|
BỘ GIAO THÔNG VẬN
TẢI
-------
|
CỘNG HÒA XÃ
HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---------------
|
|
Số: 3095/QĐ-BGTVT
|
Hà Nội,
ngày 07 tháng 10 năm 2013
|
QUYẾT ĐỊNH
BAN
HÀNH QUY ĐỊNH TẠM THỜI VỀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỐI VỚI ĐOẠN CHUYỂN
TIẾP GIỮA ĐƯỜNG VÀ CẦU (CỐNG) TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ
BỘ TRƯỞNG BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
Căn cứ Nghị định số
107/2012/NĐ-CP ngày 20/12/2012 của Chính phủ quy định chức
năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Giao thông vận tải;
Theo đề nghị của Vụ trưởng Vụ Khoa học
công nghệ,
QUYẾT ĐỊNH
Điều 1. Ban hành kèm
theo Quyết định này “Quy định tạm thời về các giải pháp kỹ thuật công nghệ đối
với đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống)
trên đường ô tô”.
Điều 2. Quyết định này có
hiệu lực kể từ ngày ký.
Điều 3. Chánh Văn
phòng Bộ, Vụ trưởng các Vụ, Tổng cục trưởng Tổng cục Đường bộ Việt Nam, Cục trưởng Cục QLXD
& CLCTGT, Viện trưởng Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, Tổng Giám đốc các
Ban quản lý dự án
thuộc Bộ, Giám đốc Sở GTVT các tỉnh,
thành phố trực thuộc Trung ương, Thủ trưởng các cơ quan, tổ chức và cá
nhân có liên quan chịu trách nhiệm thi hành Quyết định này./.
|
Nơi nhận:
-
Như điều 3;
- Bộ trưởng (để b/c);
- Các Thứ trưởng Bộ GTVT;
- Các TCT, công ty thuộc Bộ;
- Các Ban QLDA thuộc Bộ;
- Website GTVT;
- Lưu: VT, KHCN (8).
|
KT. BỘ TRƯỞNG
THỨ TRƯỞNG
Nguyễn
Hồng Trường
|
QUY ĐỊNH
TẠM THỜI
VỀ CÁC GIẢI
PHÁP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỐI VỚI ĐOẠN CHUYỂN TIẾP GIỮA ĐƯỜNG VÀ CẦU (CỐNG) TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ
(Ban
hành kèm theo Quyết định số 3095/QĐ-BGTVT ngày 07 tháng 10 năm 2013 của Bộ trưởng
Bộ Giao thông vận tải)
Căn cứ các tiêu chuẩn kỹ thuật liên
quan đến thiết kế, thi công, quản lý khai thác các công trình cầu, cống, đường ôtô;
Bộ Giao thông vận tải (GTVT) quy định
tạm thời về các giải pháp kỹ thuật, công nghệ đối với đoạn đường chuyển tiếp giữa
đường và cầu (cống) trên đường
ôtô như sau:
1. PHẠM VI ÁP DỤNG
Quy định tạm thời này đề cập các yêu cầu
kỹ thuật, công nghệ về thiết kế, thi công, bảo dưỡng và sửa chữa cho đoạn chuyển
tiếp giữa đường và cầu (cống) trên đường ôtô nhằm đảm bảo sự êm thuận, an toàn
cho công trình và các phương tiện lưu thông trên đoạn đường tiếp giáp từ đường
đến cầu (cống) và ngược lại.
2. CÁC TIÊU CHUẨN
THAM CHIẾU
2.1. Cho khảo sát, thiết kế:
- Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp
trên đất yếu 22 TCN 262- 2000(*);
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005;
- Tiêu chuẩn thiết kế đường cao tốc
TCVN 5729-2012;
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 275-05;
- Áo đường mềm - các yêu cầu và chỉ dẫn
thiết kế 22TCN
211-06;
- Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu nền đường ô
tô - JTG-D-30-2004 (Trung Quốc);
- Quy định tạm thời về thiết kế mặt đường bê
tông xi măng (BTXM) thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao
thông - Ban hành theo Quyết định số
3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 của Bộ GTVT;
- Văn bản số: 872/BGTVT-KHCN ngày 09/02/2010, về việc điều
chỉnh
công
thức và quy định độ lún cho phép của móng mố, trụ cầu theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 của
Bộ GTVT;
- Văn bản số: 1425/BGTVT-KHCN ngày 12/03/2010, về việc
đính chính văn bản điều
chỉnh
công thức và quy định độ lún
cho phép của móng mố, trụ cầu theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 của Bộ GTVT.
2.2. Cho thi công và nghiệm thu
- Nền đường ô tô - Thi công và nghiệm thu TCVN
9436: 2012;
- Tiêu chuẩn thi công cầu cầu đường bộ TCCS:
02: 2010/TCĐBVN;
- Quy định tạm thời về kỹ thuật thi công và
nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng trong xây dựng công trình giao thông - Ban
hành theo Quyết định số
1951/QĐ-BGTVT ngày 17/8/2012 của Bộ GTVT.
3. THUẬT NGỮ
VÀ ĐỊNH NGHĨA
Cầu - Một kết cấu bất kỳ
vượt khẩu độ không dưới 6m tạo thành một phần của một con đường.
Cống - Một kết cấu vùi
hình cong hoặc hình chữ nhật để thoát nước, xe cộ, trang thiết bị hoặc người đi
bộ.
Độ lún dư, 
- Độ lún còn lại sau khi kết thúc quá
trình xử lý nền đất đối với nền đường và lún cố kết của nền đất dưới móng công
trình cầu (cống).
Đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống), Lct - Đoạn đường
có yêu cầu đảm bảo sự chuyển tiếp một cách hài hòa, êm thuận trên toàn
bộ mặt cắt ngang của đường từ đường vào đến vị trí tiếp giáp công trình cầu (cống)
trên đường ôtô.
Độ bằng phẳng theo
phương dọc tim đường, S - Độ dốc dọc
giữa hai điểm trên mặt đường theo phương dọc tim đường do sự chênh lệch độ lún của
hai điểm đó.
Hệ số đồng đều, Cu - Tỉ số giữa đường
kính hạt (mm) tương ứng với đường kính lọt sàng 60% (D60) và đường kính lọt sàng 10%
(D10), Cu= D60/D10.
Hình 1: Quy định về độ
bằng phẳng theo phương dọc tim đường của đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống)
4. YÊU CẦU THIẾT KẾ
CHUNG
4.1. Tính toán và
kiểm soát lún nền đường và công trình
1. Phải thực hiện tính toán lún của nền
đường bao gồm cả phạm vi đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống) trong cả trường
hợp có hay không có đất yếu.
2. Nền đường bao gồm cả phạm vi đoạn chuyển tiếp
giữa đường và cầu (cống) phải được
thiết kế và xử lý đảm bảo độ lún
dư cho phép theo các quy định của các tiêu chuẩn 22TCN 262-2000, 22TCN 211-06 đối
với nền đường dưới mặt đường mềm hoặc theo quy định tại Quyết định số:
3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 của Bộ GTVT đối với nền đường dưới mặt đường BTXM;
3. Công trình cầu, cống phải được thiết kế
và xử lý đảm bảo độ lún cho phép theo các quy định của Tiêu chuẩn thiết kế cầu
22TCN 275-05 và văn bản số 872/BGTVT-KHCN ngày 09/02/2010, về việc điều chỉnh công thức và quy định
độ lún cho phép của móng mố, trụ cầu theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 của Bộ GTVT
và văn bản số: 1425/BGTVT-KHCN ngày 12/03/2010, về việc đính chính văn bản điều
chỉnh công thức
và quy định độ lún cho phép của móng mố, trụ cầu theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 của Bộ
GTVT.
4.2. Yêu cầu kỹ
thuật đối với đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống)
4.2.1. Phạm vi điều chỉnh
1. Đối với công trình cầu và cống trên đường
bộ cấp V và VI, các công trình cống trên đường bộ từ cấp I đến IV có chiều dày đất đắp trên đỉnh
cống lớn hơn 1,0m thì không
yêu cầu bắt buộc phải thiết kế đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống). Các yêu
cầu kỹ thuật đối với nền đường trong các trường hợp này phải tuân thủ theo quy
định ở mục
4.1 trên đây.
2. Các công trình cầu và cống trên đường
cao tốc, các công trình cầu trên đường bộ từ cấp I đến IV, các công
trình cống trên đường bộ cấp từ I đến IV có chiều dày đất đắp trên đỉnh cống nhỏ hơn 1,0m thì phải thiết kế
đoạn đường chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống).
4.2.2. Các yêu cầu kỹ thuật
1. Yêu cầu về độ bằng phẳng theo phương dọc tim đường
Nhằm đảm bảo sự chuyển tiếp
êm thuận, không gây ra “xóc” mạnh cho xe chạy qua đoạn chuyển tiếp thì độ bằng phẳng
theo phương dọc tim đường (S) của đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống) được quy định
như sau:
Bảng 1: Quy định
độ bằng phẳng theo phương dọc tim đường của đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu,
cống
|
Đoạn chuyển tiếp đường
và công trình trên đường
|
Độ bằng phẳng (S ≤)
|
|
Cấp đường
|
Công trình
|
Tốc độ thiết
kế (km/h)
|
|
40
|
60
|
80
|
100
|
120
|
|
Đường cao tốc
(TCVN
5729-2012)
|
Cầu
|
-
|
1/175
|
1/200
|
1/250
|
|
Cống
|
-
|
1/150
|
|
Đường ôtô,
cấp I - IV
(TCVN
4054-2005)
|
Cầu
|
1/125
|
1/150
|
1/175
|
1/200
|
|
Cống
|
1/125
|
1/150
|
Trong một số trường hợp cho phép có
thể tạo “vồng” trước cho đoạn đường chuyển tiếp với độ dốc dọc lớn nhất là 1/125 nhằm dự phòng bù
lún trước.
2. Xác định chiều dài đoạn
chuyển tiếp giữa
đường
và cầu (cống)
2.1. Trường hợp xây dựng ở nơi đất yếu chiều
dài đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu, cống được xác định từ mép về phía đường
của tường đỉnh mố cầu hoặc mép
ngoài cùng của thân cống về mỗi phía nền đường tính theo công thức:
Lct ≥ L1
+ L2 (1)
Trong đó:
- Lct: Chiều dài đoạn chuyển
tiếp giữa đường và cầu (cống);
- L1: Chiều dài đoạn đường gần mố cầu hoặc cạnh
cống.
- L2: Chiều dài đoạn đường từ cuối
đoạn gần mố hoặc cạnh cống
đến đoạn đường thông thường.
Chiều dài L1 lấy như sau
(xem hình 2):
Đối với đoạn đường gần mố:
L1 ≥ (∆sf - ∆sc)/S
nhưng
không nhỏ hơn 3H + (3 ÷
5)m (2)
Đối với đoạn đường cạnh cống
L1 ≥ (∆sf - ∆scg)/S
nhưng
không nhỏ hơn D + 2H (3)
Chiều dài L2 tính theo công
thức:
L2 ≥ (∆sf
- ∆ssf)/S (4)
Trong các công thức (2), (3) và (4):
- Dsc: Độ lún dư của kết cấu mố cầu
lấy theo quy định của Tiêu chuẩn 22TCN 272-05 bằng 25,4mm trong vòng 100 năm.
Có thể suy ra độ lún dư sau 15 năm là 3.8mm.
- Dsf: Độ lún dư của đoạn đường gần mố cầu hoặc cống
sau 15 năm lấy theo quy định
của Tiêu chuẩn 22TCN 262-2000, 22TCN 211-06 đối với nền đường dưới mặt đường
mềm hoặc sau 30 năm theo quy định tại Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT ngày
14/12/2012 của Bộ GTVT đối với nền đường dưới mặt đường BTXM.
- Dsd: Độ lún dư của đoạn nền đường thông thường sau
15 năm lấy theo quy định của Tiêu chuẩn 22TCN 262-2000, 22TCN 211-06 đối với nền
đường dưới mặt đường mềm hoặc sau 30 năm theo quy định tại Quyết định số
3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 của Bộ GTVT đối với nền đường dưới mặt đường
BTXM.
- Dscg: Độ lún dư thiết kế của kết cấu cống sau 15
năm đối cống dưới mặt
đường mềm hoặc sau 30 năm đối với cống dưới mặt đường BTXM.
- H: Chiều cao đất đắp sau mố hay cạnh cống
(hình 2).
- D: Khẩu độ cống.
- S: Độ bằng phẳng theo phương dọc tim đường lấy
theo bảng 1.
2.2. Trường hợp công trình xây dựng ở nơi không có
đất yếu: chiều dài đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống) là Lct
= L1 lấy bằng phạm vi đoạn
tiếp giáp giữa đường và cầu (cống) theo điều 7.6.1 của TCVN 9436: 2012 (hình
2).
a. Đoạn đường đầu cầu
b. Hai bên cống (D: khẩu độ cống)
Hình 2: Phạm vi đắp
đoạn chuyển tiếp lấy theo TCVN 9436 : 2012
4.3. Yêu cầu thiết kế
bản quá độ
4.3.1. Các yêu cầu chung
1. Nhằm đảm bảo chuyển tiếp dần độ cứng từ
đường vào cầu, cống hộp và xe chạy êm thuận trên đoạn chuyển tiếp, đặt bản quá
độ ở độ sâu khoảng
700mm
so
với cao độ mặt đường, độ dốc dọc của bản quá độ lựa chọn trong khoảng 4% ÷ 10% phù hợp với
độ dốc mặt đường sau mố.
2. Tải trọng thiết kế, phân bố tải trọng
bánh xe, hệ số tải trọng và tổ hợp tải trọng theo quy định của Tiêu chuẩn thiết
kế cầu 22TCN 272-05.
3. Bản quá độ thiết kế phải thỏa mãn các quy
định sử dụng cho trạng thái giới hạn sử dụng và trạng thái giới hạn cường độ
theo quy định của Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
4. Căn cứ điều kiện thực tế công trình cầu,
chiều dài bản quá độ,
độ lún dư mố cầu và đất đắp
sau mố để lựa chọn sơ đồ tính toán bản quá độ nhằm đảm bảo vừa an toàn kết cấu và vừa
hợp lý về kinh tế. Các sơ đồ
tính toán bản quá độ xem trong phần tham khảo ở Phụ lục 1.
5. Có thể sử dụng giải pháp nối liên tiếp
nhiều bản quá độ để
chuyển tiếp độ lún của đoạn đường đầu cầu (hình 3).
4.3.2. Kích thước và cấu tạo
bản quá độ
1. Chiều dài bản quá độ có thể được lựa
chọn nhằm đáp ứng việc chuyển tiếp được êm thuận khi xảy ra sự thay đổi dốc dọc
do lún đất đắp sau mố. Chiều dài bản
quá độ tham khảo số liệu ở bảng 2 dưới
đây:
Bảng 2: Chiều
dài bản quá độ theo quy định của Tiêu cbuẩn JTG-D-30-2004
|
Loại cầu
|
Cầu nhỏ
|
Cầu trung
|
Cầu lớn
|
|
Chiều dài bản quá độ (m)
|
≥ 5m
|
(6-8)m
|
(8-12)m
|
2. Chiều dày bản quá độ (t)
xác định theo điều kiện chịu lực của bản nhưng không nhỏ hơn L/20 hoặc 300mm. Trong bản
quá độ phải bố trí cốt thép 2 lớp trên và dưới theo yêu cầu chịu lực tính toán.
Hình 3: Bố trí bản
quá độ
3. Bản quá độ phải được gối chắc chắn một đầu trên
tường đỉnh mố, đầu phía đối diện phải được kê trên nền hoặc gối đàn hồi được
gia cố chắc chắn để đảm bảo độ lún dư ở cuối bản quá độ thỏa mãn yêu cầu về độ bằng
phẳng quy định ở bảng 1. Khi
cần thiết có thể tăng cường cọc móng dưới gối kê ở cuối bản quá độ (Hình 3). Sơ đồ,
ví dụ cấu tạo và tính toán bản quá độ xem phụ lục 1.
4. Khi chiều dài bản quá độ quá lớn có thể
phân chia thành nhiều đoạn, mỗi đoạn có chiều dài từ (4 ÷ 8)m đặt
liên tiếp nhau trên các gối gia cường móng có độ cứng chống lún thay đổi phù hợp
như hình 3.
5. CÁC GIẢI PHÁP
KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỂ ĐOẠN ĐƯỜNG CHUYỂN TIẾP GIỮA ĐƯỜNG
VÀ CẦU (CỐNG) ĐẢM BẢO ÊM THUẬN
5.1. Tăng chiều
dài cầu hoặc khẩu độ cống để hạ thấp chiều cao đất đắp sau mố cầu, cạnh cống.
Chiều cao đất đắp sau mố cầu, cạnh cống
nên chọn nhỏ hơn
6m
đối với vị trí không có đất yếu và nhỏ hơn 4m tại vị trí đất yếu.
5.2. Xử lý đất yếu dưới nền đắp
trong phạm vi đoạn chuyển tiếp
Nền đất yếu dưới nền đường phải được xử
lý bằng các giải pháp thích hợp để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về kiểm soát độ lún
dư theo Tiêu chuẩn 22TCN 262-2000.
5.2.1. Nguyên lý chung
Đối với đoạn chuyển tiếp có thể dùng một
hay kết hợp nhiều giải pháp xử lý đất yếu để đảm bảo chuyển tiếp êm thuận độ
lún dư từ đường và cầu (cống). Cần chia đoạn chuyển tiếp thành các đoạn nhỏ có chiều dài từ
5m đến 15m. Với mỗi đoạn chia nhỏ cần lựa chọn yêu cầu xử lý ở các mức độ
khác nhau để tránh không tạo ra các ”bước nhảy” do lún dư.
5.2.2. Các giải pháp xử lý đất yếu
Khi xây dựng đường đầu cầu trên nền đất
yếu TVTK thường xem xét đến
các giải pháp xử lý sau:
1) Thay đất;
2) Làm chặt đất bằng các phương pháp sau:
Hình 4: Xử lý
đất yếu bằng công nghệ
bấc thấm kết hợp cố kết chân không
a. Chất tải tạm, gia tải khử lún;
b. Thoát nước thẳng đứng bằng bấc thấm, cọc
cát...
c. Bơm hút chân không (phương pháp cố kết
chân không);
d. Phương pháp đầm rung nền.
3) Xử lý nền đất yếu bằng các phương pháp gia cường
như:
a. Cọc đất gia cố chất liên kết vô cơ (xi
măng hoặc vôi);
b. Cọc vật liệu hạt (cọc cát, cọc đá
dăm,...).
Hình 5: Xử lý
đất yếu bằng công nghệ
cọc gia cường
Lưu ý trước tiên cần tiến hành khảo
sát địa chất đất nền kỹ lưỡng. Trong
tính toán xử lý đất yếu khu vực mố cầu cần phải xét đầy đủ chi tiết tới thành
phần lún theo thời gian, với tất cả các tải trọng, trình tự thi công.... Tính
toán độ lún tương ứng với các phương pháp xử lý khác nhau, để xác định và lựa chọn biện
pháp xử lý phù hợp, đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật.
Trong khi thi công cần phối hợp chặt
chẽ giữa các đơn vị thi công về trình tự thi công, vừa đảm bảo thời gian chờ
lún tối thiểu của phương pháp xử lý nền đất yếu và cũng không gây ảnh hưởng tới
kết cấu mố cầu như hiện tượng ma sát âm,
mố chuyển vị dọc... Thông thường
thì nền đường được
xử lý đất yếu đạt tối thiểu 90% độ lún cố kết tính toán thì mới bắt đầu thi công mố cầu.
4) Khi biện pháp xử lý đất yếu không khả
thi, thì có thể sử dụng:
Kết cấu BTCT có hệ cọc BTCT xuyên qua
nền đất yếu, có tác dụng
truyền tải trọng từ đất đắp, hoạt tải xuống lớp đất tốt hơn phía dưới, một số kết
cấu thường dùng sau mố cầu như sau:
a. Sàn giảm tải (trên hệ móng cọc) nâng đỡ trực tiếp phần
đất đắp nền đường dẫn sau mố;
b. Cống hộp dọc thay thế cho phần nền đường đắp đầu
cầu, cho phép xe chạy trực tiếp trên nắp cống, giảm áp lực tác dụng lên đất nền.
Khi sử dụng hệ cọc BTCT gia cố cần có
so sánh cụ thể với các phương án xử lý nền đất yếu khác hoặc phương án kéo
dài thêm nhịp cầu, nhằm đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật và hợp lý về kinh tế của
phương án lựa chọn.
Để đảm bảo yêu cầu độ bằng phẳng ở bảng 1 khi
áp dụng các kết cấu cọc móng gia cố cần đặc biệt chú ý chuyển dần độ cứng chống
lún giữa đường và cầu (cống) bằng các giải pháp thay đổi chiều sâu và mật độ cọc
(hình 6). Bước giảm chiều sâu hạ cọc và mật độ cọc tùy theo kết quả tính toán
lún, có thể tham khảo mỗi bước giảm chiều sâu hạ cọc bằng (10 ÷ 15)% chiều
dài cọc, khoảng cách các cọc có thể tăng dần từ (1,2 ÷ 1,5) lần khoảng
cách các cọc.
Hình 6: Giải
pháp thay đổi chiều dài và mật độ độ cọc ở đoạn đường chuyển tiếp để đảm bảo
chuyển đổi êm thuận
độ lún giữa đường và cầu, cống
Khi áp dụng giải pháp thay đổi chiều dài cọc
và mật độ cọc gia cố cần chia sàn giảm tải thành nhiều đoạn, mỗi đoạn có chiều
dài theo phương dọc
tim đường bằng (5-15)m. Có thể phân chia sàn giảm tải và sử dụng cọc gia cố ở mỗi đoạn có
chiều dài bằng nhau
theo dạng bậc thang như trên hình 7.
Hình 7: Giải
pháp đổi chiều dài và mật độ độ cọc và sàn giảm tải theo dạng bậc thang
để đảm bảo chuyển đổi
êm thuận độ lún giữa đường và cầu, cống
5.3. Sử dụng các
giải pháp kỹ thuật khác:
- Sử dụng vật liệu nhẹ để đắp thân nền đường đầu
cầu;
- Sử dụng kết cấu đất có cốt và tường chắn đất có cốt:
Hệ thống cốt trong kết cấu đất có cốt chủ yếu bao gồm cốt thép (thép nhẹ,
mạ kẽm hay epoxy) và cốt vải, lưới địa kỹ thuật (vật liệu polypropylene hay
polyeste). Hệ thống cốt với hai loại vật liệu chính trên tồn tại dưới
nhiều hình thức như lưới, dải, tấm...
6. CÁC YÊU CẦU
KỸ THUẬT VỀ VẬT LIỆU VÀ
THI CÔNG ĐẤT ĐẮP ĐỐI VỚI ĐOẠN ĐƯỜNG
CHUYỂN TIẾP GIỮA ĐƯỜNG VÀ CẦU
(CỐNG)
6.1. Yêu cầu kỹ
thuật đối với vật liệu đất đắp
6.1.1. Đối với đoạn gần mố
hoặc cạnh cống (đoạn L1)
Đất sử dụng cho công tác đắp trong đoạn gần
mố hoặc cạnh cống (đoạn L1) phải là đất chọn lọc, không có chất hữu cơ hay có
các vật liệu có hại khác có các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu như sau:
- Chỉ số dẻo (PI) nhỏ hơn 15;
- Hệ số đồng đều (Cu) lớn hơn 3;
- Cấp phối hạt vật liệu phải đảm
bảo theo bảng 2 sau đây:
Bảng 3: Cấp phối hạt đất
đắp đoạn chuyển tiếp
|
Thứ tự
|
Cỡ sàng
|
Tỷ lệ lọt
sàng (%)
|
|
1
|
90 mm
|
100
|
|
2
|
19 mm
|
70-100
|
|
3
|
4.75 mm
|
30-100
|
|
4
|
425 mm
|
15-100
|
|
5
|
150 mm
|
5-65
|
|
6
|
75 mm
|
0-15
|
- Trong phạm vi đắp đoạn gần mố hoặc cạnh cống
(đoạn L1) phải dùng
các vật liệu có tính thoát nước tốt, tính nén lún nhỏ như đất lẫn sỏi cuội, cát
lẫn đá dăm, cát hạt vừa, cát hạt thô. Không được dùng đất có tính
thoát nước kém và cát mịn, trường hợp không có điều kiện tim vật liệu khác phải
gia cố các loại đất này bằng vật liệu liên kết vô cơ để đắp (tối thiểu là với
5% xi măng hoặc 10% vôi). Không được đắp bằng các loại đá phong hóa và không đắp
lẫn lộn các loại vật liệu khác nhau. Cũng có thể đắp bằng
tro bay, vật liệu nhẹ hoặc bê tông bọt nhưng phải trình duyệt kết quả nghiên cứu
và làm thử nghiệm trước khi thi công đại trà.
6.1.2. Đối với đoạn từ cuối
đoạn gần mố hoặc cạnh cống đến đoạn đường thông thường (đoạn L2)
Yêu cầu về vật liệu đắp phải tuân thủ
theo Điều 5 của Tiêu chuẩn TCVN 9436:2012.
6.2. Yêu cầu về
thi công
1. Đối với việc xử lý đoạn đường chuyển
tiếp giữa đường và cầu (cống)
Tốt nhất nên hoàn thành việc xử lý nền
đất yếu trong phạm vi đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống) trước khi tiến
hành thi công mố cầu hay cống.
Trong mọi trường hợp không được để sót
bất kỳ vị trí nào trong phạm vi đoạn chuyển tiếp giữa đường và cầu (cống)
không được xử lý đất yếu đúng yêu cầu kỹ thuật.
2. Đối với đắp đoạn gần mố hoặc cạnh cống
(đoạn L1)
Tuân thủ nghiêm túc quy định của Tiêu
chuẩn TCVN 9436:2012. Đặc biệt lưu ý các vấn đề sau đây:
- Trước khi đắp gần mố hoặc cạnh cống (đoạn L1) phải hoàn
thành tốt các lớp
phòng
nước thấm vào thân mố, thân tường
chắn... và các lớp
phòng nước thấm ra từ cống cùng hệ thống thoát nước dọc và ngang sau công trình
theo đúng thiết kế. Nhất thiết phải nghiệm thu các hạng mục ẩn dấu nói trên đạt
yêu cầu mới được
đắp.
- Trong mọi trường hợp đắp đoạn gần mố hoặc cạnh cống
phải rải và đầm
nén
từng lớp dần từ dưới
lên với bề đày lớp đầm nén chỉ nên từ 10 cm đến 20 cm (kể cả khi dùng lu nặng). Nếu
dùng dụng cụ đầm nén nhỏ, bề dày lớp đầm nén chỉ nên dưới 10
cm.
- Độ chặt yêu cầu trong toàn phạm vi đắp đoạn gần mố
hoặc cạnh cống phải đạt ≥ 0,98 đối
với đường cao tốc, đường cấp
I, cấp II và ≥ 0,95 đối với đường các cấp khác đồng thời phải
lớn hơn hoặc bằng độ chặt đầm
nén yêu cầu đối với các bộ phận nền đường khác nhau.
- Không được để lọt bất kì vùng nào không được
đầm nén kể cả các vùng sát thành vách công trình. Tại các vùng sát thành
vách công trình phải dùng đầm bản nặng lớn hơn 100 KN hoặc
mở rộng diện
thi công sau mố để đủ diện thi công cho máy đầm nén nặng
hoạt động; với đường cao tốc có bề rộng nền lớn có thể cho lu nặng lu theo
hướng ngang sát thành vách mố.
- Tại các chỗ lu hoặc đầm bản không thao tác được
phải dùng dầm chấn động bằng tay đạt
yêu cầu qui định.
- Việc kiểm tra chất lượng đầm nén cũng phải thực hiện từng lớp theo qui định.
- Nên đồng thời thi công phạm vi đắp đoạn gần mố
hoặc cạnh cống và phạm vi đắp các phần tư nón. Đắp trong phạm vi khu vực tác dụng
cũng nên thực hiện đồng thời với đắp khu vực tác dụng trên đoạn đường nối tiếp
liền kề.
- Trường hợp đắp đoạn gần mố hoặc cạnh cống
bằng đất gia cố hoặc vật liệu khác thì phải tuân thủ chỉ dẫn kỹ thuật
trong hồ sơ thiết kế (kể cả các chỉ tiêu và phương pháp
kiểm tra).
Thi công các kết cấu khác như bản
quá độ, gối kê hoặc đóng cọc đỡ cuối bản quá độ... nằm trong phạm vi đắp đoạn gần mố hoặc cạnh cống
phải tuân theo các chỉ dẫn và bản vẽ thiết kế.
Đất đắp chọn lọc hay đất gia cố yêu cầu
phải có chất lượng
cao về độ bền,
góc
ma sát lớn và thoát nước tốt.
3. Trong phạm vi mố cầu, vật liệu đắp được
đầm chặt tối thiểu đạt 98%.
4. Đối với đắp đoạn từ cuối đoạn gần mố
hoặc cạnh cống đến đoạn đường thông thường (đoạn L2)
Tuân thủ theo Điều 6 và Điều 7 của
Tiêu chuẩn TCVN 9436:2012.
5. Vị trí tiếp giáp đoạn L1 và L2
yêu cầu bố trí chuyển tiếp như hình 2.
6.3. Yêu cầu kỹ thuật về
thoát nước sau mố
6.3.1. Thoát nước mặt cầu
1. Thiết kế thoát nước mặt cầu đảm
bảo thoát nước nhanh, nếu có bố trí ống thoát nước xuống mặt
cầu thì không xả trực tiếp lên bề mặt và chân mái dốc nền đường sau mố.
2. Khe hở giữa bản quá độ và
tường cánh mố phải được chèn bằng vật liệu ngăn nước, không để nước trên mặt đường
thấm qua khe hở xuống đất đắp sau mố.
6.3.2. Thoát nước trong phạm vi lòng mố
1. Vật liệu đắp sau mố đảm bảo thoát nước
theo yêu cầu của mục 6.1.1.
2. Mái dốc nền đường được bảo vệ và gia cố
không gây mất hạt đất đắp.
3. Đối với mố cầu không nằm
trong vùng ngập nước thường xuyên và có chiều cao tường thân
mố ≤ 3.0m, sử dụng
các ống thoát nước lòng mố trực tiếp ra ngoài trên tường thân
mố như sau:
- Bố trí đầu ra của ống cao hơn mặt đất tự
nhiên tối thiểu 150mm, khoảng cách giữa các ống theo phương ngang không lớn
hơn 3,0 m.
- Ống có đường kính tối thiểu D50, bịt đầu
bằng vải địa kỹ thuật và đặt theo độ dốc 10% đảm bảo thoát nước ra ngoài.
4. Đối với mố cầu nằm trong vùng ngập nước
thường xuyên hoặc có chiều cao tường thân mố > 3,0m, các yêu cầu thiết kế nhằm
nâng cao khả năng thoát nước lòng mố như bảng 4 sau đây:
Bảng 4: Cấp phối hạt vật
liệu thô thoát nước
|
Thứ tự
|
Cỡ sàng
|
Tỷ lệ lọt
sàng (%)
|
|
1
|
25mm
|
75-100
|
|
2
|
19mm
|
50-75
|
|
3
|
4.75mm
|
0-60
|
|
4
|
425mm
|
0-50
|
|
5
|
75mm
|
0-5
|
- Ngoài sử dụng các ống thoát nước lòng mố trực
tiếp ra ngoài trên tường thân mố với các yêu cầu như trên. Bố trí ống thu
nước đất đắp trong lòng mố có đường kính tối
thiểu D150, được đục
lỗ và bọc bằng vải địa kĩ
thuật không làm
gây
mất hạt đất đắp. Đặt ống thu nước nằm ngang, chạy dọc theo tường thân và tường cánh mố,
cao hơn mực nước ngập thường xuyên hoặc mặt đất tự nhiên tối thiểu 150mm
cho phép thoát nước ra ngoài.
- Bố trí thêm lớp vật liệu hạt thô thoát nước,
phía trong xung quanh tường thân, tường cánh mố với chiều
dày tối thiểu 500mm. Yêu cầu cơ hóa lý của lớp vật liệu đắp
này tương
tự
đất đắp sau mố nhưng với yêu cầu
thành phần hạt D < 100
mm
và cấp phối hạt vật liệu phải theo bảng 4.
7. CÁC GIẢI
PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN
TƯỢNG LÚN ĐẦU CẦU, CỐNG ĐANG KHAI
THÁC
7.1. Giải pháp bù
lún.
Giải pháp này xuất phát từ việc lựa chọn
và so sánh theo quan điểm hoặc sử dụng các biện
pháp đắt tiền để xử
lý nền đất yếu nhằm khống chế được độ lún cố kết và từ biến của đất nền hoặc chấp
nhận một độ lún nhất định sau đó bù lún.
Với giải pháp này các cơ quan quản lý cứ
sau một chu kỳ nhất định lại tôn cao mặt đường
bằng cánh thảm lại lớp bê tông mặt đường bù lại cao độ đã bị lún trong quá trình
khai thác.
Yêu cầu cơ quan quản lý kiểm tra độ
lún thường xuyên, phát hiện và sửa chữa kịp thời đảm bảo sự êm thuận, an
toàn cho công trình và các phương tiện lưu thông trên đoạn đường
tiếp giáp từ đường đến cầu (cống) và ngược lại.
7.2. Giải pháp bơm
vữa
Giải pháp bơm vữa là kỹ thuật khoan lỗ
và bơm các vật liệu điển hình như vữa
xi măng hoặc các dung dịch dạng lỏng vào lỗ hổng bên dưới bản quá độ để trộn với
đất bên dưới thành một khối vật liệu có độ cứng lớn.
Hình 8: Phương
pháp bơm vữa
Ưu điểm lớn của giải pháp này cũng tương tự như giải
pháp bù lún là có thể vừa tiến hành sửa chữa vừa vận hành nên cũng rất thích hợp
khi ứng dụng với các công trình huyết mạch không thể ngừng lưu thông quá lâu.
Tuy nhiên khi áp dụng giải pháp này cần chú ý đến nguyên nhân chính yếu gây ra
sự cố xuất hiện lỗ hổng bên dưới bản
quá độ. Chính các lỗ hổng này làm bản quá độ thay đổi sơ đồ làm việc gây nứt hoặc
vỡ. Bơm vữa vào vị trí nứt vỡ có thể ngăn chặn sự thay đổi sơ đồ làm việc của bản
quá độ nên gián tiếp ngăn
chặn sự cố lún đường dẫn sau mố cầu. Tuy nhiên biện pháp này chỉ sử dụng hiệu
quả với các trường hợp đất đắp dưới
bản quá độ bị sụt lún do các nguyên nhân không liên quan đến đất yếu.
7.3. Giải pháp
thay thế
Trong các trường hợp sự cố xảy ra với
mức độ nghiêm trọng thì các giải pháp bảo trì không hiệu quả. Khi đó để khắc phục
hậu quả người ta thường chấp nhận thay thế hệ kết cấu cũ đã hư hỏng bằng một hệ
kết cấu mới.
Khi quyết định thay thế bằng kết cấu mới
hay giải pháp kỹ thuật mới phải phân tích rõ nguyên nhân gây hư hỏng, lựa chọn
giải pháp kỹ thuật công nghệ phù hợp theo Quy định tạm thời này và các tài liệu
kỹ thuật liên quan khác để đảm bảo khắc phục triệt để các hư hỏng xảy ra với đoạn
chuyển tiếp từ đường sang cầu (cống).
PHỤ LỤC
1
SƠ
ĐỒ TÍNH TOÁN BẢN QUÁ ĐỘ (THAM KHẢO)
1. Tổng quan
1.1. Tải trọng thiết kế, phân bố tải trọng
bánh xe, hệ số tải trọng và tổ hợp tải trọng
theo quy định của Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
1.2. Bản quá độ thiết kế phải thỏa mãn các quy
định sử dụng cho trạng thái giới hạn sử dụng và trạng thái giới hạn cường độ
theo quy định của Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
2. Sơ đồ tính toán
Sơ đồ tính toán kết cấu bản quá độ với
một đầu là gối chốt đặt trên vai kê của tường đỉnh mố tương đương
gối cố định, phía đầu kia đặt trực tiếp lên nền đường như là nền đàn hồi. Như vậy
nhằm đảm bảo kết quả tính toán hợp lý, phù hợp với trạng thái làm việc thực tế
của bản quá độ, xem xét các mô hình tính toán sau:
a. Mô hình 1: Khi độ lún nền đường là nhỏ, bản quá độ
xem như là dầm trên nền đàn hồi
với một đầu là gối cứng cố định.
b. Mô hình 2: Khi độ lún nền đường lớn
hơn hoặc đất đắp dưới bản bị
mất hạt, bản quá độ không còn tiếp xúc hoàn toàn với đất nền, do chiều dày bản quá
độ mỏng nên bản sẽ bị uốn cong võng xuống và tỳ lên đất một đoạn sát với phần gối đàn hồi đoạn
này thường được giả định dài bằng 1/3 chiều dài bản quá độ. Vậy có thể mô hình
tính bản quá độ với dầm giản đơn chiều dài 2/3 chiều dài bản quá độ với một đầu
là gối cố định và đầu kia là gối đàn hồi.
c. Mô hình 3: Khi độ lún nền đường lớn,
khi đó bản quá độ có thể được mô hình tính với dầm giản đơn với 2 gối tựa
2 đầu, chuyển vị của gối "mềm"
có thể bỏ qua vì tải trọng
tác dụng chính cần xem xét là hoạt tải với thời gian tác dụng rất ngắn.
Hình 1: Các sơ đồ
tính toán kết cấu bản quá độ
Mô hình tính theo trường hợp 1 là trạng
thái làm việc bất lợi nhất có thể xảy ra với bản quá độ có
chiều dài ≤ 6m thì mô
hình tính này được xem là đảm bảo an toàn và hợp lý đối với thiết kế 1 kết cấu phụ
trợ của công trình cầu. Đối với trường hợp khác khi bản quá độ có chiều dài ≥
6m thì cần phải xem
xét các điều
kiện
thực tế để lựa chọn mô hình tính trong trường hợp 2 hoặc 3 nhằm đảm bảo vừa an toàn kết
cấu và vừa hợp lý về kinh
tế.