機(jī)場(chǎng)瀝青道面含砂霧封層養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)

戴　征，郝培文

（1.西北民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安710075；2.機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道鋪面材料與工程研究中心，陜西 西安710075；3.長(zhǎng)安大學(xué)，陜西 西安 710064）

機(jī)場(chǎng)瀝青道面含砂霧封層養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)

戴征1，2，郝培文3

（1.西北民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安710075；2.機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道鋪面材料與工程研究中心，陜西 西安710075；3.長(zhǎng)安大學(xué)，陜西 西安 710064）

機(jī)場(chǎng)瀝青道面在飛機(jī)荷載及環(huán)境因素綜合影響下，使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)瀝青老化、防水性能下降等問(wèn)題，在其使用性能狀況良好、尚未出現(xiàn)明顯損壞或損壞程度輕微時(shí)實(shí)施霧封層養(yǎng)護(hù)，是一種較好的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。對(duì)某機(jī)場(chǎng)瀝青道面實(shí)施霧封層前后的抗滑性能、防水性能以及構(gòu)造深度變化情況進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)瀝青道面霧封層養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

機(jī)場(chǎng)；瀝青道面；霧封層；效果評(píng)價(jià)

0　引言

機(jī)場(chǎng)瀝青道面具有表面無(wú)接縫、平整性好、飛機(jī)滑行平穩(wěn)舒適等良好的使用性能，以及機(jī)械化施工程度高、質(zhì)量容易控制、工期短效率高等施工優(yōu)點(diǎn)，已被國(guó)際上很多民用機(jī)場(chǎng)采用。然而，瀝青道面在飛機(jī)荷載及氣候環(huán)境綜合作用下，使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)瀝青膠結(jié)料老化，出現(xiàn)細(xì)小裂紋，導(dǎo)致防水性能下降，但其他路用性能仍處于良好狀態(tài)。在這種情況下，通過(guò)在瀝青道面表面噴灑一層薄薄的封涂層密封，填充道面表層裂縫，還原混合料中瀝青的部分活性，減少水分入滲并延緩瀝青老化，從而提高瀝青混合料性能，延長(zhǎng)道面使用壽命。

含砂霧封層的概念和施工工藝起源于美國(guó)，雖已在國(guó)內(nèi)多個(gè)省區(qū)高速公路上得到試驗(yàn)及工程應(yīng)用，但尚缺乏專門的系統(tǒng)的研究，特別是在機(jī)場(chǎng)瀝青道面上的應(yīng)用國(guó)內(nèi)開展較少。我國(guó)當(dāng)前所用的材料、工藝大多由國(guó)外引進(jìn)，由于國(guó)內(nèi)外氣候環(huán)境、道面結(jié)構(gòu)、施工水平以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等存在較大差異，這項(xiàng)技術(shù)是否適合在我國(guó)機(jī)場(chǎng)瀝青道面使用，使用效果如何還有待實(shí)際工程的檢驗(yàn)和深入探討。本文結(jié)合華東某機(jī)場(chǎng)瀝青道面霧封層養(yǎng)護(hù)實(shí)際工程，通過(guò)測(cè)試對(duì)比施工前后道面表面功能性能的變化情況，評(píng)價(jià)霧封層養(yǎng)護(hù)實(shí)施效果。

1　工程概況及實(shí)施方案

1.1工程概況

以華東某4E國(guó)際機(jī)場(chǎng)（以下代稱示例機(jī)場(chǎng)）跑道霧封層養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目為依托，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)施工前后的相關(guān)道面性能數(shù)據(jù)，對(duì)霧封層技術(shù)效果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。該機(jī)場(chǎng)跑道面層采用SMA-16的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，自2005年實(shí)施瀝青層第二次加鋪以來(lái)，承擔(dān)的航班運(yùn)行量已經(jīng)超過(guò)日均500架次。根據(jù)跑道徒步檢查結(jié)果，道面存在著一些輕微病害，主要以裂縫、松散和老化、補(bǔ)丁等為主（見表1），大部分病害為表面功能性損壞，存在的結(jié)構(gòu)性病害比較少，道面整體狀況良好。

表1　機(jī)場(chǎng)跑道損壞狀況調(diào)查結(jié)果

通過(guò)對(duì)道面表觀損壞狀況的分析以及道面結(jié)構(gòu)承載能力檢測(cè)，認(rèn)為機(jī)場(chǎng)跑道道面實(shí)際情況適合進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。因此，為恢復(fù)和改善東跑道道面性狀，緩解道面損壞的惡化，改善道面外觀，決定對(duì)跑道實(shí)施霧封層養(yǎng)護(hù)，預(yù)養(yǎng)護(hù)的跑道面積為9.6萬(wàn)m2（長(zhǎng)3 200 m×寬30 m），覆蓋整個(gè)跑道瀝青加鋪層道面。該養(yǎng)護(hù)方案施工時(shí)間短，對(duì)航空通行影響小，是一個(gè)比較合理的方案。

1.2材料及施工方法

本次施工采用的GOODONER-AMRT（簡(jiǎn)稱AMRT）是由美國(guó)INVIA公司生產(chǎn)的一種溶劑型滲透性封層劑，是瀝青型、非煤焦油類（不污染）、專用于瀝青道面密封和內(nèi)部防護(hù)的產(chǎn)品。此材料是采用特殊配方混合的氧化瀝青粘結(jié)料，它具有不受紫外線影響的穩(wěn)定性，含有大量的芳香族化合物，并經(jīng)與多種對(duì)濕氣不敏感的、且具有多功能活動(dòng)團(tuán)的有機(jī)硅基化合物改性而成。在噴灑前，在該封層劑中摻加15%～20%的單一級(jí)配，且粒徑不超過(guò)2.36 mm的金剛砂，充分預(yù)攪拌后，使用專用的噴灑設(shè)備進(jìn)行撒布。

瀝青混凝土道面霧封層技術(shù)的施工應(yīng)滿足《民用機(jī)場(chǎng)瀝青混凝土道面施工技術(shù)規(guī)范》（MH5011-1999）以及《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)場(chǎng)地維護(hù)技術(shù)指南》等的規(guī)定，其一般工藝流程如圖1所示。施工前對(duì)道面上存在的病害進(jìn)行全面處治，同時(shí)用定制的膠布將道面標(biāo)線和航空標(biāo)志燈封粘起來(lái)，以免霧封層施工后將標(biāo)線和標(biāo)志燈覆蓋或污染。按照事先計(jì)算的噴灑高度調(diào)整好橫木高度，進(jìn)行霧封層施工。灑布時(shí)應(yīng)按照材料的技術(shù)要求嚴(yán)格控制灑布量，既要避免灑布量不足而影響道面維護(hù)效果，又需避免因過(guò)量灑布降低道面抗滑性能。霧封層材料灑布后應(yīng)進(jìn)行道面封閉養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)時(shí)間視材料類型而定），從而使得材料滲入瀝青混凝土道面內(nèi)部，在此期間應(yīng)禁止人員、車輛等通過(guò)施工區(qū)域。待強(qiáng)度和摩擦系數(shù)達(dá)到要求后，將道面上的封膠布清除，開放交通。霧封層施工前后道面如圖2所示。

圖1　霧封層施工前后對(duì)比圖

圖2　霧封層施工流程

2　道面性能檢測(cè)及評(píng)價(jià)

2.1檢測(cè)方案

為了考察霧封層對(duì)原道面功能性能的改善效果，根據(jù)《民用機(jī)場(chǎng)瀝青混凝土道面設(shè)計(jì)規(guī)范》（MH 5010-1999）、《民用機(jī)場(chǎng)瀝青混凝土道面施工技術(shù)規(guī)范》（MH 5011-1999）和《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（MH 5001-2006）的規(guī)定，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，選取道面摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)三項(xiàng)道面狀況指標(biāo)，作為評(píng)價(jià)霧封層技術(shù)使用效果的依據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　道面路用性能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)表2規(guī)定的檢測(cè)頻率，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)測(cè)點(diǎn)布置情況為：在跑道中線兩側(cè)各15 m范圍內(nèi)，每隔200 m左右取一個(gè)測(cè)點(diǎn)，跑道瀝青加鋪段總長(zhǎng)3 200 m，因此要求總測(cè)點(diǎn)不少于16個(gè)（在測(cè)試過(guò)程中根據(jù)道面實(shí)際情況可進(jìn)行測(cè)點(diǎn)加密）?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)精確定位較為困難，為了保證施工前后實(shí)現(xiàn)原位測(cè)試，縱向現(xiàn)場(chǎng)定位以跑道中線燈為參考。每7個(gè)燈布置一個(gè)測(cè)試點(diǎn)位，從跑道南端開始分別測(cè)試第 4、8、15、22、29、36、43、50、57、64、71、78、85、92、99、102個(gè)中線燈所在的橫斷面，橫向定位為中線燈以東8 m，現(xiàn)場(chǎng)用米尺進(jìn)行精確定位，測(cè)點(diǎn)分布示意如圖3所示。

圖3　跑道路用性能測(cè)試點(diǎn)位分布示意圖

2.2檢測(cè)數(shù)據(jù)及分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案，對(duì)霧封層實(shí)施前后道面的路用性能進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)施工前后的性能變化分析評(píng)價(jià)霧封層養(yǎng)護(hù)的技術(shù)效果。每次霧封層技術(shù)施工結(jié)束并達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，均應(yīng)再次在施工前的檢測(cè)位置測(cè)試道面的路用性能。在施工完成一個(gè)月后，又對(duì)施工道面的各項(xiàng)路用性能進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)據(jù)見表3～表5。

將道面摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度的變化情況趨勢(shì)繪于圖4和圖5。

表3　施工道面摩擦系數(shù)變化情況

表4　施工道面構(gòu)造深度變化情況

2.3效果評(píng)價(jià)

從以上圖表數(shù)據(jù)可以看出，霧封層技術(shù)施工后，道面的摩擦系數(shù)均有所下降，但總體來(lái)看降低的幅度不大，摩擦系數(shù)的平均降低率為6.2%，滿足施工后道面系數(shù)不得低于施工前90%的技術(shù)要求，并且在92#中線燈測(cè)點(diǎn)附近摩擦系數(shù)有所提高。各測(cè)點(diǎn)處道面的構(gòu)造深度都有不同程度的降低，平均降低率達(dá)到了7.2%，但均滿足0.8～1.5 mm的技術(shù)要求。同時(shí)施工后道面基本不滲水，取得了良好的封水效果。

表5　施工道面滲水系數(shù)變化情況

圖4　道面摩擦系數(shù)變化情況

圖5　道面構(gòu)造深度變化情況

從連續(xù)測(cè)試效果來(lái)看，雖然霧封層施工剛結(jié)束時(shí)，道面的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度具有一定程度的降低，但施工后一個(gè)月的檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，除少數(shù)測(cè)點(diǎn)外，施工道面的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度不僅恢復(fù)且超出施工前的水平，而且道面均不滲水，封水效果良好。因此，通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)體工程驗(yàn)證，霧封層技術(shù)是一種有效的瀝青道面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，不僅能夠有效地封閉道面微裂縫和空隙，有效地改善或防止道面滲水，同時(shí)能夠粘結(jié)道面表面松散集料，改善道面外觀，加大了道面表面標(biāo)志標(biāo)線與道面的對(duì)比度，更有利于飛機(jī)運(yùn)行安全。

3　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)某機(jī)場(chǎng)瀝青道面霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工前后路用性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和對(duì)比分析，評(píng)價(jià)了霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)在機(jī)場(chǎng)瀝青道面的適用性及使用效果。結(jié)果表明，與其他養(yǎng)護(hù)措施相比，霧封層技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單，開放交通迅速，降低了養(yǎng)護(hù)施工對(duì)航空交通的影響，能夠更好地適應(yīng)機(jī)場(chǎng)不停航施工的需要。對(duì)機(jī)場(chǎng)瀝青道面實(shí)施霧封層養(yǎng)護(hù)是一種行之有效的道面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，具有較好的技術(shù)效果，深具推廣意義。

（1）瀝青養(yǎng)護(hù)劑含有一定摻量的細(xì)砂，可提高道面的抗滑性能。瀝青砂混合物流動(dòng)性很好，還可能滲透、填入到路面微裂縫中或空隙中，起到填充和封水的作用?？梢匝泳徛访婺z結(jié)料的老化，使得路表瀝青材料的性能得到一定的恢復(fù)，能夠保持或加強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié)性能。

（2）瀝青封面養(yǎng)護(hù)劑各種材料組成具有合理的配方，形成一層很好的保護(hù)層，抗磨耗性能很強(qiáng)并保持長(zhǎng)久。瀝青封面養(yǎng)護(hù)劑其獨(dú)特的科學(xué)配方可減少路面受到紫外線的侵襲和影響，對(duì)改善和恢復(fù)路面色澤作用持久。

（3）采用該瀝青封面養(yǎng)護(hù)劑是一種環(huán)保的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，在生產(chǎn)和施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)生有害的揮發(fā)物質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員無(wú)需佩戴防毒護(hù)具，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)有毒揮發(fā)物質(zhì)和刺激性氣味。

U418

B

1009-7716（2016）01-0106-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.030

2015-07-01

戴征（1971-）男，陜西西安人，高級(jí)工程師，從事機(jī)場(chǎng)施工管理工作。