機(jī)場飛行區(qū)道面技術(shù)狀況評價(jià)與分析

（四川省場道工程有限公司，四川 成都 610084）

1 工程概況

某機(jī)場飛行區(qū)自建成以來歷經(jīng)幾次改擴(kuò)建，2003年對平滑道、聯(lián)絡(luò)道的部分區(qū)域道面實(shí)施換板翻修，2005年將道面向南北方向各延長180m和820m（均為水泥混凝土道面），其中跑道中段2200m和平行滑行道中段1868m為20世紀(jì)80年代修建的老道面。最近一次改擴(kuò)建工程于2009年實(shí)施，對脫空板進(jìn)行了灌漿處理，對基礎(chǔ)問題產(chǎn)生的錯(cuò)臺或板塊開裂等病害進(jìn)行處理，還對既有跑道、平行滑行道和各聯(lián)絡(luò)道的水泥道面進(jìn)行了瀝青層加鋪，以提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，恢復(fù)使用功能[1]。根據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)型和航空業(yè)務(wù)量預(yù)測成果進(jìn)行計(jì)算，最終確定跑道加鋪厚度為中部15cm，兩側(cè)13cm，聯(lián)絡(luò)道及滑行道區(qū)域加鋪厚度控制為13cm。瀝青加鋪的結(jié)構(gòu)層上面層采用SMA-13改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料加鋪5cm，下面層采用AC-20型改性瀝青混合料進(jìn)行加鋪?？紤]到飛機(jī)在跑道上掉頭及加力起飛、剎車等運(yùn)行方式對瀝青面層的剪切破壞，在跑道兩端200m范圍內(nèi)的瀝青混合料中摻入抗車轍劑。

由于機(jī)場年起降架次達(dá)到3.18萬架次，接近機(jī)場瀝青加鋪階段可行性研究報(bào)告的航空業(yè)務(wù)量預(yù)測值，機(jī)場道面的使用一直處在超負(fù)荷使用狀態(tài)?？紤]到瀝青混凝土一般早期使用性能非常好，使用壽命中后期道面會(huì)出現(xiàn)大量損壞，道面使用性能會(huì)急劇下滑的特點(diǎn)，結(jié)合《民用機(jī)場運(yùn)行安全管理規(guī)定》“對跑道、滑行道和機(jī)坪道面狀況應(yīng)當(dāng)至少每五年進(jìn)行一次綜合評價(jià)”的要求，為了準(zhǔn)確掌握目前機(jī)場瀝青面層的工作性能狀態(tài)，科學(xué)把握道面性能衰減趨勢，有必要對機(jī)場道面實(shí)施全面的綜合測試與評價(jià)。

2 機(jī)場飛行區(qū)道路技術(shù)狀況評價(jià)

2.1 道面分區(qū)

由于道面結(jié)構(gòu)、荷載特征等條件不同，機(jī)場各區(qū)域道面的損壞狀況及結(jié)構(gòu)等適應(yīng)能力會(huì)產(chǎn)生差別。為了科學(xué)、準(zhǔn)確地掌握各區(qū)域道面的性狀，道面檢測中對整個(gè)飛行區(qū)進(jìn)行分區(qū)，主要分為道面和道肩兩部分。道面包括跑道、滑行道系統(tǒng)、停機(jī)坪等。跑道兩端為起降區(qū)域，根據(jù)道面結(jié)構(gòu)不同，沿跑道方向分別作為R1區(qū)（南端180m）、R2區(qū)（中部2200m）、R3區(qū)（北端820m）；平滑道以及各聯(lián)絡(luò)道區(qū)域內(nèi)道面結(jié)構(gòu)一致，因此單獨(dú)作為一個(gè)區(qū)域評價(jià)，不再進(jìn)行劃分，道面編號平滑道為T，各聯(lián)絡(luò)道由南向北依次為TP1～TP6；停機(jī)坪道面結(jié)構(gòu)一致，將其作為一個(gè)區(qū)域評價(jià)。瀝青道面每個(gè)調(diào)查單元面積以450m2左右為宜，水泥道面以500m2為宜，即以相鄰的20塊左右道面板為一個(gè)調(diào)查單元，同一調(diào)查單元須屬于同一個(gè)評價(jià)區(qū)域，各區(qū)域中道肩部分單獨(dú)進(jìn)行劃分編號。道肩分區(qū)參考道面分區(qū)方法，同時(shí)考慮機(jī)場實(shí)際情況，跑道、平滑道縱向上道肩結(jié)構(gòu)一致，可將跑道兩側(cè)道肩以及平滑道兩側(cè)道肩分別作為一個(gè)區(qū)域。跑道東側(cè)、西側(cè)道肩分別編為RS-E、RS-W，平滑東西側(cè)道肩分別編為TS-E、TS-W，各聯(lián)絡(luò)道道肩分別以“聯(lián)絡(luò)道編號+S”作為編號，依次編為TP1-S～TP6-S，停機(jī)坪道肩編為AS。

2.2 道面損壞狀況調(diào)查與損壞等級評價(jià)

現(xiàn)場道面調(diào)查表明，道面存在9種類型的損壞，主要以反射裂縫、縱向和橫向裂縫、隆起、沉陷等病害為主，跑道、平行滑行道、聯(lián)絡(luò)道區(qū)域的病害相對較少，而在跑道、平行滑行道和聯(lián)絡(luò)道的道肩位置出現(xiàn)的病害則相對較多。

跑道主要損壞為反射裂縫，出現(xiàn)的損壞長度較大，部分區(qū)域存在隆起和推擠，應(yīng)重點(diǎn)維護(hù)。從各區(qū)域損壞情況來看，R1區(qū)無明顯損壞，狀況優(yōu)良，R2區(qū)反射裂縫損壞較多，R3區(qū)推擠損壞量較大。跑道總體道面表面狀況性能良好，部分區(qū)域損壞應(yīng)及時(shí)維護(hù)，避免道面性能快速下降。平行滑行道瀝青道面主要損壞為反射裂縫和沉陷，占到此區(qū)域病害的87%。但總體而言，平行滑行道病害較少，發(fā)生病害的單元數(shù)僅占總單元數(shù)的1/5，整體狀況優(yōu)良。聯(lián)絡(luò)道主要由跑道和平行滑行道之間的TP1～TP6區(qū)域、停機(jī)坪和平行滑行道之間的AF1～AF2區(qū)域構(gòu)成，其中TP1～TP6聯(lián)絡(luò)道“白+黑”道面主要損壞是沉陷，部分出現(xiàn)縱向和橫向裂縫、隆起等損壞，但整體而言，病害區(qū)域很少，道面優(yōu)良，而AF1～AF2聯(lián)絡(luò)道水泥道面主要是一些細(xì)微的嵌縫料損壞、起皮、龜裂和細(xì)微裂紋、小補(bǔ)丁，表觀狀況良好。

跑道道肩損壞主要是反射裂縫、縱向和橫向裂縫，尤其是反射裂縫，多發(fā)生于原水泥板接縫位置，有些區(qū)域還貫穿了整條跑道，應(yīng)該及時(shí)修補(bǔ)處理。而部分區(qū)域隆起、補(bǔ)丁和開挖補(bǔ)丁也較為嚴(yán)重。對比跑道兩側(cè)的道肩，西側(cè)的反射裂縫更嚴(yán)重，而東側(cè)的病害類型更多，部分較嚴(yán)重的區(qū)域已經(jīng)修補(bǔ)補(bǔ)丁和開挖補(bǔ)丁。平滑道道肩的主要損壞類型包括縱向和橫向裂縫、隆起，部分區(qū)域也發(fā)生了較為嚴(yán)重的反射裂縫，少量地方出現(xiàn)了搓板、龜裂和滑移裂縫等病害。整體而言，較平滑道區(qū)域性能要差，主要病害縱向和橫向裂縫多發(fā)生在原水泥板接縫位置。平滑道兩側(cè)道肩相比，西側(cè)的道肩病害多且更嚴(yán)重，東側(cè)道肩的隆起現(xiàn)象更多。聯(lián)絡(luò)道道肩損壞類型主要是反射裂縫，部分區(qū)域發(fā)生了縱向和橫向裂縫、隆起等病害，但整體病害的單元占總單元數(shù)較少。

采用道面狀況指數(shù)PCI作為道面損壞狀況等級的評定指標(biāo)[2]。道面各區(qū)域PCI的計(jì)算及等級評價(jià)結(jié)果見表1。

表1 道面各區(qū)域的PCI及損壞狀況等級

由表1可知，道面各區(qū)域的道面性能均較好，PCI均處于“優(yōu)”水平。跑道整體狀況良好，平均PCI值較高，單元最小PCI值也達(dá)到了86.9，處于“優(yōu)”的等級。平滑道的PCI等級也為“優(yōu)”，平均PCI值為99.8，且變異系數(shù)為1.33%，說明病害的差異小。聯(lián)絡(luò)道的PCI值也是較高水平，但是在TP2和TP6段道面橫向推擠嚴(yán)重，應(yīng)引起注意。相對于飛機(jī)主要行進(jìn)區(qū)域，道肩部分的病害嚴(yán)重。跑道、平滑道、聯(lián)絡(luò)道的道肩部分出現(xiàn)了相對較多的反射裂縫、橫向和縱向裂縫，降低了平均PCI水平，且變異系數(shù)較大，停機(jī)坪道肩的病害單元最小PCI值是整個(gè)道面最低的，應(yīng)給以適當(dāng)?shù)年P(guān)注。

2.3 輪轍專項(xiàng)調(diào)查

根據(jù)《民用機(jī)場道面評價(jià)管理技術(shù)規(guī)范規(guī)定》（MH/T 5024-2009）對“白+黑”道面輪轍的控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，機(jī)場聯(lián)絡(luò)道輪轍在TP2、TP6聯(lián)絡(luò)道較嚴(yán)重[3]。

TP2聯(lián)絡(luò)道最大輪轍量26.5mm，最小2mm，且在距中線3.3m位置輪轍最明顯、最深。北側(cè)的變異幅度較南側(cè)大，南側(cè)的輪轍在距離聯(lián)絡(luò)道西端30.5～46.5m處最嚴(yán)重。TP2聯(lián)絡(luò)道大部分區(qū)域輪轍為“中等”，南北兩側(cè)3.3m的區(qū)域出現(xiàn)了大于25mm的輪轍，損壞程度達(dá)到“嚴(yán)重”等級。TP6聯(lián)絡(luò)道最大輪轍深度35mm，最小3.5mm，兩側(cè)的輪轍都很明顯，且南側(cè)的變異幅度較北側(cè)大。在TP6北側(cè)，2.3m和4.15m區(qū)域多數(shù)輪轍處于“輕微”和“中等”程度，而3.25m處輪轍更明顯，部分測點(diǎn)達(dá)到“嚴(yán)重”程度。在TP6南側(cè)，輪轍多處于“輕微”和“中等”程度，而3.4m處的少數(shù)點(diǎn)輪轍達(dá)到“嚴(yán)重”程度，距離聯(lián)絡(luò)道西側(cè)35～45m處輪轍較為明顯。此外，平滑道的輪轍主要集中在5號聯(lián)絡(luò)道與6號聯(lián)絡(luò)道之間的平滑區(qū)域，輪轍最大深度35mm，離中線3.4m的輪轍深度較其他區(qū)域更為明顯。

依據(jù)MH/T 5024-2009對“白+黑”道面輪轍的控制標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)場平滑道部分區(qū)域輪轍情況較為明顯，大部分區(qū)域處于“中等”程度，部分區(qū)域達(dá)到“嚴(yán)重”等級。

2.4 道面功能性測試

道面功能性指標(biāo)主要包括平整度和抗滑性[4]。機(jī)場跑道、平滑道以及停機(jī)坪平整度狀況均處于評價(jià)規(guī)范中“好”的等級，道面平整度狀況良好。1～5號聯(lián)絡(luò)道平整度水平為“中”，平整度狀況較好；6號聯(lián)絡(luò)道測試IRI值為6.11，屬于“差”的等級，表明6號聯(lián)絡(luò)道道面平整度狀況較差。

按照MH/T 5024-2009評定可知，目前機(jī)場跑道道面抗滑性能總體處于“好”的等級。跑道各部分狀況以B段（跑道中部1000m）為最好，南端中心線東側(cè)及北端中心線以西部分摩擦系數(shù)均值略小，但仍處于“好”的等級?？傮w來說，機(jī)場道面抗滑性能狀況良好。

2.5 芯樣室內(nèi)試驗(yàn)

現(xiàn)場取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)場道面瀝青混合料各項(xiàng)物理參數(shù)基本滿足設(shè)計(jì)要求，個(gè)別部位存在瀝青含量偏少、混合料級配偏細(xì)等情況。芯樣表觀狀況總體良好，無反射裂縫發(fā)生，混合料水穩(wěn)定性及抗松散能力良好，水泥混凝土芯樣試驗(yàn)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.6 道面結(jié)構(gòu)性能評價(jià)

道面結(jié)構(gòu)性能測試與評價(jià)顯示，機(jī)場基礎(chǔ)強(qiáng)度較高，達(dá)到B類等級強(qiáng)度[5]。道面結(jié)構(gòu)剩余壽命、道面結(jié)構(gòu)適應(yīng)性厚度滿足評價(jià)期要求。機(jī)場水泥混凝土道面接縫傳荷能力較高，板底脫空率低，水泥道面區(qū)域結(jié)構(gòu)性能總體狀況良好。

3 道面存在問題分析

根據(jù)道面檢測報(bào)告，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際調(diào)研，發(fā)現(xiàn)雖然目前機(jī)場道面總體狀況評價(jià)較好，但局部存在一定問題需引起重視。道面損壞調(diào)查結(jié)果整理匯總見表2。

表2 機(jī)場道面病害數(shù)據(jù)匯總

由表2可知，跑道、平行滑行道、聯(lián)絡(luò)道區(qū)域的病害較少，道肩部分病害較為集中。道肩區(qū)域的病害類型以反射裂縫、縱橫向裂縫、隆起、沉陷為主，其中裂縫問題占總病害數(shù)量的76%。分析原因主要是原瀝青加鋪設(shè)計(jì)方案中，道面區(qū)域均要求加鋪玻纖土工格柵，因此裂縫病害發(fā)生的幾率遠(yuǎn)小于道肩區(qū)域，且由于道肩的裂縫向內(nèi)延伸，引發(fā)某些道面區(qū)域的表層裂縫發(fā)展，嚴(yán)重的已貫穿整條跑道。

隆起病害道面區(qū)域占比較高，主要是平行滑行道兩端200m范圍內(nèi)和2#、6#聯(lián)絡(luò)道出現(xiàn)的輪轍現(xiàn)象較明顯所致。雖然在飛行區(qū)全場范圍內(nèi)輪轍病害未能引起總體評價(jià)的質(zhì)變，但就局部而言，現(xiàn)場檢測顯示該問題較為突出。TP2聯(lián)絡(luò)道大部分區(qū)域輪轍處于中等，北側(cè)的變異幅度較南側(cè)大，南北兩側(cè)3.3m的區(qū)域出現(xiàn)了大于25mm的輪轍，損壞程度達(dá)到了“嚴(yán)重”等級。TP6聯(lián)絡(luò)道南側(cè)的變異幅度較北側(cè)大，北側(cè)3.25m處輪轍更為明顯，部分測點(diǎn)達(dá)到“嚴(yán)重”程度；南側(cè)3.4m處的少數(shù)點(diǎn)輪轍出現(xiàn)了“嚴(yán)重”程度，距離聯(lián)絡(luò)道西側(cè)3545m處輪轍較為明顯。平滑道部分區(qū)域輪轍情況較為明顯，大部分區(qū)域處于“中等”程度，部分區(qū)域達(dá)到“嚴(yán)重”等級。一般來說，按照形成原因的不同，輪轍可分為失穩(wěn)型、磨耗型和結(jié)構(gòu)型三類。根據(jù)機(jī)場輪轍部位瀝青道面鉆芯試驗(yàn)結(jié)果，道面上、下面層間連接狀況不佳，層間脫離現(xiàn)象普遍，混合料抽提試驗(yàn)結(jié)果表明，聯(lián)絡(luò)道、平滑道區(qū)域上面層混合料粒徑2.36mm、4.75mm和9.5mm處的實(shí)際通過率都接近或超過設(shè)計(jì)上限，加之機(jī)場所在地區(qū)近年夏季多高溫天氣，綜合判斷機(jī)場輪轍為失穩(wěn)型輪轍，系夏季高溫情況下瀝青面層混合料高溫穩(wěn)定性下降，道面渠化交通所致[6]。

除以上兩個(gè)特點(diǎn)外，道面區(qū)域還存在瀝青含量偏少，混合料級配偏細(xì)，局部發(fā)生表面龜裂、細(xì)微裂紋等問題。

4 結(jié)論

1）道面各區(qū)域的道面性能較好，PCI均處于“優(yōu)”水平，總體來說道面表觀狀況良好，服務(wù)水平穩(wěn)定。

2）跑道、平滑道以及停機(jī)坪平整度狀況均為“好”等級，道面平整度狀況良好。1～5號聯(lián)絡(luò)道平整度處于“中”等級，6號聯(lián)絡(luò)道為“差”等級，道面平整度狀況較差。

3）跑道道面抗滑性能總體處于“好”等級，抗滑性能總體狀況良好。

4）機(jī)場基礎(chǔ)強(qiáng)度較高，道面結(jié)構(gòu)剩余壽命、道面結(jié)構(gòu)適應(yīng)性厚度滿足評價(jià)期要求。