飛機發(fā)動機試車場導流墻施工技術

王雪松 周勁 許亮

摘 要：飛機發(fā)動機試車所吹出來的氣流如果不做正常引導將對周圍建筑物、人員、設備造成一定的損害。飛機發(fā)動機試車場導流墻的設置可有效的對發(fā)動機排放的氣流進行引導，進而降低發(fā)動機試車給周邊環(huán)境帶來的安全風險。本文介紹了發(fā)動機試車場導流墻的施工工藝及施工技術，重點介紹了迎風面混凝土的施工方法及質量控制要點。

關鍵詞：發(fā)動機試車場；導流墻；迎風面混凝土；導流格柵；施工技術

中圖分類號：V263.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0098-03

飛機發(fā)動機在完成制造、大修及排故和飛機整體修理后均需要進行發(fā)動機試車。通常地，發(fā)動機完成制造及大修后的單體試車安排在固定的試車臺（試車廠房）進行，而發(fā)動機與飛機整體聯(lián)動試車均在停機坪的邊緣區(qū)域設置專用的試車場進行。根據(jù)對飛機發(fā)動機的尾流風力探究，目前較大推力的B777GE-90發(fā)動機，推力可達到100800磅/500400kg，其推動風力可達45m/s，相當于12級以上臺風。故為考慮地面安全，通常需設置導流墻將發(fā)動機尾氣導流至空中，以減少其對周圍的建筑、物體、人員及車輛造成的巨大威脅。目前國內建設和已經建成的試車設施的單位逐漸增多，例如北京Ameco、中國新華航空公司、空客中國天津總裝廠等。圖1為飛機試車尾流對試車場周邊圍界造成的損害情況。

1 飛機發(fā)動機試車場導流墻簡介

飛機發(fā)動機試車場尾氣導流形式多種多樣，主要有以下幾種：垂直式導流格柵（如圖2所示）、微穿孔板式導流墻、混凝土固定式導流墻等。

本文主要對混凝土固定式導流墻的施工技術做詳細介紹。

以空客天津總裝廠A320發(fā)動機試車場為例：

空客A320發(fā)動機試車場導流墻高度為發(fā)動機尾噴口距地高度*度計參數(shù)。例如A330-300發(fā)動機尾噴口距地高度為2.32m*1.8N/g（度計參數(shù)）=4.176m。導流墻設計高度為4.5m，可以有效的將發(fā)動機試車時高速氣流導向空中85%以上。導流墻橫斷面圖見圖3所示。

2 混凝土固定式導流墻施工工藝

混凝土固定式導流墻主要施工工序包括：導流墻土方填筑、背風面漿砌片石砌筑及迎風面混凝土澆筑三道工序。其中，迎風面混凝土澆筑的質量控制是整個導流墻施工的技術難點。

2.1 導流墻土方填筑

導流墻土方采用分層填筑，分層壓實的方法，分層設置雙向土工格柵加筋以增強導流墻的整體性。土基填筑前應對原地面進行平整、壓（夯）實，達到設計要求的密實度后，方允許在其上填筑。按照土質類別、壓實機械性能等，經過試驗段施工確定最大松鋪厚度。壓實機械采用20t以上振動壓路機，壓實系數(shù)不小于設計要求，分層厚度不大于30cm，當填筑至頂面時該層最小壓實厚度應不小于10cm。碾壓工作采用先輕后重，先靜后振，先慢后快的方法，主輪重疊碾壓15cm左右，并且碾壓速度在2～3km/h。每層超寬碾壓1m，為后期更好的控制導流墻兩側洗坡精度及質量。

2.2 背風面漿砌片石砌筑

導流墻背風面雖然不承受飛機發(fā)動機試車時的氣流吹噬，但是為保證墻體的整體穩(wěn)定性，需進行漿砌片石砌筑護坡。

2.2.1 施工工藝流程

施工前準備→坡面修整→護坡放樣→片石砌筑、勾縫→養(yǎng)生。

2.2.2 施工要求

單個片石石料厚度不小于15cm，鑲面材料應選擇尺寸稍大并具有較平整表面，且稍加粗鑿。在角隅處應使用較大石料，大致粗鑿方正。石料砌筑時應清洗干凈，表面濕潤，砂漿應搗實飽滿。砂漿應采用小型拌和設備隨拌隨用，嚴禁人工就地拌和。所有石料應分層砌筑，當分段施工時，相鄰段砌筑高差不大于1.2m。砌筑的平縫應交錯鎖結，不得貫穿，接縫用砂漿填實，所有外露縫應砂漿勾縫。每個工作日結束后，做好濕水養(yǎng)生工作，下一工作日開始時應鑿除表面松散的砂漿，并濕水用砂漿滿鋪后進行砌筑。

2.2.3 施工方法

（1）坡面修整、護坡放樣。導流墻土方基礎填筑成型后，開始邊坡面的修整，并對坡面進行夯實處理。在確保邊坡坡度準確，坡面平整，即可進行護坡的放樣，放樣嚴格按照設計圖紙幾何尺寸進行。

（2）漿砌片石護坡砌筑。

①原材料。水泥：采用P.O32.5R水泥，進場經復試合格后才能使用，并且使用中水泥存放符合要求。砂子：采用塊配良好、質地堅硬、顆粒潔凈的中砂。片石：用于漿砌工程的片石強度不得低于30MPa，片石砌筑前澆水濕潤，并將表面灰塵、泥土沖洗干凈。

②片石砌筑、勾縫。施工時掛線砌筑，并經常對其復核，以保證線型平順、砌體平整。砌體與坡面緊密結合，砌筑片石咬口緊密、錯縫砂漿飽滿，不得有通縫、疊砌、貼砌和浮塞，砌體勾縫要牢固美觀。根據(jù)設計圖紙位置設置伸縮縫和沉降縫的尺寸，按設計分段砌筑。砌縫寬度、錯縫距離應符合規(guī)定，勾縫堅固、整齊，深度和型式符合設計要求。

（3）養(yǎng)生。應在砂漿初凝后灑水覆蓋養(yǎng)生7～14d。養(yǎng)護期間應避免碰撞、振動或受壓。特別是每個工作班結束時要求整體養(yǎng)生一遍，并用水滲透過的土工布覆蓋，在每個工作班開始砌筑前也應將砌體表層砂漿用水浸透，方可開始砌筑。

2.3 迎風面混凝土澆筑

2.3.1 工藝原理

由于導流墻迎風面需承受飛機發(fā)動機試車時產生的強大氣流吹噬，故設計采用鋼筋混凝土墻體護坡?；炷潦┕r主要靠混凝土自身的凝結力、導流墻基礎土面的摩阻力和鋼筋網的張拉阻力的限制，至混凝土自凝成型后不再沿斜面下滑。由于導流墻迎風面長度、高度、坡度過大，故宜采用分層、分段的施工方法。

2.3.2 施工工藝流程

施工前準備→坡面修整→護坡放樣→鋼筋網安裝→鋼管土釘安裝→模板施工→坡面混凝土澆筑→拆模→養(yǎng)生。

2.3.3 施工方法

（1）導流墻土方基礎進行坡面洗坡、夯實后，按照設計要求滿布鋼筋網片。鋼筋的級別、直徑、根數(shù)和間距均應符合設計和施工要求。綁扎或焊接的鋼筋網片不得出現(xiàn)變形、松脫與開焊。

（2）依據(jù)導流墻坡面走向沿坡底至坡頂?shù)母叨确较蚍謱?、沿導流墻長度方向分段安裝混凝土面層模板。模板與導流墻坡面土基之間以鋼管作為土釘定位及固定，并以此來控制混凝土結構的厚度。模板采用全新木模板，模板安裝就位后，背襯60×80木檔，φ48鋼管與土釘牢固連接加固，見圖4所示。模板施工嚴格按照木工翻樣的施工圖紙進行拼裝、就位和設支撐。模板安裝就位后，由施工員、質量員按模板尺寸、標高、坡度、拼縫整齊度等進行復核驗收。

（3）混凝土澆筑沿導流墻迎風面坡度方向分為四層澆筑，第二層模板采用短木方與第一層和第三層模板的水平龍骨固定，第三層模板采用短木方與第二層和第四層模板的水平龍骨固定，由下而上依次澆筑各層斜坡面，見圖5所示。通過采取分層制作模板、逐層安裝模板，逐層澆筑混凝土的方法，既保證了混凝土的成型質量，又便于混凝土的澆筑、振搗。

3 混凝土固定式導流墻施工質量控制要點

3.1 導流墻土方施工質量控制要點

導流墻土方施工質量控制要點在于保證土方壓實控制不低于設計的壓實度，并保證整個導流墻邊坡的穩(wěn)定性，沉降值在設計的允許范圍內。壓實度取樣檢驗頻數(shù)按照表1進行質量控制。

導流墻土方填筑高程及平整度要求按照表2檢測。

3.2 背風面漿砌片石施工質量控制要點

（1）原材料質量控制：砂、片石、水泥進場后按規(guī)范進行檢測，抽檢合格后方可使用，嚴禁使用風化和有水銹的石料。水泥必須附有出廠合格證等質量證明文件?，F(xiàn)場來料后，及時將原材料按規(guī)定取樣送試驗室確定配合比。嚴格按施工配合比拌制砂漿，保證計量正確。

（2）現(xiàn)場材料配合比計量偏差不得超過下列數(shù)值：水泥和外摻混合材料按重量計為±2%，骨料按重量為±3%，水按重量計為±2%。拌制水泥砂漿嚴格計量，每個工點有專人負責計量工作，嚴格按照施工配合比配料。

（3）在砌筑基礎、坡面時，均采用擠漿法操作，砌體的砂漿強度、平面位置、斷面尺寸、平整度、坡度、砌縫等符合要求，砌體表面必須平順、圓滑、砂漿飽滿且勾縫均勻、平順、無脫落現(xiàn)象，無通縫、三角縫和瞎縫。

（4）質量檢查項目見表3所示。

3.3 迎風面混凝土施工質量控制要點

（1）導流墻迎風面坡度較大，達到了51°角，因而混凝土混合料在自重及振搗動荷載共同作用下的水平推力較大。為保證施工質量及作業(yè)安全，施工前需進行試驗段施工，以確定以下參數(shù)：1）確定鋼管土釘?shù)牟迦肷疃燃伴g距，保證頂面模板的穩(wěn)固性，并預留一定的安全系數(shù)。2）確定每個作業(yè)段沿坡面的分層高度及沿縱向的作業(yè)長度。3）確定每個作業(yè)段的人員配置、機具配置、混凝土泵送速度等。4）確定混凝土最佳坍落度、振搗時間、拆模時間等參數(shù)。

（2）導流墻迎風面設計混凝土配合比時對混凝土的抗裂、防滲、緩凝、低水化熱及和易性等方面提出了較高的要求?；炷烈藘?yōu)先采用優(yōu)化配合比后的商品混凝土。針對迎風面面板厚較小，鋼筋較密的特點，粗骨料宜采用10～20mm碎反擊碎石。砂宜采用中砂，砂子的含泥量不得超過5%，石子的含泥量不得大于3%。坍落度控制在120～140mm，易于澆筑密實。

（3）由于導流墻坡面混凝土表面積大、坡度大，在混凝土凝固后需馬上進行灑水養(yǎng)護。派專人進行長期噴水保濕，在全部拆除模板后覆蓋土工布保證長期濕潤。

4 施工安全控制措施

各工序施工前需對各工種進行全面的安全交底。模板支撐安裝完成后，要仔細檢查頂撐、土釘?shù)戎匾课贿B接是否牢固可靠。

混凝土澆筑施工前，必須保證腳手架的操作層有滿鋪腳手板，導流墻頂面周圍設置可靠的維護欄桿、密目網和安全網，并經安全負責人檢驗合格。施工時應搭設臨時操作平臺，導流墻坡面放置臨時爬梯，便于工人上下施工操作。

使用振動機前應檢查電源電壓，必須經過二級漏電保護，電源線不得有接頭，機械運轉是否正常。振動機移動不能硬拉電線，更不能在鋼筋和其它銳利物上拖拉，防止割破拉斷電線而造成觸電傷亡事故。

5 結語

天津空客A320發(fā)動機試車場于2007年開工建設，2009年投入使用。本次對試車場導流墻進行了改擴建，并增加了迎風面混凝土結構及導流格柵。擴建后的試車場能夠滿足大型A330飛機的試車要求。從近十年的使用效果來看，導流墻能有效的對空客A320飛機發(fā)動機尾氣進行導流。近年來，我國正在自主研發(fā)生產C919、C929等大型客機，對發(fā)動機試車場的建設需求也很迫切。我們通過對導流墻施工技術的研究希望能夠有助于國產發(fā)動機試車等專業(yè)性的場地建設，能夠更好的服務于我國高速發(fā)展的航空事業(yè)。

參考文獻

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