灌縫技術(shù)在機(jī)場道面施工中的應(yīng)用研究

趙紅武

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西太原 030013）

0 引言

機(jī)場道面直接受到航空載荷和周圍的氣候條件的雙重影響，在二者的反復(fù)作用下，跑道表面將發(fā)生不同程度的劣化、損壞或損壞，嚴(yán)重地影響了跑道的運營安全、使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。為了恢復(fù)其正常的使用性能，延長跑道的使用壽命，保證飛機(jī)的安全，需要對機(jī)場道面進(jìn)行灌縫施工，確保缺陷及時修復(fù)，保證道面的安全性和穩(wěn)定性。水泥混凝土機(jī)場道面灌縫是一項必不可少的工序，隨著清縫、灌縫機(jī)械、專用灌縫材料的使用，其工作效率和質(zhì)量得到了明顯的改善。

1 機(jī)場道面的接縫形式

機(jī)場道面混凝土工程就是用水泥混凝土作為機(jī)場道面，也就是俗稱的剛性機(jī)場道面。由于它的傳荷能力強(qiáng)，對水、航油、除冰劑的抗蝕能力強(qiáng)，使用壽命長，因此在目前的機(jī)場道面設(shè)計與施工中得到了廣泛的應(yīng)用。與瀝青機(jī)場道面不同，混凝土的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐用性都很好，而且維修起來也更加方便。但它也有一些缺陷，比如：水泥混凝土機(jī)場道面接縫多，平整度差，而且接縫設(shè)計、施工或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，容易出現(xiàn)唧泥、錯臺、裂縫等，嚴(yán)重影響了飛機(jī)的起降、滑行和乘坐舒適性；此外，其施工速度較慢，鋪筑完成后需要一段時間的維護(hù)，無法馬上投入使用；在機(jī)場道面破損的情況下，維修比較困難，抗超載能力差，前期投資大。針對上述問題，需要進(jìn)行詳細(xì)地分析，以保證能夠得到科學(xué)地解決。機(jī)場道面是多片鋼板之間通過不同的接縫相互結(jié)合而成，其寬度為20倍左右。但是，由于接縫是道面最脆弱的地方，所以在機(jī)場場道工程中接縫的施工是一個不容忽視的問題，它的施工質(zhì)量將直接關(guān)系到道面的使用性能、整體強(qiáng)度和使用壽命。在進(jìn)行機(jī)場道面水泥混凝土工程質(zhì)量管理工作中施工全過程是復(fù)雜的，涉及多個環(huán)節(jié)、多個工序。為保證相關(guān)工程的有效、平穩(wěn)地進(jìn)行，滿足工程建設(shè)的實際需求。該技術(shù)的應(yīng)用對今后同類機(jī)場的機(jī)場道面灌縫技術(shù)具有一定的指導(dǎo)意義。道面接縫以縱向定位縫線和橫向定位縫線為主。對水平方向的假縫，在傳力桿的作用下，在澆注完畢后，可以產(chǎn)生橫縫。而沒有施加傳力桿的位置，多見于其他橫縫。對縱向位置的企口縫，采用傳力桿的方法可以很好地適應(yīng)跑道縱向的縫合；不受傳力桿影響的企口縫，則主要適用于其他縱縫。

2 機(jī)場道面混凝土施工要領(lǐng)

2.1 混凝土攪拌和易性

在機(jī)場道面混凝土施工中應(yīng)充分考慮攪拌劑的和易性，以保證施工作業(yè)的順利進(jìn)行，并有效地提高了整體的施工質(zhì)量。而在具體工程中應(yīng)從加強(qiáng)水泥漿料的質(zhì)量控制入手。通過對水泥漿料的配比進(jìn)行控制，使其摻入的水泥漿能滿足工程的實際要求。同時加強(qiáng)對水泥漿液濃度的控制，可以有效地防止?jié){液的流漿、離析，提高工程的整體質(zhì)量。因此，在設(shè)計水泥漿料時應(yīng)按混凝土強(qiáng)度與耐久性的要求進(jìn)行設(shè)計。同時加強(qiáng)控制水泥混凝土的含砂率、選用合適的灰砂比、加強(qiáng)水量、水泥用量控制等措施，使混凝土拌合物的流動性達(dá)到最優(yōu)，并具有良好的粘聚性和保水性。通過對混凝土種類、混凝土的特性進(jìn)行強(qiáng)化，確保工程的順利進(jìn)行。在整個生產(chǎn)工藝中還應(yīng)充分考慮外加劑的加入，提高混凝土的流動性，減少其滲透性和耐用性。

2.2 混凝土強(qiáng)度

在機(jī)場水泥混凝土機(jī)場道面工程中通過強(qiáng)化混凝土強(qiáng)度控制，可以有效地提高其耐用性，提高其使用壽命，提高其整體施工質(zhì)量。同時在控制混凝土強(qiáng)度時應(yīng)加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、水灰比、水泥等級、溫度、濕度等方面的管理，以提高工程的整體質(zhì)量。通過強(qiáng)化活性成分的強(qiáng)度控制，選用高等級的原料進(jìn)行配比，可以有效地提高混凝土的強(qiáng)度。隨著水灰比的減小，水泥具有較高的強(qiáng)度和較強(qiáng)的結(jié)合能力，使其強(qiáng)度更符合規(guī)范。水化反應(yīng)是混凝土工程中常見的一種現(xiàn)象，其主要原因是溫度降低到一定程度，導(dǎo)致混凝土中的水分發(fā)生凝固。但由于水泥粒子不能與冰發(fā)生交互作用，因而限制了其強(qiáng)度的發(fā)展。如果在合適的濕度下，水泥的水化是可以進(jìn)行的。如果混凝土的含水量達(dá)不到要求，就會出現(xiàn)脫水和脫水的情況，影響水泥的水化。

2.3 混凝土的耐久性

加強(qiáng)對混凝土的耐久性控制，可以有效地提高整體的施工質(zhì)量，保證其使用功能和外觀的完整性，提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性。在實際工作過程中要充分考慮到混凝土的耐久性對整個工程的影響，并對機(jī)場的使用造成的影響，采取更為高效的方法，全面提高其整體的施工質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計時應(yīng)充分考慮其壽命、工程環(huán)境等諸多客觀因素，強(qiáng)化設(shè)計，提高其耐用性。在正常的維護(hù)環(huán)境下，不會發(fā)生混凝土的老化、鋼筋的腐蝕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和外觀。因此，在進(jìn)行機(jī)場水泥混凝土機(jī)場道面工程時應(yīng)充分考慮其抗?jié)B、防凍、防腐蝕等特性，并加強(qiáng)對其施工過程的監(jiān)控，以提高整體施工質(zhì)量。

3 機(jī)場道面灌縫技術(shù)要點

3.1 灌縫技術(shù)施工條件

在道面施工中采用的灌縫技術(shù)是在混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行的，在施工時應(yīng)充分考慮氣候、水文等因素對灌縫材料的固化影響，保證施工溫度在5℃以上。在實施機(jī)場道面灌縫技術(shù)之前，必須清理機(jī)場道面上的雜物，保證工程工地的干凈。開工前，施工單位根據(jù)設(shè)計圖紙、合同、設(shè)備及工程條件編制施工方案，另外施工單位對各技術(shù)人員和現(xiàn)場施工人員進(jìn)行全面的安全技術(shù)交底，同時施工前須對現(xiàn)場平面和高程控制樁進(jìn)行測量校核，確保測量精度符合技術(shù)規(guī)范的要求。補(bǔ)縫時應(yīng)對接縫進(jìn)行徹底地清理，清除殘留的殘渣。由于混凝土長時間地澆注，造成了接縫部位的大量沉淀，形成了很強(qiáng)的固結(jié)，給工程的清理帶來了困難。在本工程施工中采用高壓水炮清洗接頭，并采用鋼絲刷清除個別不牢固的部位。在清理完縫線后，將黏合部位的灰塵和積水排出，保證接縫部位的干燥。對灌縫工程施工，由于天氣因素的影響，應(yīng)盡量避免在雨天進(jìn)行工程，以免雨水對填縫劑造成不利的影響。

3.2 混凝土拌和

加強(qiáng)混凝土的配比和施工，減少氣候、天氣、設(shè)備自身質(zhì)量等多種客觀條件的影響，提高水泥的水硬性和坍落度。在進(jìn)行水泥混凝土調(diào)配時應(yīng)綜合考慮環(huán)境、地理等綜合因素，合理確定用量和其他材料的添加，加強(qiáng)對石灰和水泥的比例控制，既可以提高混凝土的整體質(zhì)量，又保證了工程有序地進(jìn)行，使整個工程的質(zhì)量和水平得到了提高。為提高機(jī)場混凝土的耐久性、耐腐蝕性能，有效地提高其使用壽命，在拌和期間應(yīng)將攪拌時間控制在一個半小時內(nèi)，并及時加入各種原料，同時嚴(yán)格掌握配料的比例，嚴(yán)格控制原料的投入量。在加入原料時必須嚴(yán)格按照加入原料的先后次序進(jìn)行攪拌，既提高了混凝土的整體性能，又提高了混凝土的質(zhì)量。而在加入適量的摻入劑后，強(qiáng)化了混凝土的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)，可有效提高其和易性、黏性和保水能力。

3.3 做面施工

應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的溫度和風(fēng)速情況，在沒有明水的情況下進(jìn)行。面層施工包括三道木抹和兩道鐵抹，按規(guī)范要求完成所有工作。在揉漿后立即組織第一次抹灰工序，以保證表面的細(xì)粒度和均勻的漿料，并達(dá)到3mm左右的厚度。以手指輕觸法檢驗施工質(zhì)量，可用抹布抽取滲水，然后再組織第二次抹面。第二次粉刷時需要加強(qiáng)揉搓的力量，可以使用鐵鍬進(jìn)行打磨，以達(dá)到清除沙眼和毛刺的效果。在第一次壓光后要及時檢查平整程度。根據(jù)混凝土的表面質(zhì)量，如果滲出的水分已經(jīng)流失殆盡，那么就用手指輕輕地按壓，如果能夠?qū)⑸倭康哪z水粘在一起，那么就可以進(jìn)行第三步了，這個時候就需要加大摩擦的力量了。然后及時組織第二次抹灰，確保砂粒能有效地壓入漿面，使成型的板材表面保持平滑、平整，在第二次使用鐵鏟時應(yīng)清除兩側(cè)混凝土面板上殘余的乳膠。

3.4 灌縫施工

在采用灌縫施工時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的特性采用新的設(shè)備。在施工過程中必須嚴(yán)格按照施工圖紙來進(jìn)行，保證整個灌縫施工全過程都按照施工規(guī)范要求進(jìn)行，使施工的效果達(dá)到預(yù)期的目的。在工程建設(shè)中應(yīng)采用有關(guān)的壓力裝置，以改善填料的致密程度，并加強(qiáng)與填縫劑的充分接觸。為了避免在灌縫過程中發(fā)生中斷，應(yīng)加強(qiáng)灌縫的連續(xù)性。要使底板和伸縮縫完全結(jié)合。按照工程建設(shè)計劃，合理調(diào)配灌縫料。在填縫階段，工程施工人員應(yīng)避免使用易揮發(fā)的填縫劑，以避免不充分、不密實。在機(jī)場道面填筑階段，應(yīng)及時清理掉溢出機(jī)場道面的填縫物，避免后期凝結(jié)，增加清理的難度。

4 機(jī)場場道工程水泥道面混凝土灌縫施工技術(shù)具體應(yīng)用

4.1 材料選擇

根據(jù)裂縫的寬度選擇不同的灌縫方法，當(dāng)裂縫的縱、橫裂縫寬度小于5mm時可以采用直接補(bǔ)縫；在裂縫寬度大于5mm的情況下，應(yīng)采取開縫的方法。灌縫施工所需的主要設(shè)備有開槽機(jī)、灌縫機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、灌縫材料等，并按工程實際情況選擇合適的機(jī)械設(shè)備和材料。密封膠使用了一種特殊的瀝青改性聚合物，用于裂縫的修復(fù)。溝槽寬度為1cm，深度為1～3cm。一般來說，槽深和槽寬之比宜較小，一般為2:1。

4.2 裂縫修復(fù)時機(jī)

在進(jìn)行裂縫處理時要結(jié)合工程實際，確定最優(yōu)處理時機(jī)。當(dāng)溫度過高時會影響到密封膠的冷卻時間，在進(jìn)行碾壓時往往會將未冷卻的膠帶帶走。在處理溫度低的情況下，密封膠不易熔化，容易出現(xiàn)人工和材料浪費。在雨季到來之前，應(yīng)該將裂縫處理完畢。一年中處理裂縫的最佳時機(jī)是3—5月。這是因為在經(jīng)歷了一個冬天的收縮，到了春天裂縫的寬度就會達(dá)到最大，這個時候，隨著溫度的上升，裂縫就會越來越小，所以在雨季能起到很好的保護(hù)作用。

4.3 灌縫工藝

在進(jìn)行灌縫前，必須檢查開槽和灌縫機(jī)，以保證其工作狀況。針對實際情況，制定出最優(yōu)的灌縫施工方案。打開灌縫機(jī)，向加熱管中添加密封劑，然后開始加熱，通常情況下，密封膠的溫度應(yīng)該在193℃以上，但不能高于204℃。在熱封時應(yīng)該把灌縫機(jī)吊在貨車的尾部。在開槽前，應(yīng)按圖紙尺寸調(diào)整槽深，確定符合要求后方可進(jìn)行開槽。在進(jìn)行開槽作業(yè)時裂縫中心線必須與切口斷面的裂縫大小一致。開槽機(jī)切出的槽口應(yīng)該是矩形的。對有不規(guī)則彎曲的裂縫，可采取二次切口的方法。在裂縫寬度小于3mm的情況下，可以不開槽縫，而直接使用無縫貼縫工藝。根據(jù)尺寸開槽后，要使用火焰噴射器對槽口進(jìn)行高溫清洗。在加壓工藝中溫度要嚴(yán)格控制，通常在澆注前要把工作區(qū)的溫度提高到60℃。在開槽完畢后，先用掃帚將槽口中的殘余物清理干凈，然后再用空壓機(jī)清洗槽中的雜物、碎屑等，通常一道裂縫都要經(jīng)過兩次以上的高壓噴射。當(dāng)機(jī)場道面溫度低于4℃時可使用加熱設(shè)備對槽口進(jìn)行烘焙，使槽內(nèi)水分蒸發(fā)。再用鋼絲刷清潔溝槽表面，使其清潔。裂縫兩邊10cm以內(nèi)的地面必須保持清潔，不能有塵土和其他雜物，保證瀝青與密封膠的結(jié)合。在清縫施工工藝結(jié)束后，可以使用灌縫裝置進(jìn)行灌縫，切口要符合清潔、干燥的要求。在澆注施工中溫度低于4℃將會影響到密封膠的黏結(jié)效果，所以在灌縫機(jī)上要設(shè)置預(yù)熱裝置，在灌縫機(jī)上安裝預(yù)熱裝置，并在進(jìn)行灌縫時使用預(yù)熱裝置對槽口部位進(jìn)行預(yù)熱處理。若溫度高于4℃，則不需預(yù)熱處理，但經(jīng)預(yù)熱處理后，其灌縫效果會更好。在193℃或更高的溫度下，使用高壓噴嘴，將密封膠均勻地注入縫隙中。在裂縫的兩邊都要保證T形密封件的寬度和厚度都要達(dá)到，并且要保證密封件與縫隙的牢固結(jié)合。灌縫施工中應(yīng)遵循自上而下、由一頭到另一頭的順序進(jìn)行。對密封膠進(jìn)行二次灌縫。第一次注入凹槽的一半深，然后再注入一次密封膠，將凹槽填滿3cm。在灌縫過程中要防止在縫隙處出現(xiàn)氣泡。在灌縫施工中尤其要注意的是，灌縫的施工必須保證灌縫的連續(xù)性和均勻性。若機(jī)場道面有輕微裂縫，可使用橡膠抹板反復(fù)刮擦，以保證密封性。在灌縫施工完畢后，可以在機(jī)場道面上鋪上一層沙子，防止汽車通過時把膠帶帶走。

4.4 養(yǎng)護(hù)

在灌縫施工結(jié)束后2～3min內(nèi)，應(yīng)對密封膠進(jìn)行保養(yǎng)。要在膠帶上撒上一層水泥粉末，等到密封劑完全冷卻，等地面上的殘骸都被清理干凈，車輛就可以正常通行了。密封膠的冷卻時間通常為15min，具體的開啟時間要視實施時的溫度而定。通過對該項目采用注漿法處理裂縫問題，并對不同季節(jié)和長期降雨條件下的機(jī)場道面進(jìn)行了跟蹤觀察。通過長期的觀察發(fā)現(xiàn)，該項目的機(jī)場道面養(yǎng)護(hù)效果良好，并已初步處理了裂縫病害。

5 結(jié)語

水泥混凝土機(jī)場道面灌縫施工技術(shù)簡便、施工方便、質(zhì)量穩(wěn)定。經(jīng)過測試，對機(jī)場道面的平整度、粗糙度、機(jī)場道面的摩阻系數(shù)沒有明顯的影響，不會對跑道的性能造成損害。采用水泥混凝土道面倒角施工技術(shù)，可以大幅度降低道面接縫的損失率、直接降低維護(hù)成本、縮短維護(hù)周期、提升跑道利用率，同時還能有效地減少因跑道破損而造成的損失。水泥混凝土機(jī)場道面灌縫施工技術(shù)也可以應(yīng)用于水泥混凝土機(jī)場道面，通過這種工藝對接頭進(jìn)行優(yōu)化，可以減少裂縫破壞，提高機(jī)場道面的使用壽命。