Mở rộng một con đường đang khai thác là ghép thêm một dải kết cấu mới vào bên cạnh kết cấu cũ sao cho hai phần làm việc như một: cùng cao độ, cùng dốc ngang, lún gần như nhau, và vệt nối giữa chúng không trở thành vết nứt dọc. Muốn vậy phải khảo sát kết cấu cũ trước, cắt bỏ phần mép yếu, giật cấp các lớp để lớp mới gối lên lớp cũ, xử lý nền phần mở rộng, và thường phủ một lớp mặt liền trên toàn bề rộng.
Mở rộng nghe đơn giản hơn làm mới vì "đã có sẵn một nửa", nhưng người làm nghề đều biết đây là loại việc khó. Phần cũ đã lún xong sau nhiều năm, phần mới thì bắt đầu lún; vật liệu cũ và mới khác nhau; xe vẫn chạy sát bên công trường. Bài viết đi qua các vấn đề kỹ thuật riêng của mở rộng mặt đường. Việc đánh cấp nền khi đắp áp vào mái nền cũ đã được nói trong danh mục nền đường; ở đây tập trung vào kết cấu áo đường và vệt nối.
Vì sao vệt nối là chỗ yếu nhất
Có ba lý do khiến ranh giới giữa phần đường cũ và phần mở rộng hay nứt. Thứ nhất là lún lệch: nền dưới phần cũ đã chịu tải nhiều năm, đã cố kết; nền dưới phần mới, kể cả khi đắp đúng kỹ thuật, vẫn tiếp tục lún thêm một lượng nhỏ. Hai phần lún khác nhau thì mặt đường liền phía trên bị kéo, uốn tại ranh giới.
Thứ hai là độ cứng khác nhau: kết cấu cũ có thể là móng đá dăm nước, móng cấp phối đã bị nhiễm bẩn, mặt nhựa đã già hoá cứng giòn; kết cấu mới là cấp phối đá dăm và bê tông nhựa mới. Dưới bánh xe, hai phần võng xuống khác nhau, tạo chuyển vị tương đối lặp đi lặp lại tại ranh giới.
Thứ ba là mặt tiếp xúc kém: nếu chỉ rải lớp mới áp vào mép cắt đứng của lớp cũ, hai bên chỉ chạm nhau trên một mặt phẳng thẳng đứng, không có liên kết. Nước len vào khe này, xuống tới móng. Cộng ba yếu tố lại, vệt nối dọc thường xuất hiện sau một thời gian ngắn nếu không có biện pháp riêng.
Khảo sát kết cấu cũ trước khi thiết kế phần mở rộng
Không thể nối tốt với một thứ mình không biết. Trước khi quyết định kết cấu phần mở rộng, cần biết bên dưới mặt đường cũ có gì và còn tốt tới đâu:
- Đào hố kiểm tra hoặc khoan lấy mẫu tại mép đường cũ, ghi lại chiều dày và loại vật liệu từng lớp, độ ẩm, mức nhiễm bẩn.
- Đo cường độ hoặc độ võng mặt đường cũ để đánh giá sức chịu tải còn lại, từ đó quyết định phần cũ có cần tăng cường hay không.
- Quan sát và lập bản đồ hư hỏng mặt đường cũ: nứt, lún vệt bánh, ổ gà, vá chắp; ghi đặc biệt tình trạng mép đường, nơi thường xuống cấp nhất.
- Đo cao độ mặt đường cũ, cao độ nền nhà, cổng, cống, rãnh hai bên để biết có được phép nâng cao độ không.
- Xác định công trình ngầm và cột điện, cây xanh trong phạm vi mở rộng.
Kết quả khảo sát quyết định mọi thứ tiếp theo: kết cấu phần mở rộng phải tương thích với phần cũ về độ cứng và cao độ lớp, phần cũ cần bù vênh hay tăng cường, và phương án tổ chức giao thông. Bỏ qua khảo sát, chỉ "làm thêm cho bằng" là cách nhanh nhất để có một vết nứt dọc chạy suốt tuyến.
Trình tự nối kết cấu cũ và mới theo nguyên lý
Chi tiết cụ thể theo thiết kế, nhưng khung trình tự phổ biến như sau:
- Cắt mép mặt đường cũ bằng máy cắt thành đường thẳng, lùi vào trong qua phần mép đã nứt vỡ, yếu; không giữ lại mép lởm chởm.
- Đào bỏ phần lề cũ và vật liệu mép yếu tới cao độ đáy kết cấu phần mở rộng, xử lý nền theo thiết kế (đánh cấp, thay đất, gia cố nếu đất yếu).
- Giật cấp các lớp kết cấu cũ: mỗi lớp móng, lớp mặt của phần cũ được cắt lùi vào một khoảng so với lớp dưới, tạo thành bậc thang để lớp mới gối lên lớp cũ thay vì chỉ áp vào mặt đứng.
- Thi công các lớp móng phần mở rộng, chiều dày và chất lượng ít nhất tương đương phần cũ ở cùng cao độ; lu kỹ sát mép tiếp giáp bằng thiết bị phù hợp.
- Quét sạch và tưới dính bám lên mặt cắt đứng và mặt bậc của kết cấu cũ trước khi rải lớp mới áp vào.
- Bù vênh mặt đường cũ để đưa về đúng dốc ngang thiết kế, nhất là khi phần mở rộng làm thay đổi tim đường.
- Đặt lưới chống nứt vắt qua vệt nối nếu thiết kế yêu cầu, rồi rải lớp mặt liền trên toàn bề rộng, sao cho mối nối của lớp trên cùng không trùng với vệt nối của các lớp dưới.
Nguyên tắc so le mối nối là cốt lõi: các vệt nối của từng lớp lệch nhau theo phương ngang, để không có một mặt phẳng yếu xuyên suốt từ móng lên mặt. Khi có thể, vệt nối nên tránh nằm đúng dưới vệt bánh xe, nơi chịu tải lặp nhiều nhất.
Những vấn đề kỹ thuật riêng của mở rộng
Nước bị nhốt trong móng cũ. Nhiều đường cũ có móng thoát nước ra phía lề. Khi mở rộng bằng móng mới chặt hơn, ít thấm hơn, nước thấm vào móng cũ không còn đường ra, bị nhốt lại như trong bồn tắm, làm móng cũ mềm đi và mặt đường phần cũ hỏng nhanh hơn trước. Thiết kế cần bố trí đường thoát nước cho móng cũ, chẳng hạn rãnh ngầm hoặc lớp thoát nước dưới phần mở rộng.
Lún lệch trên đất yếu. Ở vùng đất yếu, phần mở rộng có thể lún nhiều hơn phần cũ đáng kể. Khi đó xử lý nền phần mở rộng là bắt buộc, có khi phải chờ lún, và lưới gia cường vắt qua ranh giới giúp phân bố biến dạng. Nền đắp mở rộng còn kéo theo lún thêm một phần cho mép nền cũ bên cạnh.
Mở rộng một bên hay hai bên. Mở rộng về một bên làm tim đường dịch chuyển, phải bù vênh lại toàn bộ mặt cắt để có dốc ngang đúng. Mở rộng đều hai bên giữ tim, nhưng tạo hai vệt nối và phải làm việc ở cả hai phía có nhà dân.
Nâng cao độ hay không. Nếu phủ lớp mặt mới lên phần cũ, cao độ đường tăng lên. Ở khu dân cư, việc này làm nước từ đường chảy vào nhà, cổng thấp hơn mặt đường. Khi không được nâng, phải cào bóc phần cũ trước khi phủ, hoặc đào khuôn làm lại toàn bộ.
Tổ chức giao thông. Phần lớn việc mở rộng làm trong khi xe vẫn chạy trên phần cũ. Rào chắn ngăn cách, biển báo giảm tốc, người cảnh giới, đèn ban đêm, và không để hố đào sát mép làn xe chạy qua đêm khi không có rào chắc chắn là các yêu cầu tối thiểu.
Các kiểu hư hỏng ở vệt nối và nguyên nhân thường gặp
Khi đi kiểm tra một đoạn đường đã mở rộng, hình dạng hư hỏng ở vệt nối thường cho biết nguyên nhân:
| Hư hỏng nhìn thấy | Nguyên nhân hay gặp | Hướng xử lý |
|---|---|---|
| Vết nứt dọc thẳng, mảnh, chạy dọc đúng ranh giới | Mặt tiếp xúc kém, không tưới dính bám, mối nối các lớp trùng nhau | Trám kín sớm; theo dõi mở rộng |
| Nứt dọc kèm một bên lún thấp hơn | Lún lệch giữa phần mới và cũ, nền phần mở rộng chưa xử lý đủ | Khảo sát nền; bù lún, có khi làm lại phần mở rộng |
| Nứt dạng mạng ở phần cũ sát vệt nối | Móng cũ ngậm nước do bị nhốt, phần cũ không được tăng cường | Xử lý thoát nước, tăng cường kết cấu phần cũ |
| Mép phần mở rộng sụt, vỡ | Lu thiếu ở mép, thiếu lề đỡ hoặc bó vỉa | Làm lại mép và lề gia cố |
| Gờ hoặc bậc nhỏ tại vệt nối | Sai cao độ giữa hai phần, bù vênh không đủ | Cào bóc và phủ lại cho êm thuận |
Vết nứt dọc mảnh xuất hiện sớm chưa hẳn là thảm hoạ, nhưng phải trám kín ngay để nước không xuống móng. Nứt kèm lún hoặc mở rộng nhanh là dấu hiệu vấn đề ở nền, cần đánh giá kỹ hơn.
Mở rộng đường xóm, đường vào xưởng: phiên bản nhỏ của cùng bài toán
Ở quy mô nhỏ, câu chuyện thường là: đường bê tông hay đường nhựa rộng vài mét, nay muốn thêm một hai mét cho xe tải tránh nhau. Cách làm hay gặp là đổ thêm một dải bê tông hoặc rải thêm một dải đá rồi láng nhựa sát mép cũ. Vài tháng sau, dải mới lún xuống hoặc tách ra, tạo khe dọc đọng nước.
Nguyên tắc vẫn giữ nguyên ở quy mô nhỏ: bóc lề cũ tới đất tốt, đầm nền phần mở rộng kỹ từng lớp mỏng, lớp móng phần mới ít nhất bằng phần cũ, cắt thẳng mép cũ, và nếu là đường bê tông thì liên kết tấm mới với tấm cũ bằng thanh thép neo theo thiết kế hoặc bố trí khe hợp lý. Với đường nhựa, phủ một lớp mặt liền trên toàn bề rộng sau khi mở rộng sẽ bền hơn nhiều so với chỉ vá thêm dải bên cạnh.
Khi mở rộng chạm tới đất nhà dân, ranh giới đất và việc hiến đất phải được thống nhất bằng văn bản trước khi thi công; nhiều công trình nhỏ phải dừng giữa chừng vì tranh chấp vài chục centimet.
Câu hỏi thường gặp
Có thể mở rộng đường mà không phải phủ lại mặt đường cũ không?
Có thể, nếu mặt cũ còn tốt, đúng cao độ và dốc ngang phù hợp với phần mới. Khi đó vệt nối cần được làm kỹ và trám kín. Tuy nhiên phủ một lớp mặt liền trên toàn bề rộng giúp che vệt nối của các lớp dưới, đồng đều mặt đường và thường bền hơn.
Vì sao phải cắt bỏ mép đường cũ đang còn dùng được?
Mép đường cũ thường là phần yếu nhất: móng thiếu chặt, mặt nhựa nứt vỡ, đã ngấm nước nhiều năm. Nếu nối phần mới vào mép này, vệt nối nằm đúng trên vùng yếu. Cắt lùi vào tới phần còn tốt tạo mặt tiếp xúc chắc và thẳng.
Lưới chống nứt có ngăn được nứt dọc ở vệt nối không?
Lưới giúp phân tán ứng suất, làm chậm và giảm vết nứt lan lên mặt, nhưng không thay được việc xử lý nền và nối lớp đúng. Lưới phải đặt đúng vị trí, căng phẳng, dính bám tốt với lớp dưới. Nếu nền phần mở rộng còn lún nhiều, lưới không giải quyết được.
Mở rộng đường có cần chờ nền phần mới lún không?
Trên đất tốt và nền đắp mỏng, phần lớn lún diễn ra trong thi công, có thể làm mặt sau khi nghiệm thu. Trên đất yếu hoặc đắp cao, phần mở rộng cần xử lý nền và thường cần chờ, quan trắc lún trước khi làm lớp mặt liền với phần cũ.
Làm sao giữ an toàn khi vừa mở rộng vừa cho xe chạy?
Cần rào chắn chắc chắn giữa làn xe chạy và khu đào, biển báo giảm tốc từ xa, người cảnh giới ở chỗ máy ra vào, đèn ban đêm và không để hố đào sâu sát làn xe qua đêm. Phương án tổ chức giao thông phải được cơ quan quản lý đường chấp thuận theo quy định hiện hành.
Mở rộng một bên thì tim đường và vạch kẻ thay đổi thế nào?
Tim đường dịch về phía mở rộng một nửa bề rộng thêm vào. Dốc ngang mặt cắt phải được làm lại quanh tim mới bằng bù vênh, và vạch kẻ được sơn lại theo tim mới. Nếu không bù vênh, mặt đường sẽ có dốc ngang lệch, đọng nước ở một bên.