Biện pháp thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn TCVN 8859:2023

Việc nắm vững quy trình thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn là yếu tố then chốt giúp nền móng công trình không bị sụt lún và đạt độ chặt K95, K98 đúng yêu cầu kỹ thuật. Tuy nhiên, thực tế tại công trường thường phát sinh lỗi phân tầng hoặc sai lệch độ ẩm khiến việc nghiệm thu gặp khó khăn. Trong bài viết này, BMT Material sẽ chia sẻ những kinh nghiệm thực tế về sơ đồ lu lèn và kỹ thuật rải đá giúp anh em kỹ sư kiểm soát chất lượng lớp nền bền vững nhất.

1. Tổng quan về thi công cấp phối đá dăm theo tiêu chuẩn TCVN 8859:2023

Để đảm bảo chất lượng công trình và hồ sơ nghiệm thu đúng quy định, việc hiểu rõ các cập nhật trong tiêu chuẩn mới là rất quan trọng. Dưới đây là những nội dung chi tiết về quy chuẩn hiện hành cũng như cách phân loại vật liệu.

1.1. Tiêu chuẩn TCVN 8859:2023

Hiện nay, TCVN 8859:2023 đã chính thức thay thế cho tiêu chuẩn cũ TCVN 8859:2011, trở thành quy chuẩn hiện hành bắt buộc cho công tác thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm tại Việt Nam. Sự thay đổi này nhằm cập nhật các yêu cầu kỹ thuật chi tiết hơn về thành phần hạt và các chỉ số cơ lý.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này rất rộng, bao phủ toàn bộ lớp móng dưới (Subbase) và lớp móng trên (Base) của các dự án đường ô tô, đường cao tốc và sân bay. Việc tuân thủ quy trình thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn theo bộ quy tắc mới giúp đơn vị thi công kiểm soát tốt độ chặt và khả năng chịu lực của nền móng, tránh tình trạng sụt lún không đều sau khi đưa vào vận hành.

Tiêu chuẩn TCVN 8859:2023

1.2. Phân loại cấp phối đá dăm

Dựa trên nguồn gốc cốt liệu và vị trí sử dụng trong kết cấu áo đường, cấp phối đá dăm hiện nay được phân chia rõ rệt thành hai loại chính:

Phân loại theo kích thước (Dmax): Vật liệu cấp phối đá dăm còn được phân loại cụ thể theo kích thước hạt lớn nhất (Dmax), bao gồm ba loại chính là Dmax 37.5 mm, Dmax 25 mm và Dmax 19 mm. Việc lựa chọn sử dụng loại kích cỡ hạt nào phụ thuộc hoàn toàn vào chiều dày thiết kế của lớp cấp phối sẽ rải trên công trường. Thông thường, chiều dày tối thiểu của lớp rải sau khi lu lèn không được nhỏ hơn hai lần kích thước hạt lớn nhất để đảm bảo tính liên kết và cường độ chịu lực của kết cấu móng đường.

Bên cạnh việc chọn đúng chủng loại, kỹ sư hiện trường cần đặc biệt lưu ý đến kích thước hạt lớn nhất để điều chỉnh cao độ rải sao cho phù hợp. Nếu rải lớp móng quá mỏng so với trị số Dmax của vật liệu, các hạt đá lớn sẽ bị máy san đẩy đi, gây ra hiện tượng phân tầng và khiến bề mặt sau khi lu lèn không được bằng phẳng.

Phân loại cấp phối đá dăm

2. Công tác chuẩn bị trước khi thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn

Để đảm bảo chất lượng và tiến độ, khâu chuẩn bị mặt bằng cùng việc kiểm soát nguồn hàng đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Dưới đây là những kỹ thuật cụ thể từ việc xử lý khuôn đường đến lựa chọn vật liệu đạt chuẩn tại nguồn.

2.1. Chuẩn bị lòng đường và khuôn đường

Công việc đầu tiên là tiến hành khôi phục các cọc định vị tim đường và mép đường để xác định chính xác phạm vi rải vật liệu. Khoảng cách cắm cọc định vị trên đoạn đường thẳng là từ 20 mét đến 30 mét, còn đối với các đoạn đường cong, khoảng cách giữa các cọc phải thu ngắn lại từ 10 mét đến 15 mét. Sau đó, kỹ sư cần thực hiện nghiệm thu lại toàn bộ lòng đường về cao độ và chỉ số độ chặt đầm nén. Đối với lớp nền đất hoặc nền móng dưới, độ chặt nghiệm thu bắt buộc phải đạt chỉ số K lớn hơn hoặc bằng 0.95, riêng đối với các lớp móng chịu lực trực tiếp dưới lớp bê tông nhựa, độ chặt yêu cầu phải đạt chỉ số K lớn hơn hoặc bằng 0.98 theo tiêu chuẩn TCVN.

Nếu thi công trên nền mặt đường đá cũ, bề mặt cần được quét dọn sạch bụi bẩn, loại bỏ các hạt đá rời rạc và xử lý tưới nhựa thấm bám với liều lượng từ 0.8 lít đến 1.3 lít nhựa trên một mét vuông để tăng độ kết dính giữa các lớp kết cấu. Trong trường hợp thi công trên nền đất yếu, nhà thầu cần thực hiện các biện pháp xử lý nền móng chuyên dụng bao gồm việc trải lớp vải địa kỹ thuật để phân cách và gia cường, sau đó rải lớp đệm cát với chiều dày theo thiết kế và tiến hành đầm nén đúng quy trình trước khi rải cấp phối đá dăm. Việc thực hiện đúng quy trình thi công tiêu chuẩn ngay từ bước chuẩn bị mặt bằng sẽ hạn chế tối đa việc phải bù vênh quá mức, gây lãng phí vật tư và nhân công cho nhà thầu.

Chuẩn bị lòng đường và khuôn đường

2.2. Lựa chọn vật liệu và kiểm soát tại nguồn

Một vấn đề rất thường gặp tại nhiều công trường hiện nay là cấp phối đá dăm được trộn thủ công bằng máy xúc tại mỏ, dẫn đến tình trạng thành phần hạt không đều, chỗ quá nhiều đá lớn nhưng có chỗ lại quá nhiều bột mịn. Điều này khiến vật liệu bị phân tầng khi rải và độ ẩm không đạt chuẩn. Để khắc phục triệt để lỗi kỹ thuật này, BMT Material đã ứng dụng giải pháp công nghệ cao thông qua hệ thống dây chuyền nghiền sàng hiện đại kết hợp trạm trộn tự động công suất lớn, giúp kiểm soát chất lượng cốt liệu nghiêm ngặt ngay từ nguồn.

Hệ thống trạm trộn tự động của BMT Material vận hành theo cơ chế định lượng điện tử đối với từng nhóm kích cỡ hạt đơn lẻ (đá sạn, cát xay, bột đá). Các phễu cấp liệu lạnh được cài đặt tỷ lệ phần trăm chính xác qua phần mềm máy tính, đảm bảo thành phần cấp phối sau khi qua buồng trộn cưỡng bức luôn bám sát theo đường cấp phối định hướng của tiêu chuẩn TCVN 8859:2023. Quy trình này áp dụng cho cả ba loại kích thước hạt lớn nhất phổ biến bao gồm Dmax 37.5mm, Dmax 25mm và Dmax 19mm.

Sản phẩm từ quy trình sản xuất khép kín này mang lại hai ưu điểm vượt trội cho đơn vị thi công:

• Thành phần hạt ổn định: Các dải hạt được phối trộn theo tỷ lệ chính xác, lượng hạt thoi dẹt và hàm lượng bụi sét được khống chế nghiêm ngặt dưới mức giới hạn cho phép của TCVN 8859:2023. Sự đồng nhất trong từng khối hàng xuất xưởng giúp lớp móng sau khi lu lèn tạo được bộ khung chịu lực chặt chẽ, không bị rỗng.

• Độ ẩm tối ưu: Độ ẩm tốt nhất (Wopt) được trạm tự động phun ẩm và kiểm soát chặt chẽ ngay từ nhà máy với biên độ sai số cho phép cực nhỏ, chỉ dao động trong khoảng từ âm 2% đến dương 1% so với độ ẩm tốt nhất xác định qua thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn (Proctor cải biên). Điều này giúp giảm đáng kể công đoạn tưới nước bổ sung hoặc phơi khô vật liệu tại công trường, từ đó tiết kiệm tối đa thời gian và chi phí vận hành máy móc cho đơn vị thi công.

Khi vật liệu đã đạt độ ẩm chuẩn đồng đều ngay từ lúc đổ xuống lòng đường, quá trình lu lèn sẽ nhanh chóng đạt được hệ số độ chặt nghiệm thu K lớn hơn hoặc bằng 0.95 hoặc K lớn hơn hoặc bằng 0.98, giúp nhà thầu rút ngắn thời gian thi công và đảm bảo chất lượng bền vững cho toàn bộ kết cấu áo đường.

Lựa chọn vật liệu và kiểm soát tại nguồn

3. Quy trình thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn chi tiết

Để lớp móng đạt độ chặt và cao độ chuẩn xác, quy trình hiện trường cần sự phối hợp chặt chẽ giữa máy móc và kỹ thuật. Dưới đây là các bước thi công chi tiết từ khâu vận chuyển đến bảo dưỡng theo đúng quy định hiện hành.

3.1. Bước 1: Vận chuyển và đổ vật liệu

Vật liệu được vận chuyển ra công trường bằng xe ô tô tự đổ có thùng xe sạch sẽ, không lẫn tạp chất. Kỹ thuật viên cần tính toán khoảng cách giữa các đống đổ dựa trên hệ số lèn ép, thông thường dao động từ 1.3 đến 1.4, để đảm bảo đủ khối lượng sau khi san phẳng.

Một lưu ý quan trọng là đối với loại cấp phối đã được trộn ẩm sẵn tại trạm trộn, xe vận chuyển đường dài bắt buộc phải có bạt che phủ kín. Việc này giúp tránh tình trạng vật liệu bị mất nước do gió và nhiệt độ, giữ cho độ ẩm luôn nằm trong giới hạn cho phép khi bắt đầu rải.

Bước 1: Vận chuyển và đổ vật liệu

3.2. Bước 2: San rải vật liệu

Tùy vào tính chất công trình mà nhà thầu sẽ lựa chọn phương án thi công phù hợp. Đối với lớp móng trên của đường cao tốc hoặc sân bay, việc sử dụng máy rải (Paver) là giải pháp tối ưu để đảm bảo độ bằng phẳng tuyệt đối và hạn chế tối đa hiện tượng phân tầng.

Với lớp móng dưới, có thể dùng máy san (Motor Grader) để tiết kiệm chi phí, thực hiện san từ mép thấp dần vào tim đường hoặc ngược lại tùy theo thiết kế siêu cao. Trong suốt quá trình này, cần bố trí công nhân đi theo máy để xử lý ngay các vệt đá bị rời rạc bằng cách cào bỏ đá thô hoặc bổ sung thêm hạt mịn vào những vị trí thiếu hụt.

Bước 2: San rải vật liệu

3.3. Bước 3: Lu lèn - Giai đoạn quyết định

Đây là công đoạn quan trọng nhất để đạt được độ chặt thiết kế. Nguyên tắc lu luôn bắt đầu từ chỗ thấp lên chỗ cao, lu từ mép vào tim đường, vệt bánh lu sau phải đè lên vệt trước từ 20-30cm. Quy trình thực hiện qua ba giai đoạn chính:

• Lu sơ bộ: Sử dụng lu bánh thép tĩnh 8-10 tấn với vận tốc chậm khoảng 1.5 - 2 km/h để ổn định bề mặt sơ bộ.

• Lu lèn chặt: Dùng lu rung trọng tải 14-16 tấn, tăng dần cường độ rung. Số lượt lu cụ thể sẽ dựa trên kết quả thi công thí điểm trước đó, thông thường dao động từ 12-16 lượt. Việc thực hiện đúng kỹ thuật thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn ở bước này sẽ quyết định trực tiếp đến chỉ số độ chặt K98 của công trình.

• Lu hoàn thiện: Sử dụng lu bánh lốp trên 16 tấn để làm kín mặt, xóa các vệt bánh xe và tạo độ phẳng nhẵn cho toàn bộ bề mặt móng.

Bước 3: Lu lèn - Giai đoạn quyết định

3.4. Bước 4: Bảo dưỡng lớp móng

Sau khi hoàn tất việc lu lèn, lớp móng cần được tưới nước giữ ẩm thường xuyên cho đến khi tiến hành thi công lớp phía trên. Trong giai đoạn này, cần hạn chế tối đa các phương tiện không có nhiệm vụ đi lại trên bề mặt để tránh tình trạng đá bị bong bật hoặc hư hỏng kết cấu đã hoàn thiện.

4. Tiêu chuẩn nghiệm thu lớp cấp phối đá dăm (Theo TCVN 8859:2023)

Công tác nghiệm thu là bước cuối cùng để đánh giá chất lượng thi công và làm cơ sở thanh toán cho nhà thầu. Các số liệu thu thập được phải đảm bảo tính trung thực và đúng theo các thông số kỹ thuật mà tiêu chuẩn mới đã quy định.

4.1. Các chỉ tiêu kiểm tra bắt buộc

Việc kiểm định chất lượng tại hiện trường tập trung vào các chỉ số kỹ thuật nhằm đảm bảo khả năng chịu tải lâu dài của mặt đường:

• Độ chặt (K): Thường được kiểm tra bằng phương pháp rót cát hoặc dùng phễu rót cát. Đối với lớp móng trên (Base), yêu cầu độ chặt K phải đạt từ 0.98 trở lên, còn lớp móng dưới (Subbase) yêu cầu K đạt từ 0.95 trở lên.

• Cao độ và kích thước: Phải tiến hành đo đạc bề rộng, chiều dày lớp rải và cao độ thực tế. Các sai số phải nằm trong phạm vi cho phép của bảng tiêu chuẩn kỹ thuật dự án.

• Độ bằng phẳng: Kỹ thuật viên sử dụng thước dài 3 mét để tiến hành kiểm tra dọc và ngang tim đường theo mật độ quy định. Yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 8859:2023 quy định khe hở dưới thước không được vượt quá 5mm ở ít nhất 85% số điểm đo, và tất cả các điểm đo còn lại không có khe hở nào được phép vượt quá 10mm.

• Mô đun đàn hồi (E): Tùy theo yêu cầu cụ thể của từng dự án mà đơn vị tư vấn có thể yêu cầu kiểm tra bằng cần Benkelman hoặc phương pháp tấm ép cứng để xác định khả năng chịu lực thực tế của nền móng.

Các chỉ tiêu kiểm tra bắt buộc

4.2. Tần suất lấy mẫu thí nghiệm

Để đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ khối lượng công việc, tần suất lấy mẫu thí nghiệm tại hiện trường phải tuân thủ nghiêm ngặt theo đúng quy định pháp lý. Đơn vị thí nghiệm và kỹ sư giám sát sẽ tiến hành lấy mẫu kiểm tra độ chặt đầm nén thực tế với tần suất cứ 800 mét vuông diện tích thi công rải cấp phối đá dăm là phải thực hiện kiểm tra tại một vị trí.

Việc thực hiện đúng tần suất lấy mẫu khi thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn giúp chủ đầu tư và tư vấn giám sát có cái nhìn tổng quát về tính đồng nhất của vật liệu trên toàn tuyến. Việc thiếu hụt mẫu hoặc lấy mẫu không đúng vị trí quy định có thể dẫn đến rủi ro hồ sơ bị bác bỏ khi kiểm toán công trình. Do đó, cán bộ kỹ thuật hiện trường cần ghi chép nhật ký thi công đầy đủ, đánh dấu các vị trí đã lấy mẫu để dễ dàng đối chiếu với sơ đồ hoàn công sau này.

Tần suất lấy mẫu thí nghiệm

5. Các lỗi thường gặp khi thi công cấp phối đá dăm và cách khắc phục

Trong thực tế thi công, dù chuẩn bị kỹ lưỡng vẫn có thể phát sinh những lỗi kỹ thuật gây ảnh hưởng đến chất lượng nghiệm thu. Việc nhận diện sớm các dấu hiệu bất thường giúp nhà thầu có phương án xử lý kịp thời, tránh việc phải bóc dỡ làm lại gây tốn kém.

5.1. Hiện tượng phân tầng

Hiện tượng này rất dễ nhận biết bằng mắt thường tại hiện trường khi các hạt đá thô kích thước lớn tập trung lại một chỗ, thiếu hẳn thành phần hạt mịn liên kết, tạo ra những lỗ rỗng cục bộ trên bề mặt kết cấu. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng này thường do việc đổ đống vật liệu quá cao tại công trường hoặc máy san gạt qua lại quá nhiều lần khiến các hạt lớn bị lực đẩy từ lưỡi ben văng ra xa. Bên cạnh đó, nếu cốt liệu đầu vào tại mỏ không được phối trộn đồng đều từ trước cũng là yếu tố trực tiếp gây ra sự mất cân bằng này.

Để khắc phục triệt để lỗi kỹ thuật trên, giải pháp chuyển đổi cốt lõi của BMT Material là cung cấp dòng sản phẩm cấp phối đá dăm được sản xuất hoàn toàn từ dây chuyền nghiền sàng khép kín kết hợp trạm trộn tự động, đảm bảo độ đồng nhất tuyệt đối của dải hạt ngay từ khâu xuất xưởng.

Đồng thời, khi đưa vật liệu về công trường, đơn vị thi công cần kết hợp biện pháp thay thế phương pháp san gạt thủ công bằng việc ưu tiên sử dụng máy rải chuyên dụng để cấp phối được phân bổ đều, giữ nguyên cấu trúc hạt tiêu chuẩn và ngăn chặn hiện tượng tách rời giữa hạt thô và hạt mịn trong suốt quá trình thi công.

Hiện tượng phân tầng

5.2. Hiện tượng cao su bề mặt

Cao su bề mặt là lỗi khá nghiêm trọng khi bề mặt lớp móng có dấu hiệu đàn hồi, phập phồng dưới bánh lu. Nguyên nhân thường gặp là do độ ẩm của đá vượt quá mức cho phép (vượt quá độ ẩm tốt nhất) hoặc do nền đất bên dưới đang bị bão hòa nước, không đủ độ cứng để làm điểm tựa cho lớp móng trên. Giải pháp triệt để là phải dừng lu lèn, cho máy xới tơi lớp đá để phơi khô nếu nguyên nhân do độ ẩm cao.

Trong trường hợp nền đất bên dưới quá yếu, bắt buộc phải đào bỏ và thay thế bằng vật liệu khác chắc chắn hơn. Việc kiểm soát tốt quy trình thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn sẽ giúp bạn loại bỏ các rủi ro này, đảm bảo lớp móng đạt độ chặt đồng nhất trên toàn bộ diện tích.

6. Tại sao dự án trọng điểm chọn cấp phối đá dăm BMT Material?

Việc lựa chọn đơn vị cung ứng vật liệu uy tín quyết định trực tiếp đến hiệu quả kinh tế và chất lượng lâu dài của toàn bộ công trình. BMT Material hiện là cái tên được nhiều nhà thầu ưu tiên lựa chọn cho các dự án hạ tầng lớn nhờ những thế mạnh rõ rệt về năng lực cung ứng và quy trình kiểm soát kỹ thuật khắt khe.

Dưới đây là những lý do chính khiến các đơn vị thi công tin dùng sản phẩm từ BMT Material:

• Năng lực sản xuất lớn: Hệ thống trạm nghiền hiện đại có công suất cao, sẵn sàng đáp ứng tiến độ thi công thần tốc của các dự án trọng điểm như đường cao tốc hay sân bay.

• Chất lượng kiểm soát tự động: Cốt liệu được nghiền 100% từ đá nguyên khai qua dây chuyền khép kín, đảm bảo thành phần hạt và chỉ số cơ lý đạt chuẩn TCVN 8859:2023.

• Đối tác tin cậy: Khẳng định uy tín thông qua việc cung cấp vật liệu cho các dự án yêu cầu kỹ thuật đặc biệt như sân bay Tân Sơn Nhất và Hầm Thủ Thiêm.

Chính nhờ sự chỉn chu từ khâu sản xuất, quy trình thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn tại công trường trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn. Việc vật liệu đã được kiểm soát độ ẩm và thành phần hạt ngay tại nhà máy giúp nhà thầu dễ dàng đạt được độ chặt thiết kế mà không tốn nhiều công sức xử lý hiện trường. Đây là minh chứng rõ nhất cho chất lượng và độ tin cậy của vật liệu BMT trên thị trường hạ tầng giao thông hiện nay.

Tại sao dự án trọng điểm chọn cấp phối đá dăm BMT Material?

Việc tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thi công cấp phối đá dăm tiêu chuẩn theo TCVN 8859:2023 là yếu tố then chốt để đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực cho mọi công trình giao thông. Từ việc lựa chọn nguồn vật liệu đồng nhất tại nhà máy đến kỹ thuật lu lèn chuẩn xác trên hiện trường. Để tối ưu hóa chi phí và đảm bảo tiến độ cho dự án, hãy liên hệ ngay với BMT Material để được tư vấn giải pháp vật liệu và kỹ thuật thi công chuyên sâu nhất.

Công ty Cổ phần Sản xuất và Kinh doanh Vật liệu Xây dựng BMT là nhà cung cấp cốt liệu xây dựng (đá dăm, cát nghiền, đá mi) chuyên nghiệp, hoạt động theo mô hình B2B, tập trung cung ứng số lượng lớn cho các dự án hạ tầng trọng điểm quốc gia như cao tốc, sân bay và hầm.

Fanpage: https://www.facebook.com/BMTVLXD

Website: https://www.bmt-material.vn/

Số điện thoại: 028 3636 8772

Địa chỉ: Số 19 đường 30, phường An Khánh, Thành phố Hồ Chí Minh