機場道面病害快速治理方法研究

王引平 何俊朋

摘要：我國民航機場80%以上都是水泥混凝土的剛性道面，在長期運行下，道面易出現(xiàn)各種病害，如何高效高質(zhì)的進行病害治理，是保障機場正常運營的重點。本文簡要分析病害出現(xiàn)的原因，對進行病害治理的方法進行了研究。

Abstract： More than 80% of China's civil aviation airports are rigid pavements of cement concrete. Under long-term operation， the pavement is prone to various diseases. How to conduct high-quality and effective disease control is the key to ensure the normal operation of the airport. This paper briefly analyzes the causes of disease occurrence and studies the methods of disease management.

關(guān)鍵詞：機場;道面病害;快速治理;水泥混凝土

Key words： airport;road surface disease;rapid treatment;cement concrete

中圖分類號：V351.11? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0276-02

0? 引言

水泥混凝土道面，強度高耐久性好，在我國機場得到廣泛使用。但是在使用過程中，由于飛機的長期荷載作用，加之雨雪天氣影響，使得水泥混凝土道面出現(xiàn)了各種病害，如掉邊掉角、錯臺、裂縫，甚至出現(xiàn)板塊整體斷裂。這些病害不僅對輪胎造成傷害，而且還有可能威脅到飛機發(fā)動機的安全。如不及時進行病害治理，還會導(dǎo)致出現(xiàn)更加惡劣的情況，出現(xiàn)唧泥、土基凍脹、道面大面積破壞，嚴重時會造成機場關(guān)停。所以，如何快速高效的對道面病害進行治理，保障機場的正常運營，需要科學(xué)可靠的治理方法。

1? 病害出現(xiàn)的原因

由于混凝土道面在運營期缺少日常的維護保養(yǎng)，加之大部分機場都是單跑道運行，所以跑道道面會出現(xiàn)各種病害，病害的出現(xiàn)較大影響了機場的正常運行，要處理好病害，先要分析病害出現(xiàn)的原因，才能對癥下藥。

1.1 施工原因

抹面時對混凝土灑水;切縫不及時;氣溫過低過熱，大風(fēng)天氣進行混凝土施工，或突然降雨;混凝土養(yǎng)生不到位;混凝土局部泌水;水灰比過大;原材料或混凝土配合比產(chǎn)生的不良影響;振搗作業(yè)、收面作業(yè)不規(guī)范等。由于這些施工原因會混凝土道面出面如干縮裂縫、橫向裂縫、起皮、露骨、麻面等，將會影響混凝土道面耐久性，降低強度和抗?jié)B性，成為質(zhì)量隱患。

1.2 土基及基層原因

基層養(yǎng)護不到位，基層強度或剛度達不到要求;沒有增加隔離層;由于地質(zhì)原因、土基工后沉降大、土基未壓實，造成地基出現(xiàn)不均勻沉降等?？赡軙?dǎo)致出現(xiàn)相鄰板高差，脫空，發(fā)生翹曲，出現(xiàn)貫通裂縫，進一步會導(dǎo)致局部沉陷、斷板，后果十分嚴重。

1.3 長期荷載及環(huán)境原因

在飛機機輪的反復(fù)荷載作用下，加之外部各種天氣環(huán)境熱脹冷縮影響，混凝土道面板受力狀態(tài)處于不斷的變化中。雖然水泥混凝土的耐久性較之瀝青混凝土突出，但是由于局部應(yīng)力突變，應(yīng)力在邊角處集中，造成掉邊掉角現(xiàn)象嚴重，在頻繁轉(zhuǎn)彎處，還容易出現(xiàn)唧泥。

2? 病害快速治理方法

通常情況下，傳統(tǒng)治理道面病害方法一般分為以下幾個步驟：首先對病害出現(xiàn)部位進行分析，確定破損區(qū)域和破損程度，如果是輕微裂縫一般采用灌漿法進行處理，使用裂縫修補材料或灌縫料進行處理。如破損面積較大，且程度較嚴重，則先進行舊道面清除，切割破碎，再將廢料清除干凈;然后用符合設(shè)計要求的同等混凝土進行現(xiàn)澆鋪助;最后養(yǎng)生達到設(shè)計強度。用傳統(tǒng)方法治理病害有很多缺點，如混凝土強度增長慢，嚴重制約機場運行;新老道面結(jié)合差，修補效果不好。如此，病害治理方法需要強度增長快、修補可靠、耐久性好，且經(jīng)濟上要性價比高、理論上要科學(xué)可靠、施工上要簡便可行。

2.1 預(yù)制拼接技術(shù)

傳統(tǒng)的道面病害治理方法已無法滿足機場快速恢復(fù)通航的要求，針對道面局部換板，預(yù)制拼接技術(shù)具有許多優(yōu)點。

2.1.1 施工速度快

預(yù)制板塊的制做和養(yǎng)護可提前完成，避免了現(xiàn)場施工過程中繁雜的澆筑施工和較長時間的養(yǎng)生過程，現(xiàn)場不用準備大型拌合設(shè)備，采用小型吊裝機械和車輛進行預(yù)制板塊的運輸、拼接安裝和后續(xù)工序，完成即可快速投入使用。一般能夠在4小時以內(nèi)完成作業(yè)，道面達到恢復(fù)通航要求，同時受惡劣天氣影響較小，風(fēng)雨天氣或高低溫，都可以正常施工。

2.1.2 施工成本低

預(yù)制板塊采用的材料和正?；炷潦┕r采用的材料一致，普通地材、水泥和鋼筋，成本大大低于市場上的各種快速修補材料。同時，相較于大面積的現(xiàn)澆修補，在小面積的道面修補中，使用預(yù)制拼接技術(shù)，所需的施工設(shè)備明顯減少，固定成本大大降低，同時現(xiàn)場沒有多余的廢料、廢水，避免環(huán)境污染。

2.1.3 施工效果好

預(yù)制板由于提前預(yù)制，其抗壓和抗折強度能得到保證?？梢蕴岣哳A(yù)制板的設(shè)計彎拉強度，對薄弱部位進行補強。使用拼接預(yù)制板，制作方便，方便施工。在戰(zhàn)時搶修、搶險救災(zāi)中，也可以利用預(yù)制拼接技術(shù)。利用預(yù)制拼接技術(shù)修復(fù)后，道面耐久性良好，可以保持較長時間的修復(fù)性能，不會在短時間內(nèi)即出現(xiàn)修復(fù)后再次破損情況，導(dǎo)致二次修復(fù)。

2.2 快速修補材料

目前市場上有多種快速修補材料，有特種水泥、復(fù)合修補材料、無機聚合物等。使用這一類快速修補材料，是在拆除破損部位后，利用快速修補材料早強快硬特性，達到修補目的。

2.2.1 特種水泥

水泥類特種材料較多常見，應(yīng)用廣泛，具有早強快硬、耐久性好等特點。主要有快硬硅酸鹽水泥，快硬硫鋁酸鹽水泥，磷酸鎂水泥，氟鋁酸鹽水泥及堿硅水泥。

快硬硅酸鹽水泥，快硬硫鋁酸鹽水泥的具有凝結(jié)迅速，硬化強度高，在水化初期就有較大的強度，但是達到抗折強度3.5MPa以上需要24小時，所以只能適用于有足夠停航時間的機場進行修補。

磷酸鎂水泥快硬早強，凝結(jié)時間較為充足，能達到10分鐘以上，可滿足施工需求。干縮性小，干縮率在0.09%以內(nèi)，體積穩(wěn)定，與舊道面粘結(jié)良好。耐磨性能、抗凍性能都很突出，且適應(yīng)性和使用經(jīng)驗都較為成熟，市場上已有磷酸鎂水泥商品混凝土，專門用于搶修。但是也有一定的不足，如抗沖擊性能不好，脆性大，容易出現(xiàn)裂縫，價格較貴。

氟鋁酸鹽水泥也具有快硬早強的特性，一般在4小時內(nèi)即可達到抗壓20MPa以上，抗折3.5MPa以上，有一定的膨脹性能，凝結(jié)后收縮率小，還具有一定的抗侵蝕性。不足之處在于凝結(jié)時間特別短，施工必須非常迅速。

堿硅水泥發(fā)展前景大、優(yōu)勢明顯，其超快硬技術(shù)能夠滿足快速治理的要求，在民航機場場道工程搶修搶建中有廣闊的應(yīng)用前景，目前主要有SC型和AS型兩類快硬材料應(yīng)用較多。

2.2.2 復(fù)合修補材料

目前國內(nèi)研發(fā)了多種卓有成效的復(fù)合修補材料，主要有：江蘇建科院研發(fā)的JK系列快速修補材料，在國內(nèi)的機場修復(fù)工程中得到成功應(yīng)用，有部分成功案例。西安公路交通大學(xué)研發(fā)的ZC型早強劑，效果良好，12小時抗折強度能達到3.8MPa，抗壓強度在20MPa以上，滿足快速治理要求。還有湖南大學(xué)研究的道路混凝土快速修補劑，西安交大研制的HW系列超早強修補劑等?？偟膩碚f，這一類復(fù)合修補材料多數(shù)運用于現(xiàn)澆法，對于整體換板治理，意義較大。

2.2.3 無機聚合物

無機聚合物搶修材料是一種運用于機場道面、公路搶修的一種新型材料，該材料4小時抗折強度可達到3.5MPa以上，抗壓強度達到30MPa以上。耐久性、耐磨性、抗腐蝕性都優(yōu)于普通混凝土。且利用高爐礦渣制備無機聚合物材料，不僅經(jīng)濟成本低，而且節(jié)能環(huán)保，減少了固體廢棄物的排放。無機聚合物搶修材料滿足不停航施工要求，適用于道面病害的快速治理。

2.3 局部嵌固修復(fù)技術(shù)

局部嵌固修復(fù)技術(shù)主要是針對道面板的板角碎裂、接縫破碎等病害問題進行治理。利用修復(fù)體的嵌固端，可以充分利用原道面的約束和承載力，防止修復(fù)體滑移和破壞。通過粘結(jié)劑的作用，修復(fù)體與原道面形成統(tǒng)一的復(fù)合結(jié)構(gòu)，共同作用，可以提高復(fù)合體的承載力，實現(xiàn)協(xié)同工作。

局部嵌固修復(fù)技術(shù)有許多優(yōu)點。首先，不用破除全部道面，只需破除破損面區(qū)域和一定深度的混凝土，就可以進行修復(fù)，減少工作時間，降低工作難度，節(jié)約成本;其次是通過嵌固端形成復(fù)合體，充分利用了原道面的承載力，有嵌固端的存在，修復(fù)部位可以準確定位。最后是嵌固修復(fù)體是提前預(yù)制，不需要修復(fù)后長時間養(yǎng)生，能滿足不停航施工的要求，受惡劣天氣影響較小。

3? 結(jié)論

①預(yù)制拼接技術(shù)在面積不大的道面整體修復(fù)中優(yōu)勢明顯，成本低廉，且施工效果良好，滿足快速治理的要求，可以作為不停航施工的首選。

②各種快速修補材料應(yīng)用廣泛，各有針對性，在道面病害治理過程中，選用時要分析比較，應(yīng)根據(jù)不同材料的性能及價格，選取最符合施工場地實際病害情況的修補材料，合理安排施工，確定施工方案，特別是要注重修補后的耐久性和與舊道面的相容性。從性價比上來說，無機聚合物修補材料，具有明顯優(yōu)勢。

③局部嵌固修復(fù)技術(shù)對于道面的邊角病害治理效果良好，經(jīng)濟適用、施工可行、科學(xué)可靠，局部大量的邊角治理可以優(yōu)先采用。

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