Chương 3. Các phương án thi công nền đường đào và nền đường đắp

Hình 6.13. Khe co xẻ trong bê tông đ đông cứng.

1-Thanh truyền lực. 2-Ma tít nhựa. 3-Quét nhựa bi tum.



Hình 6.14. Máy xẻ trong bê tông đ đông cứng.



Hình 6.15. Khe sau khi cắt.



d) Khe dọc.

Khe dọc l một dạng của khe co v có thể bố trí theo kiểu khe co giả khi đổ tấm bê tông

liên tục theo dải hoặc kiểu ng m khi đổ thủ công từng tấm một.

Để tránh cho cho khe dọc không mở rộng miệng, các thanh truyền lực trong khe dọc đợc

đặt cố định trong bê tông (không quét nhựa đờng), tạo nền những khớp mềm trong mặt đờng.

Bố trí cự ly khe dọc: căn cứ v o điều kiện thi công, bề rộng mặt đờng m ta chia tấm cho

phù hợp. Thờng, khoảng cách giữa các khe dọc không đợc quá 4.5m v thờng bằng bề rộng

một l n xe.

e) Khe thi công.

Thờng tồn tại cuối ca thi công v nên bố trí trùng khe d n hoặc co.

6.4. yêu cầu vật liệu mặt đờng bê tông xi măng.

6.4.1. Yêu cầu đối với Bê tông làm đờng.

130



Th nh phần, tính chất v yêu cầu đối với bê tông l m mặt đờng khác nhiều so với các

loại bê tông dùng trong xây dựng dân dụng, thuỷ lợi,...

- Bê tông l m đờng trực tiếp chịu tác dụng của tải trọng xe chạy, tác dụng của điều kiện

khí hậu thời tiết, của điều kiện địa hình, địa chất v chế độ thuỷ nhiệt của khu vực xây dựng.

- Để cho bê tông chịu đợc các tác dụng trên đây m không bị phá hỏng thì bê tông xi

măng phải có đủ cờng độ cần thiết, có khả năng chống b o mòn lớn v đủ độ nhám.

Kết quả nghiêm cứu cho thấy, dùng bê tông có cờng độ chịu nén trên 30 MPa sẽ đảm

bảo đợc điều kiện ổn định chống m i mòn trong điều kiện khai thác bình thờng.

Tỷ số giữa cờng độ kéo uốn v cờng độ nén (Rku/Rn) có thể đặc trng cho khả năng

biến dạng của bê tông l m đờng. Khi tỷ số n y c ng cao thì khả năng chống biến dạng, dự trữ

cờng độ c ng lớn, tức khả năng chịu mỏi của bê tông c ng cao.



6.4.2. Yêu cầu đối với vật liệu trộn Bê tông.

a) Yêu cầu với xi măng.

- Xi măng dùng l m mặt đờng phải l loại xi măng poóclăng mác30, 40 MPa (PC40,

PC30), riêng l m lớp móng có thể dùng xi măng pooclang xỉ lò cao mác không dới 30 MPa.

Mác xi măng đợc chọn theo mác bê tông, thông thờng mác xi măng phải cao hơn. Nếu không

đảm bảo yêu cầu n y thì phải tăng lợng xi măng, điều n y sẽ không kinh tế.

- Không cho phép trộn các chất phụ gia trơ nh cát nghiền bột đá hoặc chất hoạt tính (tro

bay, xỉ nghiền,...) v o xi măng, bởi vì các chất n y sẽ l m kém phẩm chất của hỗn hợp v ảnh

hởng đến sự đông cứng bình thờng của bê tông. Vì vậy chỉ dùng xi măng poóclăng có sủ dụng

chất phụ gia khoáng vật để l m lớp móng.

- Thời gian bắt đầu ninh kết của xi măng phải đủ để có thể thi công hỗn hợp (tối thiểu

120).

b) Yêu cầu với cát.

- Cát dùng trong bê tông l m đờng l cát thiên nhiên, cát nghiền v cát cải thiện (cát

thiên nhiện trộn thêm với cát xay).

- Th nh phần hạt: đặc trng bằng mô đuyn độ lớn Mk v lợng cát còn sót lại trên s ng

0.63 mm

- Không cho phép dùng cát hạt mịn (Mk < 1.5) để l m lớp mặt, nếu l m thì phải trộn thêm

cát hạt lớn hay cát xay. Cho phép dùng cát hạt nhỏ trong xây dựng lớp móng.

- Với cát dùng l m lớp mặt, phải dùng cát hạt lớn (Mk 2.5) với lợng sót lại trên s ng

0.63 mm không dới 30%, có thể dùng cát hạt nhỏ với lợng sót trên s ng 0.63 mm không dới

10%.

- H m lợng bụi, sét không quá 2% với cát thiên nhiên, không quá 5% với cát nghiền.

- H m lợng hạt > 5 mm trong cát không đợc quá 5%, h m lợng các hạt nhỏ hơn 0.14

mm không quá 10%

- Cát nghiền dùng trong bê tông lớp mặt phải đợc nghiền từ đá phún xuất có cờng độ

nén không dới 80 MPa. Nếu dùng l m lớp dới thì có thể nghiền từ đá vôi có cờng độ không

dới 80 MPa hay đá trầm tích có cờng độ không dới 40 MPa.

131



c) Yêu cầu với đá.

- Th nh phần cấp phối của đá dăm, đá sỏi dùng l m mặt đờng bê tông xi măng phải tuân

theo một cấp phối nhất định.

- Cốt liệu hạt lớn của bê tông xi măng l đá dăm nghiền từ đá gốc, từ cuội sỏi hoặc từ xỉ

lò cao với Dmax = 40 mm khi l m lớp mặt, Dmax = 70 mm khi l m lớp móng.

- Nếu dùng đá dăm nghiền từ sỏi cuội hoặc sỏi sạn thì yêu cầu phải rửa sạch, h m lợng

bùn sét không quá 2%.

- Đá dăm phải có dạng hình khối, h m lợng hạt dẹt không quá 25% theo khối lợng.

- H m lợng các hạt có cờng độ thấp trong cốt liệu hạt lớn không đợc quá 7% theo

khối lợng với lớp trên, không quá 10% với lớp dới.

- Yêu cầu đối với đá gốc để sản xuất cốt liệu lớn của bê tông l m mặt đờng nh sau:

Cờng độ chịu nén giới hạn của

đá gốc bão ho nớc, MPa



Loại cốt liệu lớn



Độ m i mong Los-Angeles



Lớp mặt



Lớp móng



Lớp mặt



Lớp móng



120

80

-



80

30

-



25

40

30



45

50

50



+ Đá dăm sản xuất từ đá phún xuất

+ Đá dăm sx từ đá trầm tích v biến chất

+ Đá dăm v đá sỏi sx từ xỉ lò cao



Lợng lọt qua s ng %



Lợng sót tích luỹ trên s ng %



- Cũng có thể dùng sỏi suối để l m cốt liệu sản xuất bê tông xi măng. Nhng cờng độ

kéo uốn của BTXM sỏi không bằng BTXM đá dăm. Nhng dùng sỏi sẽ tận dụng đợc vật liệu

địa phợng, đỡ tốn công đầm nèn.

- Để bảo đảm th nh phần hạt của cốt liệu hạt không thay đổi trong quá trrình thi công thì

phải phân cốt liệu lớn ra l m hai nhóm:

Với Dmax = 70 mm, chia l m hai nhóm: 5 - 40 mm v 40 - 70 mm.

Với Dmax = 40 mm, chia l m hai nhóm: 5 - 20 mm v 20 - 40 mm.

- Th nh phần cấp phối của đá dăm, đá sỏi dùng l m mặt đờng bê tông xi măng phải tuân

theo qui luật cấp phối. Tỷ số giới hạn của từng nhóm hạt tính theo lợng đá còn sót lại trên s ng,

bảo đảm cho đá có th nh phần hạt tốt nhất, với độ rỗng không quá 45% nh sau:

Dmin = 100-50%; 0,5(Dmax + Dmin) = 40-70%; Dmax = 5-0%; 1,25Dmax = 0%

Nếu biểu diễn trên đồ thị, ta sẽ đợc phạm vi có th nh phần hạt tốt nhất của vật liệu đá l

phần có gạch chéo. Các loại đá dăm, đá sỏi có th nh phần nằm ngo i phạm vi gạch chéo n y đều

không đạt yêu cầu.



Dmin



0,5(Dmax + Dmin)



Dmax



1,25Dmax



132



Hình 6.16. Đồ thị biểu diễn th nh phần hạt tốt nhất của vật liệu (củ khoai tiêu chuẩn).



d) Yêu cầu đối với nớc.

- Nớc l th nh phần quan trọng để tạo th nh hỗn hợp bê tông xi măng. Nớc thực hiện

phản ứng hoá học với với các khoáng vật của xi măng để tạo th nh đá xi măng l chất kết dính

của bê tông. Phải dùng nớc không chứa các chất có hại cho xi măng v cốt thép.

- Không dùng nớc có h m lợng muối ho tan trên 5000 mg/lít, trong đó lợng mới

2SO4 không quá 2700 mg/l, bởi vì nếu cao hơn sẽ gây ra hiện tợng ăn mòn đá xi măng.

- Độ pH của nớc không đợc nhỏ hơn 4 v tốt nhất nên dùng nớc uống đợc.

- H m lợng nớc trong bê tông rất quan trọng. Vì đặc tính của bê tông mặt đờng l thi

công trên một diện rộng, lại đặt trực tiếp trên nền đất. Do vậy h m lợng nớc thờng lớn hơn

trong bê tông cấu kiện. Tuy nhiện chon h m lợng nớc bao nhiêu phải đợc tính toán căn cứ cả

v o điều kiện thi công, điều kiện thời tiết.

e) Chất phụ gia:

- Chất phụ gia đông cứng nhanh thờng l muối CaCl2 v NaCl. Không dùng loại n y cho

mặt đờng bê tông xi măng có bố trí cốt thép vì gây ăn mòn.

- Chất phụ gia tăng dẻo thờng đợc chế biến từ b giấy, ở nớc ta đ chế tạo đợc gọi l

dung dịch đen. Trộn chất phụ gia n y với h m lợng 0.15 - 0.2% khối lợng xi măng thì độ sệt

của hỗn hợp bê tông có thể thay đổi trong phạm vị rộng, do đó có thể giảm nhỏ tỷ lệ N/X, tuy

nhiên khi tăng tỷ lệ phụ gia n y quá 1% thì độ sệt của bê tông không tăng lên nữa.

- Chất phụ gia hút khí có tác dụng nâng cao độ ổn định nhiệt của bê tông đ đông cứng, vì

vậy nó đợc sử dụng khi đổ bê tông ở nhiệt độ thấp.

6.4.3. Đối với vật liệu chèn khe.

Để cho nớc không thấm qua các khe nối, l m hỏng móng v nền đờng, phải chèn kín

ma tít nhựa v o các khe co d n của mặt đờng bê tông xi măng.

Ma tít nhựa phải thoả m n các yêu cầu sau:

- Dính bám chắc với bê tông trong bất kỳ điều kiện thời tiết n o.

- Phải đủ độ đ n hồi, có đủ khả năng biến dạng ở nhiệt độ thấp (không bị nứt), đòng thời

không bị chảy v phùi lên mặt đờng khi nhiệt độ cao.

- Không thấm nớc.

- Không hoá cứng theo thời gian.

- Có m u sắc gần giống m u của bê tông.

Hiện nay vẫn cha tìm đợc loại matít nhựa thoả m n ho n to n các yêu cầu trên nên

trong quá trình sử dụng, sau mỗi lần matit nhựa bị hỏng cần phải rửa sạch v chèn khe lại.

Th nh phần của matit nhựa có thể gồm: bitum, bột cao su tái sinh, bột amiăng, bột đá vôi.



6.5. Trình tự thi công mặt đờng bê tông xi măng đổ tại chỗ.

6.5.1. Chuẩn bị móng.

133



Thi công các lớp móng bên dới. Sau khi thi công xong phải kiểm tra độ chặt cao độ, độ

bằng phẳng, bề rộng, độ dốc ngang của móng...theo các quy trình hiện h nh.

Chú ý:

+ Nếu l mặt đờng cũ thì phải bù phụ, vá ổ g v vệ sinh.

+ Nếu l móng bằng chất liên kết vô cơ thì tối thiểu sau 7 ng y mới đợc thi công.

- Thi công lớp gi n cách: tuỳ theo loại vật liệu l m lớp gi n cách m có cách thi công

khác nhau:

+ Nếu l cát, cát trộn nhựa thì dùng máy san kết hợp với nhân lực.

+ Nếu bằng giấy dầu dùng thủ công.



6.5.2. Đặt ván khuôn.

- Có thể dùng ván khuôn thép hoặc ván khuôn gỗ.

- Định vị ván khuôn bằng cách dùng máy kinh vĩ để đóng các cọc cách nhau khoảng 50m

v các chỗ thay đổi địa hình sau đó căng dây để đặt ván khuôn.

- Kiểm tra cao độ đỉnh ván khuôn bằng máy thuỷ bình.

- Quét dầu chống dính cho ván khuôn (có thể dùng vữa vôi v đất sét).

Yêu cầu:

- Sai số về cao độ đỉnh ván khuôn l 3mm.

- Sai số vị trí ván khuôn l 5mm.

- Ván khuôn phải thẳng đứng, góc lệch nhỏ hơn 10o.

- Ván khuôn phải vững chắc v không xê dịch khi thi công.



Hình 6.17. Ván khuôn thép.



6.5.3 Gia công và lắp đặt cốt thép, bố trí các khe nối.

- Gia công v lắp đặt cốt thép (nếu có).

- L m giá đỡ cốt thép truyền lực v các tấm gỗ đệm giản yếu tiết diện.

- Định vị v bố trí cốt thép khe nối v tấm gỗ đệm.



134



Hình 6.18. Công tác lắp đặt cốt thép.



Hình 6.19. Giá dỡ thanh truyền lực v các vị trí khe đã bố trí.



6.5.4. Trộn và vận chuyển.

- Hỗn hợp bê tông xi măng có thể trộn theo hai phơng pháp:

+ Trộn trong xí nghiệp, dùng xe ôtô chuyên dụng chở ra mặt đờng để rải.



+ Trộn trong các trạm trộn di động ngay tại mặt đờng.



Hình 6.20. Ô tô chuyên dụng vận chuyển hỗn hợp bê tông nhựa.



- Trộn trong các trạm trộn di động tại đờng: sử dung các máy trộn tự do hay cỡng bức.

Sai số cho phép đối với nớc, xi măng không quá 1%, cốt liệu: 3%, phụ gia: 2%.

135



Thời gian trộn tối thiểu với máy trộn rơi tự do l 90s, máy trộn cỡng bức l 60s. Thời

gian trộn không đợc vợt quá thời gian qui định 3 lần, vì trộn quá lâu sẽ l m nát vỡ cốt liệu.

- Trộn tại trạm: cho phép đảm bảo chất lợng cao, cơ giới hoá trong thi công mặt đờng.

- Khi trộn hỗn hợp phải lấy mẫu để xác định th nh phần hạt, về lợng xi măng, về cờng

độ của hỗn hợp, về độ sụt của bê tông.



6.5.5. Rải và đầm nén hỗn hợp BTXM.

- Tốt nhất l rải bằng máy rải chuyên dụng, nếu không có máy rải chuyên dụng có thể rải

v đầm nén bán thủ công.

Chiều dầy rải của BTXM : h1 = K . h với K = 1.15 - 1.3. Hệ số n y đợc xác định thông

qua rải thử hoặc thí nghiệm.

- Rải bằng máy rải chuyên dụng: máy rải vừa tiến h nh rải, vừa tiến h nh đầm lèn v ho n

thiện lớp bê tông. Ngo i ra, một số loại máy rải còn có thể tự động bố trí cốt thép truyền lực khi

bê tông cha đông cứng:



Hình 6.21. Máy rải chuyên dụng của CIENCO4.



Hình 6.22. Máy rải chuyên dụng có bộ phận cắm thanh truyền lực.



- Rải v đầm nén bằng bán thủ công:

+ Dùng b n san san gạt phẳng bê tông.

+ Dùng các loại đầm sau để đầm:

./ Dùng đầm dùi: ở một vị trí đầm 45s, sau đó di chuyển đến vị trí mới.

136



./ Đầm b n: một vị trí đầm 45-60s, chồng lên nhau 10cm.

./ Đầm ngựa: đầm cuối cùng, tốc độ khoảng 0.5-1m/phút.

+ Nguyên tắc: đầm cạnh góc trớc, giữa đầm sau.



Hình 6.23. Đầm dùi.

1- Dùi chấn động. 2- Động cơ điện. 3- Dây cáp điện mềm.



Hình 6.24. Các loại đầm b n.



Hình 6.25. Đầm ngựa.

a) Đầm ngựa bằng thép chữ I có lắp mô tơ chấn động. b) Đầm ngựa l m bằng đoạn ray.



Chú ý: Kể từ lúc đổ nớc v o hỗn hợp đến lúc thi công đầm nén xong, thời gian không đợc quá

thời gian bắt đầu ninh kết của xi măng.

6.5.6. Hoàn thiện bề mặt.

- Mục đích l l m cho mặt đờng bằng phẳng, đủ độ nhám.

- Dùng b n trang v ống lăn hoặc tấm l lắp sau máy rải để l m phẳng bề mặt.

- Tạo nhám bằng cách dùng b n chải chất dẻo, b n chải sắt quét ngang mặt đờng tạo

th nh các r nh nhỏ ngang.



137