C NG HÒA XÃ H I CH NGHƾA VI T NAM
B
GIAO THÔNG V N T I
TIÊU CHU N THI T K
M TĐ
NG C NG
SPECIFICATION FOR DESIGN OF RIGID PAVEMENT
CH D N THI T K
M TĐ
NG C NG
GUIDELINES FOR DESIGN OF RIGID PAVEMENT
(B N TH O L N CU I)
D ÁN XÂY D NG TIÊU CHU N
C U VÀ Đ
NG B GIAI ĐO N 2
CÔNG TY T
V N QU C T SMEC
Liên danh v i
H I KHKT C U Đ
NG VI T NAM
HÀ N I, 4/2008
TCVN xxxx:xx
TCVN xxxx:xx
CH D N THI T K M T Đ
NG C NG
M cl c
CH
NG 1
CÁC QUY Đ NH CHUNG.............................................................................5
CH
NG 2
C UT OM TĐ
NG C NG.................................................................7
2.1 Cơ chế c a hiện t ợng n t .......................................................................................7
2.2 Chọn l a mặt đ
ng bê tông ..................................................................................11
2.3 Các khe n i ..............................................................................................................13
2.4 Các đo n dẫn vào c u .............................................................................................25
2.5 Bó vỉa .......................................................................................................................27
2.6 Sơ đồ hình học c a các khe n i ..............................................................................28
2.7 M r ng mặt đ
ng.................................................................................................30
2.8 Các l p móng...........................................................................................................30
2.9 Lề đ
CH
ng .................................................................................................................31
NG 3
TÍNH TỐN CHI U D Y...........................................................................33
3.1 Ph n mềm máy tính.................................................................................................33
3.2 C
ng đ chịu kéo u n. ..........................................................................................33
3.3 Xác định giá trị modun ph n l c nền k bằng ph ơng pháp đo chậu võng trên
mặt đ ng bê tông xi măng.....................................................................................36
CH
NG 4
B NG CHUY N Đ I CÁC Đ N V ĐO L
CH
NG 5
CÁC VÍ D
NG .....................................41
TÍNH TỐN ............................................................................43
5.1 Các ví dụ tính tốn tổng t i trọng trục đơn t ơng đ ơng thiết kế (ESALs) ............44
5.2 Các ví dụ tính tốn chiều d y t m bê tông xi măng c a mặt đ
ng c ng. ............48
5.3 Ví dụ thiết kế c t thép dọc (chịu l c) trong t m mặt đ ng bê tơng c t thép
liên tục (CRCP) ........................................................................................................63
5.4 Ví dụ tính tốn l ợng c t thép ngang trong t m bê tơng c t thép liên tục. .............68
5.5 Ví dụ tính tốn chiều d y l p gia c ng bằng bê tông nh a Dol làm trên t m
bê tông xi măng c a mặt đ ng bê tơng thơng th ng có khe n i........................69
5.6 Ví dụ tính tốn chiều d y l p ph khơng dính kết bằng bê tơng xi măng pc
lăng để gia c ng cho mặt đ ng bê tông xi măng hiện h u................................74
5.7 Ví dụ Xác định trị s mơđun ph n l c nền k bằng thiết bị đo đ võng FWD
trên mặt đ ng bê tơng xi măng pclăng. ............................................................79
CH
NG 6
GIA C
NG M T Đ
NG BÊ TÔNG XI MĔNG PC LĔNG
B NG L P PH BÊ TƠNG NH A. .........................................................83
6.1 Tổng quan ................................................................................................................83
6.2 Tính kh thi. .............................................................................................................83
3
TCVN xxxx:xx
6.3 Sửa ch a tr
c khi làm l p ph . ............................................................................83
6.4 Kiểm soát đ
ng n t ph n ánh...............................................................................84
6.5 Thốt n
c ..............................................................................................................86
6.6 Tính ch t c a các vật liệu. .......................................................................................87
6.7 Các sai s tiềm n và nh ng điều chỉnh có thể tiến hành cho trình t thiết kế
chiều d y..................................................................................................................87
CH
NG 7
NG M T Đ
GIA C
B NG L P PH
M TĐ
NG BÊ TƠNG XI MĔNG PC LĔNG
BÊ TƠNG XI MĔNG KHƠNG DÍNH K T (V I
NG CŨ).....................................................................................89
7.1 Tổng quan................................................................................................................89
7.2 Tính kh thi ..............................................................................................................89
7.3 Sửa ch a tr
c khi làm l p ph . ...........................................................................89
7.4 Kiểm soát n t phán ánh. .........................................................................................90
7.5 Thoát n
c ..............................................................................................................90
7.6 Các khe n i ..............................................................................................................91
7.7 C t thép....................................................................................................................92
7.8 L p phân cách .........................................................................................................92
PH
L C A - CÁC B N V ................................................................................................93
B n 1 - Thanh truy n l c và thanh liên k t..................................................................94
B n 2 - Các b
c x khe n i.........................................................................................95
B n 3 - Neo m t đ
ng bê tông c t thép liên t c ......................................................96
B n 4 - Neo và c u t o thoát n
B n 5 - C u t o thoát n
c c a neo. ...............................................................97
cm tđ
ng.......................................................................98
4
TCVN xxxx:xx
CH
NG 1
CÁC QUY Đ NH CHUNG
1.1
Tiêu chu n thiết kế mặt đ ng c ng d a vào “ H ng dẫn thiết kế kết c u mặt đ ng
c a AASHTO năm 1993” và “Ph n bổ sung (1998) cho h ng dẫn thiết kế kết c u mặt đ ng
c a AASHTO”. Mặt đ ng c ng cịn đ ợc gọi là mặt đ ng bê tơng xi măng poóc lăng
(PCC).
1.2
B n chỉ dẫn kỹ thuật cung c p bổ sung m t s thông tin để thiết kế mặt đ ng bê tơng
thơng th ng có khe n i (JPCP), mặt đ ng bê tông c t thép có khe n i (JRCP) và mặt
đ ng bê tông c t thép liên tục (CRCP).
1.3
B n chỉ dẫn có các Ch ơng sau:
Ch ơng 1 - Các quy định chung
Ch ơng 2 - C u t o mặt đ
ng c ng
Ch ơng 3 - Tính tốn chiều d y
Ch ơng 4 - B ng chuyển đổi đơn vị đo
Ch ơng 5 - Các ví dụ tính tốn.
Ch ơng 6 - Gia c
nh a.
ng mặt đ
ng bê tông xi măng pc lăng bằng l p ph bê tơng
Ch ơng 7 - Gia c ng mặt đ ng bê tơng xi măng pc lăng bằng l p ph bê tơng xi
măng khơng dính kết (v i mặt đ ng cũ)
Phụ lục A - Các b n vẽ điển hình
1.4
Hiệp h i công ch c đ ng b và vận t i Hoa Kỳ (AASHTO) đã c p gi y phép dịch n
ph m này sang tiếng Việt cho B Giao thông Vận t i. n ph m dịch ch a đ ợc AASHTO th m
định về tính chính xác c a n i dung hoặc tính phù hợp v i ng c nh trong tiếng Việt và
AASHTO ch a ch p thuận hoặc thông qua b n dịch. Ng i sử dụng b n dịch này hiểu và
đồng ý rằng AASHTO sẽ không chịu trách nhiệm về b t c thiệt h i nào, tr c tiếp hoặc gián
tiếp, phổ biến hoặc đặc biệt, hiểu theo b t c cách nào về trách nhiệm c a hợp đồng, x y ra
từ hoặc liên quan t i việc sử dụng b n dịch này theo b t c cách nào, dù đ ợc khuyến cáo về
kh năng thiệt h i hay không.
1.5
Vụ Khoa học công nghệ (DST) thu c B Giao thông Vận t i đã triển khai, qu n lý và
chỉnh sửa l i cho thích hợp v i các tiêu chu n AASHTO đã n hành và áp dụng trong ph m vi
c n c. Ng i sử dụng b n dịch này hiểu và đồng ý rằng T v n đ ợc thuê để chỉnh sửa
các n ph m c a AASHTO theo yêu c u c a Việt Nam; Công ty T v n qu c tế SMEC sẽ
không chịu trách nhiệm về b t c thiệt h i nào, tr c tiếp hoặc gián tiếp, phổ biến hoặc đặc
biệt, hiểu theo b t c cách nào về trách nhiệm c a hợp đồng, x y ra từ hoặc liên quan t i việc
sử dụng b n dịch này theo b t c cách nào, dù đ ợc khuyến cáo về kh năng thiệt h i hay
không.
5
TCVN xxxx:xx
CH
NG 2
C UT OM TĐ
2.1 C ch c a hi n t
NG C NG
ng n t
Có thể hiểu rõ nh t về cơ chế c a hiện t ợng n t trong các mặt đ ng bê tông khi xem xét
m t con đ ng hai làn xe có mặt đ ng bằng bê tông thông th ng không có c t thép và
khơng có các khe n i điều chỉnh.
Hiện t ợng co ngót hoặc hiện t ợng co c a t m x y ra là kết qu c a s m t n c và s
gi m nhiệt đ . S thay đổi nhiệt đ x y ra là do tổn th t nhiệt khi xi măng hydrat hố và do
nhiệt đ khơng khí thay đổi.
Hiện t ợng t m bị co nghiêm trọng nh t x y ra khi nhiệt đ gi
S co t do c a t m bị l c ma sát mặt phân cách phía d
ng su t trong t m. C ng thêm vào các ng su t này là các
vồng do nhiệt đ biến thiên và đ m thay đổi theo chiều sâu c
Đ
m vào ban đêm lúc r i bê tơng.
i t m c n tr , và ví thế gây ra
ng su t kéo u n vì t m bị u n
a t m.
ng n t sẽ phát sinh khi tổ hợp các ng su t này v ợt quá kh năng chịu kéo c a bê tông.
Các đ ng n t tiêu biểu là các đ
m c đ c n tr c a l p móng.
ng n t ngang cách nhau từ 10m đến 50m, tuỳ thu c vào
Nh ng t m bị n t này tiếp theo ph i chịu các ng su t theo chu kỳ gi ng nh trên, và thêm
vào là các ng su t do t i trọng xe tác dụng kế tiếp; nh ng t m bị cong vênh này sẽ n t ra
thành các đo n (t m) nh . Các đ ng n t ngang th ng xu t hiện cách nhau kho ng 5m và
đ ng n t dọc sẽ phát sinh kho ng gi a c a mặt đ ng hai làn xe. D ng các đ ng n t
cu i cùng do đó sẽ nh
hình 2.1
Hình 2.1. D ng đ
ng n t đi n hình c a m t đ ng bê tơng khơng có c t thép, khơng
có các khe n i đi u ch nh.
Nh ng t m này sẽ bị co dãn theo chu kỳ vì điều kiện đ m và nhiệt đ thay đổi. Các khe n i
không đ ợc trám l i sẽ bị các vật liệu h t rơi l p vào khi t m bị co l i và sau đó sẽ c n tr s
dãn n c a t m khi th i tiết nóng m. Q trình này, nếu c để tiếp tục trong th i kỳ dài, sẽ
gây ra các v n đề sau:
•
•
Các vật liệu từ bên ngồi có thể gây ra các ng su t tập trung trong các đ
để làm cho t m bị vỡ mép nghiêm trọng.
ng n t đ
Làm tăng thêm l c nén trong mặt đ ng có chiều dài l n. Các l c nằm ngang phát sinh
này, nếu tác dụng lên các cơng trình, sẽ gây ra các h h ng quan trọng.
7
TCVN xxxx:xx
Vì các lý do này c n ph i dùng biện pháp để kiểm soát hiện t ợng n t, sao cho có thể điều
khiển đ ợc các chuyển đ ng y.
Có hai ph ơng án: Cách th nh t t o ra các khe n i sao cho có thể trám l i đ ợc để s i s n
khơng chui vào; vì thế đã làm mặt đ ng bê tơng có khe n i theo các d ng khác nhau. Cách
th hai là cho phát sinh các đ ng n t nh , đ để n c khơng thâm nhập vào.
Có thể th c hiện đ ợc điều này bằng cách dùng m t l ợng thép đ để t o các đ
nhau nh trong mặt đ ng bê tông c t thép liên tục.
ng n t g n
M i lo i mặt đ ng th c ch t có cùng m t l ợng dãn/co thêm trên m t đơn vị chiều dài, và bề
r ng l n nh t c a đ ng n t biến thiên g n nh tỷ lệ thuận v i kho ng cách các đ ng n t.
S can thiệp vào b n ch t t nhiên này chỉ đơn gi n là làm thay đổi vị trí và đ r ng c a các
chuyển đ ng.
Có 3 lo i kết c u mặt đ
•
•
•
ng c ng khác nhau đ ợc AASHTO trình bày chi tiết:
Mặt đ
ng bê tơng thơng th
Mặt đ
ng bê tơng c t thép có khe n i (JRCP)
Mặt đ
ng bê tông c t thép liên tục (CRCP)
ng có khe n i (JPCP)
Các lo i mặt đ ng (JPCP, JRCP, CRCP) làm việc theo ph ơng ngang theo cùng m t cách
nh ng l i khác nhau theo ph ơng dọc vì có cách làm việc khác nhau.
Các khía c nh kỹ thuật c a m i lo i nói trên đ ợc đề cập tóm tắt d
giá trị t ơng đ i c a m i lo i đ ợc đề cập 2.2
2.1.1 M t đ
ng bê tơng thơng th
i đây. Việc sử dụng và
ng có khe n i (JPCP)
Mặt đ ng bê tông thông th ng là lo i h u nh “t nhiên” nh t c a mặt đ ng bê tông.
Kho ng cách c a khe n i trong lo i mặt đ ng này đ ợc thiết kế gi ng nh đã thể hiện trong
hình 2.1.
Các d ng cơ b n c a mặt đ
thế gi i là:
•
•
•
•
•
ng bê tơng thơng th
ng có khe n i đ ợc dùng phổ biến trên
Các khe n i có kho ng cách kho ng 4.2 m, xiên và khơng có thanh truyền l c (khi t i
trọng trục < 100 kN)
Các khe n i có kho ng cách khơng đổi là 4.5m, vng góc, và có thanh truyền l c (khi
t i trọng tr c > 100 kN)
Có các thanh liên kết trong các khe thi cơng
Có l i thép
c a neo.
các nơi đặc biệt nh trong các t m có hình d ng khác th
ng, các t m
Có các neo cu i mặt đ ng để kiềm chế s dịch chuyển c a khe và b o vệ các cơng
trình liền kề hoặc mặt đ ng mềm. Các neo phụ có thể b o đ m cho t m bê tông
không bị dịch chuyển xu ng trên các đo n d c dài.
Dùng khe n i xiên ch yếu khi thi công đ ng có t c đ cao ngồi đơ thị. Trong tr ng hợp
trong đô thị hoặc khi t c đ d i 80 km/h thì khơng dùng khe n i xiên, và các khe ngang c n
b trí vng góc. Gi i quyết theo cách này là vì các lý do sau:
•
t c đ th p, tác đ ng t i khe n i ít nh h
l ợng đ bằng phẳng.
8
ng đến s
chịu t i c a kết c u và ch t
•
•
•
•
•
TCVN xxxx:xx
Các góc nhọn làm tăng nguy cơ phát sinh các đ
c.
Khi có thanh truyền l c các khe ngang nên vng góc để gi m nguy cơ thanh truyền
l c bị kẹt c ng (không di chuyển đ ợc)
Trong cách gi i quyết việc b trí kho ng cách các khe co ngang c n xem xét hai v n đề
sau:
T i trọng sẽ truyền nh thế nào t i các khe ngang, và
Chiều dài nào c a t m là hợp lý về mặt kết c u đ i v i việc phát sinh đ
sau này.
Các v n đề này sẽ đ ợc đề cập d
a)
ng n t không đ ợc trù liệu tr
ng n t ngang
i đây:
Truy n t i trọng
Hiệu qu truyền t i trọng t i các khe co ngang có thể th c hiện đ ợc nh
truyền l c hoặc thông qua s cài móc c a các h t c t liệu.
Các thanh truyền l c truyền t
này đã đ ợc ph n ánh trong
việc đặt các thanh truyền l c
c p pha tr ợt, và hậu qu là r
hoặc các thanh
i trọng t t hơn, đó là điều khơng ph i nghi ng gì nhiều, và điều
các ph ơng pháp thiết kế chiều d y c a AASHTO. Tuy nhiên
này làm ph c t p thêm cho các thao tác c a máy r i bê tông
i không đ ợc thẳng hàng.
Kinh nghiệm và các cơng trình nghiên c u cho th y rằng m t mình s cài móc c a các h t c t
liệu cũng có thể truyền t i trọng thích đáng miễn là đ m khe n i không r ng quá kho ng 1.5
mm. Để khe n i chịu đ ng đ ợc lâu dài, đ gm r ng này c a khe n i không nên v ợt quá
1.0mm trong kho ng th i gian dài c a th i kỳ phục vụ c a mặt đ ng.
Thêm n a là tính năng c a mặt đ ng bê tơng xi măng khơng có thanh truyền l c sẽ x u hơn
nhiều d i tác dụng c a t i trọng trục nặng. Do đó Châu Âu và Việt Nam ít sử dụng, đây
t i trọng theo luật định là 13 t n và 10 t n.
b)
S
n đ nh c a t m bê tông
Đã dùng Ch ơng trình máy tính về ph n tử h u h n, sử dụng nhiều thông s khác nhau để
mô ph ng theo các điều kiện tác dụng t i trọng. Các kết qu sau đây là đáng quan tâm:
•
•
•
•
Kho ng cách khe n i có tác dụng khơng đáng kể đ i v i
khi chỉ có tác dụng c a t i trọng xe.
Khi kho ng cách khe n i tăng thì
nhiệt đ sẽ l n.
ng su t c a t m mặt đ
ng xu t biên sinh ra do s
ng
biến đổi c a grandient
Ph n l n tình tr ng gây h h ng là vào ban ngày, khi mặt trên c a t m nóng hơn đáy
t m. Trong tình tr ng y, ng su t kéo đáy t m sẽ c ng thêm vào ng su t sinh ra do
t i trọng. Các ng su t phát sinh vì s u n cong do nhiệt c a t m bị kiềm chế cũng
quan trọng nh các ng su t phát sinh do tác dụng c a t i trọng bánh xe nặng.
Khi modun c a l p móng tăng lên thì tổ hợp ng su t do t i trọng và do t m u n cong
gi m xu ng; trừ m t t ng hợp quan trọng là khi gradient nhiệt ban ngày l n đáng kể.
2.1.2 M t đ
ng bê tông c t thép có khe n i (JRCP)
S l ợng khe n i trong lo i mặt đ ng này có thể gi m b t vì đã có c t thép để liên kết các
t m có m t chiều dài hợp lý nào đó v i nhau. Kho ng cách tiêu biểu các khe n i vào kho ng
từ 8m đến 12m, tuy nhiên tỷ lệ thép yêu c u sẽ tăng lên khi chiều dài t m tăng.
Các đặc tr ng ch yếu c a lo i mặt đ
ng bê tơng c t thép có khe n i (JRCP) là:
9
TCVN xxxx:xx
•
•
•
•
Các khe co ngang cách nhau từ 8m đến 12m, vng góc và có thanh truyền l c.
C t thép (l
i) có kích th
Có thanh liên kết
c tăng lên khi chiều dài t m tăng
khe dọc.
Có neo cu i mặt đ ng bê tông để kiềm chế s dịch chuyển c a khe và b o vệ các
cơng trình liền kề hoặc mặt đ ng mềm.
M t trong nh ng tr ng i khi dùng mặt đ ng l i thép là máy r i bê tơng có c p pha tr ợt
khó thao tác trên các t m l i thép riêng rẽ. Trong mặt đ ng bê tơng c t thép liên tục thì kh i
l ợng và s liên tục c a c t thép sẽ t o ra s ổn định cao cho t m l i c t thép. Ng ợc l i
các t m l i thép riêng rẽ (không liên tục) luôn dịch chuyển vì bị máy r i bê tơng c p pha tr ợt
xơ đ y ra phía tr c.
C n ph i c n thận để b o đ m cho hệ th ng gi c định l i thép không quá c ng đến n i
trong t m bê tông xu t hiện đ ng n t do bị ngàm chặt, khi r i bê tông vào ban đêm (lúc mà
c ng đ chịu kéo c a bê tơng cịn r t th p)
Chiều dài t i u về mặt kinh tế cũng nh về mặt th c tế là kho ng từ 10m đến 12m. V i chiều
dài c a t m là 11.8 m sẽ cho phép sử dụng đ ợc các t m l i thép có chiều dài tiêu chu n
(c a AASHTO). Khơng nên dùng chiều dài c a t m l n hơn 12m nếu khơng có ph ơng pháp
đặc biệt để h th p ma sát gi a đáy t m bê tơng và l p móng.
Các đ ng n t ngang trung gian có thể xu t hiện trong các t m dài, và gi định này t o ra cơ
s cho thiết kế c t thép dọc. Các đ ng n t làm gi m u n vồng sẽ không m r ng nếu đ ợc
gia c ng đ c t thép.
Các quan sát hiện tr ng cho th y đ i v i nh ng t m có chiều d y thông th ng, đ
n t th ng bắt đ u mép t m và phát triển theo chiều ngang qua phía bên kia t m.
Các đ
ng n t này th
ng nằm
ng
ph m vi 1/3 gi a t m.
Kinh nghiệm cho th y rằng hiện t ợng rỉ c t thép trong bê tơng có ch t l ợng t t nh ng có
đ ng n t ít x y ra hơn là trong bê tông t ơng đ i th m n c do đ m nén không t t và/hoặc
do tỷ lệ n c/xi măng cao, do đó trong ph n l n tr ng hợp không c n ph i xử lý các đ ng
n t này. Trong ph n sau sẽ đề cập đến các tình hu ng nên kiểm sốt vị trí các đ ng n t nói
trên và sẽ luận gi i ch đề này.
Việc làm l p móng có gia c ch t liên kết d i mặt đ ng bê tơng có khe n i để gi m thiểu
nguy cơ xói mịn móng và phụt bùn, n c sẽ đem l i nhiều lợi ích quan trọng.
2.1.3 M t đ
ng bê tơng c t thép liên t c (CRCP)
Đã có quy định về gi i h n th c tế về chiều dài c a mặt đ ng bê tông có thể liên kết v i
nhau l i thành m t đo n th ng nh t; nh ng quy định h n chế này n y sinh từ chi phí c a thép
và bề r ng c a đ ng n t. Còn mặt đ ng c t thép liên tục là m t tr ng hợp ngo i lệ th c
tế trái v i quy định trên.
Trong mặt đ ng bê tông c t thép liên tục, việc dùng m t l ợng thép t ơng đ i cao (> 0.67%)
trên m t chiều dài liên tục và đ để kiềm chế hiện t ợng co, đã t o điều kiện để các đ ng
n t ngang xu t hiện ngẫu nhiên các kho ng cách từ 1 m đến 2.5 m.
Các đặc tr ng ch yếu c a lo i mặt đ
•
•
ng bê tơng c t thép liên tục (CRCP) là:
C t thép dọc là liên tục gi a hai đ u cu i (đ u kết thúc).
C t thép ngang phù hợp v i thiết kế quy
10
c.
•
•
•
TCVN xxxx:xx
Các khe dọc phù hợp v i thiết kế quy
c.
Các khe co ngang đ ợc thay thế bằng các đ
cách “ thiết kế”.
ng n t ngang ngẫu nhiên t i các kho ng
Các neo: làm 3 neo t i m i đ u cu i mặt đ ng để kiềm chế s dịch chuyển và t o các
đ ng n t nh mong mu n các vùng cu i c a mặt đ ng. Không làm các neo trung
gian trên các đo n đ ng d c.
Bề r ng các đ ng n t ngang đ ợc thiết kế trung bình kho ng 0.3 mm (trong mơi tr ng
khắc nghiệt thì bằng 0.2 mm) và s truyền t i trọng sẽ r t t t do có s cài móc c a các h t c t
liệu. Thêm n a là không c n ph i trám các đ ng n t này để ngăn n c th m và vật liệu l
rơi vào. V i bề r ng c a khe n i nh hơn 0.5 mm các thanh c t thép sẽ đ ợc b o vệ ch ng rỉ
nh nằm trong môi tr ng kiềm (alkaline).
Nhiều kinh nghiệm trên quy mơ tồn c u đã cho th y rằng mặt đ ng bê tông c t thép liện tục
đ ợc xây d ng có kết qu địi h i cơng s c và chi phí b o d ỡng hằng năm th p hơn b t c
lo i mặt đ ng khác nào, nh vậy trong nhiều tr ng hợp đã biện h ch ng minh là đúng dù
ph i t n nhiều tiền đ u t ban đ u (chi phí ban đ u).
2.2 Chọn l a m t đ
2.2.1 M t đ
ng bê tông
ng bê tơng thơng th
ng có khe n i (JPCP)
Lo i mặt đ ng này (JPCP) gi i quyết đ ợc v n đề phát sinh tr ng i khi r i mặt đ ng bê
tông c t thép (JRCP) bằng máy r i bê tông c p pha tr ợt. Nó là lo i mặt đ ng th c ch t có
tính “ t nhiên “ nh t trong t t c các lo i mặt đ ng bê tông. Trong mặt đ ng này kiểu
d ng các khe n i gi ng hệt nh kiểu d ng các đ ng n t sẽ hình thành nếu nh mặt đ ng
n t chỉ là do tác dụng c a các chu kỳ biển đổi nhiệt đ và c a ho t t i, ch không ph i do m t
nh h ng bên ngoài nào khác.
Trong mặt đ ng bê tơng thơng th ng có khe n i, các khe co ngang đ ợc b trí kho ng
cách trung bình kho ng 4.5 m, và các khe dọc cách nhau kho ng 4.3 m tùy thu c vào hình
d ng c a làn xe. Các khe dọc đ ợc các thanh thép liên kết l i để các t m kh i tách xa nhau.
2.2.2 M t đ
ng bê tông c t thép có khe n i (JRCP).
Đây là lo i mặt đ ng bê tơng xi măng pc lăng phổ biến s m nh t. Các t m đ ợc gia
c ng bằng l i thép có kích th c tỉ lệ v i chiều dài c a t m, và trong các khe dọc có b trí
các thanh liên kết. Các khe ngang cách nhau hơn 5 m và đ ợc b trí các thanh truyền l c để
truyền t i trọng.
Trái v i ý kiến phổ biến, đ ng n t gi a t m không làm h h ng t m bê tông c t thép có khe
n i. Gia c ng c t thép v i lý do chính là các t m bê tơng có chiều dài nh trên sẽ n t d i
tác dụng c a ng su t nhiệt làm t m u n cong, và l i thép đ ợc thiết kế là để gi các đ ng
n t y khít l i. Các đ ng n t th c tế có thể có lợi vì đã làm gi m đ võng u n vồng c a t m
t i các khe co g n kề.
Ph n l
th i kỳ
ngang.
khe h
n mặt đ ng bê tơng c t thép có khe n i đã th c hiện ch c năng r t t t trong su t m t
dài và s h h ng bắt đ u từ ch móng d i hoặc móng trên bị xói mịn t i các khe
H h ng nh thế th ng sẽ tiến triển nhanh khi n c thâm nhập vào do vật liệu chèn
h ng.
Ch t l ợng “biểu kiến” c a mặt đ ng cũng th ng tr nên x u do s h h ng c a l p ph
bê tông nh a trên mặt t i các khe ngang; đây là m t kiểu h h ng không thể tránh, vì có s
11
TCVN xxxx:xx
chuyển đ ng ngang kết hợp v i chuyển đ ng cắt l n t i các khe n i này d
ho t t i.
i tác dụng c a
Không kể s xu t hiện đã lâu c a lo i mặt đ ng bê tông c t thép, lo i mặt đ ng này vẫn
còn đ ợc sử dụng trong m t s tr ng hợp kèm theo m t s thay đổi quan trọng trong việc
thiết kế từ năm 1930.
M t thay đổi nh thế là lo i b các khe dãn trên m t chiều dài liên tục c a mặt đ ng, và bây
gi chỉ dùng h n chế các khe dãn các vị trí nh các đo n dẫn t i các cơng trình. M t thay
đổi khác là dùng các l p móng gia c xi măng trên các con đ ng nhiều xe nặng.
Trong mặt đ ng bê tơng c t thép có khe n i hiện đ i chiều dài các t m th ng bị h n chế
d i 12 m vì nh ng lý do về kết c u và kinh tế. M t trong các lợi ích là điều này sẽ làm gi m
biên đ di chuyển c a khe n i, và do đó gi m bề r ng th c tế c a khe n i. Điều này là quan
trọng trong việc b o đ m đ bằng phẳng c a mặt đ ng, vì rằng khi chiều r ng c a các khe
nh hơn kho ng 14mm thì ng i lái xe th ng khơng nhận biết.
Mặt đ ng bê tơng c t thép có khe n i phù hợp lý t ng v i các d án dùng ph ơng pháp r i
bê tông bằng th công và đặc biệt nh ng nơi ph i thi cơng từng ph n nh vì các lý do nh
có s h n chế giao thơng.
Hơn n a, gia c ng thêm c t thép là m t hình th c “b o hiểm” nếu x y ra các đ
khơng đ ợc trù liệu tr c.
Cũng vì lý do y lo i mặt đ ng này cũng thích hợp khi thi cơng t i các nút giao,
hình học c a t m th ng bu c ph i dùng c t thép.
ng n t
đó do d ng
Mặt đ ng bê tơng c t thép có khe n i cũng th ng đ ợc dùng để thay thế hoặc m r ng mặt
đ ng hiện h u cùng lo i, bằng cách đó cho phép ghép khe n i v i khe n i hiện h u.
Tuy nhiên khi thi công theo quy mô l n, dùng mặt đ ng bê tơng c t thép có khe n i sẽ có
nh h ng x u vì ph i r i bằng máy r i c p pha tr ợt; các t m l i thép riêng rẽ và các phụ
kiện thanh truyền l c sẽ c n tr tổ ch c ho t đ ng ph c t p c a công việc r i bê tông quy mô
l n.
2.2.3 M t đ
ng bê tông c t thép liên t c (CRCP)
Phù hợp v i tên gọi, lo i mặt đ ng này đ ợc gia c ng c t thép trên su t c chiều dài c a
nó nằm gi a các cơng trình nh các m c u. Tỉ lệ thép (tiêu biểu là từ 0.67% đến 0.72%) thay
đổi tùy theo c ng đ c a bê tông, mục đích là để t o ra các đ ng n t ngang có kho ng
cách ngẫu nhiên và kho ng từ 1m đến 2.5 m và bề r ng thiết kế trung bình nh hơn 0.3 mm.
Tổng các dịch chuyển theo chu kỳ trên m t đơn vị dài c a mặt đ ng cũng t ơng t nh
trong các mặt đ ng có khe n i.
Cách th c làm việc theo h ng ngang c a lo i mặt đ
khe n i và vì thế c u t o khe dọc cũng nh nhau.
ng này gi ng nh trong mặt đ
Mặt đ ng bê tông c t thép liên tục có các lợi ích quan trọng so v i các lo i mặt đ
nh sau:
•
•
ng có
ng khác
Do khơng có các khe ngang nên các địi h i về b o d ỡng là th p nh t so v i t t c các
lo i mặt đ ng khác.
Nó có m t “ d i ruy băng thép” t ơng đ i mềm dẻo theo h
lý t ng cho các khu v c có kh năng lún khơng đều.
12
ng dọc, và do đó thích hợp
•
TCVN xxxx:xx
So v i các lo i mặt đ ng khác, nó là lo i phù hợp hơn c khi c n r i lên trên m t l p
bê tơng nh a, vì trong lo i mặt đ ng này khơng có các khe ngang ho t đ ng và vì s
chuyển đ ng cũng r t nh t i các đ ng n t.
Kinh nghiệm trên thế gi i về lo i mặt đ ng bê tông c t thép liên tục cũng khá thay đổi, và kết
qu là các tiêu chu n thi công cũng khác nhau nhiều. Quan trọng nh t là các nhân t nh việc
b trí c t thép và tính tồn kh i c a nó, tính đồng nh t, c ng đ và đ đ m nén c a bê tông.
B t kể các v n đề nêu trên, đã thừa bằng ch ng để khẳng định rằng thiết kế và thi cơng m t
cách đ y đ và có hiệu qu sẽ tăng thêm đáng kể tuổi thọ c a lo i mặt đ ng này.
Do tính năng c a lo i mặt đ ng r t t t nên vào năm 1981 ng i ta đã ch p nhận mặt đ ng
bê tông c t thép liên tục đ ợc xây d ng Bỉ là m t lo i mặt đ ng dành riêng cho đ ng cao
t c xuyên Châu Âu; con đ ng này là m t trong s các đ ng có l u l ợng giao thông cao
nh t châu Âu.
2.3 Các khe n i
2.3.1 Các khe dọc
Cách th c làm việc c a các lo i mặt đ ng khác nhau theo h ng ngang về cơ b n là đ c
lập v i các cơ chế làm việc theo h ng dọc. Vì thế việc xử lý các khe dọc nêu d i đây là áp
dụng cho c mặt đ ng bê tông thông th ng có khe n i (JPCP), mặt đ ng bê tơng c t thép
có khe n i (JRCP) và mặt đ ng bê tơng có c t thép liên tục (CRCP).
Ch c năng c a các khe dọc có thể đ ợc tóm tắt nh sau:
•
•
•
Để làm gi m các ng su t u n vồng s m (phát sinh s m), nếu khơng thì sẽ sinh ra các
đ ng n t dọc.
Có ch c năng nh m t b n lề th
dọc.
ng tr c để làm gi m các ng su t u n m i trong trục
Để truyền ho t t i vào các vùng lân cận v i vệt bánh xe nặng, mục đích để gi m b t
các ng su t biên c a t m.
Khe dọc kiểu ngàm (d ng l ợn sóng) hoặc khe gi (xem hình vẽ phụ lục A) đều có thể th c
hiện đ ợc các ch c năng trên. C hai lo i khe này đều có các thanh liên kết để gi các t m
không tách xa nhau.
Các thanh liên kết này chỉ có ch c năng thu n túy là gi các t m khít l i nhau, còn việc truyền
l c cắt là do s cài móc c a các h t c t liệu hoặc do ngàm (d ng l ợn sóng).
a)
Các xem xét trong thi t k
Các điều đ a ra d
i đây c n đ ợc xem xét khi thiết kế hình học và kết c u các khe dọc:
Chiều rộng tổng cộng của mặt đường được liên kết giới hạn từ 13m đến 16m:
•
•
Điều này sẽ gi i h n đ ợc các ng su t co t i chính gi a c a chiều r ng mặt đ ng.
Các ng su t này tăng tuyến tính theo kho ng cách từ c nh t do g n nh t, và sẽ c ng
thêm vào các ng su t do hiệu ng u n vồng c a t m. C n ph i kể c bó vỉa hè vào
chiều r ng này.
Khi r i c chiều r ng mặt đ ng c n máy r i đi nhiều hơn m t l ợt thì cho phép l y
chiều r ng l n hơn là khi máy r i chỉ đi m t l ợt.
13
TCVN xxxx:xx
S chênh lệch cho phép này đ ợc căn c vào kích th c c a đ co ngót d báo sẽ phát sinh
trong t m bê tông đ ợc r i l ợt đ u tr c khi r i tiếp. Khi r i m t l ợt c chiều r ng thì chọn
chiều r ng l n nh t c a mặt đ ng là 13 m, và chọn 16 m khi r i hơn m t l ợt.
Còn nên xem xét th i gian ch đợi có kh năng x y ra gi a các l ợt r i.
Chiều rộng tấm riêng lẻ giới hạn đến 4.3 m:
Chiều r ng v ợt quá gi i h n này sẽ dễ làm phát sinh đ ng n t dọc d i tác dụng tổng hợp
c a các ng su t co, u n vồng và ho t t i. Tr ng hợp mặt đ ng có m t làn xe, nh
đo n
lên d c, có thể m r ng ra đến kho n 5 m.
Còn c n ph i xem xét chiều r ng t i thiểu c a t m theo tỉ s chiều dài/ chiều r ng. Các t m
không th a mãn các gi i h n nói trên gọi là t m có “hình d ng khác th ng’ và đ ợc bàn luận
gi i quyết 2.6.1. Nên h n chế đến m c th p s l ợng các t m có hình d ng khác th ng, vì
sẽ gặp khó khăn khi chế t o do ph i dùng các t m l i thép riêng rẽ.
Bố trí các khe cách xa các vệt bánh xe nặng:
Tăng chiều r ng c a t m bê tông thu c làn xe nặng sẽ đem l i lợi ích là làm tăng diện tích
hiệu qu c a khe ngang về mặt truyền t i trọng. Thêm n a, việc m r ng t m sẽ làm thay đổi
điều kiện tác dụng c a bánh xe từ mép t m vào phía trong t m, do đó sẽ gi m đ ợc ng su t
gi a t m trong trục ngang.
Xem xét các phương pháp thi cơng và trình tự:
nh ng cơng trình đ ng dùng máy r i bê tông c p pha tr ợt c n c hết s c tăng chiều dài
r i, không để gián đo n lúc r i (do đó sẽ gi m thiểu đ ợc các đo n nh ph i r i th công).
Nh thế sẽ có lợi về mặt kinh tế và b o đ m đ ợc đ bằng phẳng.
C n b trí thận trọng các khe n i nhằm gi m thiểu s l ợng l ợt r i c n thiết.
Đường đỉnh và các đoạn chuyển tiếp siêu cao.
Để dễ thi công, th ng yêu c u làm các khe dọc bằng cách đặt khuôn, dọc theo các đ
đỉnh và các đo n chuyển tiếp.
ng
C n ph i xem xét việc điều hành giao thông ngay giai đo n thiết kế. Điều này th ng đ ợc
áp dụng khi xây d ng đô thị, đặc biệt t i các nút giao và các nút giao hình xuyến (nút giao
vịng đ o)
Các dấu hiệu nổi trên mặt đường.
Không đ ợc đặt các d u hiệu ngay trên các khe n i đang ho t đ ng, mà c n ph i đặt dịch ra.
Nếu để v a r i trùm lên t m bê tơng vừa r i l n đ u thì s dính kết c a các d u hiệu này t i
khe dọc có thể bị phá h ng.
Các khe dọc c n đ ợc xẻ đến chiều sâu bằng
D
D
, còn các khe ngang đ ợc xẻ sâu bằng
.
3
4
Việc thiết kế đúng các khe dọc th c ra ph c t p hơn nhiều so v i điều mong đợi ban đ u. S
h h ng c a khe dọc có thể dẫn đến s phát sinh ng su t r t l n, và có kh năng làm n t
t m m t nơi khác nào đó trong mặt cắt ngang (mà không ph i n t l i khe dọc).
Việc h ng dẫn đ ng n t s m (xẻ khe s m) cũng quan trọng (trong ph m vi ngày r i bê
tơng), vì kinh nghiệm đã cho th y các đ ng n t không đ ợc trù liệu tr c sẽ xu t hiện sau
đó, ngay khi c ng đ chịu kéo u n c a bê tông tăng lên.
14
TCVN xxxx:xx
Thành công c a việc t o các khe dọc có liên quan đến kho ng cách kể từ mép t do g n nh t.
Ph n ng su t co trong tổng ng su t t i các khe dọc tỉ lệ v i kho ng cách đến mép t do, và
khi kho ng cách y nh hơn kho ng 3m thì tổng ng su t có thể khá th p.
Tình hu ng trên th ng phát sinh t i khe n i lề đ ng phía ngồi. Nếu hiện t ợng bắt đ u n t
không x y ra vị trí y thì vị trí có ng su t l n nh t sẽ chuyển vào làn xe ch y chậm. Thiết
kế hợp lý khe n i có tính ch t quyết định đến tính năng dài h n c a mặt đ ng.
b)
Các ph
ng án thi t k
Đáng tiếc là các chỉ dẫn kỹ thuật đã nêu trên khơng thể hồn tồn đáp ng đ ợc các tình
hu ng th ng gặp. Có thể dùng các ph ơng án trung gian sau đây cho các tình hu ng y:
•
•
Gia c
ng c t thép trong các vùng có ng su t l n nh t.
Việc dùng các l i thép gia c ng trong các vùng đ ợc gi i h n thay vì dùng bê tơng
thơng th ng có thể b o đ m về mặt kinh tế, nếu có nguy cơ n t dọc.
Gi i pháp này th ng là kh thi t i các đo n quá đ m r ng nh
các nút giao và đo n n i
d c, đặc biệt khi dùng c p pha c định để r i bê tông. Tuy nhiên sẽ gặp khó khăn khi dùng
máy r i c p pha tr ợt r i bê tông trên các l i thép riêng lẻ, vì thế trong nhiều tr ng hợp đề
xu t này không th c hiện đ ợc.
Làm một khe dọc khơng có thanh liên kết.
Khe dọc khơng có thanh liên kết th ng đ ợc dùng
và ph i cách xa vệt xe nặng hơn 1.0m.
các vị trí ít chịu tác đ ng c a xe nặng,
Ph ơng án này th ng đ ợc a thích nh t là nơi mà khe n i có thể đ ợc b trí ngồi khu
v c nh h ng c a xe nặng. Trong điều kiện này, dùng khe n i ngàm (d ng l ợn sóng) sẽ
khơng đ t đ ợc mục đích, mà cịn có thể phát sinh h h ng do gãy m ng t i mặt khe. Do đó
nên dùng khe lo i m i n i đ i đ u.
Thiếu sót c a các khe n i khơng có thanh liên kết là khơng ngăn c n đ ợc các t m tách xa
nhau ra. Do đó c n ph i thận trọng b o đ m là kh năng y không x y ra trong vùng xe nặng
ch y. Nguy cơ càng l n khi khe n i nằm cách c nh t do kho ng d i 5 m và hiện t ợng các
t m tách xa nhau xu t hiện nhanh làm cho các vật c ng xâm nhập vào các l hổng c a khe
n i; do đó bắt bu c ph i tiến hành trám khe.
Làm khe dọc có thanh truyền lực
Điều này sẽ th a mãn các yêu c u về truyền t i trọng nh ng không ngăn c n đ ợc các t m
tách xa nhau.
Thêm n a, th c tế thi công m t khe n i nh thế r t khó nên khơng kh thi cho t t c , trừ m t
s tr ng hợp cá biệt, nh các khe dọc qua các nút giao đô thị.
Không cho phép n i lệch các khe ngang về hai phía c a khe dọc có thanh truyền l c; điều này
có thể gây khó khăn cho việc b trí khe n i xung quanh nút giao. Làm m t khe n i riêng lẻ sẽ
cho phép gi i quyết đ ợc điều quan tâm này.
Làm khe dọc riêng lẻ có dầm móng đặt ở dưới (xem hình vẽ ở phục lục A)
Lo i này th ng đ ợc xem là m t gi i pháp trung gian th c tế nh t mặc dù nó có các thiếu
sót. Nh ng đặc điểm ch yếu c a nó là:
•
•
Khơng dùng các thanh truyền l c.
Các khe ngang giao cắt v i khe dọc có thể n i lệch đ ợc.
15
TCVN xxxx:xx
•
•
•
D m t ơng đ i đơn gi n và ít c n tr cho các thao tác thi cơng tiếp theo.
Nó truyền t i trọng trong điều kiện t m cong lồi và t m phẳng ch không ph i trong điều
kiện cong lõm. Đ y là m t thiếu sót chính.
D m giúp cho t m khơng bị kênh.
Làm mép tấm dầy, khe nối khơng có thanh liên kết .
Làm các mép t m d y có tác dụng nh m t d m để gi m các ng su t biên c a t m và hiệu
qu này th a mãn điều kiện t i trọng tác dụng mép t m. Tuy nhiên có hai h n chế là chúng ít
có tác dụng ngăn c n các t m tách xa nhau và khó thi cơng, do đó ít đ ợc dùng phổ biến.
C n ph i đặt khuôn t o khe (hoặc xẻ khe gi ) cho lo i khe dọc này, vì r t khó tin vào vị trí
kh i đ u đ ng n t trong m t đo n đ ợc làm d y thêm nh thế. Cũng c n thận trọng vì việc
làm mép t m d y sẽ gây c n tr thêm cho s co ngang s m c a bê tơng và do đó t o ra ng
su t kéo l n hơn trong trục dọc.
c)
Các khía c nh thi công.
Các khe dọc đ ợc th c hiện hoặc bằng cách đặt khuôn t o khe hoặc xẻ khe gi . Làm khe gi
hoặc bằng cách xẻ khe (c a) hoặc chèn m t d i băng h ng dẫn đ ng n t.
Chọn ph ơng pháp thi công th
các t m.
ng phụ thu c vào ph ơng pháp r i bê tơng và hình d ng c a
V i ph ơng pháp r i theo tập quán bằng c p pha c định, chiều r ng r i t i đa th ng h n
chế vào kho ng 5.5 m vì khó kéo dài t m san bằng c a máy r i, vì thế ít dùng khe dọc gi .
V i ph ơng pháp r i bằng c p pha tr ợt có thể tiến hành r i r ng đến 11m hoặc hơn n a và
th ng dùng d i băng h ng dẫn đ ng n t cho khe dọc. Nếu d i băng u n cong sẽ làm cho
bề mặt t m h h ng và làm gi m chiều sâu h ng dẫn đ ng n t, đây là m t v n đề nghiêm
trọng khi khe dọc đ ợc b trí cách xa trục trung tâm c a chiều r ng đã r i bê tơng. Vì thế hiện
nay ng i ta ít dùng các d i băng dọc này, mặc dù việc đặt các d i băng này trong lúc r i bê
tông là m t biện pháp b o vệ cho việc xẻ khe mu n.
Khi r i bê tông cùng lúc 3 làn xe (r ng kho ng 11m), th ng c n ph i xẻ khe s m đến m c có
thể sau khi máy r i đi qua và tiến hành xẻ khe dọc tr c khi xẻ khe ngang, nghĩa là làm ng ợc
l i trình t thơng th ng.
Mép xẻ sắc nhọn là d u hiệu ch ng t việc xẻ khe đ ợc tiến hành quá chậm, và vết xẻ có thể
lồi lõm đến 6 mm và trên chiều dài đến 25 % chiều dài khe là điều th ng gặp. Các khe dọc
gi ph i đ ợc trám l i.
2.3.2 Các khe co ngang
Vì mặt đ ng t ơng đ i dài nên các chuyển đ ng ch yếu phát sinh theo h ng dọc. Làm các
khe co để kiểm soát vị trí và t n s xu t hiện các đ ng n t theo h ng dọc y. Ph n l n th i
gian mặt đ ng trong tr ng thái nén, và các l c nén thỉnh tho ng x y ra là t ơng đ i không
quan trọng. Vì lý do này nên chỉ c n xem xét s dãn d (đ dãn còn l i) trong các tr ng hợp
đặc biệt nh đã đề cập trong 2.3.5. Do đó c n b trí các khe co ngang cho đ trên su t dài c a
mặt đ ng, tuy nhiên còn c n thiết kế các khe co ngang này để đáp ng các nhiệm vụ sau
đây:
•
•
Truyền l c cắt
Ngăn c n các t m kề nhau tách xa nhau theo mặt bằng và theo chiều đ ng.
16
TCVN xxxx:xx
Trong ph m vi chiều dài c a mặt đ ng, việc ngăn c n các t m tách xa nhau theo mặt bằng là
nh hiệu qu kiềm chế c a các t m kề bên và nh có ma sát v i l p d i.
Việc ngăn c n các t m tách xa nhau theo chiều đ ng là nh các biện pháp đ ợc dùng để b o
đ m s truyền l c cắt xuyên qua khe n i.
S truyền l c cắt t i các khe ngang có thể th c hiện nh các thanh truyền l c hoặc không c n
các thanh truyền l c.
Cơ chế ho t đ ng c a các khe co này đ ợc đề cập
a)
d
i.
Các khe ngang khơng có thanh truy n l c.
Trong các khe khơng có thanh truyền l c việc truyền l c cắt đ ợc th c hiện nh
c a các h t c t liệu và nh l p móng.
s
cài móc
Hiệu qu dài h n truyền t i trọng trong các khe n i khơng có thanh truyền l c phụ thu c vào
các yếu t sau:
Độ mở rộng của khe nối
Hiệu qu (truyền l c) c a khe n i gi m đáng kể khi đ m r ng c a khe tăng lên. Nhiều kinh
nghiệm hiện tr ng c Hoa Kỳ và châu Âu cho th y rằng khi thiết kế mặt đ ng l y đ
m r ng (c a khe n i) bằng 1 mm là quá m c và nếu đ ợc đừng để x y ra nhiều. Cũng th y
rằng nên đ t đ m r ng đồng đều hợp lý cho t t c các khe n i, vì từ các chuyển đ ng nh
t i vài khe n i sẽ làm phát sinh các chuyển đ ng l n t i các khe n i kế cận. Vì lý do y việc
kiểm sốt s ma sát c a l p phân cách móng là quan trọng.
Số lần và độ lớn của các chu kỳ tải trọng.
Các t i trọng nhẹ (trục xe d i kho ng 46 kN) ít làm gi m hiệu l c c a các khe n i. Điều này
đúng v i tính năng u n toàn ph n c a mặt đ ng c ng.
Chiều dầy của khe nối và độ sắc cạnh của hạt cốt liệu.
Để xẻ khe gi th ng ph i làm gi m chiều d y c a t m đến 25 %. V ợt quá m c này rõ ràng
sẽ làm gi m đ bền các khe n i, vì thế dung sai cho phép c a chiều sâu xẻ khe ph i đ ợc quy
định chặt chẽ. Về đ sắc c nh c a các h t c t liệu, tiêu chu n thi cơng địi h i các h t c t liệu
l n ph i đ ợc nghiền vỡ.
Hiệu lực của móng đỡ.
Khuyến khích làm l p móng bằng bê tơng nghèo d i t m bê tơng xi măng pc lăng. C ng
đ c a lo i móng này phù hợp v i giá trị l n nh t c a trị s “k”. Các thử nghiệm đ c lập theo tỉ
lệ 1:1 (bằng đ l n th c) do Hiệp h i xi măng poóc lăng Hoa Kỳ tiến hành trên các t m bê
tông d y 180 mm cho th y hiệu qu c a s cài móc c a các h t c t liệu sau 106 chu kỳ tác
dụng t i trọng là 77 % khi có l p móng d y 150 mm làm bằng c p ph i vật liệu h t gia c xi
măng, còn khi l p móng d y 150 mm nh ng làm bằng c p ph i s i cu i thì hiệu qu chỉ có
9%.
Hiệu qu c a l p móng t i khe n i phụ thu c nhiều vào c ng đ chịu u n và chịu cắt c a nó,
và vì thế lợi ích c a l p móng sẽ gi m đi nếu nh khe n i c a mặt đ ng bê tơng xi măng
pc lăng l i t o ra đ ng n t “ ph n ánh ng ợc” trong l p móng.
Khi đ ng n t ph n ánh phát sinh thì hai t m (t m mặt đ ng bê tông và l p móng gia c xi
măng) th c tế làm việc nh m t t m trong việc truyền t i trọng, và nguy cơ xu t hiện hiện
t ợng phụt bùn, n c c a l p móng d i và nền đ t sẽ tăng cao. Vì lý do này mọi c gắng
c n ph i b o đ m cho đ ợc tính tồn vẹn đ c lập c a l p móng.
17
TCVN xxxx:xx
b)
Các khe ngang có thanh truy n l c
C n ph i đặt các thanh truyền l c trong các khe co ngang
xe v ợt quá 100kN, không kể l p móng là lo i gì.
Thêm n a c n b trí các thanh truyền l c
•
•
•
•
•
b tc
nơi nào mà t i trọng trục
các vị trí sau:
Trong các khe co (v i b t kỳ kho ng cách nào) khi l p móng khơng làm bằng bê tơng
nghèo ;
T i t t c các khe thi cơng có ý định sẽ làm việc nh khe co, không kể kho ng cách các
khe là bao nhiêu.
Trong các khe co ngang trong ph m vi 45 m cu i mặt đ ng, khi đây khơng làm các
neo kết thúc.Khơng có các neo, các khe n i này sẽ m r ng ra hơn bình th ng vì
thiếu s kiềm chế theo h ng dọc, và do đó s truyền t i trọng thơng qua s cài móc
c a các h t c t liệu sẽ kém hiệu qu . (Làm các neo còn để b o vệ các mặt đ ng và
các cơng trình t a kề, và vì thế chỉ không làm các neo trong các tr ng hợp đặc biệt).
Khi việc r i bê tông bị gián đo n hơn m t tu n mà th i tiết trong kho ng th i gian này
nóng hơn nhiều so v i nhiệt đ khơng khí lúc r i bê tơng, thì đ u cu i t m th i c a đo n
đã r i đ ợc xem nh đ u cu i t do, b i vì tiếp theo khi tr i l nh thì các l c nén sẽ khá
l n, có thể làm cho t m dịch chuyển, làm m r ng khe ra.
Các thanh truyền l c có thể dùng trong điều kiện nền đ t có thể gây ra hiện t ợng lún
khơng đều đáng kể.
Thiết kế và bố trí các thanh truyền lực.
Sau nhiều thử nghiệm hiện tr
truyền l c bằng thép tròn đã tr
duy nh t đang đ ợc dùng.
ng v i nhiều lo i thiết bị truyền t i trọng cơ học thì các thanh
thành thiết bị truyền t i trọng cơ học tiêu chu n và g n nh
Các thanh truyền l c là các thanh thép trịn thơng th ng c p 280 (AASHTO M – 33) hoặc
t ơng đ ơng và có chiều dài t i thiểu là 450 mm, thông th ng dài 500 mm. Các thanh này
c n ph i thẳng, cu i thanh ph i thẳng góc, khơng s n sùi. Đ ng kính thanh đã cho trong
b ng 2.1, và các thanh đ ợc b trí cách nhau 300 mm (tim cách tim).
B ng 2.1 Đ
Chiều d y t m (mm)
ng kính thanh truy n l c
Đ
ng kính thanh truyền l c (mm)
161 – 200
24
201 – 250
28
> 250
32
Quan trọng là ph i thiết kế và b trí các thanh truyền l c thế nào để b o đ m tính năng c a
chúng tiếp tục th a mãn su t c quãng đ i (tuổi thọ) c a mặt đ ng.
B trí các thanh truyền l c t i gi a chiều d y c a t m mặt đ ng, các thanh ph i song song
v i tim đ ng và mặt đ ng, dung sai cho phép là ± 0.5% khi r i bê tông và ± 1% khi mặt
đ ng đã đ ợc thi công xong.
M t ph n c a thanh đ ợc quét ch t ch ng dính, b o đ m cho thanh chuyển đ ng t do trong
khe n i. Các vật liệu nh nh a bitum hoặc sơn cao su thích hợp cho cơng việc này, nh ng
18
TCVN xxxx:xx
không đ ợc dùng các lo i d u th i ra từ công tác ván khuôn. Màng ch ng dính này ph i đ
chắc để khơng bị h h ng khi thiết bị “ đ m rung trong” thỉnh tho ng ch m ph i, nh ng chiều
d y c a màng cũng chỉ d i 1 mm để có thể tiếp xúc v i bê tơng, đ i đ u v i các biến d ng
cắt l n có thể xu t hiện t i khe n i.
Các thanh truyền l c ph i đ ợc gi chắc chắn trong su t th i gian r i bê tông nh các phụ
kiện c ng, tuy nhiên c n ph i b trí chúng thế nào để ngồi thanh truyền l c ra khơng có
thanh thép nào xun qua khe n i, vì các thanh này có thể làm phát sinh các h h ng do chịu
kéo c a bê tông nằm kề bên khe n i. Hiện t ợng này th ng x y ra khi r i bê tông vào ban
đêm, lúc này kh năng chịu kéo c a bê tông th p hơn nhiều so v i c ng đ ch y dẻo c a
thép.
Cũng vì lý do này mà các thanh thép truyền l c không đ ợc s n sùi, ráp
hai đ u.
T i các t m cong hoặc các t m có khe n i xiên ph i b trí các thanh truyền l c theo h
“đ ng tâm quay” c a t m nh
hình 2.2
ng
Ví dụ 1
Đ ng n i các tâm quay
c a các t m kề nhau
Thanh truyền l c
Ví dụ 2
T t c các thanh truyền l c trong ph m vi khe
n i c n ph i đ ợc b trí song song v i đ ng
n i các tâm quay c a các t m kề nhau
Hình 2.2 B trí các thanh truy n l c
Do ph n bê tông xung quanh thanh truyền l c ph i chịu ng su t tập trung l n nên đ ơng
nhiên bê tơng ph i có ch t l ợng r t t t, vì thế ph i kiểm tra chặt chẽ t t c các khâu trong khi
r i và đặc biệt là khi đ m nén.
H h ng do chịu nén c a bê tông trong ph m vi b trí các phụ kiện lắp ráp thanh truyền l c có
thể do các ngun nhân sau:
•
•
Do nhiều s i s n rơi vào các ch h h ng c a vật liệu chèn khe, làm bề mặt h h ng,
Do vật liệu c a l p móng hoặc c a nền đ t nhét vào khe, từ d
tông bị n t gãy.
19
i lên, làm đáy t m bê
TCVN xxxx:xx
•
•
•
•
•
•
Do vụn bê tơng (bị chà xát) trong kho ng tr ng đ u thanh truyền l c
này mà c n có mũ đ u thanh truyền l c trong khe dãn.
khe dãn. Vì lý do
H h ng do chịu kéo c a bê tông g n các đ u thanh truyền l c. Hiện t ợng này ph n
l n là do thiết kế phụ kiện lắp ráp thanh truyền l c không đúng hoặc do đặt các thanh
truyền l c không thẳng hàng.
Do l ch a thanh truyền l c bị méo mó thành “d ng trái xoan”. Nh ng kh o sát c a các
n c trên thế gi i cho th y méo mó d ng trái xoan đến 3 mm là khá phổ biến trong bê
tơng có ch t l ợng khơng t t.
H h ng theo h ng nằm ngang trong mặt phẳng c a các thanh truyền l c. Hiện
t ợng này có thể do thơng xe q s m trên mặt đ ng m i làm.
Trên các đ ng cong có nh ng t m có chiều dài thay đổi. Tình tr ng này có thể x y ra
t i các làn rẽ xung quanh các nút giao.
T i các vị trí nh nút giao và nơi tách dịng,
đó có thể x y ra xung đ t trong các
h ng c a chuyển đ ng t ơng đ i các phía đ i diện c a m t khe n i.
Bảo vệ chống rỉ.
Trong các vùng g n biển, thì hiện t ợng rỉ các thanh thép các bon th
năm sử dụng.
ng x y ra sau m t s
Hiện t ợng rỉ các thanh truyền l c luôn tác đ ng đến các khe n i, và kế tiếp làm h ng các t m
liền kề, hoặc truyền các ng su t dãn vào các cơng trình liền kề.
Vì thế hiện nay ng i ta dùng phổ biến các l p sơn ch ng rỉ nh epoxi, ch t dẻo, polyetylen
có tỷ trọng l n, sợi thuỷ tinh trong các tình hu ng này. Các màng ch ng rỉ này có thể h h ng
khi vận chuyển và khi lắp đặt các thanh, vì thế c n hết s c c n thận khi sử dụng.
Nh ng kinh nghiệm trên thế gi i cho th y ph n l n các d ng h h ng kết c u trong mặt
đ ng bê tông đều tập trung t i các khe n i hoặc liên quan đến các khe n i, và nói chung đều
th ng nh t cho rằng các h h ng này sinh ra ch yếu là do sai sót trong thiết kế các khe n i.
Thật hợp lý khi cho rằng mặt đ ng bê tông sẽ phục vụ đ ợc ít nh t là 40 năm và ý kiến đúng
đắn c a các nhà xây d ng cho rằng c n ph i thiết kế các khe n i sao cho có đ ợc m t th i
gian phục vụ t ơng đ ơng mong đợi.
c)
Thi công
C n ph i h ng dẫn đ ng n t cho các khe co (làm khe co gi ) hoặc bằng cách đặt m t
thanh đệm trên mặt bê tơng cịn dẻo hoặc xẻ m t rãnh trong bê tông đã c ng m t ph n.
Cho đến nay kết qu cho th y việc dùng các thanh đệm đặt d i đáy t m để h ng dẫn n t
ph n l n là không đáng tin cậy, và hình nh khơng có ch ng minh nào biện h cho tính hợp lý
c a cách này trong khi r i bê tơng xi măng, vì đằng nào cũng ph i đặt thêm thanh h ng dẫn
n t trên mặt t m để b o đ m đ ng n t mặt t m thẳng hàng.
Khi có làm l p phân cách gi a t m bê tông và l p móng c n chú ý m t s v n đề sau:
•
•
L c ma sát ph i vừa đ để các đ
trong mặt đ ng bê tông xi măng.
ng n t phát sinh đều đặn đồng nh t t i các khe n i
M c đ dính bám c a l p phân cách ph i đ ợc gi i h n t i m c để đ ng n t ph n
ánh gi a các l p khơng phát sinh, vì lý do nh đã trình bày ph n tr c.
Các khe xẻ.
20
TCVN xxxx:xx
Kinh nghiệm cho th y ph ơng pháp xẻ khe có nhiều u điểm hơn các ph ơng pháp khác:
•
•
•
Bê tơng đ ợc r i liên tục, tồn kh i, vì thế cho phép máy r i b o đ m chặt chẽ đ ợc
dung sai cho phép về bề mặt và do đó làm cho đ phẳng t t hơn.
Các khe xẻ ln thẳng góc v i mặt t m, vì thế khơng sinh ra các góc hoặc các mép yếu
(m ng). Hơn n a, vì khơng ph i làm bằng th công trong ph m vi khe n i nên các tính
ch t (ch t l ợng) c a bê tông đ y sẽ gi ng nh
các ph n khác c a t m.
Các thao tác trong b c hồn thiện khơng bị chậm trễ do xẻ khe. Ph ơng pháp t o khe
trong bê tơng cịn dẻo r t có thể gây ra s chậm trễ không thể ch p nhận trong s t o
nhám và d ỡng h khi s n l ợng r i bê tông cao, đặc biệt khi điều kiện th i tiết b t lợi.
Điều khó ch yếu trong việc xẻ khe là xác định th i điểm t i u để xẻ khe. Th i điểm này có
thể thay đổi nhiều, phụ thu c vào nhiệt đ , đ m, lo i c t liệu bê tông và nh ng nhân t khác
nh h ng đến t c đ đông c ng và co ngót c a bê tơng.
R i bê tông xong, nếu để đến sáng hôm sau m i xẻ khe thì sẽ phát sinh các đ
nhiên, trừ phi khi nhiệt đ r t th p do vì ban đêm nhiệt đ tụt xu ng r t nhiều.
ng n t ngẫu
Trong điều kiện mùa đông, xẻ khe trong ph m vi 18 gi trong điều kiện bê tông đã đơng c ng
có thể làm các h t c t liệu l n bật ra. Điều này còn nghiêm trọng hơn khi h t c t liệu r t c ng
hoặc trịn (nh cu i s i).
Do đó c n m t gi i pháp trung gian là ch p nhận m t ít c t liệu bị r i r c mép khe xẻ. Còn
xẻ khe chậm m t ít thì các mép khe thẳng nh ng có nguy cơ phát sinh các đ ng n t ngẫu
nhiên.
Đ ng n t t i các mép ngoài c a t m đôi khi lệch kh i đ ng xẻ tr c c a máy, nh t là đ i
v i các khe n i xiên. Đây cũng là m t d u hiệu khác cho th y việc xẻ khe đ ợc tiến hành q
mu n.
Khơng thể có chỉ dẫn cho việc định th i điểm xẻ khe, và đ i v i m i tr ng hợp hiện tr ng
c n xác định theo các điều kiện khác nhau, vì th i điểm có tính ch t quyết định để xẻ khe có
thể thay đổi từ 4 đến 14 gi sau khi r i bê tông.
Khi sử dụng các t m cách nhiệt hoặc các t m che bằng ch t dẻo có thể gi m đáng kể kho ng
th i gian trên, cho phép lập kế ho ch xẻ khe t t hơn và kiểm soát t t hơn công việc xẻ khe.
C n đặc biệt chú ý nh ng khu v c có nhiệt đ th p trong nhiều ngày. Có nh ng khu v c
khác v i Việt Nam nhiệt đ vào mùa đông th ng từ 5oC đến 10oC trong nhiều ngày. Trong
nh ng điều kiện nh thế bê tơng có thể khơng đ c ng để xẻ khe, c sau khi r i bê tông 36
gi .
Trong m t vài tài liệu cho rằng th i điểm để xẻ khe dọc là không có tính ch t quyết định và có
thể xẻ vào tr c lúc thơng xe m t ít. Đ y là m t s thừa nhận r t nguy hiểm, vì rằng các ng
su t u n vồng có thể đ để gây ra các đ ng n t dọc s m ngẫu nhiên. Do đ y việc xẻ khe
dọc cũng ph i hoàn thành gi ng nh xẻ các khe ngang (nh ng chiều sâu xẻ l n hơn khe
ngang).
Tiêu chu n thi công yêu c u ph i b o vệ các đ
•
•
ng xẻ (trám khe sơ b ) vì các lý do sau:
Ngăn ngừa các vật bên ngoài rơi vào khe n i.
Gi điều kiện b o d ỡng bê tông trong ph m vi khe n i.
21
TCVN xxxx:xx
C ng đ c a khe n i vùng các h t c t liệu cài móc vào nhau có liên quan đến c ng đ
c a bê tơng, do đó điều kiện b o d ỡng t i mặt c nh khe n i là r t quan trọng. C ng đ c a
các mép khe n i t i bề mặt cũng bị nh h ng t ơng t d i tác dụng c a t i trọng xe
Xẻ khe trong khu v c dân c vào ban đêm th ng hay bị dân chúng ph n đ i; để v n đề này
không x y ra các ho t đ ng r i bê tơng có thể c n ph i đ ợc lên kế ho ch để th c hiện vào
sáng s m.
Làm các khe trong bê tơng cịn dẻo.
Làm các khe lo i này có thể kh thi trong các tr
•
•
•
ng hợp d
i đây:
Khi sẽ r i m t l p mặt trên cùng bằng bê tông nh a, hoặc khi ph ơng pháp làm khe n i
này có thể cho phép m t cơng đo n hồn thiện tiếp theo b o đ m đ ợc đ bằng phẳng.
Trong vùng khơng có xe ch y hoặc xe ch y v i t c đ th p.
Trong khu v c đô thị khi t c đ r i bê tơng có thể khá th p do nhiều tr
nhiều thì gi để làm th cơng các khe n i.
ng i và có
Các thanh t o khe gi có thể là lo i vật liệu nh lie (b n) hoặc ch t dẻo c ng. Thanh đệm
bằng lie có lợi ích là b o vệ ngay đ ợc khe n i, không cho các vật liệu rơi vào, và khi c n xẻ
m r ng để có thể nhét ch t chèn khe vào thì các thanh này không gây c n tr việc xẻ khe.
Cũng là m t u điểm, nếu m t s thanh lie đ ợc gi l i đáy khe n i, làm ch c năng nh
m t thanh đệm.
Cho đến nay các kinh nghiệm cho th y khi làm các khe trong bê tơng cịn dẻo thì đ bằng
phẳng c a mặt đ ng khơng tho mãn trên đ ng có t c đ xe cao, do đó chỉ nên làm các
khu v c xe ch y v i t c đ th p. Trong các điều kiện nh thế công đo n hoàn thiện c n ph i
tiến hành thật t t.
Trên các mặt đ ng bê tơng có khe n i đ ợc r i m t l p bê tơng nh a, thì dùng thanh đệm
bằng lie t dãn n là khá t t, nh t là kèm theo dùng vật liệu chèn khe là lo i bitum cao su.
Có thể dùng các thiết bị sau để thi cơng khe n i:
•
•
M t máy rung để xẻ khe và đặt thanh đệm vào bê tông.
M t máy đ m rung để đ m l i bê tông t i thanh đệm và hoàn thiện bề mặt t i khu v c
khe n i. Cũng có thể dùng bàn xoa để hồn thiện bề mặt.
2.3.3 Các khe thi cơng ngang.
C n làm các khe thi công ngang khi ph i dừng công việc theo kế ho ch nh cu i ngày làm
việc, hoặc do các c n tr không mong đợi, khi dừng các thao tác thi công r t có thể t o ra m t
“khe ngu i”.
Thiết kế lo i khe này đ i v i m i lo i mặt đ
đây:
a)
M tđ
ng bê tông thông th
ng bê tơng có khác nhau, sẽ đ ợc bàn luận d
i
ng có khe n i .
Trường hợp khe thi cơng có thanh liên kết.
Đây là m t ph ơng pháp th c tế và kinh tế nh t.
nơi làn xe c n thi công t a kề vào làn xe
hiện h u thì c n ph i làm m t khe n i (không nằm trong kế ho ch) thu c lo i này (có thanh
liên kết), vì r t có thể vị trí khơng trùng kh p v i m t khe thi công hiện h u nên ph i liên kết
l i.
22
TCVN xxxx:xx
Nên b trí khe thi cơng thẳng góc v i trục dọc c a mặt đ
ba gi a t m.
ng và nằm trong ph m vi m t ph n
Để c i thiện việc truyền t i trọng nên t o d ng sóng cho mặt c nh t m r i l n th nh t. V i
d ng này khe n i sẽ tr thành m t ph n không tách r i c a t m và do đó khơng c n xử lý ,
nh trám khe. Các thanh liên kết đặt cách nhau 300 mm (tim cách tim), và kinh nghiệm cho
th y khe thi công này trên làn xe r i tr c sẽ khơng lặp l i trùng vị trí v i khe thi công làn xe
r i sau liền kề bên (khi máy r i r i bê tông từng làn xe đơn).
Trường hợp khe thi cơng có thanh truyền lực.
Có thể làm khe thi công (g n gi ng nh m t khe co) t i vị trí m t khe co đã định tr
ho ch.
c trong kế
Tuy nhiên hiệu qu truyền t i trọng nh s cài móc c a các h t c t liệu sẽ ít trong khe n i
d ng ngàm so v i trong khe co, do đó c n ph i b trí các thanh truyền l c để đ m đ ơng
ch c năng này. Không c n h ng dẫn đ ng n t, nh ng tiếp sau c n ph i xẻ m r ng khe
và chèn khe.
M tđ
b)
ng bê tông c t thép có khe n i.
Có hai ph ơng pháp thiết kế các khe thi cơng ngang:
•
•
Làm khe có thanh truyền l c t i các vị trí đã định làm khe co.
B trí khe có thanh liên kết trong ph m vi chiều dài tiêu chu n c a t m.
Khi xây d ng lo i mặt đ ng bê tơng c t thép có khe n i đã c n chu n bị theo h
các thanh truyền l c, vì thế ph ơng án đ u đ ơng nhiên là phù hợp nh t.
ng sẽ dùng
Trong t t c các lo i, m i khe thi công đều c n ph i xuyên su t c chiều r ng ph n xe ch y
nằm gi a các mép t do. Trong khi r i bê tông làn xe l ợt đ u tiên việc b trí khe có thể linh
đ ng m t ít, nh ng đến l ợt r i làn kế tiếp kề bên thì khơng để khe thi cơng trùng vị trí. T i nơi
c n ph i làm khe thi cơng khơng có trong kế ho ch, nằm g n vị trí c a khe co thì nên làm khe
kiểu đ i đ u có thanh truyền l c.
T i nơi làn xe c n thi công n i đ u v i m t làn xe hiện h u, thì chọn lo i khe theo lo i khe c a
làn xe đã r i. Vì thế khe thi cơng khơng có trong kế ho ch đ ợc làm trong ph m vi chiều dài
tiêu chu n c a t m ph i là m t khe có thanh liên kết.
Các thanh c t thép dùng để kiểm sốt đ ng n t có thể hoặc xuyên su t qua khe thi công
hoặc dừng tr c khe. Nếu các thanh c t thép xuyên su t qua khe thì khơng c n đặt thêm các
thanh liên kết n a.
c)
M tđ
ng bê tông c t thép liên t c.
Trong mặt đ ng bê tông c t thép liên tục các thanh thép dọc c n xuyên su t qua m i khe thi
công. Cũng c n b trí thêm m t s thanh thép n a để kiểm soát đ m r ng c a khe thi cơng.
Có thể làm khe kiểu ngàm (d ng l ợn sóng) để b o đ m hiệu qu truyền t i trọng.
2.3.4 Các khe ngang ki u kh p.
Đ ng n t trung gian c a các t m bê tơng c t thép dài có thể xu t hiện do tác dụng tổ hợp
c a hiện t ợng oằn t m và t i trọng xe. C t thép gia c ng sẽ ngăn ngừa các h h ng c a
t m, và trong ph n l n tr ng hợp có thể cho phép phát sinh đ ng n t ngẫu nhiên. Không
c n ph i xẻ hoặc trám các đ ng n t y.
23
TCVN xxxx:xx
Tuy nhiên trong m t vài tr ng hợp nên kiểm sốt vị trí c a đ ng n t trung gian. M t tr ng
hợp nh thế là khi đ ng n t ngẫu nhiên có thể làm phát sinh tiếp theo đ ng n t t i các vị
trí khơng mong mu n trong các t m liền kề hoặc trong cơng trình liền kề. T ơng t nh thế
đ ng n t ngẫu nhiên có thể xu t hiện t i m t góc nhọn đến tận các khe n i kế tiếp hoặc đến
tận các mép t m, và làm phát sinh tiếp đ ng n t khác. Các tr ng hợp nh thế đôi khi x y
ra xung quanh các nút giao.
Có thể h ng dẫn n t cho các đ ng n t trung gian t i các vị trí mong mu n bằng cách xẻ
khe. Khi có kế ho ch b trí khe n t trung gian, c n đặt l i thép gia c ng th p hơn đáy
đ ng xẻ ít nh t là 30 cm (l p b o vệ từ đáy đ ng xẻ đến mặt l i thép ít nh t là 30 cm).
C n trám đ ng xẻ khe t ơng t nh trong khe dọc gi (có xẻ mồi) có thanh liên kết.
2.3.5 Các khe dãn và khe cô l p (khe tách bi t)
Chiều d y c a t m bê tông mặt đ ng th ng là đ để khơng có thể xu t hiện hiện t ợng t m
bị u n dọc (oằn), do đó khơng c n ph i có d phịng gì đ i v i các ng su t u n dọc y nơi
các chuyển đ ng có kh năng xu t hiện c a t m bị các t m liền kề kiềm chế. Ng i ta n định
rằng mặt đ ng bê tông đ ợc xây d ng bằng các vật liệu có các đặc tính dãn n ch p nhận
đ ợc, và tiến hành thi công khi nhiệt đ ngoài tr i cao hơn nhiệt đ đóng băng khá nhiều, và
t t c các khe n i c n ph i ngăn c n đ ợc s xâm nhập c a các vật liệu c ng.
Tuy nhiên t i các vị trí gián đo n trong mặt đ ng, c n chiếu c đến các l c l n có kh năng
xu t hiện bằng cách b trí các khe dãn (có thanh truyền l c) hoặc khe cơ lập (khơng có thanh
truyền l c).
Các lo i khe này đ ợc sử dụng phổ biến nh t t i các m c u, nh ng có thể cũng c n dùng
các lo i khe này t i các nút giao hoặc t i các điểm n i tiếp để ngăn ngừa s phát sinh các ng
su t; nếu khơng làm thì các ng su t sẽ phát sinh do có các chuyển đ ng đ i nghịch t i ch
mặt đ ng giao nhau.
Khác v i nhiều tài liệu khác, thuật ng khe dãn dùng trong b n chỉ dẫn kỹ thuật này là chỉ
dùng cho các khe dãn có các thanh truyền l c. Để cho rõ ràng, các khe t ơng t nh ng khơng
có thanh truyền l c đ ợc gọi là các khe cô lập (hay khe tách biệt).
B n ch t c a chúng có khác nhau ch m t khe dãn chỉ cho phép chuyển đ ng dọc theo trục
c a thanh truyền l c, trong khi khe cô lập cho phép chuyển đ ng theo c 3 trục. Có thể tận
dụng s t do cao này nh m t u thế (c a khe cô lập) để cho phép các khe cắt nhau có thể
n i lệch t i m t khe cô lập.
các nút giao và nút giao vịng đ o, dùng lo i khe cơ lập này
th ng là thích hợp.
a)
Các khe dãn
Các thanh truyền l c trong khe dãn có ch c năng truyền t i trọng qua khe và trong ho t đ ng
nh thế chúng còn làm gi m các ng su t l n nh t phát sinh m t nơi nào đó trong t m.
Thiết kế các thanh truyền l c nh trong khe co, tiêu biểu b trí cách nhau 300 mm và đặt
chính gi a chiều d y t m. Chiều dài t i thiểu c a thanh truyền l c là 450 mm, th ng dùng là
500 mm. Mũ thanh truyền l c đặt
đ u thanh về ph n đ ợc ch ng dính, t o m t kho ng
tr ng bằng chiều r ng c a khe dãn c ng thêm 15 mm để thanh dịch chuyển, và đ ợc chèn
không cho xi măng chui vào.
b)
Các khe cô l p (khe tách bi t)
24
TCVN xxxx:xx
Các khe cơ lập đ ợc b trí nơi có thể x y ra chuyển đ ng xung đ t theo các h ng về các
phía đ i nghịch c a khe n i, và nơi mà các thanh truyền l c có thể t o ra các ng su t
không mong mu n trong mặt đ ng.
Trong vùng có nhiều xe nặng có thể đáp ng đ ợc việc truyền t i trọng bằng cách làm t m bê
tơng xi măng d y hơn hoặc l p móng d y hơn. Cách xử lý theo truyền th ng là làm bằng t m
bê tông xi măng d y thêm 25% trên m t đo n dài đ 3 m. T ơng t nh vậy, làm l p móng
d y thêm 100% sẽ làm tăng thêm kh năng truyền t i trọng m t l ợng t ơng đ ơng.
Tuy nhiên hai cách xử lý trên sẽ gây thêm khó khăn và tăng thêm chi phí cho c hai cách r i
bê tông bằng c p pha tr ợt hoặc bằng c p pha c định.
Vì lý do này mà ph ơng án làm d m móng (xem hình phục lục A) là m t ph ơng án h p
dẫn, nó có các u điểm sau đây so v i cách làm t m hoặc móng d y thêm:
•
•
•
D m móng t o s truyền t i trọng d ơng do tác đ ng c a d m trong gi i h n c a khe
n i, nh ng chỉ trong các điều kiện t m phẳng và cong lồi (các mép t m cong xu ng).
Khuyết điểm là chúng không đ ợc truyền t i trọng trong điều kiện t m cong lõm. Điều
này có ý nghĩa l n đ i v i các ng su t trong t m bê tông xi măng, nh ng g n nh
không đáng quan tâm đ i v i các ng su t phát sinh l p móng.
Đào m t cái rãnh (để đặt d m móng) nhanh hơn và rẻ hơn làm t m d y hơn trên các
đo n dài.
Thi cơng các d m móng có thể hồn thành tr c t t c các thao tác r i bê tơng, vì thế ít
làm gián đo n các ho t đ ng thi công. Nguy cơ m a làm h ng nền đ t cũng gi m.
M t lợi ích khác là khe n i khơng có thanh truyền l c dễ thi cơng hơn khe n i có thanh truyền
l c. Có thể thi cơng khe n i cô lập mà không làm gián đo n việc r i bê tông bằng máy r i c p
pha tr ợt, chỉ tiến hành xẻ khe vào th i điểm xẻ các khe co. Điều này lo i b đ ợc các c n tr
và làm cho đ bằng phẳng t i khe n i t t lên.
Để tránh phát sinh đ ng n t ngẫu nhiên, c n xẻ m t rãnh đ u tiên vào th i điểm xẻ các khe
gi liền kề. Rãnh xẻ này ph i r ng kho ng 10 mm và sâu su t chiều d y t m bê tơng xi măng
do vì l n xẻ sau (xẻ m r ng) su t c chiều dày t m có thể lệch v i m t ph n đ ng n t đ ợc
t o ra ban đ u.
C n ph i thận trọng b o đ m rằng các vụn bê tông (khi xẻ khe) đã đ ợc l y lên hết kh i khe
n i, vì m t vài vụn bê tơng cịn sót l i sẽ làm phát sinh các h h ng do nén d i đáy t m
2.4 Các đo n d n vào c u
Khi thiết kế mặt đ ng bê tông t i các đo n dẫn vào các cơng trình c n ph i l u ý xem xét
đặc biệt các v n đề sau đây:
•
•
•
Lún không đều (chênh lệch) gi a m c u và đo n dẫn vào c u c n ph i đ ợc gi i
quyết tho đáng bằng cách làm các t m chuyển tiếp (xem hình vẽ phụ lục A)
S lún không đều nghiêm trọng trong ph m vi g n c u sẽ làm gi m nhiều đ bằng
phẳng.
S dãn dài và hiện t ợng t m bị xô dồn c n ph i đ ợc ngăn chặn để khơng làm các
cơng trình liền kề bị h h ng.
Làm các khe cơ lập hoặc các khe dãn có thể gi i quyết tho đáng đ ợc các chuyển đ ng còn
l i trong ph m vi gi a mặt đ ng và cơng trình.
25