TCVN 8859:2011 Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô-Vật liệu, thi công và nghiệm thu

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8859 : 2011

LỚP MÓNG CẤP PHỐI ĐÁ DĂM TRONG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ- VẬT LIỆU, THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU

Graded Aggregate Bases and Subbases Pavement - Specification for Construction and Acceptance

MỤC LỤC

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ, định nghĩa

4. Phân loại

5. Phạm vi sử dụng các loại CPĐD

6. Yêu cầu kỹ thuật đối với cấp phối đá dăm

7. Yêu cầu thi công

8.Yêu cầu về công tác kiểm tra, nghiệm thu

9. Quy định về an toàn lao động và bảo vệ môi trường

Lời nói đầu

TCVN 8859 : 2011 được chuyển đổi từ 22TCN 334-06 theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2008 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

TCVN 8859 : 2011 do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

LỚP MÓNG CẤP PHỐI ĐÁ DĂM TRONG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ - VẬT LIỆU, THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU

Graded Aggregate Bases and Subbases Pavement - Specification for Construction and Acceptance

1. Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này quy định những yêu cầu kỹ thuật về vật liệu, công nghệ thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm (CPĐD) trong kết cấu áo đường đường ô tô.

1.2 Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các lớp móng bằng vật liệu cấp phối tự nhiên như: cấp phối sỏi ong, sỏi đỏ, cấp phối sỏi đồi, cấp phối sỏi (cuội) suối và các loại cấp phối có cốt liệu bằng xỉ lò cao....

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có) :

TCVN 7572-1 đến 20 : 2006 Cốt liệu cho bê-tông và vữa - Phương pháp thử.

TCVN 4197:95 Đất xây dựng - Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy trong phòng thí nghiệm.

TCVN 7572-12: 2006 Cốt liệu bê tông và vữa-Phương pháp thử-Phần 12: Xác định độ hao mòn khi va đập của cốt liệu lớn trong máy Los Angeles .

TCVN 7572-10: 2006 Cốt liệu bê tông và vữa-Phương pháp thử-Phần 10: Xác định cường độ và hệ số hóa mềm của đá gốc.

22 TCN 332-06*) Quy trình thí nghiệm xác định chỉ số CBR của đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm.

22 TCN 346-06^*) Quy trình thí nghiệm xác định độ chặt nền, móng đường bằng phễu rót cát.

22 TCN 211-06^*) Quy trình thiết kế áo đường mềm.

22 TCN 274-01^*) Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm.

22TCN 333-06^*) Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm.

TCVN 8864:2011 Mặt đường ô tô- Xác định độ bằng phẳng bằng thước dài 3,0 mét. TCVN 8818-1:2011 Nhựa đường lỏng-Yêu cầu kỹ thuật-Phần 1.

TCVN 8817-1:2011 Nhũ tương nhựa đường axit-Yêu cầu kỹ thuật-Phần 1.

3. Thuật ngữ, định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1 Cấp phối đá dăm (Graded Aggregate)

Là hỗn hợp vật liệu đá dạng hạt có thành phần hạt tuân thủ nguyên lý cấp phối liên tục, ký hiệu là CPĐD.

3.2 Cỡ hạt lớn nhất danh định (Nominal maximum size of aggregate)

Là cỡ hạt có đường kính lớn nhất quy ước của một loại cấp phối đá dăm, ký hiệu là Dmax. Cỡ hạt danh định này nhỏ hơn so với đường kính của cỡ hạt lớn nhất tuyệt đối và tỷ lệ hàm lượng lọt qua sàng ứng với cỡ hạt danh định của một loại cấp phối đá dăm thường chiếm từ 75-95%.

4. Phân loại

Cấp phối đá dăm dùng làm móng đường được chia làm hai loại:

4.1 Loại I: là cấp phối hạt mà tất cả các cỡ hạt được nghiền từ đá nguyên khai.

4.2 Loại II: là cấp phối hạt được nghiền từ đá nguyên khai hoặc sỏi cuội, trong đó cỡ hạt nhỏ hơn 2,36 mm có thể là vật liệu hạt tự nhiên không nghiền nhưng khối lượng không vượt quá 50 % khối lượng CPĐD. Khi CPĐD được nghiền từ sỏi cuội thì ít nhất 75 % số hạt trên sàng 9,5 mm phải có từ hai mặt vỡ trở lên.

5. Phạm vi sử dụng các loại CPĐD

5.1 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 đường mềm có tầng mặt loại A1, A2 theo 22TCN 211-06 hoặc làm lớp móng trên theo 22TCN 274 - 01.

5.2 CPĐD loại II được sử dụng làm lớp móng dưới của kết cấu áo đường có tầng mặt loại A1 và làm lớp móng trên cho tầng mặt loại A2 hoặc B1 theo 22TCN 211 - 06 hoặc làm lớp móng dưới theo 22TCN 274 - 01.

5.3 Cả hai loại CPĐD loại I và loại II đều có thể được sử dụng làm lớp móng dưới cho kết cấu áo đường cứng (bê tông xi măng) và có thể dùng CPĐD loại I để làm lớp móng trên cho mặt đường bê tông xi măng trong trường hợp đường chỉ có xe tải trọng trục nặng dưới 80kN chạy với tổng số lần trục xe thông qua đến hết thời kỳ khai thác sử dụng là dưới 1x10⁶ lần trục tương đương 80kN.

6. Yêu cầu kỹ thuật đối với cấp phối đá dăm

6.1 Yêu cầu về loại đá

Các loại đá gốc được sử dụng để nghiền sàng làm cấp phối đá dăm phải có cường độ nén tối thiểu phải đạt 60 MPa nếu dùng cho lớp móng trên và 40 MPa nếu dùng cho lớp móng dưới . Không được dùng đá xay có nguồn gốc từ đá sa thạch (đá cát kết, bột kết) và diệp thạch (đá sét kết, đá sít).

6.2 Yêu cầu về thành phần hạt của vật liệu CPĐD

6.2.1 Thành phần hạt của vật liệu CPĐD được quy định tại Bảng 1.

Bảng 1 – Thành phần hạt của cấp phối đá dăm

6.2.2 Việc lựa chọn loại CPĐD (theo cỡ hạt danh định có đường kính lớn nhất Dmax quy ước) phải căn cứ vào chiều dày thiết kế của lớp móng và phải được chỉ rõ trong hồ sơ thiết kế kết cấu áo đường và chỉ dẫn kỹ thuật của công trình :

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

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

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, cải tạo.

6.3 Yêu cầu về chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD

Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD được quy định tại Bảng 2.

Bảng 2 – Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD

6.4 Lấy mẫu

6.4.1 Việc lấy mẫu cấp phối đá dăm thành phẩm tại bãi chứa hoặc tại h iện trường để phục vụ cho công tác kiểm tra thành phần cấp phối hạt sau khi chế tạo, cần thực hiện như sau:

- Yêu cầu lấy mẫu tại các đống đá CPĐD đã được nghiền sàng và pha trộn thành phẩm;

- Khối lượng lấy mẫu CPĐD để kiểm tra chất lượng vật liệu được quy định tại Bảng 3;

- San gạt lớp bề mặt, tiến hành dùng xẻng để lấy mẫu ở độ sâu tối thiểu 0,20 m so với bề mặt ban đầu;

- Tiến hành đồng thời lấy mẫu đá tại 4 vị trí khác nhau trên một đống đá CPĐD, sau đó trộn lại thành một mẻ đá có khối lượng yêu cầu đem đóng vào thùng hoặc túi để bảo quản, đưa về phòng thí nghiệm.

Bảng 3 - Khối lượng mẫu

6.4.2 Việc lấy mẫu phải khách quan. Mẫu được bảo quản trong thùng gỗ, xô nhựa hoặc bao túi, có dãn nhãn hiệu lấy mẫu.

6.4.3 Trước khi thí nghiệm phân tích thành phần hạt, yêu cầu phải đổ mẫu từ thùng hoặc từ túi ra, trộn đều từ 2 min đến 3 min, sau đó mới lấy mẫu đá chính thức để làm thí nghiệm. Trình tự như sau :

- Thực hiện trộn đều và chia chỗ đá đem về thành 4 phần bằng nhau ;

- Tiến hành xúc lấy mẫu đại diện từ 4 phần bằng nhau đó theo nguyên tắc lấy đều đối với từng phần.

6.4.4 Mẫu thí nghiệm được lấy phải đại diện cho lô sản phẩm hoặc đoạn được thí nghiệm, kiểm tra. Tùy thuộc vào mục đích kiểm tra và điều kiện cụ thể, việc lấy mẫu có thể được thực hiện theo các phương thức khác nhau và tuân thủ các yêu cầu cơ bản sau:

a) Khi lấy mẫu tại cửa xả, phải đảm bảo lấy trọn vẹn toàn bộ vật liệu xả ra, không được để rơi vãi;

b) Khi lấy mẫu trên băng tải, phải lấy hết vật liệu trên toàn bộ mặt cắt ngang của băng tải, đặc biệt chú ý lấy hết các hạt mịn;

c) Không lấy mẫu vật liệu tại cửa xả hoặc trên băng tải của dây chuyền sản xuất khi dây chuyền mới bắt đầu ca sản xuất, chưa ổn định;

d) Khi lấy mẫu vật liệu tại các đống chứa, với mỗi đống, gạt bỏ vật liệu phía trên thân đống thành một mặt phẳng có kích thước không nhỏ hơn 50 cm x 50 cm rồi đào thành hố vuông để lấy cho đủ khối lượng vật liệu theo quy định;

e) Khi lấy vật liệu trên lớp móng đã rải, phải đào thành hố thẳng đứng và lấy hết toàn bộ vật liệu theo chiều dày kết cấu.

6.5 Phương pháp thử

Các phương pháp thử ứng với từng chỉ tiêu cho vật liệu CPĐD được quy định tại Bảng 2.

7. Yêu cầu thi công

7.1 Chuẩn bị thi công

7.1.1 Chuẩn bị vật liệu CPĐD

a) Phải tiến hành lựa chọn các nguồn cung cấp vật liệu CPĐD cho công trình. Công tác này bao gồm việc khảo sát, kiểm tra, đánh giá về khả năng đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năng cung cấp vật liệu theo tiến độ công trình;

b) Vật liệu CPĐD từ nguồn cung cấp phải được tập kết về bãi chứa tại chân công trình để tiến hành các công tác kiểm tra, đánh giá chất lương vật liệu

- Bãi chứa vật liệu nên bố trí gần vị trí thi công và phải tập kết được khối lượng vật liệu CPĐD tối thiểu cho một ca thi công;

- Bãi chứa vật liệu phải được gia cố để không bị cày xới, xáo trộn do sự đi lại của các phương tiệ n vận chuyển, thi công và không để bị ngập nước, không để bùn đất hoặc vật liệu khác lẫn vào;

- Không tập kết lẫn lộn nhiều nguồn vật liệu vào cùng một vị trí;

- Trong mọi công đoạn vận chuyển, tập kết, phải có các biện pháp nhằm tránh sự phân tầng của vật liệu CPĐD (phun tưới ẩm trước khi bốc xúc, vận chuyển).

7.1.2 Chuẩn bị mặt bằng thi công

a) Tiến hành khôi phục, kiểm tra hệ thống cọ c định vị tim và mép móng đường;

b) Việc thi công các lớp móng CPĐD chỉ được tiến hành khi mặt bằng thi công đã được nghiệm thu. Khi cần thiết, phải tiến hành kiểm tra lại các chỉ tiêu kỹ thuật quy định của mặt bằng thi công, đặc biệt là độ chặt lu lèn thiết kế;

c) Đối với mặt bằng thi công là móng hoặc mặt đường cũ, phải phát hiện, xử lý triệt để các vị trí hư hỏng cục bộ. Việc sửa chữa hư hỏng và bù vênh phải kết thúc trước khi thi công lớp móng CPĐD. Khi bù vênh bằng CPĐD thì chiều dày bù vênh tối thiểu phải lớn hơn hoặc bằng 3 lần cỡ hạt lớn nhất danh định Dmax.

7.1.3 Chuẩn bị thiết bị thi công chủ yếu và thiết bị phục v ụ thi công

a) Huy động đầy đủ các trang thiết bị thi công chủ yếu như máy rải hoặc máy san, các loại lu, ô tô tự đổ chuyên chở vật liệu, thiết bị khống chế độ ẩm, máy đo đạc cao độ, dụng cụ khống chế chiều dày…, các thiết bị thí nghiệm kiểm tra độ chặt, đ ộ ẩm tại hiện trường…

b) Tiến hành kiểm tra tất cả các tính năng cơ bản của thiết bị thi công 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 lưỡi ben máy san, hệ thống phun nước… nhằm bảo đảm khả năng đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật thi công lớp vật liệu CPĐD.

c) Việc đưa các trang thiết bị trên vào dây chuyền thiết bị thi công đại trà phải dựa trên kết quả của công tác thi công thí điểm (xem 7.3).

7.2 Thi công lớp móng đường bằng vật liệu CPĐD

7.2.1 CPĐD đã được vận chuyển đến vị trí thi công nên tiến hành thi công ngay nhằm tránh ảnh hưởng đến chất lượng và gây cản trở giao thông.

7.2.2 Yêu cầu về độ ẩm của vật liệu CPĐD

a) Độ ẩm tốt nhất của vật liệu CPĐD nằm trong phạm vi độ ẩm tối ưu (W o ± 2 %) cần duy trì trong suốt quá trình chuyên chở, tập kết, san hoặc rải và lu lèn.

b) Trước và trong quá trình thi công, cần phải kiểm tra và điều chỉnh kịp thời độ ẩm của vật liệu CPĐD.

- Nếu vật liệu có độ ẩm thấp hơn phạm vi độ ẩm tối ưu, phải tưới nước bổ sung bằng các vòi tưới dạng mưa và không được để nước rửa trôi các hạt mịn. Nên kết hợp việc bổ sung độ ẩm ngay trong quá trình san rải, lu lèn bằng bộ phận phun nước dạng sương gắn kèm;

- Nếu độ ẩm lớn hơn phạm vi độ ẩm tối ưu thì phải trải ra để hong khô trước khi lu lèn.

7.2.3 Công tác san rải CPĐD

a) Đối với lớp móng trên, vật liệu CPĐD được rải bằng máy rải.

b) Đối với lớp móng dưới, nên sử dụng máy rải để nâng cao chất lượng công trình. Chỉ được sử dụng máy san để rải vật liệu CPĐD khi có đầy đủ các giải pháp chống phân tầng của vật liệu CPĐD và được Tư vấn giám sát chấp thuận. Khi dùng máy san thì CPĐD được đổ thành các đống trên mặt bằng thi công với các khoảng cách thích hợp xác định được thông qua thi công thí điểm nêu tại mục 7.3 nhưng khoảng cách các đống này không lớn hơn 10 m.

c) Căn cứ vào tính năng của thiết bị, chiều dày thiết kế, có thể phân thành các lớp thi công. Chiều dày của mỗi lớp thi công sau khi lu lèn không được lớn hơn 1 5 cm. Trường hợp đặc biệt có yêu cầu chiều dày cao hơn thì phải sử dụng thiết bị lu hiện đại và sơ đồ lu đặc biệt , nhưng trong mọi trường hợp không được vượt quá 18cm.

d) Về quyết định chiều dày rải (thông qua hệ số lu lèn) phải căn 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 :

                              [ 1 ]

Trong đó :

là khối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả thí nghiệ m đầm nén tiêu chuẩn, g/cm³;

 là khối lượng thể tích khô của vật liệu CPĐD ở trạng thá i rời (chưa đầm nén), g/cm³;

K_yc là độ chặt yêu cầu của lớp CPĐD, %

e) Để đảm bảo độ chặt lu lèn trên toàn bộ bề rộng móng, khi không có khuôn đường hoặc đá vỉa, phải rải vật liệu CPĐD rộng thêm 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 các vật liệu CPĐD rời rạc tại các mép của vệt rải trước khi rải vệt tiếp theo.

f) Trường hợp sử dụng máy san để rải vật liệu CPĐD, phải bố trí công nhân lái máy lành nghề và nhân công phụ theo máy nhằm hạn chế và xử lý kịp hiện tượng phâ n tầng của vật liệu. Với những vị trí vật liệu bị phân tầng, phải loại bỏ toàn bộ vật liệu và thay thế bằng 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 (xem 7.3).

g) Phải thường xuyên kiểm tra cao độ, độ bằng phẳng, độ dốc ngang, độ dốc dọc, độ ẩm, độ đồng đều của vật liệu CPĐD trong suốt quá trình san rải.

7.2.4 Công tác lu lèn

a) Phải lựa chọn loại lu và phối hợp các loại lu trong sơ đồ lu lèn tùy thuộc vào loại đá dùng làm v ật liệu, chiều dày, chiều rộng và độ dốc dọc của lớp móng đường. Thông thường, sử dụng lu nhẹ 60 - 80 kN với vận tốc chậm 3 Km/h để lu 3 - 4 lượt đầu, sau đó sử dụng lu rung 100 - 120 kN hoặc lu bánh lốp có tải trọng bánh 25 - 40 kN để lu tiếp từ 12 - 20 lượt cho đến khi đạt độ chặt yêu cầu, rồi hoàn thiện bằng 2 - 3 lượt lu bánh sắt nặng 80 - 100 kN.