中国民航机场建设集团公司北京100621
摘要:繁忙机场跑道沥青道面一旦发生损坏,基于道面安全使用的要求,必须及时维修处治。通过综合评价损坏状况、科学分析问题成因,可有效提高处治对策的合理性。本文依托千万级机场工程实例,对繁忙机场如何制定有效维修处治对策进行研究。
关键词:繁忙机场;沥青跑道;损坏;处治对策
1、引言
在我国繁忙机场的跑道和滑行道系统改造工程中,沥青道面结构(尤其是沥青加铺结构)由于具有可不停航施工、易于维修养护等特点,应用越来越广泛。然而,作为柔性道面,沥青道面结构在机场使用过程中,频繁发生车辙、沉陷、反射裂缝等病害,不仅影响飞行起降、滑行时乘客的舒适性,严重时还会对飞行运行安全造成威胁。
由于机场一般均要求不停航处治道面病害,对安全的要求也极其严格,机场沥青道面一旦发生较为严重的损坏,必须在有限施工时间内,高质量完成维修处治任务,繁忙机场的跑道更是如此,因此,采取合理的处治对策显得尤为重要。本文针对华东某千万级机场跑道区域严重病害问题,采用综合测试分析、成因机理研究等手段,为沥青道面维修处治提供了对策与建议。
2、测试评价结果
根据初步调查,该机场沥青跑道区域道面性能较差的区域位于跑道东北端120米区域内(其后简称跑道端)。首先,通过损坏调查、平整度测试、结构性能测试和路用性能试验等方法,综合评估跑道端道面性能状况。
2.1表观损坏
调查表明,跑道端存在明显的车辙、隆起和搓板等变形类损坏,严重处因凹陷变形道面已产生明显的裂缝(如图1所示)。其中跑道与联络道转弯处的搓板损坏程度达到了“严重”等级,最大车辙变形超过3cm。跑道端道面的损坏已对飞行安全造成了威胁。
3、沥青道面问题与成因分析
根据上述评价分析,该机场跑道端沥青道面的主要问题包括:
(1)道面整体性能差,已对飞行安全构成了威胁:
(2)损坏严重,平整度状况不佳,基础强度及均匀性均较差,
(3)沥青混合料层间结合状况差、下面层松散、中面层抗变形能力及抗水损坏能力均处于较低水平。
通过调研相关资料,结合测试情况,对跑道端产生上述损坏的主要原因分析如下:
(1)跑道端区域基础排水不畅,始终处于潮湿状态,不仅会影响基础强度;同时,降雨后水位上升对于沥青道面结构层也有严重影响,下面层松散与此直接相关。
(2)因多次维修,跑道端沥青混合料配合比等较最初设计方案已发生较大变化,且由于未定向生产,其实际性能指标并不满足运行需求;
(3)近年航空交通量增大过快,荷载频繁作用加速了道面性能的衰减。
4、处治对策
针对上述问题,基于损坏成因,考虑机场运行条件,提出主要处治对策如下:
(1)通过注浆加固基础、提高基础均匀性
跑道端与其余区域不同,为新建沥青道面(非加铺),基础弱、均匀性差,如不处治,即使对面层进行修复,也有可能由于支撑不足导致沥青道面早期损坏。实际上,机场对于跑道端已进行过多次维修,而该区域道面性能始终处于较差状态,究其原因,就是因为基础条件较差。因此,要在根本上解决跑道端现有问题,必须先解决基础的问题。
基础注浆是改善基础支撑条件最有效和最常用的手段,且施工工艺成熟、可不停航施工。国内同类型机场实施基础注浆有许多成功案例,比如2011年虹桥国际机场东跑道大修工程,在第四次加铺前对基础进行了二次注浆加固,显著提高了沥青加铺结构的整体性能,使用3年后状况良好(未有明显变形与损坏)。
(3)全厚度铣刨重铺沥青道面
根据混合料材料性能试验,跑道端损坏的产生除与基础支撑条件有关外,与层间结合状况不佳、中下面层性能差也有直接关系。且在之前的沥青混合料配合比设计时,按以往经验对中下面层动稳定度的要求相对较低,而跑道端所在位置对该性能指标的实际要求相对较高。因此,在完成基础处治后,面层修复建议采用全厚度修复,即将原沥青道面结构(3层)全部铣刨,再重新摊铺新的沥青混合料。
在重新加铺时,需对沥青混合料进行重新设计,重点提高面层材料高温稳定性、中下面层动稳定度等方面的要求;在原材料选择时,尽量要选用粘度高、针入度低的沥青,同时可使用一些有利于提高混合料整体抗变形能力的添加剂,如抗车辙剂等。
5、结论
通过本文研究与分析,得到结论如下:
(1)繁忙机场沥青跑道道面损坏,必须及时进行处治维修,因其对处治时效与安全的要求极高,制定合理的处治对策显得尤为重要。
(2)以道面性能综合评价为基础,道面损坏成因分析为依据,是制定科学处治对策的关键。
(3)华东某千万级机场跑道端损坏严重、基础不均匀、混合料性能较差,与其地下积水、反复维修等因素有关,通过基础注浆与全厚度铣刨加铺可有效处治上述问题。
参考文献
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