I.1

Nghiờn cu Phng phỏp thit k mt ng BTXM ct thộp liờn tc trong mt ng cng sõn
bay Vit Nam

Bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng đại học giao thôngvận tải
o0o
Học viên cao học
trần trung hiếu

luận văn thạc sỹ kỹ thuật

Đề tài: Nghiên cứu ph-ơng pháp thiết kế mặt đ-ờng BTXM
cốt thép liên tục trong MặT Đ-ờng cứng sân bay ở Việt
Nam

Ngành : Xây dựng công trình giao thông
Chuyên ngành : Xây dựng đ-ờng ôtô và Thành phố
Mã số : 60.58.30 Giáo viên h-ớng dẫn Học viên cao học GS.TS. Phạm Huy Khang Trần Trung Hiếu

Hà Nội, tháng 3 năm 2012
I.3

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

MỤC LỤC
Chương I. Tổng quan về xây dựng mặt đường BTXM và BTXM cốt
thép liên tục trên thế giới
I-1
I. Tình hình phát triển mặt đường BTXM trên thế gíới
I-1
II. Ưu nhược điểm chung của mặt đường BTXM và BTXM cốt
thép liên tục
I-5
III. Phát triển mặt đường BTXM ở Việt Nam
I-6

III-2
Chương IV. Áp dụng tính toán mặt đường BTCTLT vào thiết kế kết
cấu đường lăn song song Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài
IV-1
IV.1. Tổng quan về dự án
IV-1
IV.2. Áp dụng tính toán mặt đường BTCTLT vào dự án
IV-11
IV.3. Kết luận và kiến nghị
IV-16
Phụ lục:

Phụ lục 1: Tính toán bố trí cốt thép của mặt đường BTCT liên tục
áp dụng cho dự án: Cải tạo, nâng cấp hệ thống đường lăn song song

I.4

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

CHK QT Nội Bài
Các bản vẽ kèm theo:

1. Mặt bằng hiện trạng Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài
A01
2. Mặt bằng tổng thể cải tạo, nâng cấp hệ thống đường lăn
A02
3. Mặt bằng phân khu kết cấu tầng phủ tính toán của Dự án
A03
4. Mặt bằng kết cấu tầng phủ của dự án theo kết cấu BTCT liên tục

I. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN MẶT ĐƯỜNG BTXM TRÊN THẾ GIỚI
Mặt đường BTXM xuất hiện vào cuối thế kỷ 19, bắt đầu ở Anh vào những
năm 1950, sau đó lan dần sang Pháp, Đức, Mỹ và Nga…
Trong suốt hơn 100 năm qua, mặt đường BTXM đó được tiếp tục xây dựng
và phát triển ở hầu hết các nước trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở các nước có
nền kinh tế phát triển như: Canada, Hoa Kỳ, CHLB Đức, Anh, Bỉ, Hà Lan,
Australia, Trung Quốc…
Mặt đường BTXM (mặt đường cứng) cùng với mặt đường mềm là 2 loại
hình mặt đường chính được sử dụng cho giao thông đường bộ và sân bay, đóng vai
trũ quan trọng trong việc hình thành nên mạng lưới giao thông của các khu vực,
lãnh thổ và xuyên quốc gia.
Mặt đường BTXM có mặt trên tất cả các cấp đường giao thông đường bộ, từ
địa phương, hệ thống tỉnh lộ, quốc lộ, từ đường có lưu lượng xe thấp đến đường
phố, đường trục chính, đường cao tốc. Mặt đường BTXM cũng thường được sử
dụng ở hầu hết các sân bay, bến cảng, các đường chuyên dụng và các bãi đỗ xe.
Ngày nay, mặt đường BTXM vẫn luôn được các nhà nghiên cứu các nhà
quản lý rất quan tâm. Hệ thống Tiêu chuẩn ngày càng hoàn thiện và công nghệ xây
dựng ngày càng phát triển đồng bộ và hiện đại. Hàng năm, những hội nghị tổng kết
phổ biến kinh nghiệm và những nghiên cứu phát triển mới về loại hình mặt đường
BTXM của thế giới vẫn được duy trì thường niên và phạm vi áp dụng của mặt
đường BTXM ngày càng được mở rộng.
Khối lượng mặt đường BTXM đó xây dựng ở một số nước (trích từ Báo cáo
Long - Life Concrete Pavements in Europe and Canada” của Cục Đường bộ Liên
bang Mỹ - FHWA công bố năm 2007) được thống kê dưới đây:
- Mỹ, mặt BTXM chiếm khoảng 9% của 490179 km đường đô thị và 4% của
1028491 km đường ngoài đô thị.
- Tỉnh Quebec, Canada có 1239 km (đường 2 làn xe) trong tổng số 29000
km đường (khoảng 4%) là mặt đường BTXM nhưng lại phục vụ tới 75% lượng
giao thông ở Québec.
- Đức, mặt đường BTXM không cốt thép, phân tấm chiếm khoảng 25%

I.7

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

Công nghệ xây dựng mặt đường BTXM CT liên tục tại Bỉ được chuyển giao
từ Mỹ. Hàng năm tại Bỉ sản xuất tới 30 triệu tấn BTXM
- Hà Lan, mạng lưới đường ô tô có khoảng 113000 km. Khoảng 2300 km là
đường cao tốc, chỉ khoảng 2% về chiều dài, nhưng những con đường cao tốc này
phục vụ 38% lưu lượng giao thông. 5% đường cao tốc là mặt đường BTXM, trong
đó một nửa là mặt đường BTCT liên tục và một nửa là BTXM không cốt thép,
phân tấm. Hà Lan còn có khoảng 140 km đường khu vực có mặt BTXM không cốt
thép, phân tấm. Tổng cộng, mặt đường BTXM chiếm khoảng 4% mạng đường ô
tô. Ngoài ra, Hà Lan cũn cú 20000 km đường xe đạp, trong đó 10% là mặt đường
BTXM.
- Vương quốc Anh, mạng lưới đường có khoảng 285000 km, trong đó có
1500 km là mặt đường BTXM. Cho tới đầu những năm 1980, mặt đường BTXM
phân tấm, không hoặc có cốt thép vẫn là loại chủ yếu. Từ giữa những năm 1980
đến giữa những năm năm 1990, mặt đường BTXM điển hình lại là BTCT liên tục.
Từ cuối những năm 1990, do yêu cầu về giảm tiếng ồn, mặt đường BTXM buộc
phải có lớp mặt bê tông nhựa mỏng, nhưng yêu cầu này mới chỉ là bắt buộc trong
phạm vi xứ Anh (England), chứ chưa bắt buộc đối với các xứ khác (Scotland,
Wales và Bắc Ailen).
Ngoài ra, mặt đường BTXM chiếm khoảng 67% đường cao tốc ở Úc và
chiếm 60% đường cao tốc ở Trung Quốc.
Về phân loại mặt đường BTXM. Trong hơn 100 năm phát triển, mặt đường
BTXM được phân ra một số loại như sau:
- Mặt đường BTXM không cốt thép, phân tấm, đổ tại chỗ (thông thường);
- Mặt đường BTXM cốt thộp;
- Mặt đường BTXM lưới thép;

đường BTXM lưới thép xuất hiện chậm hơn BTXM thông thường và phạm vi áp
dụng của nó tương tự như phạm vi áp dụng của mặt đường BTXM thông thường.
- Mặt đường BTXM cốt thép liên tục ra đời nhằm khắc phục những nhược
điểm cố hữu của mặt đường BTXM phân tấm thông thường là giảm thiểu các mối
nối ngang mặt đường (khe co, giãn). Hàm lượng lưói thép thiết kế khoảng 0,54%,
bao gồm cốt thép dọc (thép All, 16 mm), cốt thép ngang (thép All, 12 mm) được bố
trí liên tục suốt chiều dài đường và đặt ở vị trí 1/3 - ½ bề dày tấm BTXM. Mục đích
của việc bố trí cốt thép này không phải là ngăn ngừa vết nứt do tải trọng và ứng
suất nhiệt, mà chỉ nhằm hạn chế việc mở rộng khe nứt. Theo yêu cầu, khoảng cách
khe nứt nằm trong khoảng 3,5 - 8,0 feets (1,05 - 2,4m), độ mở rộng khe nứt không
được quá 0,04 inch (1,0 mm) nhằm hạn chế nước thấm qua khe nứt phá huỷ cốt
thép và bảo đảm mặt đường khai thác được bình thường. Phạm vi áp dụng của mặt
đường BTXM cốt thép liên tục là khắc phục nhược điểm không êm thuận chạy xe
do các khe của mặt đường BTXM phân tấm, áp dụng chủ yếu đối với các tuyến
đường có lưu lượng xe lớn, đường cao tốc, đường băng sân bay và kinh phí đầu tư
ban đầu lớn hơn.
- Mặt đường BTXM cốt phân tán (cốt sợi) chỉ được sử dụng trong những
trường hợp đặc biệt có khả năng chịu lực rất lớn và chống mài mòn cao. Trong khi
trộn bê tông tươi, ngoài cốt liệu đá và cát thông thường người ta bổ sung thêm và
trộn đều với các loại cốt sợi: thuỷ tinh, kim loại, tổng hợp (acrylic, aramid, cacbon,
nylon, polyester, polyethylene, polyproplene) và cốt sợi tự nhiên. BTXM cốt phân
tán có cường độ và khả năng chống mài mòn.
- Mặt đường BTXM lu lèn là loại mặt đường sử dụng bê tông khô, thi công
liên tục (không có mối nối) và bằng thiết bị lu thông thường. Do mặt đường
BTXM lu lèn được đổ dài liên tục nên trên đó phải làm thêm lớp đá dăm láng nhựa
(lớp láng nhựa) nhằm khắc phục các vết nứt do co ngót và do nhiệt độ, hoạt tải gây
ra. Chiều dày của lớp BTXM lu lèn dao động trong khoảng 20 cm, móng của nó có
thể là các vật liệu gia cố hoặc đá dăm. Mặt đường BTXM lu lèn được áp dụng có
I.9


- Có khả năng chống bào mòn, hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường cao,
an toàn cho xe chạy, mặt đường BTXM có mầu sáng nên thuận lợi cho việc chạy
xe ban đêm.
- Chi phí duy tu, bảo dưỡng thấp.
- Do thời gian phục vụ tương đối dài, chi phí duy tu bảo dưỡng thấp, nên
tổng giá thành xây dựng và khai thác của mặt đường bê tông xi măng có cao nhưng
không cao hơn nhiều so với mặt đường BTN.
II.2. Nhược điểm
- Mặt đường BTXM thông thường tồn tại các khe nối, vừa làm phức tạp
thêm cho việc thi công và duy tu, bảo dưỡng, vừa tốn kém, lại vừa ảnh hưởng đến
chất lượng vận doanh, khai thác (xe chạy không êm thuận). Khe nối lại là chỗ yếu
nhất của mặt đường BTXM, khiến cho chúng dễ bị phá hoại ở cạnh và góc tấm.
I.10

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

- Sau khi xây dựng xong, phải bảo dưỡng một thời gian mới cho phép thông
xe, do vậy ít thích hợp đối với trường hợp nâng cấp mặt đường cũ, cần đảm bảo
giao thông.
- Móng đường BTXM yêu cầu có độ bằng phẳng cao, chất lượng đồng đều
và liên tục. Không xây dựng mặt đường BTXM trên nền đường còn tiếp tục lún
như đi qua vùng đất yếu.
- Xây dựng mặt đường BTXM chất lượng cao cho các tuyến đường cấp cao
và đường cao tốc đòi hỏi phải có thiết bị thi công đồng bộ, hiện đại và quy trình
công nghệ thi công chặt chẽ. Việc trộn BTXM và bảo dưỡng mặt đường đòi hỏi
nhiều nước.
- Khi mặt đường BTXM bị hư hỏng thì rất khó sửa chữa, trong qúa trình sửa
chữa rất ảnh hưởng đến việc đảm bảo giao thông. Nâng cấp cải tạo mặt đường
BTXM đòi hỏi chi phí cao, hoặc phải cào bóc để tăng cường mới bằng BTXM

Tân Sơn Nhất, Nội Bài, Phú Bài… Ngoài ra, loại mặt đường BTXM cốt thép liên
tục lần đầu tiên được ứng dụng 1km tại Quốc lộ 12A Quảng Bình và sau đó
khoảng 500m tại trạm thu phí cầu Bãi Cháy.
- Hệ thống đường giao thông nông thôn ở một số tỉnh như Thái Bình, Thanh
Hóa, Hưng Yên… cũng có sử dụng mặt đường BTXM với kết cấu đơn giản, đáp
ứng nhu cầu giao thông ở địa phương với tải trọng nhỏ và lưu lượng thấp.
- Theo thống kê của Bộ GTVT, Tổng số đường giao thông nông thôn trong
cả nước bao gồm 172437 km, trong đó có 0,56% mặt đường bê tông nhựa và 7,2%
mặt đường nhựa hoặc BTXM.
III.2. Thực trạng về thiết kê, thi công, nghiệm thu và khai thác mặt đường
BTXM ở nước ta
III.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường cứng (mặt đường BTXM)
III.2.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế áo đường cứng đường ô tô 22 TCN 223 - 95
- Được ban hành năm 1995, là tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, phục vụ cho
việc thiết kế kết cấu mặt đường BTXM cho ngành GTVT.
- Các kết cấu áp dụng: Mặt đường bê tông xi măng phân tấm chủ yếu là loại
không cốt thép; móng BTXM dưới lớp mặt đường bê tông nhựa.
III.2.1.2 Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường cứng do SMEC biên soạn
- Được triển khai và hoàn thành năm 2008 trong Dự án xây dựng cầu đường
bộ giai đoạn 2 của Bộ GTVT, do công ty tư vấn SMEC liên danh với Hội Cầu
đường Việt Nam. Bản thảo đó được các chuyên gia trong nước soát xét, đó gửi lên
Vụ KHCN chờ cấp thẩm định tiếp theo.
- Ngoài tiêu chuẩn thiết kế mặt đường cứng, có biên soạn thêm Chỉ dẫn thiết
kế mặt đường cứng để bổ sung, giải thích rõ cho Tiêu chuẩn thiết kế.
- Kết cấu áp dụng: Mặt đường BTXM phân tấm không có cốt thép; mặt
đường BTXM phân tấm có cốt thép (tăng chiều dài tấm); mặt đường BTXM cốt
thép liên tục; lớp phủ bê tông nhựa trên mặt đường BTXM; lớp phủ BTXM không
dính kết trên mặt đường BTXM; mặt đường BTXM phân tấm không có cốt thép áp
dụng cho đường có lưu lượng xe thấp (sử dụng Catalog).
III.2.2. Tiêu chuẩn thi công mặt đường cứng

bay Nội Bài và sau này là Quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh, thi công mặt đường
BTXM ở nước ta đó được cơ giới hoá bằng các thiết bị nhập ngoại.
Cùng với việc sử dụng các thiết bị nêu trên, công nghệ thi công mặt đường
BTXM về cơ bản đó được cải thiện và chất lượng mặt đường BTXM được kiểm
soát. Cho đến thời điểm hiện nay, có thể nói rằng, ở Việt Nam hoàn toàn có thể
làm chủ được công nghệ thi công mặt đường BTXM phân tấm đổ tại chỗ.
Tính đến ngày 30 - 6 - 2003, 12 máy rải BTXM các loại đó được nhập vào
Việt Nam được sử dụng để thi công một số công trình đường ô tô và sân bay trong
thời gian qua. Số lượng và chủng loại như sau: Máy có qua sử dụng không dùng
ván khuôn trượt của Đức (02); Singgapor - Slipform của Đức (01); HTH - 5000
Slipform (01); 01 HTH - 6000 Slopform của Trung Quốc (01); 1220 MAXI - PAV
Slipform của Trung Quốc (01); Gomaco COMMANDER III Slipform của Mỹ
(01); Power CURBURS 8700 Slipform của Mỹ (01)l Wirgen SP500 Slipform của
Đức (01); Gomaco C-450X tang trống lăn của Mỹ (03).
I.13

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

- Đánh giá chất lượng mặt đường qua giá trị độ bằng phẳng IRI: Độ bằng
phẳng theo IRI trung bình của đoạn mặt đường BTXM được kiểm tra với 4 HĐ lần
lượt là: 4.3; 3.6; 3.3; và 3.42. Tình trạng mặt đường BTXM không bằng phẳng cục
bộ xảy ra khá phổ biến, tỷ lệ đoạn cục bộ có IRI > 4 khá nhiều.
- Đánh giá chung: Chất lượng thi công các đoạn mặt đường BTXM không
đạt yêu cầu về độ bằng phẳng. Sau khi thi công xong, nhiều đoạn đường BTXM có
bề mặt rất xấu, bong tróc (nhất là đoạn thuộc HĐ1 - Vinh). PMU1 đã áp dụng giải
pháp phủ 1 lớp lỏng nhựa (chipping) lên trên, nhưng không có hiệu quả (lớp nhựa
mỏng bị bong bật). Nhiều vị trí tấm bị nứt, Nhà thầu đó phải sửa lại bằng cách cắt
bỏ tấm nứt, đổ lại tấm mới. Sau một thời gian khai thác đó xuất hiện hiện tượng
nứt tại vị trí dọc vệt bánh xe.

III.2.4.2. QL 12A, Quảng Bình, đoạn thí điểm mặt đường BTXM cốt thép liên tục
- Đoạn thí điểm mặt đường BTXM cốt thép liên tục trên Quốc lộ 12 Quảng
Bình dài 1km (Km 26 + 600 đến Km 27 + 600) dày 24 cm, 2 làn xe, xây dựng trên
móng ĐDCP.
- Việc thi công được thực hiện bằng công nghệ ván khuôn cố định, kết hợp
hoàn thiện bề mặt bằng thủ công.
- Độ bằng phẳng theo IRI trung bình của đoạn mặt đường BTXM được kiểm
tra dao động trong khoảng 3.54 - 4.47 (chuẩn là 3.0).
- Đánh giá chất lượng thi công qua khảo sát: khoảng cách và chiều rộng vết
nứt không đều, nhiều đoạn nứt với khoảng cách lớn 20m (quy định 2 - 3m). Độ mở
rộng vết lớn so với thiết kế, có vị trí vết nứt lớn 3 - 4mm (quy định độ mở rộng và
vết nứt không quá 1mm).
III.2.4.3. Trạm thu phí cầu Bãi Cháy, đoạn mặt đường BTXM cốt thép liên tục
- Công trình thử nghiệm BTXM cốt thép liên tục tại trạm thu phí Cầu Bãi
Cháy hoàn thành vào tháng 7 - 2006, dài 500 m (KM 0 + 120 Km 0 + 520), 10 làn
xe, dầy 24cm trên lớp móng CPĐD gia cố 6% xi măng.
- Chất lượng thi công: độ bằng phẳng tốt, độ nhám đạt yêu cầu. Khoảng cách
giữa các khe nứt tại thời điểm đưa vào khai thác 3 - 5m (cao hơn quy định), độ mở

I.16

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

Cần nâng cao khả năng đồng bộ hoá về thiết bị thi công và tăng cường công
tác hướng dẫn công nghệ và kiểm soát chất lượng thi công, nhất là chất lượng bề
mặt, thi công công tác mối nối, bảo dưỡng, cắt khe, chèn khe.
Có thể áp dụng cho hầu hết các cấp hạng đường ô tô và sân bay.
III.2.5.2 Mặt đường BTXM cốt thép
Đã xây dựng ở đường Hùng Vương, Ba Đình, Hà Nội. Tuy nhiên phạm vi áp
dụng chỉ nên cho những công trình có tải trọng nặng, các công trình đặc biệt và
những tuyến đường đi qua vùng đất yếu (vẫn còn tiếp tục lún dư trong phạm vi cho
phép).
III.2.5.3 Mặt đường BTXM lưới thép
Mặt đường BTXM lưới thép thực chất là mặt đường BTXM phân tấm thông
thường được tăng cường lưới thép hạn chế các vết nứt khi thi công và trong khai
thác. Phạm vi áp dụng như mặt đường BTXM phân tấm thông thường nhưng trong
điều kiện thi công khắc nghiệt và trong những công trình yêu cầu chất lượng cao.
Loại mặt đường này đã được áp dụng trong dự án “ Cải tạo, nâng cấp hệ thống
đường lăn Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài do Công ty ADCC thiết kế”
III.2.5.4 Mặt đường BTXM cốt thép liên tục
Mặt đường BTXM cốt thép liên tục đó được nhiều nước trên thế giới áp
dụng. Đây là xu hướng công nghệ tiên tiến, đó và sẽ được ngày càng áp dụng rộng
rãi. Giá thành đầu tư ban đầu cao hơn mặt đường BTXM phân tấm thông thường
nhưng ưu điểm là mặt đường êm thuận. Hơn nữa, khi cần phải sửa chữa, nâng cấp
hoàn toàn có thể áp dụng giải pháp tăng cường lên trên 1 hoặc 2 lớp BTN như mặt
đường mềm.
Loại mặt đường BTXM cốt thép liên tục mới được xây dựng thử nghiệm ở
Việt Nam, tại QL 12A Quảng Bình (Chất lượng chưa đạt yêu cầu) và tại Trạm thu

thời tiết khắc nghiệt;
- Mặt đường BTXM cốt thép liên tục cho đường cấp cao, đường cao tốc và
sân bay.
- Mặt đường BTXM lu lèn cho các loại đường cấp cao thứ yếu và đường
nông thôn, đường miền núi.
Ở Việt Nam đó xây dựng mặt đường BTXM từ những năm 1975 nhưng
khối lượng và kinh nghiệm xây dựng chưa nhiều. Cần có những bổ sung hoàn
thiện về tiêu chuẩn và thiết kế thi công, kiểm tra nghiệm thu mặt bằng đường
BTXM và các lớp móng gia cố xi măng trước khi triển khai thi công đại trà.
Trên cơ sở nhu cầu cấp thiết của công tác hoàn chỉnh thiết kế và thi công
đối với mặt đường BTXM, tác giả xin đề xuất đề tài nghiên cứu “ Phương pháp
thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân bay ở Việt
Nam”.
II.18

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam
CHƯƠNG II . NHỮNG TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG
BTXM CỐT THÉP LIÊN TỤC TRÊN THẾ GIỚI

Sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển loại mặt đường BTXM CTLT, hiện
nay các nước trên thế giới đang sử dụng một số phương pháp tính toán thiết kế kết
cấu mặt đường BTXM CTLT, điển hình là các phương pháp thiết kế của Mỹ, của
Úc, của Trung Quốc. Các nội dung cơ bản của các phương pháp tính toán thiết kế
được trình bày dưới đây.
II.1. THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG BTXM CTLT THEO QUI TRÌNH JTJ-012-94
CỦA TRUNG QUỐC
Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM CTLT của Trung Quốc JTJ-012-94
được ban hành chính thức tháng 12/1994 do Bộ Giao thông nước Cộng hoà nhân
dân Trung Hoa phê chuẩn. Nội dung và các bước thiết kế được trình bày tóm tắt

Nghiờn cu Phng phỏp thit k mt ng BTXM ct thộp liờn tc trong mt ng cng sõn
bay Vit Nam
Hỡnh 2.1. S khi ca quỏ trỡnh thit k chiu dy tm Điều tra giao
thông
Số trục tiêu
chuẩn thời kỳ
đầu
Số trục tích luỹ
trong thời kỳ sử
dụng Ne
Hệ số triết
giảm ứng suất
kr
Hệ số ứng suất
mỏi do tải trọng
kf
Hệ số tổng hợp
kc
Điều tra và thử
nghiệm vật liệu
nền móng
Građien nhiệt
Tg
Thiết kế cấp
phối bê tông
Sơ bộ xác định
kết cấu mặt

(0,95-1,03)fcm
Kết quả
không đạt
đ-ợcChiu dy mt ng BTXM CTLT s dng cho ng cao tc ly bng
chiu dy mt ng BTXM thụng thng v bng 0,9 chiu dy ú trong trng
hp s dng cho ng cp 1.
Chiu dy lp múng ca mt ng BTXM CTLT bng chiu dy lp múng
ca mt ng BTXM thụng thng.
II.1.2.Thit k b trớ ct thộp:
Vic thit k ct thộp ca mt ng BTXM CTLT da trờn phng phỏp
gii tớch ca Vetter C.P. Vetter ó tin hnh nghiờn cu s thay i trng thỏi chu
lc ca ct thộp do s co rỳt th tớch v co rỳt do nhit gõy ra. Khi phõn tớch
ng sut ca ct thộp khụng xột ti nh hng ca ti trng bỏnh xe. Cn c vo
II.20

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam
phương pháp giải tích của Vetter, khi xác định tỷ lệ cốt thép dọc đã xét tới 3 nhân
tố sau:
a, Tỷ lệ cốt thép nhỏ nhất phải đủ để đảm bảo ứng suất co ngót sinh ra trong
bê tông khi nhiệt độ hạ thấp so với nhiệt độ khi đổ bê tông không vượt quá ứng
suất kéo giới hạn lớn nhất của bê tông, để đảm bảo cự ly giãn cách giữa các đường
nứt trong bê tông ở phạm vi cho phép và không tiếp tục phát sinh đường nứt mới;
b, Tỷ lệ cốt thép nhỏ nhất phải đủ để đảm bảo nội ứng suất sinh ra do bê
tông co rút khi đông cứng không vượt qua ứng suất kéo giới hạn lớn nhất của bê
tông, để đảm bảo cự ly giãn cách giữa các đường nứt trong bê tông ở trong phạm
vi cho phép và không tiếp tục phát sinh đường nứt mới;

f
cm
- cường độ kéo uốn thiết kế của bê tông;
f
sy
- cường độ chảy dẻo của cốt thép(MPA);
II.21

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam
m - hệ số ma sát giữa tấm và lớp móng, thường lấy bằng 1,5;
Việc bố trí cốt thép phải phù hợp với yêu cầu dưới đây:
- Khoảng cách cốt thép dọc không nhỏ hơn 10cm, không lớn hơn 25cm;
- Khoảng cách cốt thép ngang không lớn hơn 80cm;
- Chiều dài hàn tiếp của cốt thép dọc theo hướng dọc không được nhỏ hơn
50cm hoặc 30 lần đường kíng của cốt thép. Vị trí các mối hàn tiếp phải so le nhau,
không được trùng nhau trên một mặt cắt;
- Khoảng cách từ cốt thép biên đến mép tấm thường là 10 - 15cm.
- Về vị trí cốt thép dọc trên mặt cắt ngang, theo kinh nghiệm của Trung
Quốc cho thấy có thể bố trí ở 1/2h hoặc 1/3h.
II.1.3.Bố trí khe:
- Khe dọc: Được bố trí song song với tim đường, nhưng không bố trí thanh
chịu kéo vì các cốt thép theo hướng ngang của tấm đã xuyên qua khe dọc và làm
nhiệm của thanh chịu kéo.
- Khe thi công: được bố trí theo hướng ngang trong trường hợp gián đoạn thi
công. Nên tận dụng tối đa công suất máy trộn, máy rải và bố trí dây chuyền thi
công hợp lý để giảm thiểu khe thi công. Phải đảm bảo chất lượng bêtông tại vị trí
khe. Cốt thép dọc được duy trì liên tục xuyên qua khe nối. Cấu tạo của khe dãn
giống như với bê tông thường.
II.1.4.Xử lý đoạn chuyển tiếp:

A A
750
MÆt c¾t A-A
D40
120 120 120 120
240
32
22

Hình 2.4. Neo cọc đổ bê tông (kích thước cm)

TÊm ®ì BTCT
DÇm thÐp ch÷ I
25
MÆt ®-êng BTCT LT
MÆt ®-êng BT th-êng
1100-1200

Hình 2.5. Khe nối kiểu dầm chữ I cánh rộng (kích thước cm)
II.23

Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam
II.2. THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG BTXM CTLT THEO TIÊU CHUẨN CỦA ÚC
Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM CTLT của Úc (Austroad) được ban
hành chính thức tháng 7/1992. Nội dung của phương pháp thiết kế bao gồm:
II.2.1.Thiết kế cốt thép dọc:
Mục đích của cốt thép dọc trong mặt đường BTXM không phải để ngăn
ngừa vết nứt mà nhằm mục đích giữ chặt các vết nứt.
- Tỷ lệ cốt thép dọc được tính toán theo công thức sau:


Nghiên cứu Phương pháp thiết kế mặt đường BTXM cốt thép liên tục trong mặt đường cứng sân
bay ở Việt Nam

 
 
Wtsdbp /**25.0


(2.3)
- Để đảm bảo điều kiện cho cốt thép làm việc trong giai đoạn đàn hồi, tỷ lệ
cốt thép dọc thực tế phải lớn hơn giá trị tỷ lệ cốt thép dọc tối thiểu đưa ra ở công
thức sau:
 
   
fctmfsyfctPcrit */2.03.1 

(2.4)
Với:
+ Pcrit: Tỷ lệ cốt thép dọc tối thiểu phù hợp với cường độ thiết kế của
bêtông.
+ fct: Cường độ chịu kéo của bêtông (MPa), thường lấy giá trị tính toán
không vượt quá 60% của cường độ uốn dầm.
+ : Hệ số ma sát giữa đáy tấm và bề mặt móng, thường có giá trị từ 1,0 đến
2,0 tuỳ thuộc vào loại móng.
+ fsy: Cường độ chịu kéo của thép. Với thép gờ thường có giá trị 450MPa.
+ m: Tỷ số giữa môđun đàn hồi của thép với môđun đàn hồi của bêtông
(Es/Ec), thường lấy giá trị 7,5.
Phương trình (2.3) chỉ ra rằng tỷ lệ tối thiểu cốt thép dọc tăng nhanh hơn so
với đại lượng ứng suất kéo của bêtông. Giá trị phần trăm nhỏ nhất của cốt thép dọc

các đại lượng p, u và fb, vì vậy để đảm bảo đạt được khoảng cách tối ưu giữa các
vết nứt với độ mở rộng vết nứt tốt thì giá hàm lượng cốt thép dọc phải cao. Thực
nghiệm chỉ ra rằng, khoảng cách các vết nứt tối ưu là từ 1,0m đến 2,0m.
II.2.2.Thiết kế cốt thép ngang :
- Xác định hàm lượng cốt thép ngang trong mặt đường BTXM CTLT tương
tự như với mặt đường tấm BTXM cốt thép và được xác định bằng công thức sau:
fs
hgML
As
*2
****


(2.6)
Trong đó:
+ As: Diện tích cốt thép ngang yêu cầu (mm
2
/m chiều rộng của tấm);
+ fs: Giá trị ứng suất kéo cho phép của thép (MPa);
+ g: Gia tốc trọng trường (m/s
2
);
+ h: Chiều dầy tấm (m);
+ M: khối lượng thể tích BTXM (kg/m
3
);
+ L: Khoảng cách từ cạnh tấm đến mép tự do (m);
+ : Hệ số ma sát giữa đáy tấm và bề mặt móng, thường có giá trị từ 1,0 đến
2,0 tuỳ thuộc vào loại móng.