan hệ giữa các thành phầnnói trên như thế nào là tuỳ thuộc vào cấu trúc của vật liệu, tuỳ thuộc vào góc ma sát,cường độ lực dính và tính nhớt của vật liệu

Rõ ràng là đồng thời với sự tăng độ chặt và cường độ của vật liệu thì trongqúa trình đầm nén sức cản đầm nén cũng sẽ tăng lên Như vậy cần phải nghiên cứuchon các thông số, phương thức và chế độ đầm nén sao cho khắc phục được sức cảnđầm nén, bảo đảm hiệu quả đầm nén là cao nhất và chi phí đầm là rẻ nhất

$2 Chọn các phương tiện đầm nén và công tác đầm nén

mặt đường.

Yêu cầu:

Công tác đầm nén mặt, móng đường cần đạt được các yêu cầu sau:

- Lớp mặt đường phải đạt được độ chặt và cường độ cần thiết sau khi kết thúcquá trình đầm nén

- Trong quá trình đầm nén, tải trọng đầm nén không phá hỏng cấu trúc nội bộcủa lớp vật liệu

- Kết thúc quá trình đầm nén, lớp mặt đường phải bằng phẳng, không có hiệntượng lượn sóng, không để lại vệt bánh lu

- Tốn ít công lu lèn nhất, có như vậy mới đạt hiệu quả kinh tế cao

2.1 Các phương tiện đầm nén và chọn loại công cụ đầm nén:

Hiện nay, có 3 phương pháp đầm nén các lớp mặt đường: dùng tải trọng tĩnh(lu bánh cứng, lu lốp), dùng tải trọng chấn động (lu chấn động, máy đầm rung) vàphương pháp đập-chấn động thực hiện bằng cơ cấu đập-chấn động trang bị liềnthành một bộ phận của những máy rải (máy rải BTN, BTXM)

Phổ biến nhất trong các phương pháp trên là sử dụng các loại lu để đầm nén

Sử dụng lu có thể đật được những yêu cầu trên một cách tiện lợi và rẻ, thích hợp vớihầu hết các loại tầng lớp vật liệu làm mặt đường

Nguyên tắc chọn lu:

* Chọn áp lực lu: chọn lu quan trọng nhất là chọn áp lực lu hợp lý.

- áp lực tác dụng lên lớp vật liệu sao cho vừa đủ khắc phục sức cản đầm nén

để tạo được biến dạng không hồi phục trong vật liệu khi lu lèn  >qq

Nhưng áp lực đầm nén cũng không được lớn hơn quá nhiều so với sức cảnđầm nén vì như vậy sẽ xảy ra hiện tượng phá hoại trượt, trồi trong lớp vật liệu, gâynên hiện tượng nứt, vỡ vụn đá, tròn cạnh, lượn sóng trên bề mặt do đó không thểnén chặt được vật liệu đến độ chặt cần thiết

Theo nguyên tác trên, trong giai đoạn đầu của quá trình đầm nén chọn áp lực

lu lớn hơn sức cản đầm nén ban đầu một ít ( >q qđ), trong giai đoạn cuối, chọn áplực lu nhỏ hơn trị số sức cản đầm nén tương ứng ở thời kỳ này một ít ( < qk)

Giá trị qđ, qc tương ứng với giá trị c,  của vật liệu tương ứng với các thời kỳđầu , cuối quá trình đầm nén

Có th tham kh o b ng sau: ể tham khảo bảng sau: ảo bảng sau: ảo bảng sau: B ng 2 ảo bảng sau:

(kg/cm2)

ck (kg/cm2)

qđ (kg/cm2)

qk (kg/cm2)

- Lớp mặt đá dăm nước

- Cấp phối sỏi suối

- Thấm nhập nhựa

503545

0.20.150.3

1.30.751.5

739

451545

1.52.00.60.25

4521.5

305084.0

- Trong qua trình đầm nén, sức cản đầm nén tăng dần do vậy áp lực đầm néncũng phải được tăng lên tương ứng  Đầu tiên dùng lu nhẹ, sau dùng lu năng

- áp lực lu truyền xuống lớp móng phải nhỏ hơn sức chịu tải cho phép của lớpmóng đó

h  []cp

h: áp lực đầm nén truyền xuống lớp móng dưới (kg/cm2)

[]cp: sức chịu tải cho phép của vật liêu làm lớp móng (kg/cm2)

* Diện tiếp xúc của bánh lu với lớp vật liệu:

Diện tiếp xúc này càng lớn thì thời gian tác dụng tải trọng đầm nén sẽ cànglớn và như vậy càng có lợi khi đầm nén các lớp vật liệu có tính nhớt cao; đồng thời

nó hạn chế sự nở hông của vật liệu nên điều kiện đầm nén càng có lợi

Trong đó: Q: trọng lượng của toàn bộ lu (tấn)

l: chiều rộng của 1 bánh sau (cm)./ Bề rộng diện truyền áp lực lu xuống mặt đường b

Etđ: mô đuyn đàn hồi tương đương của

các lớp mặt đường tính từ lớp được đầm nèn trở xuống

Vậy áp lực trung bình của bánh lu tác dụng trên mặt lớp vật liệu lu lèn  là   p 

b

pE D

td

2 kg/cm2 Nhìn vào công thức trên ta thấy, muốn tăng áp lực lu có thể giảm D hoặc tăngEtđ Nhưng giảm D không có lợi vì bánh lu nhỏ quá dễ gây hiện tượng đẩy trượt pháhoại vật liệu đang đầm nén Còn tăng Etđ, nghĩa là bảo đảm cho móng của lớp vậtliêu đang đầm nén có cươnmg đọ cao, điều này rõ ràng có ý nghĩa thực tiến: dùng lu

z

b D

Hình 4

nặng trên lớp móng yếu có thể sẽ kém hiệu quả hơn khu dùng lu nhẹ trên lớp móngcứng.

./ áp lực trung bình của bánh lu lốp cũng có thể tính theo công thức sau:

 = pk/ (1 - ) kg/cm2

trong đó: pk: áp lực khí trong săm của bánh lu (kg/cm 2)

: hệ số xét đến độ cứng của lốp, phụ thuộc vào pk theo bảng

Lu bánh lốp và bánh cứng đều có thể sử dụng để đầm nén mọi loại mặtđường Tuy nhiên với những đặc điểm trên, lu bánh lốp đặc biệt thích hợp với cáclớp vật liệu có sức cản đầm nén không cao lắm nhưng tính nhớt lớn (ví dụ: các lớpđất gia cố, mặt dường nhựa) Còn lu bánh cứng thích hợp với vật liệu có sức cảnđầm nén cao nhưng tính nhớt thấp ( đá dăm nước)

Hình 5

Q

b bb b

b bb b a

Trong trường hợp không có lu bánh lốp khi lu bánh cứng để đầm nén vật liệu

có tính nhớt lớn thì cần tăng thời gian tác dụng của tải trọng đầm nén băng cáchgiảm tốc độ lu, tăng số lần lu, tuy nhiên khi này năng suất lu sẽ giảm

* Đảm bảo điều kiện không phá hoại móng:

po: áp lực của lu bánh lốp trên mặt lớp đầm nén (kg/cm2)

K: hệ số vật liệu K = 0.64 khi vật liệu được dầm nèn chặt

K = 1 khi vật liệu còn rời rạc

- áp lực truyền xuống lớp móng theo công thức trên rõ ràng sẽ lớn hơn khi vậtliệu còn rời rạc Do đó để đảm bảo điều kiện không phá hoại móng, một lần nữa chothấy trong qua trình đầm nén ở giai đoạn đầu cần dùng lu nhẹ, sau tăng lên dùng lunặng hơn

* Lu chấn động:

Lu chấn động thường thích hợp để đầm nén BTXM, hỗn hơp đá nhựa (BTN,

đá trộn nhựa, )

Nguyên lý: Khi chấn động vật liệu sẽ chuyển động dao động theo, do đó lực

ma sát, lực dính trong nội bộ vật liệu sẽ giảm đi, các màng nhớt sẽ bị phá hoại Kếtqủa là dưới tác dụng của trọng lượng bản thân vật liệu hạt và tải trọng chấn động cáchạt sẽ di chuyển và lớp vật liệu đạt được độ chặt cần thiết

Hiệu quả đầm nén phụ thuộc vào lực lích thích Lực này thay đổi theo tần số,biên độ dao động và trọng lượng của bộ phận gây chấn động

Lực kích thích Q của các máy đầm chấn động có thể xác định theo công thứcsau:

Q = n2.p.r/ 9000 (kg)

trong đó:

n: số vòng quay của trục máy trong 1 phút (v/ph)

q: trọng lượng khối lệch tâm của máy (kg)

r: khoảng cách từ trọng tâm khối lệch tâm đến trục quay (cm)

Chọn loại máy chấn động để đầm nén mặt đường cần dựa vào lực kích thích

Q tuỳ thuộc vào loại, tính chất của hỗn hợp vật liệu cần đầm nén Với mặt đường

BTXM, theo nghiên cứu của N.Ia Khackhut, trị số Q cần thiết khi dùng đầm chấnđộng là

F: diện tích tiếp xúc của hỗn hợp với máy đầm (cm2)

Hệ số k1 Bảng 4Tần số dao động (số lần/s) Tỷ số N/ X

2000 - 3000

300 - 5000

0.5 - 0.70.7 - 1.0

0.7 - 0.91.0 - 1.4

Ngoài chỉ tiêu trên ra, khi chọn thiết bị chấn động cần phải xét đến áp lực đơn

vị ở trạng thái tĩnh của thiết bị chấn động lên mặt lớp vật liệu đầm nén p:

p = G/ F (kg/cm2)Thường yêu cầu p>q 2000 kg/cm2 đối với trường hợp đầm nén hỗn hợp đánhựa, p = 2000 kg/cm2 đối với đá dăm, p = 500 - 1500 kg/cm2 với nền đất

Đối với các lu chấn động thường yêu cầu có tỷ số giữa lực kích thích Q vớitrọng lượng trụch bánh chấn động (G) khoảng từ 4 - 6 lần và biên độ dao độngkhoảng 0.75 - 0.85 mm

2.2 Bề dày lèn ép

Bề dầy hợp lý của lớp vật liệu lèn ép được xác định theo yêu cầu sau:

- Bề dầy lèn ép không quá lớn để đảm bảo ứng suất do áp lực lu truyền xuống

đủ để khắc phục sức cản đầm nén ở mọi vị trí của lớp vật liệu Nhằm tránh hiệntượng khi lu lèn ở trên chạt nhưng ở dưới không chặt, bảo đảm hiệu quả đầm néntương đối đồng đều từ trên xuống dưới

- Bề dầy lèn ép không nhỏ quá để đảm bảo ứng suất do áp lực đầm nén truyềnxuống đáy không lớn hơn khả năng chịu tải của tầng móng phía dưới

h  []cp

- Bề dầy đầm nén được xác định theo 2 yêu cầu trên Thông thường, bề đầyđầm nén có hiệu quả thường xấp xỉ bằng bề rộng tiếp xúc (hay bề rộng truyền áplực) của công cụ đầm nén (b: lu bánh cứng, a: lu lốp)

Chú ý: bề dầy lèn ép có hiệu quả trên hoàn toàn không phải là bề dầy tối đa

mà áp lực của công cụ đầm nén có thể truyền xuống được

- Bề dầy đầm nén hợp lý của lu rung cũng lấy theo bề rộng tiếp xúc của bánh

Ngược lại, tốc độ lu nhanh quá có thể gây nên hiện tượng lượn sóng trên bềmặt vật liệu (nhất là vật liệu dẻo khi chưa hình thành cường độ)

Do vậy tốc độ lu phải phù hợp với từng giai đoạn đầm nén: Trong giai đoạnđầu, vật liệu mới rải, nên dùng lu nhẹ với tốc độ chậm, sau đó tăng đàn lên khi vậtliệu đã chặt hơn Cuối cùng lại giảm tốc độ lu ở một số hành trình cuối cùng nhằmtạo điều kiện củng cố, hình thành cường độ cho lớp vật liệu đàm nén

Lu bánh lốp có diện tích tiếp xúc lớn hơn lu bánh cứng nên tốc độ lu có thểcao hơn mà vẫn đảm bảo thời gian tác dụng tải trong tương đương Đay là một ưưđiểm của lu lốp

2.4 Yêu cầu về số lần tác dụng cần thiết của Công cụ đầm nén

- Đầm nén là một qua trình tác dụng tải trọng trùng phục nhằm tạo nên biếndạng dư trong lớp vật liệu Theo nghiên cứu thực nghiệm, tổng biến dạng tích luỹ Z

tỷ lệ với số lần tác dụng của công cụ đầm nén:

: hệ số, đặc trưng cho quá trình tăng biến dạng

Zn: tổng biến dạng tích luỹ sau n lần đầm nén

Nếu biết độ chặt yêu cầu sau khi đầm nén yc và độ chặt ban đầu trước khi

đầm nén  0 của vật liệu thì :

Z h

yc

yc n

Về lý thuyết ta có thể xác định số lần tác dụng của công cụ đầm nén nyc cầnthiết theo (1) và (2) nếu biết Z1 và  Các giá trị Z1 và  xác định theo thựcnghiệm

Như vậy, với cùng một áp lực đầm nén và điều kiện đầm nén thì những lần lusau càng kém hiệu quả và hầu như không có hiệu quả gì đáng kể sau một số lần đầmnén bằng nhq nào đó Khi này muốn tiếp tục tăng biến dạng tích luỹ thì cần phải đổiloại phương tiện đầm nén Giá trị nhq gọi là số lần lu lèn có hiệu quả ứng với một áplực lu và đièu kiện đầm nén nhất định

Rõ ràng rằng, khi dùng một loại lu để đầm nén mặt đường với biện pháp tăng

số lần lu là một cách làm không hợp lý và không kinh tế

- Số lần lu lèn cần thiết nyc: (lần/điểm), là số lần lu cần thiết phải đi qua mộtđiểm để đạt được trị độ chặt và cường độ yêu cầu đối với lớp mặt đường

Giá trị nyc đối với một tầng lớp vật liệu làm mặt đường nào đó xác định bằngthực nghiệm tuỳ thuộc vào chất lượng vật liệu, sức cản đàm nén, loại công cụ đầmnén và điều kiện đầm nén

- Công đầm nén T: (t.km/m3)

T = (Q.l)/ (h L B) t.km/m3

trong đó:

Q: trọng lượng máy lu (tấn )h: bề dày lớp vật liệu khi mới rải (m)B: bề rộng mặt đương (m)L: chiều dài đoạn công tác của lu (m)

l: tổng chiều dài lu phải đi để lèn ép mặt đường trên đoạn dài L (km)

Khi dùng nhiều loại máy lu, tính công lu cho từng loại rồi cộng lại

Nếu gọi N là tổng số hành trình mà lu phải đi từ khi bắt đầu đến khi kết thúcquá trình đàm nén trên toàn đoạn công tác L

Có l = 0.001 N LThay vào: T = 0.001Q N/ (h.B) (t.km/m3)

Như vậy, nếu qui định công lu cần thiết để đạt được yêu cầu đầm nén thì cóthể tính ra được số hành trình N

Khi biết sơ đồ lu, từ giá trị N ta tính ra được số lần lu lén yêu cầu nyc

2.6 Sơ đồ làm việc và tổ chức công tác đầm nén mặt đường ( Hình 2-7 trang 56)Việc thiết kế sơ đồ đầm nèn hợp lý sẽ ảnh hưởng quan trọng đến năng suất vàchất lượng công tác đầm nèn Một sơ đồ đầm nèn(sơ đồ lu…vẽ) hợp lý phải đạt cầnphải đạt được các yêu cầu sau:

- Số lần đầm nén phải đảm bảo đồng đều đối với tất cả mọi điểm trên trên mặtđường, đồng thời phải đảm bảo mặt đường bằng phẳng sau khi lu lèn Nếu số lầnđầm nén tác dụng tập chung quá nhiều vào một chỗ thì gây lãng phí công lu, giảmnăng suất lu mà chưa chắc tại đó đã đạt độ chặt cao, trái lại mặt đường có thể bị pháhoại.

Để bảo đảm yêu cầu trên, phải thiết kế sao cho lần tác dụng qua 1 điểm saumỗi chu kỳ lu là đều nhất

Vệt lu sau phải đè lên vệt lu trước ít nhất từ 15 - 25 cm để bảo đảm yêu cầubằng phẳng

Cần chú ý tại những chỗ tiếp xúc giữa các đoạn thi công

- Khi lu các lớp móng dưới, lu lùi vào trong ít nhất 10 cm nhằm tránh pháhoại lề đường

Khi lu lớp mặt trên cùng, lu chờm ra lề ít nhất 20 - 30 cm nhằm đảm bảo đầmnèn chặt tại chỗ tiếp xúc với lề đường

- Phải bố trí thứ tự lu lèn sao cho tạo được hiệu quả đàm nèn nhanh nhất,đồng thời tạo được hình dạng trắc ngang mặt đường (mui luyện, siêu cao) và khôngphá hoại lề Như vậy: Lu dần từ thấp lên cao: nhằm tránh hiện tượng vật liệu bị xô,dồn Vậy phải lu từ hai mép lấn dần vào trong tim đường Với đoạn siêu cao, lu từbụng đường cong lu dần lên trên

Để đạt được các yêu cầu nói trên, khi sử dụng các loại lu để đầm nén thì cầnphải thiết kế trước các sơ đồ làm việc (thường gọi là sơ đồ lu) Một sơ đồ lu hợp lý

là sơ đồ bố trí các hành trình và trình tự đầm nén phù hợp nhất với các yêu cầu nóitrên Đối với một bề rộng mặt đường có thể chọn nhiều loại lu khác nhau ( bánh lốp,bánh thép, lu rung, lu hai trục hai bánh hoặc hai trục ba bánh) và thay đổi phạm vichồng vệt lu nhằm thảo mãn các yêu cầu đã nói Tuy nhiên để dễ dàng điều khiển lutheo đúng sơ đồ đã vạch, khi thiết kế sơ đồ lu không được thay đổi tuỳ tiện phạm vilân chồng các vệt lu trong một chu kỳ lu, mà thường bố trí phạm vi lân chồng vệt lu

từ đầu đén cuối là cố định

Phía dưới sơ đồ lu phải vẽ biểu đồ số lần tác dụng trên một điểm đạt được saumột chu kỳ lu

Chiều dài đoạn công tác L

Quyết định chiều dài công tác L dựa vào các điểm sau:

- Kỹ thuật thi công của từng loại vật liệu làm mặt đường: Ví dụ: khi thi côngBTN rải nóng thì L không thể quá dài, vì nếu không sau một số hành trình BTN sẽ

bị nguội mà vẫn chưa đạt được độ chặt yêu cầu Hoặc khi thi công mặt đường bêtông xi măng, nếu L quá dài thì sau một số hành trình, xi măng đã bắt đầu ninh kết

mà vẫn chưa lu lèn xong

- Chiều dài L phải phối hợp hài hoà với các khâu khác trong dây chuyền thicông mặt đường, nếu L dài quá thì các khâu khác tiến hành không kịp

trong điều kiện hợp lý có thể thì nên tăng chiều dài lu L Vì như vậy sẽ giảmđược tỷ lệ thời gian sang số, quay đầu làm giảm năng suất lu.

Năng sất lu

km ca

N V

L L

L K T

01.0

: hệ số xét đền ảnh hưởng do lu chạy không đều,  = 1.2 - 1.3

N = nck nht ; nck = nyc/ nnyc: số lần đầm nén yêu cầu (lần/ điểm)n: số lượt đầm nén đạt được sau 1 chu kỳ (lần/ điểm)nht: số hành trình mà lu phải thực hiện trong một chu kỳ để đạt được nlần đầm nén qua 1 điểm

Giá trị n, nht được xác định căn cứ vào sơ đồ lu lèn

CHƯƠNG 3

Các lớp áo đường bằng vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết

3 – 1 Đặc trưng của vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết

I Đinh nghĩa và phân loại vật liệu hạt

1 vật liệu hạt nghiền

2 vật liệu hạt không nghiền

3 vật liệu hạt xỉ phế thải công nghiệp

II Thành phần cấp phối của vật liêu hạt (70)

III Độ cứng đô sạch và hỡnh dạng của vật liờu hạt (73)

3-2 Lý thuyết về cấp phối có độ chặt lớn nhất và các cách tạo ra vật liệu hạt

có thành phần cấp phối tốt nhất (tham khao78 …)

3 – 3 CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÁC LỚP ÁO ĐƯỜNG BẰNG VẬT LIỆU HẠT

I Công nghệ thi công lớp áo đường cấp phối thiên nhiên (cấp phối đồi, cấp phối sông suối, cấp phối sỏi ong) - theo 22TCN 304 – 03, trang 86

- Phạm vi sử dụng

- Yêu cầu về vật liệu ( kể tên các chỉ tiêu kỹ thuật ở bảng 3- 4 trang 81)

- Trỡnh tự và cỏc yờu cầu về cụng nghệ thi cụng(Chuẩn bị vật liệu, San cấp phối, Lu lèn, bảo dưỡng)

- Công tác kiểm tra và nghiệm thu chất lượng thi công

II Công nghệ thi công lớp áo đường cấp phối đá dăm(theo

CPĐD dùng làm móng đường được chia làm hai loại: CPĐDloại I và loại II

CPĐD loại I: là cấp phối cốt liệu khoáng mà tất cả các cỡ hạtđược nghiền từ đá nguyên khai

CPĐD loại II: là cấp phối cốt liệu khoáng được nghiền từ đánguyên khai hoặc sỏi cuội, trong đó cỡ hạt nhỏ hơn 2,36 mm cóthể là khoáng vật tự nhiên không nghiền nhưng khối lượng khôngvượt quá 50% khối lượng CPĐD Khi CPĐD được nghiền từ sỏi cuộithỡ cỏc hạt trờn sàng 9,5 mm ít nhất 75% số hạt có từ hai mặt vỡtrở lên

1.2 Ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng của lớp móng làm bằng CPĐD:

1.2.1 Ưu điểm: CPĐD làm móng đường có các ưu điểm sau đây.

- Cường độ tương đối cao (2000 - 3000) daN/cm2

- Ổn định với lực đẩy ngang, tức đá ít bị bong bật, hơn so với mặt đường đádăm nước rất nhiều

- Tính thấm nước và thấm hơi nhỏ

- Đỡ tốn công lu lèn hơn mặt đường đá dăm nước Nhưng khi lu lèn phải rấtchú ý lu cấp phối ở độ ẩm tốt nhất

- Nguồn cung cấp đầy đủ và dồi dào

- Có thể cơ giới hóa được hầu hết các khâu thi công do đó thuận lợi cho cáccông tác tổ chức thi công và quản lý, kiểm tra chất lượng thi công

- Sử dụng làm được cả lớp móng dưới và móng trên trong tất cả các loại kếtcấu áo đường

1.2.2 Khuyết điểm:

- Kém ổn định với nước hơn so với mặt đường đá dăm nước Tuy nhiên khi lulèn chặt thì khả năng ổn định đối với nước cũng tương đối cao.

- Yêu cầu vật liệu cao, việc chế tạo CPĐD đòi hỏi phải được thực hiện trong xínghiệp với dây chuyền công nghệ rất hiện đại, do vậy giá thành tương đối cao

- Công tác vận chuyển và thi công dễ xảy ra hiện tượng phân tầng làm ảnhhưởng đến sự làm việc đồng nhất và chất lượng móng đường

- Khi thi công chú ý công tác đầm lèn phải đạt độ ẩm tốt nhất do đó khó khăntrong việc khống chế độ ẩm và chịu ảnh hưởng nhiều vào điều kiện thời tiết khi thicông

1.2.3 Phạm vi sử dụng và những tồn tại việc sử dụng cấp phối đá dăm:

CPĐD thường được sử dụng làm lớp móng của kết cấu áo kể cả đối vớitrường hợp làm mới và tăng cường trên mặt đường cũ

Trong hơn một thập niên qua CPĐD đã được làm móng rất nhiều công trình.Thực tế xây dựng hiện nay CPĐD vẫn là loại vật liệu làm móng đường thông dụngnhất Hầu hết tất cả các công trình đường kể cả các dự án lớn lẫn các dự án nhỏ đều

sử dụng làm móng trên hoặc móng dưới trong kết cấu áo đường Tuy nhiên, việc sửdụng vật liệu CPĐD vẫn còn những tồn tại cần xem xét: về tên gọi trong thực tế vớicách phân loại trong tiêu chuẩn; trong thiết kế tính toán mỗi đơn vị tư vấn thiết kếkết cấu áo đường mềm có sử dụng CPĐD với các chức năng và thông số thiết kếkhác nhau, điều này gây rất nhiều khó khăn khi thiết kế, thi công, kiểm tra vànghiệm thu; quy trình công nghệ thi công thực tế (máy móc) so với yêu cầu của tiêuchuẩn

CPĐD loại I được sử dụng làm lớp móng trên (và móng dưới,trên cơ sở xem xét yếu tố kinh tế, kỹ thuật) của kết cấu áo đườngmềm có tầng mặt loại A1, A2 theo "Quy trỡnh thiết kế ỏo đườngmềm" 22 TCN 211-06 hoặc làm lớp móng trên theo "Tiêu chuẩnthiết kế mặt đường mềm" 22 TCN 274-01

CPĐD loại II được sử dụng làm lớp móng dưới của kết cấu áođường có tầng mặt loại A1 và làm lớp móng trên cho tầng mặt loạiA2 hoặc B1 theo "Quy trỡnh thiết kế ỏo đường mềm" 22 TCN 211-

06 hoặc làm lớp móng dưới theo "Tiêu chuẩn thiết kế mặt đườngmềm" 22 TCN 274-01

Ghi chú: Khi thiết kế áo đường mềm theo "Quy trỡnh thiết kế

ỏo đường mềm" 22TCN 211-06 có thể tham khảo trị số mô đunđàn hồi tính toán của vật liệu CPĐD ở phụ lục A

2 Yêu cầu kỹ thuật đối với cấp phối đá dăm:

2.1 Thành phần hạt của vật liệu CPĐD:

-Thành phần hạt của vật liệu CPĐD được quy định tại Bảng 3-3

- Việc lựa chọn loại CPĐD (theo cỡ hạt danh định lớn nhất Dmax)phải căn cứ vào chiều dày thiết kế của lớp móng và phải được chỉ

rừ trong hồ sơ thiết kế kết cấu áo đường và chỉ dẫn kỹ thuật củacông trỡnh:

a) Cấp phối loại Dmax = 37,5 mm thích hợp dùng cho lớp móngdưới;

b) Cấp phối loại Dmax = 25 mm thích hợp dùng cho lớp móngtrên;

c) Cấp phối loại Dmax = 19 mm thích hợp dùng cho việc bù vênh

và tăng cường trên các kết cấu mặt đường cũ trong nâng cấp, cảitạo

Thành phần hạt của cấp phối đá dăm

Các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu của vật liệu CPĐD được quy định tạiBảng 3-4

Các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu của vật liệu CPĐD

Bảng 3-4

T

T Chỉ tiêu kỹ thuật

Cấp phối đá dăm Phương pháp

thí nghiệm

Loại I

Loại II

(*) Giới hạn chảy, giới hạn dẻo được xác định bằng thí nghiệm

 Công tác chuẩn bị vật liệu CPĐD:

- Phải tiến hành lựa chọn các nguồn cung cấp vật liệu CPĐDcho công trỡnh Cụng tỏc này bao gồm việc khảo sỏt, kiểm tra,đánh giá về khả năng đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năngcung cấp vật liệu theo tiến độ công trỡnh làm cơ sở để Tư vấngiám sát chấp thuận nguồn cung cấp vật liệu

- Vật liệu CPĐD từ nguồn cung cấp phải được tập kết về bóichứa tại chõn cụng trỡnh để tiến hành các công tác kiểm tra, đánhgiá chất lượng vật liệu làm cơ sở để Tư vấn giám sát chấp thuậnđưa vật liệu vào sử dụng trong công trỡnh

 Bói chứa vật liệu nờn bố trớ gần vị trí thi công và phải tập kếtđược khối lượng vật liệu CPĐD tối thiểu cho một ca thi công;

 Bói chứa vật liệu phải được gia cố để: không bị cày xới, xáotrộn do sự đi lại của các phương tiện vận chuyển, thi công; không

bị ngập nước, bùn đất hoặc vật liệu khác lẫn vào;

 Không tập kết lẫn lộn nhiều nguồn vật liệu vào cùng một vịtrí;

 Trong mọi công đoạn vận chuyển, tập kết, phải có các biệnpháp nhằm tránh sự phân tầng của vật liệu CPĐD

 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công:

- Tiến hành khôi phục, kiểm tra hệ thống cọc định vị tim vàmép móng đường

- Việc thi công các lớp móng CPĐD chỉ được tiến hành khi mặtbằng thi công đó được nghiệm thu Khi cần thiết, phải tiến hành

kiểm tra lại các chỉ tiêu kỹ thuật quy định của mặt bằng thi công

 Công tác chuẩn bị thiết bị thi công chủ yếu và thiết bị phục vụ thi công:

- Huy động đầy đủ các trang thiết bị thi công chủ yếu như máyrải hoặc máy san, các loại lu, ôtô tự đổ chuyên chở vật liệu, thiết

bị khống chế độ ẩm, máy đo đạc cao độ, dụng cụ khống chế chiềudày , các thiết bị thí nghiệm kiểm tra độ chặt, độ ẩm tại hiệntrường

- Tiến hành kiểm tra tất cả các tính năng cơ bản của thiết bị thicông chủ yếu như hệ thống điều khiển chiều dày rải của máy rải,

hệ thống rung của lu rung, hệ thống điều khiển thủy lực của lưỡiben máy san, hệ thống phun nước nhằm bảo đảm khả năng đápứng được các yêu cầu kỹ thuật thi công lớp vật liệu CPĐD

- Việc đưa các trang thiết bị trên vào dây truyền thiết bị thicông đại trà phải dựa trên kết quả của công tác thi công thí điểm

3.2 Các yêu cầu về thi công lớp móng đường bằng vật liệu CPĐD:

 Công tác tập kết vật liệu vào mặt bằng thi công:

- Vật liệu CPĐD, sau khi được chấp thuận đưa vào sử dụngtrong công trỡnh, được tập kết đến mặt bằng thi công bằng cách:

 Đổ trực tiếp vào phễu máy rải hoặc

 Đổ thành các đống trên mặt bằng thi công (chỉ đối với lớpmóng dưới và khi được Tư vấn giám sát cho phép rải bằng máysan) với khoảng cách giữa các đống vật liệu phải được tính toán vàkhông quá 10 m;

 Sơ đồ vận hành của các xe tập kết vật liệu, khoảng cách giữacác đống vật liệu phải được dựa vào kết quả của công tác thi côngthí điểm

- CPĐD đó được vận chuyển đến vị trí thi công nên tiến hànhthi công ngay nhằm tránh ảnh hưởng đến chất lượng và gây cảntrở giao thông

 Yêu cầu về độ ẩm của vật liệu CPĐD:

- Phải bảo đảm vật liệu CPĐD luôn có độ ẩm nằm trong phạm

vi độ ẩm tối ưu (Wo  2%) trong suốt quỏ trỡnh chuyờn chở, tậpkết, san hoặc rải và lu lốn

- Trước và trong quá trỡnh thi công, cần phải kiểm tra và điềuchỉnh kịp thời độ ẩm của vật liệu CPĐD

 Nếu vật liệu có độ ẩm thấp hơn phạm vi độ ẩm tối ưu, phảitưới nước bổ sung bằng các vũi tưới dạng mưa và không được đểnước rửa trôi các hạt mịn Nên kết hợp việc bổ sung độ ẩm ngaytrong quỏ trỡnh san rải, lu lốn bằng bộ phận phun nước đangsương gắn kèm;

 Nếu độ ẩm lớn hơn phạm vi độ ẩm tối ưu thỡ phải rải ra đểhong khô trước khi lu lèn

 Công tác san rải CPĐD:

- Đối với lớp móng trên, vật liệu CPĐD được rải bằng máy rải

- Đối với lớp móng dưới, nên sử dụng máy rải để nâng cao chấtlượng công trỡnh Chỉ được sử dụng máy san để rải vật liệu CPĐDkhi có đầy đủ các giải pháp chống phân tầng của vật liệu CPĐD vàđược Tư vấn giám sát chấp thuận

- Căn cứ vào tính năng của thiết bị, chiều dày thiết kế, có thểphân thành các lớp thi công Chiều dày của mỗi lớp thi công saukhi lu lèn không nên lớn hơn 18cm đối với móng dưới và 15cm đốivới lớp móng trên và chiều dày tối thiếu của mỗi lớp phải khôngnhỏ hơn 3 lần cỡ hạt lớn nhất danh định Dmax

- Việc quyết định chiều dày rải (thông qua hệ số lu lèn) phảicăn cứ vào kết quả thi công thí điểm, có thể xác định hệ số rải (hệ

số lu lèn) sơ bộ K* rải như sau:

K yc là độ chặt yêu cầu của lớp CPĐD.

- Để bảo đảm độ chặt lu lèn trên toàn bộ bề rộng móng, khikhông có khuôn đường hoặc đá vỉa, phải rải vật liệu CPĐD rộngthêm mỗi bên tối thiểu là 25 cm so với bề rộng thiết kế của móng.Tại các vị trí tiếp giáp với vệt rải trước, phải tiến hành loại bỏ cácvật liệu CPĐD rời rạc tại các mép của vệt rải trước khi rải vệt tiếptheo

- Trường hợp sử dụng máy san để rải vật liệu CPĐD, phải bố trícông nhân lái máy lành nghề và nhân công phụ theo máy nhằmhạn chế và xử lý kịp hiện tượng phân tầng của vật liệu Với những

vị trị vật liệu bị phân tầng, phải loại bỏ toàn bộ vật liệu và thay thếbằng vật liệu CPĐD mới Việc xác lập sơ đồ vận hành của máy san,rải CPĐD phải dựa vào kết quả của công tác thi công thí điểm(khoản 3.3)

- Phải thường xuyên kiểm tra cao độ, độ bằng phẳng, độ dốcngang, độ dốc dọc, độ ẩm, độ đồng đều của vật liệu CPĐD trongsuốt quá trỡnh san rải

 Công tác lu lèn:

- Phải lựa chọn và phối hợp các loại lu trong sơ đồ lu lèn.Thông thường, sử dụng lu nhẹ với vận tốc chậm để lu những lượtđầu, sau đó sử dụng lu có tải trọng nặng lu tiếp cho đến khi đạt độchặt yêu cầu

- Số lần lu lèn phải đảm bảo đồng đều đối với tất cả các điểmtrên mặt móng (kể cả phần mở rộng), đồng thời phải bảo đảm độbằng phẳng sau khi lu lèn

- Việc lu lèn phải thực hiện từ chỗ thấp đến chỗ cao, vệt bánh

lu sau chồng lên vệt lu trước từ 20 - 25cm Những đoạn đườngthẳng, lu từ mép vào tim đường và ở các đoạn đường cong,lu từphía bụng đường cong dần lên phía lưng đường cong

- Ngay sau giai đoạn lu lèn sơ bộ, phải tiến hành ngay công táckiểm tra cao độ, độ dốc ngang, độ bằng phẳng và phát hiện những

vị trớ bị lồi lừm, phõn tầng để bù phụ, sửa chữa kịp thời:

 Nếu thấy có hiện tượng khác thường như rạn nứt, gợn sóng,

xô dồn hoặc rời rạc không chặt phải dừng lu, tỡm nguyờn nhõn

và xử lý triệt để rồi mới được lu tiếp Tất cả các công tác này phảihoàn tất trước khi đạt được 80% công lu;

 Nếu phải bù phụ sau khi đó lu lốn xong, thỡ bề mặt lớp múngCPĐD đó phải được cầy xới với chiều sâu tối thiểu là 5 cm trước khirải bù

- Sơ đồ công nghệ lu lèn áp dụng để thi công đại trà cho từnglớp vật liệu như các loại lu sử dụng, trỡnh tự lu, số lần lu phải đượcxây dựng trên cơ sở thi công thí điểm lớp móng CPĐD

 Bảo dưỡng và làm lớp nhựa thấm bám:

- Không cho xe cộ đi lại trên lớp móng khi chưa tưới nhựa thấmbám và phải thường xuyên giữ độ ẩm trên mặt lớp móng CPĐD đểtránh các hạt mịn bị gió thổi

- Đối với lớp móng trên, cần phải nhanh chóng tưới lớp thấmbám bằng nhựa pha dầu loại MC-70 (phù hợp với tiêu chuẩn ASTMD2027) hoặc nhũ tương nhựa đường loại SS-1h hoặc CSS-1h (phùhợp với tiêu chuẩn ASTM D997 hoặc ASTM D2397)

 Trước khi tưới nhựa thấm bám, phải tiến hành làm vệ sinh bềmặt lớp móng nhằm loại bỏ bụi, rác, vật liệu rời rạc bằng các dụng

cụ thích hợp như chổi, máy nén khí nhưng không được làm bongbật các cốt liệu của lớp móng;

 Khi tưới nhựa thấm bám, phải đảm bảo vật liệu có nhiệt độlàm việc thích hợp (khoảng 30 - 65oC đối với MC70 và 25 - 70oCvới SS-1h hoặc CSS-1h) và nhiệt độ không khí lớn hơn 80C;

 Tiến hành phun tưới lớp nhựa thấm bám đồng đều trên toàn

bộ bề mặt lớp móng bằng các thiết bị chuyên dụng với áp lực phun

3.3 Thi công thí điểm:

 Yêu cầu đối với công tác thi công thí điểm:

- Việc thi công thí điểm phải được áp dụng cho mỗi mũi thicông trong các trường hợp sau:

 Trước khi triển khai thi công đại trà;

 Khi có sự thay đổi thiết bị thi công chính như: lu nặng, máysan, máy rải;

 Khi có sự thay đổi về nguồn cung cấp vật liệu hoặc loại vậtliệu CPĐD.

- Công tác thi công thí điểm là cơ sở để đề ra biện pháp tổ chứcthi công đại trà nhằm bảo đảm được các yêu cầu về kỹ thuật, chấtlượng và kinh tế Do vậy, việc thi công thí điểm phải đưa ra đượccác thông số công nghệ tối ưu sau:

 Sơ đồ tập kết vật liệu, sơ đồ vận hành của máy san hoặc máyrải;

 Hệ số lu lèn, chiều dày tối ưu của lớp thi công;

 Sơ đồ lu lèn của mỗi loại lu với thứ tự và hành trỡnh lu, vậntốc và số lần lu qua một điểm;

 Các công tác phụ trợ như bù phụ, xử lý phõn tầng và cỏcbước kiểm tra, giám sát chất lượng và tiến độ thi công

- Toàn bộ công tác thi công thí điểm, từ khi lập đề cương chođến khi xác lập được dây chuyền công nghệ áp dụng cho thi côngđại trà, phải được sự kiểm tra và chấp thuận của Tư vấn giám sát

 Lập biện pháp tổ chức thi công thí điểm:

- Các phân đoạn được lựa chọn thi công thí điểm phải đại diệncho phạm vi thi công của mỗi mũi thi công về: loại hỡnh kết cấucủa mặt bằng thi cụng, độ dốc dọc, dốc ngang, bề rộng lớpmóng Thông thường, chiều dài tối thiểu của mỗi phân đoạn thíđiểm là 50 m

- Căn cứ vào yêu cầu về tiến độ thi công, về tiến độ cung cấpvật liệu, điều kiện thực tế về mặt bằng, về khả năng huy độngtrang thiết bị thi công và các yêu cầu, tiến hành lập ít nhất 2 sơ đồcông nghệ thi công thí điểm ứng với 2 phân đoạn đó được lựachọn

- Khi lập các sơ đồ công nghệ thi công thí điểm phải xem xétđầy đủ các đặc tính kỹ thuật của các thiết bị thi công hiện có, kếthợp với kinh nghiệm thi công đó được tích lũy và điều kiện thực tế

về năng lực thiết bị, hiện trường Trong sơ đồ công nghệ thi côngthí điểm, phải nêu rừ cỏc vấn đề sau:

 Tuân thủ theo quy định khi xác định sơ bộ chiều dày của mỗilớp vật liệu CPĐD sau khi rải hoặc san (ban đầu có thể tạm lấy hệ

số lu lèn là 1,3) Lập sơ đồ vận hành của phương tiện tập kết, sanrải vật liệu Cần xác định sơ bộ cự ly giữa các đống vật liệu khi thicông bằng máy san;

 Lựa chọn và huy động các chủng loại lu thích hợp;

 Lập sơ đồ lu cho mỗi loại lu, trong đó nêu rừ trỡnh tự lu lốn,

số lượt và tốc độ lu qua một điểm, sự phối hợp các loại lu ;

 Xác lập sơ bộ các công việc phụ trợ, các bước và thời điểmtiến hành các công tác kiểm tra, giám sát cần thực hiện nhằm đảmbảo sự hoạt động nhịp nhàng của dây chuyền thi công và đảm bảochất lượng công trỡnh.

 Tiến hành thi công thí điểm:

- Tiến hành thi công thí điểm theo các sơ đồ công nghệ đó lậptrờn cỏc phõn đoạn thí điểm khác nhau, đồng thời ghi lại các sốliệu cơ bản của mỗi bước thi công đó thực hiện như:

 Số lượng, khối lượng vật liệu chuyên chở của phương tiện tậpkết vật liệu đến công trường Khoảng cách giữa các đống vật liệuCPĐD (đối với lớp móng dưới, khi được phép thi công bằng máysan);

 Biện pháp bổ tưới nước bổ sung để đạt được độ ẩm trong vàsau khi san hoặc rải;

 Cao độ trước và sau khi san hoặc rải vật liệu CPĐD;

 Các hiện tượng phân tầng, lượn sóng, độ bằng phẳng và việc

 Cao độ sau hoàn thiện công tác lu lèn lớp móng CPĐD;

 Thời gian bắt đầu, kết thúc, điều kiện thời tiết khi thí điểm

- Từ các số liệu đó thu nhận, tiến hành tớnh toỏn và hiệuchớnh lại cỏc thụng số như:

 Hệ số rải (hệ số lu lèn) Krải được xác định đưa vào các số liệucao độ trên cùng một mặt cắt tại các điểm tương ứng như sau:

Krải = CĐrải

- CĐmbCĐlu - CĐmb

Trong đó:

CĐmblà cao độ mặt bằng thi công, m;

CĐrải là cao độ bề mặt lớp CPĐD sau khi rải, m;

CĐlu là cao độ bề mặt lớp CPĐD sau khi lu lèn xong (đó đạt

độ chặt yêu cầu), m

 Tương quan giữa số lần lu lèn (hoặc công lu) và độ chặt đạtđược;

 Số lượng phương tiện vận chuyển tham gia vào dây chuyền,

cự ly giữa các đống vật liệu (nếu rải bằng máy san)

- Tiến hành hiệu chỉnh sơ đồ thi công thí điểm để áp dụng chothi công đại trà

4 Yêu cầu đối với công tác kiểm tra, nghiệm thu

4.1 Quy định về lấy mẫu vật liệu CPĐD:

- Mật độ lấy mẫu, thí nghiệm được quy định trong Quy trỡnhnày là tối thiểu

- Để phục vụ công tác kiểm tra nghiệm thu, khối lượng tốithiếu lấy mẫu tại hiện trường để thí nghiệm được quy định tại bảng3-5

Yêu cầu khối lượng tối thiếu lấy mẫu lấy tại hiện trường

 Khi lấy mẫu vật liệu tại các đống chứa, với mỗi đống, gạt bỏvật liệu phía trên thân đống thành một mặt phẳng có kích thướckhông nhỏ hơn 50 cm x 50 cm và đào thành hố vuông vắn sao cho

đủ khối lượng vật liệu theo quy định thành một hố;

 Khi lấy vật liệu trên lớp móng đó rải, phải đào thành hố thẳngđứng và lấy hết toàn bộ vật liệu theo chiều dày kết cấu

4.2 Kiểm tra, nghiệm thu chất lượng vật liệu:

Công tác kiểm tra, nghiệm thu chất lượng vật liệu CPĐD phảiđược tiến hành theo các giai đoạn sau:

 Giai đoạn kiểm tra phục vụ cho công tác chấp thuận nguồn cung cấp vật liệu CPĐD cho công trỡnh:

- Mẫu kiểm tra được lấy tại nguồn cung cấp, cứ 3.000 m3 vậtliệu cung cấp cho cụng trỡnh hoặc khi liờn quan đến một trong cáctrường hợp sau, tiến hành lấy một mẫu:

 Nguồn vật liệu lần đầu cung cấp cho công trỡnh;

 Có sự thay đổi nguồn cung cấp;

 Có sự thay đổi địa tầng khai thác của đá nguyên khai;

 Có sự thay đổi dây chuyền nghiền sàng hoặc hàm nghiềnhoặc cỡ sàng;

 Có sự bất thường về chất lượng vật liệu

- Vật liệu phải thỏa món tất cả cỏc chỉ tiờu cơ lý yờu cầu đượcquy định tại Bảng 3-3, Bảng 3-4

 Giai đoạn kiểm tra phục vụ công tác nghiệm thu chất lượng vật liệu CPĐD đó được tập kết tại chân công trỡnh để đưa vào sử dụng:

- Mẫu kiểm tra được lấy ở bói chứa tại chõn cụng trỡnh, cứ1.000 m3 vật liệu lấy một mẫu cho mỗi nguồn cung cấp hoặc khi

có sự bất thường về chất lượng vật liệu

- Vật liệu phải thỏa món tất cả các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu quyđịnh tại Bảng 3-3, Bảng 3-4 và đồng thời thí nghiệm đầm néntrong phũng

 Kiểm tra trong quỏ trỡnh thi cụng:

Trong suốt quỏ trỡnh thi cụng, đơn vị thi công phải thườngxuyên tiến hành thí nghiệm, kiểm tra các nội dung sau:

- Độ ẩm, sự phân tầng của vật liệu CPĐD (quan sát bằng mắt

và kiểm tra thành phần hạt) Cứ 200m3 vật liệu CPĐD hoặc một cathi công phải tiến hành lấy một mẫu thí nghiệm thành phần hạt,

độ ẩm

- Độ chặt lu lèn

 Việc thớ nghiệm thực hiện theo "Quy trỡnh kỹ thuật xác địnhdung trọng của đất bằng phương pháp rót cát" 22 TCN 13-79 hoặctiêu chuẩn AASHTO T191 và được tiến hành tại mỗi lớp móngCPĐD đó thi cụng xong

 Đến giai đoạn cuối của quá trỡnh lu lốn, phải thường xuyênthí nghiệm kiếm tra độ chặt lu lèn để làm cơ sở kết thúc quá trỡnh

lu lốn Cứ 800 m2 phải tiến hành thí nghiệm độ chặt lu lèn tại một

vị trí ngẫu nhiên

- Cỏc yếu tố hỡnh học, độ bằng phẳng

 Cao độ, độ dốc ngang của bề mặt lớp móng được xác địnhdựa trên số liệu đo cao độ tại tim và tại mép của mặt móng.

 Chiều dày lớp móng được xác định dựa trên số liệu đo đạccao độ trước và sau khi thi công lớp móng tại các điểm tương ứngtrên cùng một mặt cắt (khi cần thiết, tiến hành đào hố để kiểmtra)

 Bề rộng lớp móng được xác định bằng thước thép

 Độ bằng phẳng được đo bằng thước 3 m theo "Quy trỡnh kỹthuật đo độ bằng phẳng mặt đường bằng thước dài 3 mét" 22 TCN16-79 Khe hở lớn nhất dưới thước được quy định tại Bảng 3-6

 Mật độ kiểm tra và các yêu cầu cụ thể được quy định tại Bảng3-6

Yêu cầu về kích thước hỡnh học và độ bằng phẳng

của lớp móng bằng CPĐD

Bảng 3-6

T

T Chỉ tiêu kiểm tra

Giới hại cho phép

Mật độ kiểm tra Móng

dưới

Móng trên

mm mm- 5 Cứ 40 - 50 m vớiđoạn tuyến thẳng,

20 - 25 m với đoạntuyến cong bằnghoặc cong đứng đomột trắc ngang

0,5% 0,3%

mm mm 5

 Kiểm tra nghiệm thu chất lượng thi công:

- Đối với độ chặt lu lèn: cứ 7.000 m2 hoặc 1 Km (với đường 2làn xe) thí nghiệm kiểm tra tại 2 vị trí ngẫu nhiên (trường hợp rảibằng máy san, kiểm tra tại 3 vị trí ngẫu nhiên)

- Đối với các yếu tố hỡnh học, độ bằng phẳng: mật độ kiểm trabằng 20% khối lượng kiểm tra trong thi công

$ 3 – 4 Công nghệ thi công lớp áo đường đá dăm nước (Mặt đường đá dăm nước) trang 97

1 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

Áo đường đá dăm nước có từ thế kỹ thứ 19 có từ đầu thế kỹ thứ 19 do

kỹ sư người Anh tên John London Macadam có tên mặt đườngMacadam và có các tên …

2 yêu cầu về vật liệu

3 Trỡnh tự và cụng nghệ thi cụng ( chủ yếu làm lớp móng, lưu ý các giaiđoạn lu và trong quá trỡnh đó có tưới nước, trường hợp làm mặt đườngcấp thấp thỡ phải làm lớp bảo vệ và phải lu hỡnh thành lớp vỏ mặt)

4 Công tác kiểm tra và nghiệm thu ( riêng độ chặt, vỡ độ chặt lớp ĐDNkhông đồng đều nên không áp dụng được phương pháp rót cát Chỉ kiểmtra trực quan cho lu 10 – 12 tấn lăn qua lai trên phần xe chạy, nếu không

để lại vết hằn bánh trên mặt lớp đá dăm là được

CHƯƠNG 4

CÁC LỚP ÁO ĐƯƠNG BẰNG ĐẤT VÀ VẬT LIỆU HẠT CÓ GIA

CỐ CÁC CHẤT LIÊN KẾT

4 – 1 Lớp kết cấu áo đường bằng cấp phối đá ( sỏi cuội) gia cố xi măng

– trang 133

1 Đặc điểm và phạm vi sử dụng

2 yêu cầu đối với các thành phần vật liệu

- yêu cầu đối với đá ( sỏi, cuội)

- yêu cầu đối với xi măng và lượng xi măng

- yêu cầu đối với nước dùng để trộn

3 yêu cầu đối với cường độ đá (sỏi, cuội) gia cố xi măng

4.Công nghệ thi công lớp cấp phối đá (sỏi, cuội) gia cố xi măng

a Công tác chuẩn bị thi công

- Chuẩn bị trạm trộn chế tạo hỗn hợp đá (sỏi, cuội) gia cố xi măng

- Chuẩn bị các thiết bị thi công

b chế tạo hỗn hợp đá(sỏi, cuội) gia cố xi măng ở trạm trộn

c Rải và lu lèn tại hiện trường

d Yêu cầu bảo dưỡng, thời gian yêu cầu chỉ 7 ngày

5 Yêu cầu đối với việc kiểm tra và nghiệm thu lớp đá (sỏi, cuội) gia cố ximăng

a Kiểm tra hỗn hợp cốt liệu trước khi đưa vào máy trộn

b Mỗi ca sản xuất đều phải kiểm tra độ ẩm cốt liệu bằng

c Kiểm tra độ chặt sau khi lu lèn

$4 2 MẶT ĐƯỜNG ĐÁ DĂM THẤM NHẬP VỮA

XI MĂNG CÁT( Mặt đường đá dăm kẹp vữa XM)

Đây là loại mặt đường đá dăm kích cỡ đồng đều được lu lèn ổn định rồi dùngvữa xi măng cát thấm nhập vào các chỗ rỗng, sau đó lại tiếp tục lu chặt Vì khi thicông dùng phương pháp tưới thấm từ trên xuống nên kỹ thuật thi công đơn giản,tương tự như thi công mặt đường đá dăm bùn

Loại mặt đường này đã được sử dụng khá phổ biến ở các nước Tây Âu từnhững năm 30 của thế kỷ này Do lượng xi măng sử dụng chỉ vào khoảng 100 -160Kg/m3 (chỉ bằng 30 - 50% so với mặt đường bê tông xi măng thông thường) nêngọi là mặt đường bê tông tiết kiệm xi măng Ở nước ta loại mặt đường này đã đượclàm nhiều nơi ở Hà Nội, Hà Tây Kinh nghiệm cho thấy loại mặt đường này rất thíchhợp với đường nông thôn vì giá thành hạ, cường độ cao và ổn định với nước, lạikhông cần duy tu sửa chữa nhiều

1 Yêu cầu đối với vật liệu:

- Xi măng: Có thể dùng các loại xi măng, nhưng thường dùng xi măngpoóclăng M400

- Cát: Dùng loại cát cứng và có thành phần hạt như ở bảng 4-3

B ng 4-3 ảo bảng sau:Loại cát Kích cỡ mắt sàng (mm) Tỉ lệ % lọt sàng (theo

trọng lượng)Cát to

5,01,50,3

95 - 100

60 - 80

10 - 20Cát vừa

2,51,50,3

95 - 100

70 - 90

10 - 30Cát nhỏ

2,51,50,3

- Đá dăm: như đối với mặt đường đá dăm kết đất dính

Độ sệt của xi măng cát phụ thuộc vào tỷ lệ xi măng, cát và nước Để đảm bảocho vữa xi măng có độ sệt thích hợp thường dùng các tỷ lệ lệ xi măng cát sau đây:1:1,75; 1:2 hay 1:2,25 (theo thể tích) - Lượng nước tốt nhất của vữa được xác địnhbằng thí nghiệm

2 Thi công:

Trình tự thi công mặt đường đá dăm thấm nhập vữa xi măng cát như sau:1) Chuẩn bị lòng đường và lớp móng: Yêu cầu lớp móng phải chặt chẽ ít kẽ hở

và có độ dốc ngang đúng với thiết kế

2) Đặt ván khuôn ở hai mép đường: Ván khuôn có thể làm bằng thép hoặc gỗ Nếu là bằng gỗ thì chiều dày nên vào khoảng 6 - 8cm Nếu thi công theo phươngpháp đắp lề trước thì không cần ván khuôn

-3) Rải đá dăm và lu lèn

Dùng lu nhẹ và lu vừa để lu lèn cho đá ổn định Theo kinh nghiệm số công lutrung bình khoảng 3 - 4,2 t.km/m3 và độ chặt đạt được bằng khoảng 50 - 60% độchặt quy định khi lu mặt đường đá dăm nước Từ lượt lu thứ ba trở đi phải tưới nướcchống vỡ đá, tròn cạnh Sau khi lu lèn xong đá phải đảm bảo chèn móc tốt, ít bị vỡ,

đủ khe hở để thấm vữa được đều

4) Tưới thấm vữa và lu lèn: Vữa xi măng cát phải được trộn đều bằng máy trộnvữa hoặc bằng tay Khi trộn bằng tay phải trộn khô xi măng và cát trước rồi mới chonước vào trộn trong 5 phút Vữa dùng đến đâu, trộn đến đấy, trộn xong phải tướingay không để qúa 30 phút

Nếu đá khô, trước khi tưới phải tưới nước làm ẩm mặt đá.

Dùng lu nhẹ 5 - 6tấn qua một chỗ cho tới khi mặt đường chặt và phẳng Trongqúa trình lu lèn cần tưới bù vào các chỗ thiếu vữa, bù các chỗ lõm, bảo đảm cho mặtđường bằng phẳng vữa thấm xuống đều

Tốt nhất là dùng lu chấn động hoặc đầm chấn động công suất lớn để lu Khidùng lu chấn động thì có thể dùng vữa có độ sệt cao, và chất lượng của mặt đường

sẽ tốt hơn vì vữa thấm xuống đến tận đáy

Lượng vữa cần thiết vào khoảng 25 - 35 lít/m2 cho mặt đường dày 10 -12 cm

và từ 30 - 40 lít/m2 cho mặt đường dày 15 - 20 cm (Khi dùng lu hoặc đầm chấnđộng thì dùng giới hạn thấp)

5) Hoàn thiện: Cần tiến hành khâu hoàn thiện ngay sau khi lu lèn xong Mụcđích của công tác hoàn thiện là làm cho mặt đường bằng phẳng, đạt độ dốc ngangcần thiết Khi hoàn thiện cấm không được trát một lớp vữa dày phủ kín đầu đá

Nếu dùng lớp đá dăm thấm nhập vữa làm lớp móng thì không cần làm bướcnày

6) Bảo dưỡng: tiến hành như đối với mặt đường bê tông xi măng Tốt nhất là saukhi vừa bắt đầu se mặt thì phun một lớp nhũ tương số lượng 0,8lít/m2 để giữ chonước trong đá dăm thấm nhập vữa chậm bay hơi

==========//==========

CHƯƠNG 5

CÁC LOẠI MẶT ĐƯỜNG CÓ SỬ DỤNG NHỰA

$1 Khái niệm chung về mặt đường có sử dụng nhựa.

1.1 Khái niệm về mặt đường nhựa

+Dùng nhựa hoặc hỗn hợp của nhựa với các vật liệu khác phủ lên bềmặt của đường đảm bảo cho xe chạy êm thuận Lớp phủ đó đóng vai trũcủa lớp bảo vệ lớp hao mũn hoặc lớp chịu lực tuỳ theo lượng nhựa, phươngpháp thi công

+ Tuỳ theo thành phần hỗn hợp đá nhựa, cách chế tạo, cách thicông, mà ta có thể phân ra:

- Láng nhựa: tưới nhựa trên lớp mặt đường đó được lu lèn chặt vàbằng phẳng Sau đó rải đá nhỏ rồi lu lèn có thể lặp lại 2, 3 lần tuỳ theo yêucầu láng một lớp, hai lớp hay ba lớp

- Thấm nhập nhựa: tưới nhựa trên lớp đá dăm đó được đầm nèn vừaphải để nhựa ó thể thấm vào lớp đá dăm đến một độ sâu yêu cầu Sau đórải đá chèn, đá mạt và lu lèn Có thể tưới nhựa 2,3 hay 4 lần nhựa tuỳ theochiều sâu nhựa cần thấm nhập

- Hỗn hợp đá trộn nhựa:

- Bê tông nhựa:

1.2 Yêu cầu vật liệu

1.2.1 Nhựa.

+ Trong xây dựng đường thường dùng các loại nhựa chế tạo từ dầu

mỏ hay than đá Có các loại sau:

* Bi tum: là các sản phẩm rắn, nửa rắn hoặc lỏng, bao gồm:

- Bi tum nguyên chất: thu được do lọc dầu mỏ mà không dùng phụ gia

- Bi tum lỏng: thường được gọi là “cut-back” là bi tum trộn với mộtdung môi dễ hoặc khó bay hơi, thu được qua chừng cất dầu mỏ

- Bi tum lỏng: bi tum hoá mềm do trộn với dung môi chậm bay hơi, thuđược qua chưng cất than đá

- Bi tum hỗn hợp: gồm ít nhất 50% bi tum và chia ra:

./ Bi tum guđron: hỗn hợp của bitum nguyên chất và guđron./ Bi tum hắc ín: hỗn hợp của bitum và hắc ín than đá

- Bi tum cải tiến: các loại bi tum trên đây có trộn thêm chất phụ gia,thường là một cao phân tử, các bột khoảng hoặc các chất độn dính

* Nhũ tương bi tum: Nhũ tương bi tum là một chất liên kết phân tán ở

trong nước, được tạo nên bằng cách sử dụng năng lượng cơ học để nghiềnnhỏ bi tum và giữ cho bi tum lơ lửng trong nước bằng một tác nhân hoạttính bề mặt gọi là chất nhũ hoá

* Guđron:

Đây là sản phẩm thu được qua việc chưng cất thân cốc từ than đá ởnhiệt độ cao, gồm có:

- Guđron nguyên chất: không dùng phụ gia

- Guđron cải tiến: thường trộn thêm các chất cao phân tử, bột khoánghoặc phụ gia dính

- Guđron hỗn hợp: gồm 50% guđron và 50% bi tum nguyên chất

+ Tuỳ theo phương pháp thi công, vật liệu sử dụng, mật độ xe và vùngkhí hậu mà ta chọn loại nhựa cho thích hợp

+ Những tính chất cơ bản của nhựa dùng trong xây dựng đường là:

độ dính bám với đá tốt, tính chất bọc đá tốt, độ ổn định với nhiệt và chịuđược nhiệt độ cao, ổn định với tác dụng của nước, có khả năng chịu biếndạng ở nhiệt độ thấp, ít ị hoá già, dễ thi công trong khi tưới, trộn với đá, rải

và đầm nèn

+ Độ dính bám của nhựa với bề mặt đá: phụ thuộc nhiều vào nguồn

gốc và phương pháp chế biến nhựa, phụ thuộc vào hoạt tính bề mặt, vào độnhớt của nhựa, phụ thuộc vào tính chất và độ ẩm của đá, vào ái lực phân tử

và ái lực hoá học của nhựa với đá

Trong cùng điều kiện, loại nhựa nào có tính quánh (cũn gọi là tớnh

nhớt) lớn (với nhựa đặc: đánh giá bằng độ kim lún, là chiều sâu cắm vào bi

vũng 5 giõy: độ kim lún càng thấp thỡ tớnh quỏnh càng cao và ngược lại,

với nhựa lỏng: đánh giá bằng độ nhớt, là thời gian để 50 ml bi tum lỏng

thỡ tớnh nhớt càng cao) và sức căng bề mặt tại mặt phân giới nhựa-đá khitrộn càng bé thỡ độ dính bám của nhựa và đá càng lớn Nhưng tính nhớtcủa nhựa thay đổi theo nhiệt độ, ví thế mà độ dính bám của nhựa với đácũng thay đổi Do vậy, nên chọn loại nhựa có tính nhớt cao và ít thay đổitheo nhiệt độ để độ dính bám của nhựa với đá cao và ổn định

Nhưng xét và mặt thuận lợi trong thi công, nhựa có tính quánh càngnhỏ thỡ tớnh linh động cào cao, nên càng dễ thi công (dễ bọc các viên đá,

dễ trộn, dễ rải và đầm nèn) Điều này lại trái ngược với yêu cầu về độ dínhbám tốt với đá Để dung hoà, ta chọn nhựa có tính nhớt cao và khi thi côngthỡ đun nóng nhựa đến nhiệt độ thi công, lúc này nhựa sẽ rất linh động, chophép việc thi công được dễ dàng và khi nguội đi, nhựa sẽ trở về trạng tháiban đầu, có độ dính bám tốt với đá

+ Tỏc dụng hoỏ lý giữa nhựa và đá đóng vai trũ quan trọng trong việcnõng cao và giữ vững lực dớnh bỏm của nhựa với đá Thực tế, đối với tất

cả các loại đá thỡ độ dính bám của đá đối với nước cao hơn với nhựa Dovậy, khi đá bị ẩm thỡ khú dớnh bỏm với nhựa và dưới tác dụng của mángnước bọc xung quanh viên đá có thể làm bong lớp nhựa Vỡ vậy để làmtăng độ dính bám của nhựa với đá, cần dùng nhựa chứa nhiều thành phần

có hoạt tính bề mặt cao hoặc dùng nhựa có khả năng tạo những hợp chấtkhông bị hoà tan trên bề mặt viên đá

Có thể làm tăng độ dính bám với đá, tăng độ ổn định với nước bằngcách sử dụng chất phụ gia hoạt tính bề mặt pha vào nhựa hay trộn trước đávới những chất kích động

+ Trong qỳa trỡnh sử dụng, nhựa sẽ bị hoỏ già dần theo thời gian.Cỏc chất nhẹ trong nhựa bay hơi, một số thành phần của nhựa bị cáckhoáng vật hấp thụ hoặc các thành phần dầu, keo của nhựa trùng hợp tạothành các chất mới Do đó, độ nhớt của nhựa tăng lên, nhựa bị cứng lại và

dễ dũn, khả năng chịu biến dạng kém đi Ngoài ra, do tác dụng của ánhsáng, bức xạ mặt trời, không khí, sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm làm nảy sinhcác phản ứng hoá học tổng hợp, làm thay đổi tính chất của nhựa

+ Dùng nhựa đặc và đun đến nhiệt độ thi công (100 - 1600C, tuỳ theoloại nhựa) đồng thời rang nóng vật liệu đến nhiệt độ 180 - 2000C là biệnpháp tốt nhất để thoả món cỏc yờu cầu trờn Vỡ cú thể dựng nhựa cú độnhớt cao để tăng lực dính bám, tăng tính ổn định với nhiệt, ổn định với thời

gian Đồng thời khi trộn, vật liệu được rang nóng triệt ẩm, nhựa được nấuchảy lỏng thỡ viờn đá sẽ được bọc một màng nhựa đều đặn Hỗn hợp đá-nhựa trộn ở nhiệt độ cao này có đủ tính dẻo và độ linh động cần thiết để cóthể rải, lu lèn dễ dàng.

+ Dựa vào đặc tính, chọn nhựa cho thích hợp với từng loại mặtđượng, từng phương pháp thi công:

- Nhựa có độ nhớt cao (nhựa đặc) thường được dùng trong phươngpháp trộn nóng, rải nóng, khi thời tiết khô ráo, nhiệt độ ngoài trời cao

- Nhựa lỏng: thường dùng trong phương pháp rải nguội, vật liệu cócường độ yếu, hỗn hợp nhiều hạt nhỏ, vùng khí hậu ẩm ướt, thời tiết lạnh

- Nhũ tương: dùng trong vùng ẩm ướt, khí hậu lạnh

1.2.2 Đá.

+ Đá phải sần sùi, sắc cạnh

+ Vỡ cú dựng nhựa nên các yêu cầu về đá có những đặc điểm riêng

Đá có cường độ cao, sức chống bào mũn lớn nhưng dính bám với nhựakhông tốt thỡ khụng nờn dựng Đá có cường độ yếu (trong phạm vi chophép) thỡ dựng cho lớp dưới, lớp có chiều dầy lớn và dung trong hỗn hợpchặt Một số loại đá có cường độ yếu, kho lu lèn hay kém chịu bào mũnkhụng dựng được để làm mặt đường đá dăm nước lại có thể dùng được khi

có sử dụng nhựa

+ Đá cần phải thật khô ráo do hầu hết các loại đá đều có ái lực phân

tử mạnh với nước hơn nhựa Các loại háo nước: đá granit, trachit, xiênit,thạch anh, dính bám với nhựa không tốt Các loại đá tương đối ghét nướchơn: đá vôi, xỉ, đá bazan, thỡ dớnh bỏm với nhựa tốt hơn Các loại đá háonước chỉ nên dùng trong hỗn hợp chặt, tốt hơn cả là nên cho một lượng phụgia kích động ( độ 2% vôi hay xi măng) để tăng thêm độ dính bám với nhưạ

+ Đá cần phải sạch Bụi bẩn, nhất là màng đất sét bọc xung quanhviên đá sẽ làm cho nhựa không dính bám được vào bề mặt viên đá

+ Đá mạt, bột đá yêu cầu phải có cùng cường độ với đá chính

$2 Mặt đường láng nhựa.

2.1 Khái niệm.

+Tưới, phun một lớp nhựa trên lớp mặt đường cũ, mặt đường vừamới làm xong, sau đó rải đá nhỏ và lu lèn chặt để tạo nên một lớp vỏ mỏng,kín, chắc, không thấm nước, có khả năng chịu được lực đẩy ngang gọi làmặt đường láng nhựa một lớp Lặp lại quá trỡnh trờn hai hoặc ba lần ta cúmặt đường láng nhựa hai hoặc ba lớp

+ Lớp láng nhựa, về nguyên tắc, có thể dùng cho mọi loại mặt đườnglàm mới hay mặt đường cũ Nhưng thông thường thỡ đối với các lớp mặt

đường BTN hạt nhỏ, BTXM làm mới hoặc mặt đường đá lát cao cấp thỡkhụng cần phải làm lớp lỏng nhựa lờn trờn.

+ Lớp láng nhựa có tác dụng làm giảm bót độ bào mũn của mặtđường, nâng cao độ nhám, giữ kín mặt đường không để nước mặt thấmxuống do vậy cải thiện chế độ thuỷ nhiệt giúp mặt đường bền vững hơn.Đồng thời không gây bụi

+ Chiều dầy lớp láng nhựa thường không qua 4 cm Trên mặt đườngcao cấp, lớp láng mặt dầy độ 1 - 2.5cm Trên mặt đường giản đơn dùngláng 2 đến 3 lớp, tổng dầy khoảng 2.5 - 4cm

+ Lớp láng nhựa vừa mỏng, vừa chịu tác dụng trực tiếp của xe cộ,thời tiết nên có thời gian sử dụng không lâu Tuỳ theo chiều dầy, chất lượngvật liệu lớp láng nhựa, cượng độ chung của toàn bộ mặt đường, lượng xe

cộ, thành phần xe, điều kiện thời tiết, điều kiện thi công mà lớp láng mặt cóthể sử dụng được từ 3 - 6 năm Thường từ 3 - 4 năm phải làm lại

+ Theo qui định, lớp láng nhựa không được tính vào chiều dầy của kếtcấu áo đường khi tính toán thiết kế

+ Ngoài thực tế thi công, thường hỡnh thành cỏc khái niệm:

- Mặt đường đá dăm láng nhựa dầy h cm: thực chất là: thi công lớpmặt đường đá dăm nước dầy h cm, sau đó thi công lớp láng nhụa lên trên

- Mặt đường cấp phối đá dăm láng nhựa dầy h cm: thực chất là: thicông lớp mặt đường cấp phối đá dăm dầy h cm, sau đó thi công lớp lángnhựa lên trên,

2.2 Nguyờn lý hỡnh thành cường độ.

Cường độ hỡnh thành chủ yếu do lớp múng bờn dưới cũn lớp lỏngnhựa chỉ đóng vai trũ chất dớnh kết bề mặt

2.3 Phân loại

+ Căn cứ vào lượng tuới nhựa và ra đá ta chia ra ba loại:

- Láng nhựa 1 lớp: tưới nhựa 1 lần và ra đá 1 lần, h = 1 -1.5cm

- Láng nhựa 2 lớp: tưới nhụa 2 lần và ra đá 2 lần, h = 1.5-2.5cm

- Láng nhựa 3 lớp: tưới nhụa 3 lần và ra đá 3 lần, h = 2.5 – 3cm

+ Căn cứ vào biện pháp thi công:

- Thi công lớp láng nhựa bằng phương pháp tưới: tưới nhựa lên lớpmặt đường, sau đó ra đá phủ kín và lu lèn Đây là phương pháp phổ biến vỡ

nú thi cụng đơn giản, phù hợp với điều kiện thi công ở nước ta

- Thi công lớp láng nhựa theo phương pháp rải hỗn hợp đá nhựa đótrộn sẵn

+ Theo phương pháp thi công sử dụng nhựa:

- Lớp láng mặt dùng nhựa dưới hỡnh thức nhựa núng

- Lớp láng mặt dùng nhựa dưới hỡnh thức nhũ tương.

2.4 Yêu cầu vật liệu

2.4.1 Đá:

2.4.1.1 Về cường độ:

+ Đá dăm hay đá sỏi cuội dùng trong phương pháp láng mặt cần phảiđồng nhất về cường độ Tốt nhất nên dùng loại đá có cường độ cao, dínhbám tốt với nhựa Nếu láng mặt nhiều lớp thỡ ở lớp lỏng dưới có thể dùng

đá có cường độ yếu hơn

+ Theo qui trỡnh, đá dùng làm lớp láng nhựa phải là các loại đá từ cấp

I đến cấp III, có cường độ từ 600 – 1200daN/cm2

đá

Yêu cầu về chất lượng

Cường độ kháng ép(daN/cm2)

1 200

1 000800600

Không quá 5 %Không quá 6 % Không quá 8 % Không quá 10 %

Đá biến chất ( gneis,

quartzite, )

1234

1 200

1 000800600

Không quá 5 %Không quá 6 % Không quá 8 % Không quá 10 %

Đá trầm tích ( đá

vôi, dolamite)

1234

1 000800600400

Không quá 5 %Không quá 6 % Không quá 8 % Không quá 10 %Các loại đá trầm tích

khác (sa nham,

conglo, merat,

schistes, )

1234

1 000800600400

Không quá 5 %Không quá 6 % Không quá 8 % Không quá 10 %