1. Đặt vấn đề
Hiện nay, tình trạng hư hỏng mặt đường nhựa (Bê tông nhựa, láng nhựa...) xảy ra tại nhiều nơi trên cả nước. Một trong những nguyên nhân là do quá trình đô thị hóa mạnh mẽ đã hình thành các cụm dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp… dọc hai bên đường, làm suy giảm khả năng thoát nước, gây đọng nước trên mặt đường. Các công trình sau khi hoàn thành, nghiệm thu đưa vào sử dụng luôn đảm bảo chất lượng, các sai số kích thước hình học, độ dốc ngang thoát nước theo quy trình, tuy nhiên khi đọng nước mặt đường, thời tiết nắng nóng, cộng với tác động của xe cộ đi lại làm suy giảm cường độ mặt đường, gây ra các vết nứt, hằn lún… gia tăng đọng nước càng làm hư hỏng nhanh gây nên hư hại nhanh và nặng hơn rất nhiều.
Để giải quyết vấn đề trên, Bộ Giao thông và Vận tải, Tổng cục Đường bộ Việt Nam, ngoài việc kiểm soát chặt chẽ chất lượng thi công của nhà thầu xây lắp; yêu cầu nhà thầu bảo dưỡng thường xuyên nạo vét, khơi thông thoát nước, đào rãnh xương cá trên lề đường; thì tại những công trình gần khu dân cư, không thể giải phóng mặt bằng, hoặc sửa chữa, nâng cấp đường cũ, cũng đang khuyến khích áp dụng hệ thống rãnh dọc thoát nước đặt ở lề đường, nhằm nhanh chóng thoát nước mặt đường, tránh ảnh hưởng tới dân cư xung quanh.
Việc áp dụng rãnh dọc bê tông đúc sẵn được Tổng cục Đường bộ Việt Nam áp dụng tại một số công trình sửa chữa, bảo trì. Theo văn bản số 1182/TCĐBVN-QLBTĐB ngày 16/3/2015 về việc ứng dụng rãnh bê tông đúc sẵn trong công tác bảo trì đường bộ, để triển khai các nội dung về đổi mới khoa học công nghệ theo đề án đổi mới toàn diện công tác bảo trì đường bộ, Tổng cục Đường bộ đã yêu cầu các Cục Quản lý đường bộ, Sở Giao thông và Vận tải nhận ủy thác quản lý quốc lộ nghiên cứu các sản phẩm đúc sẵn; so sánh về khả năng chịu lực, khả năng tiêu thoát nước và hiệu quả kinh tế, kỹ thuật giữa kết cấu rãnh xây, rãnh bê tông, bê tông cốt thép truyền thống với các sản phẩm rãnh lắp ghép và ưu tiên sử dụng sản phẩm lắp ghép. Bài viết này sẽ đề cập tới việc so sánh các tiêu chí trên giữa rãnh bê tông cốt thép đổ tại chỗ với rãnh bê tông cốt thép đúc sẵn, lắp ghép, đồng thời nêu các vấn đề cần lưu ý khi áp dụng rãnh bê tông đúc sẵn thông qua một số công trình ở tỉnh Hà Nam như công trình sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường Quốc lộ 37B, ĐT.494C, công trình sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường tuyến QL38 đoạn Km72+548- Km84+206.
2. Nội dung
2.1. Mẫu rãnh bê tông cốt thép đổ tại chỗ và rãnh bê tông cốt thép đúc sẵn
2.1.1. Rãnh bê tông cốt thép đổ tại chỗ
Trước kia, hầu hết các ở công trình xây dựng đường bộ thường sử dụng kết cấu rãnh bê tông cốt thép đổ tại chỗ theo phương pháp thủ công với chiều dài 10m/1 đơn nguyên. Mối nối giữa các đoạn 10m rãnh là vữa xi măng M100. Do đổ trực tiếp tại hiện trường, ván khuôn lắp ghép trực tiếp xuống bản đáy đổ trước khó đảm bảo kín khít, sử dụng đầm dùi D28-D38, thành rãnh thường phải dày từ 12 - 15cm mới đảm bảo chất lượng thi công. Bài viết đưa ra một mẫu rãnh cơ bản, được áp dụng nhiều như Hình 1.
Hình 1. Mặt đứng rãnh bê tông cốt thép đổ tại chỗ
2.1.2. Rãnh bê tông cốt thép đúc sẵn
Có chiều dài 1m/1 đốt rãnh và chiều cao tương tự rãnh bê tông cốt thép đổ tại chỗ, tuy nhiên rãnh bê tông cốt thép đúc sẵn được đúc trong bãi, chất lượng được đảm bảo, có thể áp dụng nhiều phương pháp thi công nên chiều dày thành rãnh mỏng hơn. Mối nối giữa các đốt rãnh là ngàm âm dương và vữa xi măng M100. Dưới đây là mẫu rãnh bê tông cốt thép đúc sẵn với chiều dày thành rãnh 8cm đã được áp dụng tại một số công trình ở tỉnh Hà Nam.
Hình 2. Mặt đứng rãnh bê tông cốt thép đúc sẵn
2.2. Ứng dụng thực tế rãnh bê tông lắp ghép, ưu điểm, nhược điểm và các vấn đề cần lưu ý
2.2.1. Trong quá trình thiết kế, lập dự toán
Việc thiết kế tương tự như thiết kế rãnh bê tông đổ tại chỗ, tuy nhiên luôn phải lưu ý xác định vị trí cửa xả và điểm đầu đổi dốc dọc thoát nước sao cho khi chia chiều dài cho chiều dài đốt rãnh và mối nối sẽ được một số nguyên dương.
Thiết kế dốc dọc đáy rãnh nên theo dốc dọc của đường đỏ. Trường hợp bắt buộc do vị trí cửa xả đặc biệt, cần phải bố trí dốc dọc đáy rãnh ngược với dốc dọc đường đỏ thì phải sử dụng các loại rãnh với chiều cao khác nhau, láng bê tông dưới đáy rãnh đảm bảo thoát nước và có mối nối đặc biệt bằng bê tông dưới đáy rãnh. Đây là nhược điểm so với rãnh đổ tại chỗ, rãnh đổ tại chỗ linh hoạt hơn hẳn trong việc điều chỉnh chiều dày đáy rãnh.
Hình 2. Mối nối giữa 2 đốt rãnh chiều cao khác nhau
Về dự toán: So với rãnh đổ tại chỗ, rãnh đúc sẵn có giá thành xây dựng thấp hơn khoảng 7%. Cụ thể, tại công trình Sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường trên Quốc lộ 37B, tỉnh Hà Nam, theo giá vật liệu tháng 12/2013 đơn giá tỉnh Hà Nam, chi phí cho 1m rãnh đúc sẵn khẩu độ BxH=0,4x1,0m tính cả chi phí sản xuất và lắp đặt (tính cả tấm đan) là 2,53 triệu đồng còn chi phí 1m rãnh đổ tại chỗ cùng khẩu độ là 2,72 triệu đồng. Với số liệu tính toán như trên, trong năm 2014 với việc sử dụng giải pháp rãnh bê tông đúc sẵn tại Công trình sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường QL37B, ĐT.494C với tổng chiều dài rãnh xây dựng là 4.444 md đã tiết kiệm được khoảng 665 triệu đồng.
2.2.2. Trong quá trình thi công
Rãnh bê tông đúc sẵn được thi công trong bãi, nhà xưởng nên chất lượng vật liệu, ván khuôn, cốt thép, công tác đổ bê tông, bảo dưỡng được đảm bảo do vậy rãnh bê tông đúc sẵn có chất lượng đảm bảo, đồng đều, việc thi công rãnh không chịu ảnh hưởng của thời tiết.
Với chiều dày thành rãnh mỏng (8cm) nên việc sử dụng đầm dùi rất khó khăn do bên trong thành rãnh còn có lưới thép, đá dăm. Ở Hà Nam, các đơn vị thi công đã sử dụng bàn rung, đầm rung kết hợp với đầm dùi để thi công và mang lại hiệu quả cao. Do rãnh có ngàm âm dương khá nhỏ nên đổ bê tông úp ngược rãnh sẽ dễ thi công hơn. Khi đổ úp, phải lưu ý làm mặt đáy rãnh không được lồi, tốt hơn nên làm mặt đáy rãnh hơi lõm hoặc làm 4 góc đáy rãnh cao hơn để dễ lắp ghép.
Khi thi công, lưu ý thi công lắp ghép rãnh từ cửa xả trở đi để đảm bảo thoát nước mưa trong lúc thi công. Phải đặc biệt lưu ý cao độ lề đường phải cao hơn cao độ mép tấm đan, đảm bảo thoát nước. Tuy vậy thì việc thi công nền, mặt đường tại các vị trí mép rãnh khó khăn, thường không đảm bảo độ chặt do lu không tiến sát vào được.
Việc lắp ghép tại các vị trí nằm trong đường cong bán kính nhỏ luôn làm mối nối rãnh bị loe rộng ra. Trường hợp loe quá rộng, có thể mép rãnh nằm ngoài mép ngàm thì phải đặt ván khuôn và đổ bê tông phần mối nối đó, Đây là nhược điểm của rãnh đúc sẵn so với rãnh đổ tại chỗ vốn rất linh hoạt theo địa hình.
Việc thi công nhanh, gọn do chỉ cần đào hố móng, đầm chặt lớp đáy móng và sử dụng cần cẩu đặt đốt rãnh vào vị trí, do vậy không ảnh hưởng tới việc thi công các hạng mục khác, không gây ảnh hưởng tới xã hội như điều kiện sinh hoạt, kinh doanh của người dân khu vực xây dựng. Tuy nhiên cần kiểm soát tốt chiều rộng mối nối, tránh trường hợp rãnh bị đẩy lý trình, gây thiếu đốt rãnh.
Tấm đan sử dụng là tấm đan chịu lực, dày 14cm với 2 lưới thép D10, đảm bảo ô tô đi lại được trên mặt tấm đan. Việc thi công tấm đan cũng cần kiểm soát tốt khe hở giữa các tấm đan, đảm bảo mỗi tấm đan đặt trên 1 đốt rãnh, tránh trường hợp tấm đan bị đẩy lý trình, thay đổi sơ đồ làm việc. Trước khi đặt tấm đan, lưu ý chèn khe hở giữa tấm đan và rãnh, tránh cập kênh, đảm bảo êm thuận khi đi lại trên mặt tấm đan. Trường hợp tấm đan đặt trong tại những vị trí nằm trong đường cong bán kính nhỏ, nếu độ loe quá rộng, có thể đổ tấm đan với kích thước như thực tế, đảm bảo liên tục, êm thuận, tránh sự xê dịch, có thể làm đất đá rơi xuống rãnh.
2.2.3. Trong quá trình giám sát, nghiệm thu
Việc giám sát, nghiệm thu rãnh đúc sẵn rất đơn giản, dễ kiểm soát từ công tác đổ bê tông đến công tác lắp đặt. Ngoài ra, rãnh đúc sẵn có thể kiểm tra độ bền khi chịu tải trọng tối đa theo tiêu chuẩn TCVN6394:1998 “Cấu kiện kênh bê tông vỏ mỏng có lưới thép". Kiểm tra tải trọng của cấu kiện được tiến hành bằng cách chất đầy nước. Giữ nguyên như vậy trong 8h, sau đó kiểm tra mặt ngoài cấu kiện, cấu kiện đạt yêu cầu khi không có hiện tượng thấm nước. Đây là yếu tố quan trọng mà các cấu kiện rãnh cần phải đạt được, tuy nhiên rãnh đổ tại chỗ không thể kiểm tra được sau khi thi công.
Trong quá trình nghiệm thu, phải kiểm tra trực tiếp số lượng rãnh lắp đặt trên một đoạn lắp ghép do tấm đan có thể bị đẩy lý trình vì việc thi công các tấm đan có thể bị sai số kích thước, khe hở giữa các tấm đan không đảm bảo theo thiết kế.
2.2.4. Trong quá trình sử dụng
Hiện tại, sau gần 1 năm đưa vào sử dụng, rãnh đúc sẵn thuộc công trình Sửa chữa quốc lộ 37B, ĐT.494C, tỉnh Hà Nam vẫn đảm bảo yêu cầu chất lượng, thoát nước tốt; ngoài các công trình này thì rãnh tại Công trình sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường tuyến QL38 đoạn Km72+548- Km84+206 mới đưa vào khai thác cũng không gặp sự cố gì, đảm bảo thoát nước tốt.
Rãnh đúc sẵn có thể tận dụng lại được khi nâng cấp, cải tạo hay mở rộng tuyến đường. Tuy nhiên, trong trường hợp điều chỉnh, sửa chữa tại một vị trí đặc biệt, việc nhấc đốt rãnh tại một vị trí khá khó khăn mà phải nhấc một đoạn rãnh dài do ngàm âm dương giữa các đốt rãnh. Đây là điều thiết kế cần lưu ý để thiết kế liên kết giữa các đốt rãnh vừa đảm bảo thoát nước nhưng cũng dễ nhấc tại từng vị trí để điều chỉnh, sửa chữa.
3. Kiến nghị
Tại Hà Nam, kết cấu rãnh bê tông đúc sẵn đã được cải tiến và ứng dụng làm rãnh thoát nước tại nhiều công trình sửa chữa đường bộ trong năm 2014 như công trình sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường QL37B, ĐT.494C, công trình sửa chữa hư hỏng nền, mặt đường tuyến QL38 đoạn Km72+548- Km84+206 và đã mang lại hiệu quả cao. Sau khi phân tích các ưu, nhược điểm, giá thành và các vấn đề xảy ra trong quá trình thi công, tác giả bài viết kiến nghị các công trình tại những khu vực đặc biệt, khó khăn công tác giải phóng mặt bằng, thời gian thi công nhanh, cần thoát nước mặt đường nên áp dụng rãnh thoát nước đúc sẵn. Tuy nhiên, tại những vị trí cần thiết phải điều chỉnh dốc dọc rãnh, bán kính đường cong quá nhỏ, hoặc vướng mặt bằng, cần điều chỉnh vị trí các công trình trên mặt đất vào lòng rãnh thì vẫn nên sử dụng rãnh đổ tại chỗ để xử lý cục bộ./.
Tài liệu tham khảo
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN6394:1998.
- Dự toán được duyệt công trình Sửa chữa nền, mặt đường Quốc lộ 37B, tỉnh Hà Nam.
