Cập nhật vào :

Tình trạng lún vệt bánh xe trên mặt đường, các công trình giao thông (CTGT) trong thời gian gần đây đã trở nên rất phổ biến với mức hư hỏng hết sức nghiêm trọng. Theo báo cáo của bộ GTVT tại Hội thảo “Tiến độ và chất lượng công trình giao thông”do Báo Giao thông tổ chức ngày 15/11/2013, hiện tượng lún vệt bánh xe gần như xảy ra trên tất cả các trục đường chính có lượng giao thông lớn như QL 1, QL 5, xa lộ Đông - Tây, đường vành đai 2 của Hà Nội. Hiện tượng hư hỏng này cũng liên tục xảy ra đối với mặt đường trên và đầu cầu Thanh Trì, kể cả khi công trình được thiết kế và thi công lại một cách thận trọng, sử dụng vật liệu có cải tiến.
Theo số liệu thống kê từ đầu năm nay trên Quốc lộ 1, đoạn đường từ Thanh Hóa đến Huế có 70km trên tổng số 620km gặp phải tình trạng lún theo vệt bánh xe. Đoạn từ Đà Nẵng đến Khánh Hoà có 90km trên tổng số 953km. Trên một số tuyến đường đèo, các vệt hằn lún chênh so với mặt đường từ 10 - 15cm. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Đường bộ, 13 - 15% trong số những đoạn tuyến này được thi công từ cách đây 10 năm, khi xuất hiện lún là đã đưa vào khai thác được 6 năm. Thời điểm lún nhiều nhất là những ngày nắng nóng dữ dội.

Chưa bao giờ, tình trạng hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường lại nhức nhối như hiện nay. Tình trạng này xảy ra trên hầu hết các tuyến đường, từ những tuyến đường cao tốc hiện đại mới đưa vào sử dụng như QL3 Hà Nội- Thái Nguyên, cao tốc Nội Bài- Lào Cai, QL1, QL5…đến mặt cầu cũng xuất hiện hằn, lún như mặt cầu Bến Thủy,mặt  cầu Thanh Trì, đường Vành đai 3 trên cao.

Bài viết này đưa ra một số phân tích về nguyên nhân và các giải pháp khắc phục cụ thể đề xuất.

I. Tìm hiểu cơ chế xảy ra lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa

Lún vệt xe là một dạng hư hỏng áo đường phổ biến trên các Quốc lộ chịu xe nặng trên  thế giới cũng như ở Việt Nam trong những năm gần đây. Đây là các dải lún theo vệt bánh xe ở những làn đường xe tải nặng chạy. Nhìn chung với các tuyến đường chịu xe tải nặng thì lún vệt bánh xe sẽ xảy ra khi số lượt xe nặng chạy qua vệt này đạt đến con số nào đó. Trên thế giới, đặc biệt là ở các bang của Hoa kỳ đã có rất nhiều nghiên cứu về hiện tượng này. Chính vì vậy trong các quy trình thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa của các nước phát triển đều có chỉ tiêu thí nghiệm lún vệt bánh xe. Ở Việt Nam thí nghiệm lún vệt bánh xe cũng đã bắt đầu được đưa vào quy trình cho bê tông nhựa Polime 22 TCN 319-04 hoặc trong Tiêu chuẩn mới nhất về Bê tông nhựa TCVN 8819:2011.

Hiện tượng hằn lún vệt bánh xe (HLVBX) trên các quốc lộ hiện nay là một loại biến dạng và hư hỏng cơ bản của mặt đường nhựa, đã được giảng dạy cho sinh viên ngành cầu đường trong các trường đại học từ lâu.
Hiện tượng này xuất hiện khi ứng suất cắt do tải trọng thẳng đứng của xe cô gây ra trong tầng mặt đường nhựa, tầng móng hoặc nền đường vượt quá khả năng chống cắt trượt của vật liệu.
Các dạng HLVBX trên các quốc lộ gần đây cho thấy: hư hỏng chủ yếu phát sinh trong tầng mặt bê tông nhựa.
Bê tông nhựa loại vật liệu có tính đàn hồi – chậm – nhớt – dẻo, nên HLVBX ở mặt đường nhựa sẽ phát triển nhanh và mạnh khi: dòng xe có lưu lượng lớn, tải trọng nặng, tác dụng trong thời gian dài, khi nhiệt độ mặt đường cao.

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu của vận tải đường bộ không ngừng gia tăng. Để đáp ứng nhu cầu trên cần số lượng lớn xe tải nặng và xe contenno tham gia giao thông. Kết quả là số lượng trục xe cũng như tải trọng trục xe thực tế lưu thông trên đường lớn hơn nhiều so với dự tính ban đầu của các đơn vị thiết kế.

 

Ngoài các yếu tố chủ quan về kiểm soát chất lượng bê tông nhựa và nhựa đường, cốt liệu, hiện tượng xe quá tải là một trong các nguyên nhân khách quan làm cho kết cấu mặt đường nhanh chóng hư hỏng mà thường gặp nhất là hiện tượng đùn trồi hay xuất hiện ở vị trí giao lộ và lún vệt bánh xe (LVBX) dọc theo tuyến đường. Bên cạnh đó phải kể đến yếu tố môi trường mà điển hình nhất ở các vùng nhiệt đới như nước ta là yếu tố nhiệt độ. Nhiệt độ đóng góp một phần không nhỏ trong việc đẩy nhanh tiến trình lún trồi mặt đường bê tông nhựa. Đối với các vật liệu đàn nhớt như nhựa đường thì tính mẫn cảm với nhiệt luôn là một đặc trưng cơ lý cần được qua tâm khi đưa vào sử dụng.

Lún vệt bánh xe (LVBX) cơ bản được phân ra làm 3 dạng: LVBX trên bề mặt bê tông nhựa (BTN), rutting trong lớp móng của kết cấu áo đường (bao gồm các lớp móng đường và nền đường) và vừa LVBX trong BTN vừa LVBX trong lớp móng.

<anh>

 Thường gặp nhất là dạng LVBX trên bề mặt BTN. Các nhà nghiên cứu về bê tông nhựa đã tìm ra ba cơ chế chủ yếu gây ra LVBX:

Thường gặp nhất là dạng LVBX trên bề mặt BTN. Các nhà nghiên cứu về bê tông nhựa đã tìm ra ba cơ chế chủ yếu gây ra LVBX:

Tình trạng lún vệt bánh xe cục bộ trên Dự án Đại Lộ Đông Tây – Tại nút giao đi cảng Cát Lái
 

Cơ chế 1: LVBX do biến dạng trượt xuất hiện khi tải trọng đặt lên lớp BTN lớn hơn sức chịu tải của nó. Khi đó lớp BTN sẽ không ổn định làm xuất hiện các mặt trượt. Lớp BTN ngay dưới vị trí vệt bánh xe trượt ra hai bên làm cho mặt đường bị lõm xuống và trồi lên như hình trên.

Cơ chế 2: LVBX do biến dạng từ biến theo phương đứng. Cơ chế này thường xảy ra khi nhiệt độ lớp BTN tăng và thời gian tác dụng của tải trọng tăng. Khi nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt, giảm độ cứng của bitume và độ cứng của BTN cũng giảm tương ứng. Khi thời gian tác dụng tăng, biến dạng sẽ tăng lên do có nhiều thời gian hơn để tích lũy. Biến dạng từ biến không hồi phục lại hoàn toàn khi dỡ tải gây ra hiện tượng LVBX. Điều này giải thích tại sao hiện lượng lún vệt bánh xe xảy ra ở các vị trí giao lộ trục đường xe nặng, đèo dốc, đường cong, nơi tốc độ giao thông chậm, và xảy ra nhiều vào mùa nắng nóng.

Cơ chế 3: LVBX do đầm nén thứ cấp (post compaction) theo phương đứng. Cơ chế này xảy ra sau khi quá trình lu lèn kết thúc nhưng độ chặt của BTN chưa đạt. Lỗ rổng trong cốt liệu cao nên khi gặp tải trọng nặng kết hợp với nhiệt độ cao, các cốt liệu sẽ được sắp xếp lại. Quá trình này làm tăng độ chặt, nghĩa là làm giảm thể tích. Kết quả là lớp BTN sẽ bị lún xuống tại vị trí vệt bánh xe. Hiện tượng này chỉ cho độ lún vệt bánh xe khá bé.

II. Các giải pháp cơ bản để hạn chế hiện tượng hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa

Bộ trưởng bộ GTVT đã đang chỉ đạo rốt ráo vấn đề kiểm soát tải trọng xe trên các quốc lộ, song các nhà thầu tư vấn, nhà thầu thi công, nhà thầu tư vấn giám sát, nhà thầu quản lý dự án, chủ đầu tư và các đơn vị quản lý khai thác đường bộ cũng phải cùng vào cuộc, giải quyết tốt vấn đề của mình, mới có thể xử lý được triệt để vấn đề HLVBX trên các quốc lộ. 

Bức tranh của ngành giao thông vận tải đường bộ giờ đây đã khác trước rất nhiều. Vì thế, thiết nghĩ, những câu hỏi như: “tại sao đường trước đây không lún, bây giờ lại lún?”, “tại sao có đoạn lún, có đoạn không lún?” phải được các chuyên gia cầu đường, các nhà khoa học, nhà quản lý đường sá có câu trả lời xác đáng ngay. 

Ở các nước phát triển, các Nhà thầu xây lắp đã đạt đến trình độ chuyên nghiệp, có những đầu tư nghiên cứu độc lập để hướng tới phát triển bền vững, đã có những giải pháp triệt để cho vấn đề HLVBX từ thế kỷ trước.

Ở nước ta, tuyệt đại đa số các Nhà thầu xây lắp chưa đạt đến trình độ này. Với họ, khá nhất là làm sao bê tông nhựa đạt được các chỉ tiêu yêu cầu của các tiêu chuẩn thi công, để có thể nghiệm thu được, đã là quá sức. Khi đã cố gắng làm đúng tiêu chuẩn, mà đường vẫn lún, họ như đi vào ngõ cụt, vô cùng hoang mang.

Với những lý thuyết tính toán, thiết kế đã được trang bị, cùng với những trải nghiệm tích lũy được trong quá trình thi công, giám sát, quản lý và khai thác đườn trên nhiều tuyến đường quốc lộ, đường đô thị, mặt cầu, có sử dụng tầng mặt bê tông nhựa, chúng tôi cho rằng: để giải quyết triệt để vấn đề HLVBX, cần phải tập trung vào 05 nhóm giải pháp sau đây:

(1) Nhóm giải pháp về thiết kế kết cấu nền-áo đường có tầng mặt bê tông nhựa.
(2) Nhóm giải pháp về thiết kế lựa chọn thành phần hỗn hợp bê tông nhựa
(3) Nhóm giải pháp về chế tạo và kiểm soát chất lượng hỗn hợp bê tông nhựa
(4) Nhóm giải pháp về kỹ thuật, công nghệ thi công; kỹ thuật giám sát, kiểm tra trong quá trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa
(5) Nhóm giải pháp kiểm soát tải trọng và tốc độ và lưu lượng xe trong quá trình khai thác, sử dụng mặt đường bê tông nhựa.

Dưới sự chỉ đạo quyết liệt của Bộ trưởng GTVT, công tác kiểm soát tải trọng xe hiện đã được triển khai và đã đạt được những kết quả nhất định, sẽ dần giải quyết được vấn đề (5) như nêu trên.

Ngày 26 tháng 03 năm 2014, Bộ đã có văn bản số 858/QĐ-BGTVT về việc ban hành “Hướng dẫn áp dụng hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế và thi công mặt đường bê tông nhựa nóng đối với các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn”.

Bản Hướng dẫn này đã định hướng cho các Nhà thầu Tư vấn thiết kế, Tư vấn Giám sát và Nhà thầu xây lắp giải quyết được khá nhiều vấn đề nêu ở (2) và (4), một số vấn đề nêu ở (1) và (3). Nhiều Nhà thầu Tư vấn và xây lắp, Nhà đầu tư BOT trên QL1A đã nhanh chóng điều chỉnh thiết kế kết cấu, thiết kế vật liệu và kỹ thuật thi công theo bản Hướng dẫn, tuy nhiên, hiện tượng HLVBX vẫn xảy ra khá nhanh trên các đoạn đường thử nghiệm, đặc biệt là ở dự án mở rộng QL1A, qua khu vực miền Trung.

Theo chúng tôi, tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt đường mềm hiện hành 22 TCN 211-06 và Văn bản 858/QĐ-BGTVT vẫn chưa giải quyết hết được các vấn đề ở nhóm giải pháp (1):
- Chưa phân loại các đoạn đường bê tông nhựa có điều kiện khai thác đặc biệt: tải trọng nặng, tốc độ chậm, nhiệt độ cao, lưu lượng lớn để có các yêu cầu đặc biệt tới cường độ và độ ổn định của bê tông nhựa. Đảm bảo bê tông nhựa có đủ khả năng chịu cắt trượt, hạn chế được việc HLVBX;
- Chưa đưa ra được cường độ yêu cầu của bê tông nhựa khi chịu cắt trượt ở nhiệt độ cao.
- Chưa giải quyết cụ thể bài toán kiểm toán khả năng chịu cắt của mặt đường bê tông nhựa dưới tác dụng của tải trọng có áp lực thẳng đứng lớn khi nhiệt độ mặt đường bê tông nhựa cao.
Vì các lý do này, nên đa số các đoạn đường quốc lộ làm mới hoặc cải tạo không bị HLVBX, mà chỉ tập trung ở một vài đoạn ngắn, có tổng chiều dài HLVBX dưới 10% so với tổng chiều dài tuyến đường.

Với trách nhiệm của một Tổ chức Nghiên cứu khoa học chuyên sâu về Kỹ thuật Mặt đường, với đội ngũ chuyên gia vừa nghiên cứu khoa học và tham gia các hoạt động tư vấn, tham vấn, giám sát, thi công cầu đường trong Trường đại học và các dự án đường bộ lớn của đất nước, chúng tôi xin đóng góp một số ý kiến để Bộ trưởng và các cơ quan tham mưu xem xét:

(1). Những nét mới trong Hướng dẫn kèm theo Quyết định số 858/QĐ-BGTVT về căn bản là rất thiết thực, phản ánh đúng những vấn đề nổi cộm, cần giải quyết để tăng tính bền vững cho kết cấu áo đường mềm cấp cao, đặc biệt là kết cấu áo đường sử dụng tầng mặt bê tông nhựa trên các đường cao tốc, đường trục ô tô cấp cao, và các tuyến đường có xe nặng chạy với lưu lượng và tải trọng lớn trong thực tiễn xây dựng và khai thác đường hiện nay. Dự thảo đã nêu ra hầu hết các vấn đề và hướng giải quyết về mặt tổng thể để nâng cao tính ổn định, bền vững cho kết cấu nền-áo đường từ nền, đến móng và mặt đường; từ việc lựa chọn vật liệu đầu vào, đến các giải pháp cấu tạo, thi công, thí nghiệm và kiểm tra chất lượng vật liệu nền và áo đường. 

(2) Việc khuyến cáo chỉ nên sử dụng BTNC12.5 cho lớp mặt trên như ở điều điều 2.3.2.2 của Hướng dẫn chưa hẳn đã là một khuyến cáo chính xác. Các số liệu thí nghiệm trong phòng cho thấy: BTNC12.5 có độ ổn định Marshall cũng như độ ổn định còn lại sau khi ngâm mẫu 24h ở 60oC đều thấp hơn BTNC19. Nếu cho rằng: sử dụng BTNC19 có độ nhám và độ bằng phẳng thấp hơn BTNC12.5 thì đó là một nhận định chưa hợp lý. Và nếu cho rằng: BTNC19 có độ rỗng cao hơn BTNC Dmax12.5, thì đây cũng là một nhận định chưa phù hợp nữa. Kích cỡ hạt lớn nhất của BTNC không quyết định trực tiếp đến độ nhám, độ bằng phẳng, độ rỗng của nó. Thậm chí, để khắc phục hiện tượng lún vệt bánh xe (LVBX) còn nên sử dụng BTNC Dmax19 làm lớp mặt trên của mặt đường BTN, đặc biệt là đối với đường cao tốc – mặt đường có lớp nhám cao tiếp xúc trực tiếp với bánh xe hoạt tải chứ không phải BTN lớp mặt trên.

(3) Hàm lượng đá dăm trong BTN có ảnh hưởng lớn đến cường độ, độ ổn định nhiệt và độ nhám của BTN. Cần thiết phải bổ sung cách phân loại BTN theo hàm lượng đá dăm vào tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8819:2011 như cách phân loại đã đề cập trong tiêu chuẩn ngành 22TCN 249:1998 trước đây, để thống nhất lại khái niệm “bê tông nhựa nhiều đá dăm” như Dự thảo đã nêu.

(4) Độ nhám của tầng mặt BTN trong các đường trục cấp cao và đường cao tốc có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn giao thông và chi phí vận chuyển. Các kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy: có thể đánh giá được độ nhám của BTN ngay trong quá trình lựa chọn thành phần hỗn hợp BTN. Chỉ dẫn thiết kế thành phần BTN nóng theo phương pháp Marshall TCVN 8820:2011 hiện nay hoàn toàn chưa đề cập đến vấn đề này, cần phải được bổ sung.

(5) Việc quy định tầng mặt BTN có chiều dày tối thiểu bằng chiều dày lớp mặt trên có gia cố xi măng (GCXM) như ở điều 2.4.2.2 của Hướng dẫn là một quy định cần phải cân nhắc thêm. Hiện nay, có nhiều giải pháp hạn chế hiện tượng nứt phản ánh từ tầng móng GCXM lên lớp mặt BTN như:
-Sử dụng lưới sợi Geogrid
-Sử dụng BTN cốt sợi
-Kỹ thuật tạo nứt trước
-Làm lớp trung gian hấp thụ ứng suất (SAMI)

Lưới sợi thủy tinh đường Nguyễn Tri Phương      Lưới sợi thủy tinh dự án xử lý Dioxin Đà nẵng

Các giải pháp nêu trên sẽ có hiệu quả hơn nhiều so với giải pháp tăng chiều dày lớp BTN. Quy định này, vô hình chung đã làm hạn chế việc sử dụng lớp mặt trên có GCXM, vì việc tăng chiều dày tầng mặt BTN để thỏa mãn quy định này sẽ làm tăng rất đáng kể chi phí xây dựng đường, do đó các đơn vị Tư vấn Thiết kế sẽ rất khó đưa vào các Dự án.

(6). Cốt liệu đá để sản xuất BTN có chất lượng cao cần quy định về cấp dính bám giữa nhựa và đá tốt hơn so với BTN thông thường. Chí ít, cấp dính bám phải đạt cấp 4 (vì BTN thông thường đã yêu cầu cấp dính bám là cấp 3). Đảm bảo được yêu cầu này, mới đảm bảo được tính bền vững cho BTN khi chịu tác dụng của nhiệt và nước trong quá trình khai thác sau này. Với sự phát triển của công nghệ hóa học, hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại phụ gia có thể cải thiện tính năng dính bám đá nhựa với chi phí phát sinh không lớn so với giá trị mà nó mang lại cho tuổi thọ và độ ổn định của các lớp mặt đường bê tông nhựa.

Đá có độ dính bám nhựa kém                     Đá có độ dính bám nhựa tốt

(7). Cần có quy định tối đa hàm lượng cát tự nhiên trong BTN, theo kinh nghiệm thực tiễn, thành phần này không nên lớn hơn 14% để đảm bảo tính đồng nhất của hỗn hợp BTN. Việc sử dụng hàm lượng cát tự nhiên lớn chính là một trong các nguyên nhân làm mặt đường BTN sau một thời gian khai thác có hiện tượng nổi nhựa lên bề mặt, gây hằn lún – trồi trượt về mùa nóng, và trơn trượt về mùa mưa. Nên khuyến khích sử dụng 100% cát nghiền cùng loại đá gốc với đá dăm dùng trong BTN.

(8). Về việc lựa chọn vật liệu bột khoáng dùng cho bê tông nhựa (BTN), nhất thiết cần dùng loại bột khoáng được nghiền từ đá vôi (như chỉ dẫn ở điều 5.3.1 của TCVN 8819:2011), là loại bột khoáng có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 cao (tối thiểu 95%), cần loại bỏ hàm lượng bột mịn (lọt sàng 0.075) trong cát nghiền và tuyệt đối không sử dụng thành phần bột mịn thu được khi thu bụi từ trạm trộn BTN. Đây là những loại bột mịn có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 thấp (đặc biệt từ khu vực Quảng Bình trở vào miền Trung, Tây Nguyên và miền Nam). Thành phần bột mịn này không có những hấp phụ về mặt hóa học khi tiếp xúc với nhựa đường, làm cho BTN kém ổn định cả về nhiệt và nước. Vấn đề này đã được kiểm chứng trong cả các nghiên cứu trong phòng lẫn ở hiện trường và thực tiễn khai thác đường trên 3 miền trong cả nước. Theo kết quả nghiên cứu tính ổn định nhiệt và nước của BTN mà chúng tôi đã thực hiện, các loại BTN sử dụng bột khoáng là bột đá vôi có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 cao trên 95% có độ ổn định Marshall ở nhiệt độ 70oC vẫn lớn hơn 8KN (điều mà các loại BTN sử dụng bột khoáng khác không thể có được).

(9). Không nên loại bỏ chỉ tiêu khả năng làm cứng nhựa của bột khoáng như trong TCVN 8819:2011(Chỉ tiêu số 5 và số 6 trong Bảng III-2 của 22TCN 249-98). Nên khôi phục các yêu cầu này như trong tiêu chuẩn ngành cũ về thi công và nghiệm thu bê tông nhựa 22TCN 249:1998. Khả năng làm cứng nhựa của bột khoáng thực chất phản ánh tương tác tích cực giữa bột khoáng và nhựa đường, tạo ra được màng bi tum có cấu trúc bao bọc bề mặt khoáng vật trong bê tông nhựa, cải thiện được tính ổn định của mặt đường nhựa khi chịu nhiệt độ cao.

(10). Việc đề nghị tăng độ rỗng của BTN chặt khi dùng làm lớp mặt trên của mặt đường khi lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu trong quá trình thiết kế cấp phối BTN như ở điều 3.2.2 của Hướng dẫn chưa hẳn là đã hợp lý (độ rỗng còn dư của BTN lớp trên khi thiết kế hỗn hợp được khuyến cáo nên là 4,5 - 5%). Nếu chỉ dựa trên cơ sở lý thuyết, cho rằng: BTN cần có độ rỗng để nhựa đường có không gian chứa khi nở thể tích lúc nhiệt độ tăng cao, dẫn đến việc xuất hiện hiện tượng nổi nhựa (làm mặt đường đen bóng, trơn trượt) chưa hẳn đã là những cơ sở đáng tin cậy. Bởi lẽ:(10). Việc đề nghị tăng độ rỗng của BTN chặt khi dùng làm lớp mặt trên của mặt đường khi lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu trong quá trình thiết kế cấp phối BTN như ở điều 3.2.2 của Dự thảo chưa hẳn là đã hợp lý (độ rỗng còn dư của BTN lớp trên khi thiết kế hỗn hợp được khuyến cáo nên là 4,5 

- Hệ số giãn nở nhiệt của nhựa đường chỉ là 0.0017/1oC. Có nghĩa là: khi nhiệt độ BTN tăng lên 50oC, thể tích của nhựa đường mới chỉ tăng lên 8.5%. Hàm lượng nhựa trong BTN tối đa chỉ khoảng 6%. Do đó: việc tăng 8.5% của 6% chỉ làm tăng khoảng 0.5% không gian trong BTN. Với độ rỗng còn dư của BTN tối thiểu là 3%, dư thừa không gian trống trong BTN để cho nhựa “phình ra” khi nhiệt độ tăng;

- Độ rỗng của BTN tăng lên sẽ làm nước dễ xâm nhập vào BTN, phá hoại lực dính cũng như lực ma sát trong bản thân kết cấu, làm cho BTN nhanh chóng giảm chất lượng;

- Việc mặt đường BTN có hiện tượng “nổi nhựa” đen bóng, trơn trượt khi ẩm ướt thực chất là do việc nhựa làm việc trong BTN ở trạng thái của nhựa tự do, không có cấu trúc, bởi không có sự khuếch tán tán có chọn lọc của nhựa vào trong bề mặt cốt liệu, để tạo thành màng nhựa có cấu trúc, và không xảy ra hấp phụ hóa học giữa bề mặt cốt liệu và nhựa (do không sử dụng bột khoáng có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 như đã nêu ở mục 2).

(11). Việc tăng hàm lượng đá dăm trong BTN là cần thiết, để BTN có tính ổn định nhiệt, tăng khả năng chống biến dạng lún vệt bánh xe (LVBX). Tuy nhiên, việc khuyến cáo sử dụng đường cong cấp phối cốt liệu hạt có dạng chữ S – phỏng theo đường cong cấp phối cốt liệu hạt của SMA chưa hẳn đã là một việc làm mang lại hiệu quả nếu chỉ sử dụng các loại nhựa đường đặc thông thường để chế tạo BTN. Bởi lẽ, cốt liệu trong SMA tạo nên cấu trúc “đá chồng đá” song để khắc phục nhược điểm giảm mật độ liên kết này, trong cấu trúc phải bổ sung các liên kết thiếu hụt bằng việc sử dụng hàm lượng nhựa và bột khoáng cao, cốt sợi, cải thiện chất lượng liên kết bằng việc sử dụng nhựa đường cải tiến. Còn nếu giải pháp dùng đường cong chữ S để tăng độ rỗng của BTN thì chưa hẳn đã là việc làm hợp lý như đã phân tích ở (10).

(12). Cần ban hành riêng một tiêu chuẩn kiểm tra và vận hành trạm trộn BTN. Đặc biệt cần quan tâm việc kiểm tra và thay thế định kỳ các thiết bị cân và đát-sít cảm ứng nhiệt ở trạm trộn. Thực tiễn cho thấy: ở các trạm trộn, các thiết bị này chỉ được thay thế khi không còn hoạt động được, chứ không được thay thế định kỳ để đảm bảo tính chính xác khi cân đong và gia nhiệt cho cốt liệu và nhựa. Có như vậy, các quy định về kiểm tra ở điều 4.2.1 của bản Hướng dẫn mới có ý nghĩa thực tiễn.

 Kiểm soát trạm trộn bê tông nhựa trong Dự án Cầu dây văng Trần Thị Lý

(13). Cần tuyệt đối cấm việc làm ẩm bánh lu bằng nước. Bởi lẽ: các thiết bị lu lèn của các nhà thầu ít khi có hệ thống phun sương làm ẩm bánh lu hoàn hảo. Nước khi rơi xuống bề mặt lớp BTN còn nóng sẽ khuếch tán mạnh, tách nhựa ra khỏi đá, làm cho mặt đường BTN nhanh chóng bị bóc lớp vật liệu hạt nhỏ trong quá trình khai thác sau này. Cũng nên quy định rõ việc dùng các loại dầu chống dính bánh lu là các loại dầu thực vật, không hòa tan nhựa đường.

(14). Cần quy định rõ việc kiểm tra độ chặt của BTN ngay sau khi lu lèn, để quyết định ngừng lu bằng thiết bị kiểm tra và cho độ chặt tức thì (Ví dụ Paver Tracker của hãng Troxler). Bởi lẽ: BTN là loại vật liệu không thể tiếp tục lu lèn để làm tăng độ chặt nếu BTN đã nguội. Thực tế cho thấy: khi kiểm tra độ chặt BTN bằng phương pháp khoan lấy mẫu, hiếm có đoạn đường BTN nào phải đào lên làm lại, mặc dù độ chặt của BTN không đạt yêu cầu, do chi phí 1km tầng mặt BTN đều là tiền tỷ.

Thiết bị kiểm tra độ chặt của Bê tông nhựa không dùng phóng xạ của hãng Troxler (US)

(15). Cần quy định về nhiệt độ đun nhựa khi trộn BTN và nhiệt độ tối thiểu khi lu lèn mặt đường BTN như trong các tài liệu nghiên cứu khuyến cáo của tập đoàn Shell, phù hợp với từng loại nhựa dùng để chế tạo BTN trong từng dự án, cụ thể:

- Nhiệt độ đun nhựa = nhiệt độ hóa mềm của nhựa + 110oC

- Nhiệt độ tối thiểu khi lu lèn BTN = nhiệt độ hóa mềm của nhựa + 50oC

(16). Cần quy định rõ các công đoạn và kỹ thuật tưới thấm bám một cách cụ thể như trong các Chỉ dẫn kỹ thuật của các gói thầu trong dự án cải tạo quốc lộ 1A trước đây. Bao gồm các trình tự:

 - Chờ mặt đường khô se khoảng 1.5  2cm trên bề mặt;
- Chải mặt đường cho lộ đá lớn bằng bàn chải sắt;
- Hút sạch bụi (bằng máy hút bụi chuyên dùng, tránh dùng máy nén khí thổi bụi gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng);
- Tưới nhựa/nhũ tương thấm;
- Chờ nhũ tương phân tích.

Thực tế, nhiều Nhà thầu do không hiểu rõ cơ chế của việc “thấm bám” đã không đảm bảo việc thi công đúng trình tự và kỹ thuật nêu trên, không tạo ra được liên kết bền vững giữa tầng mặt BTN và tầng móng CPĐD hoặc CPĐD GCXM, là một trong các nguyên nhân làm hư hỏng kết cấu áo đường trong quá trình khai thác sau này.

(17). Cần quy trách nhiệm cho Nhà thầu Tư vấn Thiết kế phải xác định được: đâu là những đoạn kết cấu nền-áo đường làm việc căng thẳng (đường cong nằm bán kính nhỏ, đường đèo – dốc, nhánh dẫn vào nút, trong nút giao thông, các đoạn đường có tốc độ xe chạy chậm...) trên các tuyến đường để có thiết kế đặc biệt về kết cấu nền-áo đường. Tránh tình trạng: chỉ có một kết cấu nền-áo đường trên cả một chặng đường dài (hoặc cả tuyến đường), làm các đoạn căng thẳng này nhanh chóng phát sinh hư hỏng sau một thời gian ngắn khai thác, gây những tai tiếng xấu cho ngành. Song, cũng phải tránh việc đầu tư kết cấu nền-áo đường quá tốn kém ở những đoạn đường trường – nơi có tốc độ xe chạy cao, vận tốc đều, ít hãm phanh... để đảm bảo không làm tăng quá cao chi phí đầu tư xây dựng đường.

Hư hỏng nặng lặp đi lặp lại tại nút giao Mai Chí Thọ-Đường xuống cảng Cát Lái

Hư hỏng nặng lặp đi lặp lại tại các vị trí xe dừng chờ đèn đỏ trên Quốc Lộ 5 Hải Phòng

                           Hư hỏng tại nút giao CMT8-Lương Định Của-                  Mặt đường BTXM tại nút giao CMT8-Ông Ích Đường-  Đà Nẵng           

Thành phố Đà nẵng (Hướng từ QL14B về Cảng Tiên Sa)            (Hướng từ QL14B về Cảng Tiên Sa) – 16-12-2013        

16-12-2013                                                                                

(18). Cần thiết phải nhanh chóng nghiên cứu ngay đặc điểm chịu lực của kết cấu nền-áo đường có sử dụng tầng mặt BTN có xét đến yếu tố tốc độ xe chạy, lực ngang, chế độ thủy nhiệt của nền-áo đường ở các vùng miền khác nhau, để từ đó có những quy định riêng về tính chất cơ lý của các loại BTN trong các điều kiện khai thác khác nhau, tương tự như các nghiên cứu trong Chương trình chiến lược phát triển mạng lưới đường cao tốc Hoa Kỳ (đã cho ra phương pháp lựa chọn BTN theo SuperPAVE).

(19). Hủy bỏ ngay điều 2.4.2.3 của Hướng dẫn: quy định phải sử dụng xi măng có thời gian bắt đầu ninh kết tối thiểu là 4 giờ. Bởi lẽ:

- Xi măng có thời gian bắt đầu đông kết tối thiểu 2 giờ (120 phút) là loại xi măng đông kết chậm. Không có một nhà cung cấp xi măng nào ở Việt Nam hiện nay sẵn sàng cung cấp loại xi măng này. Hiện nay, các nhà máy xi măng ở Việt Nam đều sản xuất xi măng có thời gian đông kết trung bình (45 phút đến 2 giờ). Quy định này cũng đồng nghĩa với việc: không thể sử dụng được tầng móng GCXM trong kết cấu nền-áo đường cấp cao – một khuyến cáo gần như bắt buộc trong Dự thảo; Đây chính là một trong những lý do một số dự án đã thiết kế sử dụng móng CPDD gia cố xi măng nhưng sau đó lại chuyển sang cấp phối đá dăm không gia cố truyền thống, mặc dù đã có chủ trương lớn khuyến khích sử dụng vật liệu gia cố xi măng của Bộ Giao thông Vận tải.

- Nhầm lẫn thời gian đông kết của xi măng với thời gian đông kết của BTXM và CPĐD GCXM. Thời gian đông kết của BTXM và CPĐD GCXM bao giờ cũng lớn hơn thời gian đông kết của xi măng.

Cần thiết phải có những nghiên cứu ngay về thời gian đông kết của CPĐD GCXM và cát GCXM để sửa đổi vào bổ sung cho Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8858:2011 và Dự thảo này.

(20). Các nghiên cứu cho thấy: thời gian để CPĐD GCXM và cát GCXM đạt cường độ như mong muốn nhỏ hơn 14 ngày rất nhiều. Cần cải tiến quy định về thời gian bảo dưỡng các lớp vật liệu này: thay vì quy định thời gian, nên quy định về cường độ tối thiểu yêu cầu của CPĐD GCXM và cát GCXM để có thể thi công lớp trên hoặc thông xe hạn chế tương tự như việc quy định về cường độ tối thiểu để có thể căng kéo cáp trong dầm BTCT DƯL căng sau. Có như vậy mới “cởi trói” được cho loại móng/mặt đường này, để chúng “đi vào cuộc sống”.

(21). Bộ Giao thông Vận tải chủ trì thực hiện các đoạn đường thực nghiệm với các kết cấu khác nhau, ưu tiên các loại kết cấu ít nhạy cảm với thay đổi về nhiệt độ

Với các chi phí khá lớn chúng ta đang bỏ ra cho các Dự án đường cao tốc, mở rộng quốc lộ 1A từ Bắc chí nam hiện nay thì chi phí cho một vài đoạn thực nghiệm về kết cấu móng mặt đường của chúng ta là hoàn toàn khả thi và rất nhỏ so với các lợi ích thu được:

1. Tiết kiệm kinh phí cho một số dự án thiết kế thừa
2. Tiết kiệm kinh phí duy tu, sửa chữa cho một số dự án thiết kế thiếu, dẫn đến hư hỏng sớm
3. Chỉ ra cho các cơ quan hữu quan tác hại ghê gớm của việc xe chở quá tải đến tuổi thọ mặt đường.
4. Tìm được giải pháp tối ưu sữa chữa các đoạn đã bị hằn lún vệt bánh xe đảm bảo không hư hỏng trở lại sau khi sửa chữa, gây tốn kém kinh phí cũng như ảnh hưởng đến hình ảnh của ngành Giao thông.

Bê tông nhựa là loại vật liệu có tính chất phức tạp, sử dụng nhiều loại cốt liệu, chất độn, nhựa… có tính chất khai thác khác nhau khi nguồn vật liệu địa phương khác nhau. Ngoài ra chế độ thủy nhiệt của nền đường ở mỗi địa phương cũng sẽ khác nhau khá nhiều, có tác động trực tiếp đến khả năng làm việc và tuổi thọ của mặt đường. Do vậy các đoạn đường mẫu, đường thực nghiệm – kiểm chứng có tính chất đặc trưng cần phải xây dựng ở các địa phương trước khi áp dụng rộng rãi,

Chúng tôi kính đề nghị Bộ xem xét chủ trì thực hiện một số đoạn đường thực nghiệm mẫu trên Quốc lộ 1A ở các đoạn khác nhau, với các loại kết cấu móng mặt đường khác nhau, với khống chế chi phí không vượt quá thiết kế hiện tại đã được Bộ duyệt cho Quốc lộ 1A (Không dùng vật liệu đắt tiền một cách tràn lan, vượt ngân sách).