淺析機場剛性跑道道面病害成因及維修方案

范金鵬

摘 ? 要：目前我國機場跑道大多是以混凝土為主的剛性道面，在長期運行下，道面極易發(fā)生各類病害，直接影響到飛機起降安全，需要對道面進行快速修復。本文從罩面修復、裂縫處理、換板修復三種常規(guī)維修的角度出發(fā)，分析造成各類病害的原因，并對維修方法和質量控制措施進行了簡要的分析研究。

關鍵詞：跑道道面 ?病害成因 ?維修質量控制

中圖分類號：U418 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）02（b）-0055-02

隨著機場建設規(guī)模日益增大，對機場跑道要求也不斷增高。由于國內機場規(guī)劃建設原因，多數(shù)一直處于單跑道運行狀態(tài)，長期運行的跑道道面產生不同程度病害，為保證運行安全，在不影響航班正常運行的前提下，常需要對跑道進行快速修復。這就需要分析各類病害原因，重視維修的方法和質量控制措施的研究，本文從機場跑道道面常見的三種維修方式展開論述。

1 ?罩面修復

混凝土跑道表面積大，易受地表地下環(huán)境影響，道面施工完成之初，混凝土表面局部偶發(fā)起砂、起灰、空鼓等病害，影響道面耐磨性、抗?jié)B性、強度，降低了跑道的使用壽命，產生的碎粒甚至會影響飛機的起降滑行安全。

1.1 病害成因

（1）水灰比過大。水灰比過大會造成混凝土凝結過程中的泌水現(xiàn)象，保水性下降，隨著游離水分的蒸發(fā)，水泥漿中產生過多毛細孔，降低了密實性，直接影響水泥石漿體的強度。

（2）混凝土原材料不合格。集料含泥量過大，集料級配含有少量細砂，水泥的選擇不符合設計要求等也會造成泌水，阻礙混凝土的凝結，造成此類病害。

（3）施工原因。澆筑混凝土之前淋水造成積水;局部過振造成泌水離析;混凝土表層收光過早，阻斷泌水通道，在光面下形成泌水層，收光過晚，擾動水泥膠凝體結構，影響強度增長過程;養(yǎng)護時間措施不到位等都會產生起皮、起砂、空鼓等病害。

1.2 施工工藝流程

鑿除病害層→打磨棱角過大部分→清理界面→涂刷水泥漿→面層修復→養(yǎng)護。

1.3 質量控制措施

（1）采用經驗證有效的高性能復合材料，粘結力、抗壓、抗折、抗?jié)B等性能應滿足修復要求，具有耐磨、無收縮無老化的材料特點，并且要求早期強度高、凝固快，能滿足快速修補的通航需求。

（2）面層修復前將舊基面的灰塵、油脂、松散顆粒等影響粘接的物質清除干凈，必要時對原混凝土面做鑿毛或銑刨處理，并將基面灑水浸潤，但不能留有明水。

（3）嚴格按復合材料要求配比進行拌合，拌合時間和刮抹時間符合產品要求。

（4）表面修補完成初凝硬化以后，便可灑水養(yǎng)護，水壓要適當，防止表層漿液被水沖走影響強度;空氣干燥、氣溫較高時采取覆蓋養(yǎng)生措施，一般養(yǎng)護3～4h即撤離剩余材料，開放通航。

2 ?裂縫處理

國內機場跑道多采用剛性道面，長期運行過程中，面層的局部經常出現(xiàn)不同程度的龜裂、縱向橫向斜向裂縫、交叉裂縫等病害，這些裂縫的長期存在會降低跑道壽命，甚至影響飛行安全，因此需要對病害進行及時處理。

2.1 病害成因

（1）水泥水化熱反應。混凝土完成初的1～2d內，由于混凝土的抗拉強度較低，內部發(fā)生水化熱反應更加大了混凝土的內外溫差，溫差引起的應力超過混凝土的抗拉強度極限，由細小開裂發(fā)展為斷裂。

（2）混凝土原材料堿含量、混凝土的級配、配合比等都會對混凝土的凝結過程和凝結強度產生影響。

（3）地基不均勻沉降。由于土方工程施工中壓實前的最佳含水量控制不佳，或地質條件引起局部不均勻沉陷，混凝土板脫空翹曲，使板下失去支撐，進而斷裂產生裂縫。

（4）施工作業(yè)不規(guī)范。振搗時集料分布不均，振搗不實會造成凝結固化后受力不均造成裂縫;養(yǎng)護不到位，沒有采取苫蓋措施，造成水分蒸發(fā)過快，道板出現(xiàn)假凝現(xiàn)象，形成裂縫，此外，切縫不及時也會造成裂縫的產生[1]。

2.2 處理方法

（1）嵌縫膠填補。跑道邊角不受飛機降落沖擊的部位用聚氨酯膠進行嵌縫處理，首先用高壓水沖洗，壓縮空氣將縫吹凈，嵌縫材料用壓力設備進行灌注，在嵌縫材料表干前封閉交通。

（2）擴縫粘接。對于跑道長時間受力產生的縱向橫向裂縫，以及道板上較大的邊角裂縫，需要將裂縫周圍松動混凝土塊、碎石等鑿除清理干凈，沿裂縫方向鑿成V型剖面，接觸面要做鑿毛處理，提高粘結強度。修補材料采用快硬水泥，將縫隙灌滿填實，抹平養(yǎng)護。

（3）高壓注漿。由于基層或地基的不均勻沉降，道面與基層之間產生脫空、沉陷現(xiàn)象，從而引起的道面裂縫。應首先對基層或地基進行加固處理，使用鉆機在道面上按梅花型布置鉆孔，根據(jù)情況鉆至下基層或地基，高壓灌注超細高強度的高性能水泥漿，待強度達到設計要求后再進行裂縫的修復[2]。

2.3 質量控制措施

（1）填縫材料對裂縫的控制至關重要，聚氨酯嵌縫膠、快硬水泥等材料的選擇要符合設計要求，對其性能進行嚴格檢驗。

（2）嵌縫或填縫施工前要保證縫槽處于清潔干燥的狀態(tài)，雨天或有潮氣時不應進行填縫施工。

（3）施工過程要及時清除在道板上灑溢的填縫料。

3 ?換板修復

混凝土跑道在長時間運行的情況下，經常受飛機降落沖擊的著陸區(qū)容易發(fā)生板塊碎裂。這類板塊碎裂一般是在非角隅處產生貫穿板厚的交叉裂縫，板塊形成4塊以上的碎塊，承載能力大大降低，嚴重威脅飛機的起降安全，需要及時進行換板修復。

3.1 病害成因

（1）混凝土強度未能達到設計要求。由于混凝土材料或施工不規(guī)范等原因造成混凝土板的強度低于設計要求，使用初期出現(xiàn)局部道板的碎裂。

（2）混凝土耐久性差。機場道面在使用年限內，受輪載和氣候等因素的長期反復作用，道面結構的整體或局部出現(xiàn)疲勞損壞和塑性變形，這都是由于混凝土耐久性未能達到設計要求。

（3）基層強度不夠?；鶎邮堑烂娼Y構的承重部分，主要承受機輪荷載的豎向力，并將面層傳遞下來的荷載擴散到墊層或土基上，因此，基層的強度和剛度不合格，沒有足夠的水穩(wěn)性和抗凍性，都會導致面層的損壞。

3.2 施工工藝流程

接縫切割擬維修板塊→混凝土破拆→基礎處理，放置鋼筋網片→混凝土攪拌、澆筑成型→收面→板塊接縫切割→道面刻槽→清縫、灌縫。

3.3 質量保證措施

（1）由于換板作業(yè)為不停航施工，要嚴格按照不停航施工相關規(guī)范作業(yè)。施工前要逐級開展技術交底，制定主要風險分析及應對方案。

（2）利用破碎錘對已切割板塊進行全深度破除。破除順序宜從中心向四周，配合人工避免破碎錘力度過大造成相鄰板塊混凝土啃邊、掉角等。如果基礎水穩(wěn)層已經松散，則加深開挖深度，一般加深5～8cm，并用油氈隔離。

（3）嚴格控制材料質量。石子、鋼筋、水泥提前進場后，向第三方實驗室送檢施工材料，檢測材料抗壓、抗折等關鍵指標性能及材料達到強度的時間，確保滿足施工要求。攪拌材料石子、AB料全部裝袋稱重，控制材料用量。

（4）混凝土澆筑完畢自然養(yǎng)護1h左右可進行接縫切割，恢復板塊原有伸縮狀態(tài);灌縫料進行灌縫，保證縫內膠液填滿，并使膠液略低于道面呈“U”型[3]。

（5）為避免施工對機場運行造成影響，確保重新澆筑的混凝土強度能夠承受飛機荷載，保證每日施工時間不低于7h，開航前，使用混凝土強度回彈儀對修補板塊進行強度測試，確保數(shù)值滿足開放條件。

4 ?結語

機場跑道道面在長時間使用過程中難免會出現(xiàn)各類病害，跑道的及時修復是場道運行中的常規(guī)工作，根據(jù)病害的發(fā)生程度如何及時、恰當?shù)剡x取相應的維修方法，需要建立一套科學的評定方法，這也是跑道維修工作需要進一步總結提煉的關鍵步驟。

參考文獻

[1] 程旭日.淺析機場剛性混凝土道面裂縫的成因及防治[J].福建建設科技，2000（4）：26-28.

[2] 許雪芹.機場到面質量評定與維修[J].建設科技，2011（7）：87.

[3] MH5006-2015民用機場飛行區(qū)水泥混凝土道面面層施工技術規(guī)范[S].