淺析機場瀝青混凝土道面裂縫的成因及維修辦法

尹宗強

（成都雙流國際機場股份有限公司， 成都 610202）

0 引言

隨著中國民航業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)規(guī)模不斷擴大，民用機場建設(shè)進入了持續(xù)高速發(fā)展的時期。由于瀝青混凝土道面具有地質(zhì)條件適應(yīng)性強、維護便利、平穩(wěn)舒適、噪音小等特點，且使用瀝青混凝土蓋被能夠有效對舊水泥混凝土道面補強結(jié)構(gòu)和恢復使用性能，因此瀝青混凝土道面越來越多的應(yīng)用在我國機場建設(shè)中。然而隨著機場航空器交通量和大重量飛機機型占比的逐年增加，加之道面維護的時間也在相應(yīng)縮短，導致瀝青混凝土道面逐漸出現(xiàn)一系列的病害，其中就包括裂縫類病害。

機場瀝青混凝土道面出現(xiàn)裂縫后，主要帶來三方面的影響：1）會為地表水進入瀝青混凝土內(nèi)部提供通道，水分進入瀝青混合料內(nèi)部后，將降低集料與瀝青之間的粘結(jié)性能，道面容易出現(xiàn)松散等現(xiàn)象；2）在輪載作用下出現(xiàn)應(yīng)力集中，裂縫周邊的道面容易產(chǎn)生剝落和新的交叉次生裂縫，發(fā)展到一定程度后可形成大塊剝落；3）地表水進入道面結(jié)構(gòu)層后，頻繁的航空器荷載作用和動水壓水沖刷集料、基層，易引起道面出現(xiàn)不均勻沉降。為此，通過分析機場瀝青混凝土道面出現(xiàn)裂縫的成因及維修辦法能夠有效地提升機場運行能力及安全裕度。

1 機場瀝青混凝土道面裂縫的成因分析

1.1 縱向裂縫

指平行于輪跡方向的道面開裂現(xiàn)象，通常是由于瀝青道面結(jié)構(gòu)層壓實度不夠或受水侵蝕，或者面層相鄰面幅攤鋪時的接茬未處理好，在航空器荷載及大氣因素作用下而逐漸開裂。

1.2 橫向裂縫

指垂直于輪跡方向的道面開裂現(xiàn)象，通常是由于半剛性基層或加鋪前舊道面未處理好，瀝青混凝土面層受溫度降低變硬、收縮，加之航空器荷載作用下裂縫逐漸產(chǎn)生。

1.3 反射裂縫

多在舊水泥混凝土道面加鋪瀝青層（“白+黑”）的復合道面上出現(xiàn)，通常是由于下層混凝土的接縫或裂縫在受航空器荷載及大氣因素（主要溫度和濕度）作用下，下層道面板產(chǎn)生的水平位移使加鋪瀝青層在其接縫或裂縫處形成較大的拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強度后，便在加鋪瀝青層相應(yīng)的位置產(chǎn)生裂縫。

1.4 滑移裂縫

道面上出現(xiàn)的月牙或半月狀裂縫，通常是由于飛機啟動、剎車或轉(zhuǎn)彎時的荷載作用于瀝青混凝土道面而產(chǎn)生，多出現(xiàn)在飛機啟?；蜣D(zhuǎn)向的位置。

1.5 網(wǎng)格狀交叉裂縫

“龜裂”與“不規(guī)則裂縫”均表現(xiàn)為網(wǎng)格狀交叉裂縫形式，通常是由于半剛性基層局部強度不足、層間粘接不好，在航空器荷載及大氣因素作用下而逐漸開裂。

不難看出，以上這些裂縫的產(chǎn)生除了受航空器荷載的重復作用而影響，還特別受溫度、濕度的變化而影響。因此，機場管理機構(gòu)在進行后期維護、維修時可能需更多考慮的是盡量降低溫度、濕度對瀝青混凝土道面造成的影響。

2 機場瀝青混凝土道面裂縫的維修辦法

瀝青混凝土道面產(chǎn)生裂縫類病害后，如果發(fā)生時期位于高溫季節(jié)，且全部或絕大部分是可愈合的輕微裂縫（一般平均縫寬小于2mm），可不做處理并保持觀察；如果是在高溫季節(jié)不能愈合甚至開始惡化的輕微裂縫，則需及時進行維修，防止病害進一步惡化及衍生其他問題。我們知道，瀝青混凝土混合料的水穩(wěn)性和溫度穩(wěn)定性很大程度影響了道面建成后的使用壽命和性能。那么，針對瀝青混凝土道面裂縫類病害，從維修的角度來講，我們可以考慮以水穩(wěn)性、溫度穩(wěn)定性為落腳點，著手相關(guān)的工作。

2.1 臨時性維修

從水穩(wěn)性的角度出發(fā)，一般考慮對裂縫灌填防水性能較好的材料；從溫度穩(wěn)定性的角度出發(fā)，需考慮高溫不易軟化且低溫不易變脆甚至開裂的材料。

（1）針對輕微裂縫，可考慮直接使用10 號瀝青油（具有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩(wěn)定性和防水性）進行灌填。

（2）對于中度及以上裂縫（一般平均縫寬大于2mm）可進行開槽灌縫，開槽寬度略大于原裂縫（裂縫周圍有剝落的，可適當擴寬），槽深3-5cm 為宜，凊縫后噴灑粘層瀝青，隨后加注瀝青冷補料或改性瀝青混合料壓實成型，最后做一層10號瀝青油的薄層罩面。

2.2 大面積銑刨攤鋪

大面積銑刨攤鋪直接更換了裂縫類病害的瀝青混凝土道面面層，相當于恢復了其整體的水穩(wěn)性和溫度穩(wěn)定性。這種方式主要適用于三種情況：1）裂縫類病害進行臨時性維修后效果不佳的情況；2）難以使用臨時性維修方法對“反射裂縫”、“滑移裂縫”、“網(wǎng)格狀交叉裂縫”這三類病害進行處置的情況；3）瀝青混凝土道面老化且各類破損頻發(fā)的情況。大面積銑刨攤鋪瀝青面層的一般流程為：機械銑刨--坑槽清理--粘層油噴涂--熱拌瀝青混合料攤鋪--壓路機壓實。針對“反射裂縫”進行大面積銑刨攤鋪時，應(yīng)著重對基層的接縫或裂縫進行處理，可考慮使用APP 改性瀝青油氈或土工布作業(yè)，確保與基層道面良好粘合后再進行攤鋪。

2.3 大型改造維修

大型改造維修是大面積銑刨攤鋪的終極版本，通常是地表水通過裂縫、孔隙等下滲至瀝青混凝土道面結(jié)構(gòu)層引起水穩(wěn)性遭到較大程度影響或基層存在松散、脫空等現(xiàn)象時，一般需對病害區(qū)域進行大型改造維修。這種方式的一般流程為：機械銑刨--坑槽清理--基層換填--粘層油噴涂--熱拌瀝青混合料攤鋪--壓路機壓實，相當于將病害區(qū)域瀝青混凝土道面的整個結(jié)構(gòu)組合進行了更換，通常在基層換填過程中耗費時間較長。

2.4 預(yù)防性維修

預(yù)防性維修是道面維護的關(guān)鍵，將安全關(guān)口前移，最大限度的變救火式維修模式為預(yù)防式的維護模式一直是機場在摸索和改進的重點。針對瀝青混凝土道面產(chǎn)生的裂縫類病害，可考慮從以下幾個方面做起：

（1）切實做好瀝青混凝土道面的預(yù)防性養(yǎng)護，通過在道面狀況良好，尚未出現(xiàn)明顯損壞或損壞程度輕微時實施霧封層、微表處等防護技術(shù)，填充和密封道面表層裂縫，還原混合料中瀝青的部分活性，從減少水分入滲和延緩瀝青老化兩個方面提高瀝青混合料的性能，延長道面使用壽命。

（2）全力做好道面裂縫預(yù)防性管理，充分利用好巡視檢查和道面綜合檢測評價這雙明眸，發(fā)現(xiàn)問題及時處置，重點區(qū)域重點關(guān)注，將風險關(guān)口前移。

（3）認真做好道面裂縫情況的統(tǒng)計和分析，對病害道面形成病歷資料，根據(jù)對病歷資料的分析及評價情況建立階梯性的分級管控計劃，按照計劃及時跟進處置和后續(xù)監(jiān)控，確保道面裂縫出現(xiàn)后得到有效管控。

（4）不斷摸索和研究更合適的裂縫維修方式，有針對性的引進先進的維修技術(shù)和新材料，并組織試驗及開展相應(yīng)評估。

3 結(jié)語

機場瀝青混凝土道面在正常運行使用過程中，由于受到航空器交通量的累積荷載作用以及大氣因素（主要溫度和濕度）的影響，最先表現(xiàn)出來的往往是裂縫類病害。因此，對機場瀝青混凝土道面裂縫類病害產(chǎn)生的原因展開有效分析，并根據(jù)具體成因采取相應(yīng)的防治措施，對于機場的安全運行保障有著重要的現(xiàn)實意義。