銀川河東國際機場跑道大修必要性分析

王 羽

（寧夏機場有限公司運行管理部，銀川 750001）

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，航空運輸已經(jīng)成為人們生活必不可少的基礎設施。隨著航班次數(shù)的不斷增加，作為飛機起飛、滑行、降落和停放的重要場所，機場道面的使用頻率倍增。在機場建設和維護中，機場道面的維護是重點工作之一[1-2]。

銀川河東國際機場始建于1995 年11 月28 日，并于1997 年9 月6 日正式通航，現(xiàn)飛行區(qū)等級為4E，有1 條跑道（長3600 m、寬45 m），其中，跑道南端400 m延長段于2015 年8 月正式批準投入使用。隨著使用時間的增長及各種自然災害，銀川河東機場的道面存在道面病害增多、道面平整度差和道面摩擦力不足等問題[3]。

1 銀川河東機場跑道存在主要問題及維護情況

1.1 主要問題

1.1.1 主要病害類型

銀川河東機場跑道道面的損壞類型主要為非結構性損壞，如道面板接縫破碎、板角剝落、起皮、收縮裂縫、嵌縫料損壞、蜂窩麻面、小補丁和大補丁等。跑道部分區(qū)域也存在錯臺、裂縫等結構性損壞，部分道肩與道面之間存在錯臺情況，部分道肩板塊也存在板塊斷裂、接縫破碎和板角剝落等情況。聯(lián)絡道、跑道中線燈及滑行道引導燈周邊出現(xiàn)破損情況也增加較快，典型病害照片如圖1 所示。

圖1 典型病害照片

1.1.2 跑道摩擦系數(shù)情況

跑道接地帶區(qū)域摩擦力不足，抗滑性能等級評價為“差”，摩擦力常年低于維護規(guī)劃值。

2019 年，機場管理機構委托中設設計集團股份有限公司利用Mu 儀摩擦系數(shù)測試車對跑道摩擦系數(shù)進行測試及評價，測試速度65 km/h，測線布置見表1。

表1 抗滑性能測試測線布置表

摩擦系數(shù)測試[4]方向為機場飛機主降方向，即由南到北，測試速度為65 km/h，由于檢測車輛加速、減速的影響，南端舍去100 m、北端舍去200 m 距離。檢測結果采用摩擦系數(shù)μ 進行評價。測試結果匯總見表2。

表2 跑道摩擦系數(shù)（百米分段平均值）匯總表

如圖2 所示的統(tǒng)計結果可知：銀川機場跑道道面R-M-E3m 測線摩擦系數(shù)最低值為0.42，抗滑性能等級評價為“差”，距南端300～600 m、2800～3300 m 處（跑道兩端接地帶區(qū)域）由于受飛機沖擊、剪切荷載作用較多，造成了抗滑性能較低的現(xiàn)狀。R-M-W5m 測線摩擦系數(shù)最低值為0.64，抗滑性能等級評價為“好”。根據(jù)銀川機場機型運行組合，主輪距在6 m 左右的C 類飛機運行比例明顯高于主輪距12 m 左右的E 類飛機，故平整度3 m 測線受到的飛機作用次數(shù)較多，摩擦系數(shù)相對較低。跑道道面整體抗滑性能評價為“差”，建議對跑道道面進行除膠作業(yè)。經(jīng)跑道摩擦測試，跑道中心線東側3 m 處道面摩擦系數(shù)百米分段最低值為0.42，道面抗滑性能等級評價為“差”；中心線西側5 m 處道面摩擦系數(shù)百米分段最低值為0.64，道面抗滑性能等級評價為“好”。由于銀川機場現(xiàn)運行飛機以C 類機型為主，其輪跡帶基本分布于跑道中心線兩側4.5 m 范圍內，跑道摩擦系數(shù)較差的區(qū)域主要集中于飛機著陸接地區(qū)段（距21 號跑道端300～700 m、3000～3400 m 區(qū)段），飛機頻繁的著陸、制動會降低道面表面的粗糙度，造成抗滑性能下降；另外，飛機輪胎的頻繁接觸使道面表面膠層不斷加厚，造成道面摩擦系數(shù)降低，尤其是跑道道面處于降雨或降雪狀態(tài)時，其抗滑性能下降更為明顯。

圖2 典型病害照片

1.1.3 跑道平整度情況

跑道部分區(qū)域平整度評價為“差”，主要位置在距21 號跑道端300～800 m（跑道北端接地帶）、1300～1600 m（A4—A5 滑口對應位置）及2400～2900 m（A8聯(lián)絡道道口附近）區(qū)域。

按照中設設計集團股份有限公司在2019 年出具的《飛行區(qū)道面綜合評估報告》中的檢測結論：跑道中心線東側第一幅道面板（R-S-E1 測線）IRI 均值為3.54 m/km，道面平整度綜合評價為“中”。跑道中心線西側第二幅道面板（R-S-W2 測線）IRI 均值為3.45 m/km，道面平整度綜合評價為“中”。平整度評價為“差”的區(qū)域主要集中距21 號跑道端300～800 m（跑道北端接地帶）、1300～1600 m（A4—A5 滑口對應位置）及2400～2900 m（A8 聯(lián)絡道道口附近）區(qū)域。

1.1.4 跑道400 m 延長段病害

新建400 m 跑道存在多處不規(guī)則裂縫。結合第三方檢測單位中的報告內容，判斷該區(qū)域為明顯脫空區(qū)域，需進行注漿等整治工作。

2020 年7 月，機場管理機構在新建400 m 跑道（距21 號跑道端3420～3455 m，跑道中心線以西第二塊板一線），編號為684-7、686-7、687-7、688-7、689-7、690-7、691-7 的板塊上（位置如圖3 所示），發(fā)現(xiàn)有多處長度不一、形狀不規(guī)則裂縫，如圖4 所示。

圖3 新建跑道400 m 延長段板面裂縫位置平面圖

圖4 新建跑道400 m 延長段板面裂縫實拍圖

如圖5 所示，2019 年中設設計集團對銀川機場道面綜合評估報告中，關于道面脫空的檢測結論：跑道延長段的脫空較為明顯，本次檢測出的中度及以上脫空點大多位于跑道延長段內。評估報告中關于脫空區(qū)域與本次板塊裂縫區(qū)域重合，基本可確認該區(qū)域板底脫空是板塊裂縫的主要原因；此外，裂縫的形成也和飛機接地有關聯(lián)[5-6]，從現(xiàn)場輪跡照片來看，會有個別飛機在該區(qū)域接地，使板塊承受較大沖擊力，加速病害的發(fā)展。

圖5 跑道道面脫空系數(shù)分布圖

1.2 跑道維護情況

機場管理機構對跑道維護工作逐年加大，雖然能夠基本保證跑道運行安全，維持跑道適航性，但跑道隨著使用年限的增加，病害不斷出現(xiàn)，摩擦系數(shù)逐年降低，對跑道的安全威脅愈發(fā)明顯[7]。

銀川河東國際機場2019 年共維護跑滑系統(tǒng)道面424 處，其中快干水泥修補96 處，打膠修補315 處，瀝青修補13 處；2020 年共維護跑滑系統(tǒng)道面1099 處，其中快干水泥272 處，打膠825 處，瀝青2 處；2021 年受修補窗口期、材料、工藝和氣候等條件限制，道面修補位置壽命一般在1～2 a，升降帶區(qū)域的道面修補位置壽命一般在1 a 左右。跑道破損數(shù)量的不斷增加，修補后返修頻率的不斷加快，對飛機在跑道上的運行安全形成了較大的隱患。

根據(jù)銀川河東機場航班量的日益增長情況，機場管理機構每年組織實施的除膠作業(yè)頻次逐漸加大，2017 年及以前，每年最多進行2 次除膠作業(yè)，自2018年以來，每年進行4 次除膠作業(yè)。由于受飛機降落沖擊較多，道面抗滑性能下降較大，在經(jīng)過除膠作業(yè)后，摩擦系數(shù)仍低于維護規(guī)劃值（0.6）。

2 跑道進行蓋被大修的必要性和緊迫性

銀川河東國際機場跑道已使用25 a，南北兩端的接地帶區(qū)域的跑道紋理已基本磨平，加之接地帶區(qū)域膠層較厚，接地帶區(qū)域已存在摩擦力不足的問題，即便經(jīng)過除膠，部分區(qū)域仍低于MH 5001—2021《民用機場飛行區(qū)技術標準》中規(guī)定的最小摩阻值0.50。目前采取的加大除膠頻率的措施來提高跑道接地帶區(qū)域的抗滑性能，但摩擦力的降低是道面紋理磨平導致的，治標不治本。跑道接地帶區(qū)域摩擦力的降低，會導致飛機落地距離增長，存在沖出跑道的風險，影響飛行安全。通過對跑道進行功能性蓋被，可以恢復跑道道面的抗滑性能，保障飛機飛行安全。

對銀川機場跑道進行蓋被是治理跑道病害的需要，銀川機場跑道病害呈現(xiàn)逐年快速上升的趨勢。這些病害極易產(chǎn)生FOD，影響飛行安全。機場近年來不斷增加跑道的維護工作量，也對飛機在跑道上的運行安全形成了較大的隱患。通過對跑道進行功能性蓋被，可以恢復道面表面狀況、對跑道上的病害達到很好的治理效果，減輕機場的道面維護工作量、極大減少FOD，更好地保障機場運行安全。

國內其他機場在跑道運行中后期，均出現(xiàn)跑道病害增多、摩擦系數(shù)持續(xù)降低和道面平整度評價下降等一系列問題，給跑道運行造成較大的安全隱患。雖然加大道面維護維修力度和頻次可以維持道面的正常使用，但治標不治本。結合國內其他機場的案例，跑道在使用超過20 a 后進行蓋被是普遍采用的措施，且效果顯著。建議機場管理機構邀請國內場道專業(yè)的專家前來實地調研，并結合近年來所完成的第三方檢測報告、機場管理機構內部評估報告等材料，對機場道面下一步將要進行的蓋被施工進行專業(yè)的指導工作。同時，還應委托有經(jīng)驗的檢測公司對跑道400 m 延長段做詳細的檢測，為該區(qū)域道面病害治理做好理論研究及對策分析工作。

3 跑道蓋被的優(yōu)點

瀝青屬于粘彈性材料，可以與基層協(xié)同變形，對不均勻沉降的適應能力強。對于在舊水泥道面上進行加鋪改造，瀝青道面在結構穩(wěn)定性方面更具有優(yōu)勢。

在舊水泥混凝土道面上加鋪瀝青混凝土不需要設置隔離層，能有效防止由于隔離層脫空而出現(xiàn)的各種病害現(xiàn)象。

瀝青層能夠與舊道面之間粘結良好，且道面整體攤鋪無明顯接縫，不會產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象。

在舊水泥混凝土板上加鋪瀝青混凝土面層，可以充分利用舊板強度，道面結構厚度比加鋪水泥混凝土小。

相對水泥混凝土道面而言，瀝青混凝土道面的平整度更易于得到保證，且道面彈性好、平整無接縫、飛行滑跑平穩(wěn)、運行舒適及對飛機震動小。

瀝青混凝土道面的養(yǎng)護維修工藝相對簡單，且恢復速度較快，可以在短時間內恢復交通。對于日常維護來說，也具有快速簡便等優(yōu)點。

4 跑道蓋被大修投資項目主要內容

前期費用：包括但不限于前期檢測勘察費、可研報告編制費和跑道蓋被設計費等相關費用。

道面病害治理費用：在蓋被施工前，對原道面病害進行整治，包括但不限于板塊注漿、雜物清理和板塊填實等工作產(chǎn)生的費用。

蓋被工程費用：包括但不限于跑道銑刨、跑道加鋪、道肩加鋪、土面接坡、道面標志和土方運輸?shù)荣M用。

助航燈光及供電工程：包括但不限于助航燈具拆裝、線纜鋪設等費用。

工程其他費用：包括但不限于招標代理費、監(jiān)理費、不停航施工措施費、校飛費、環(huán)境保護費和造價咨詢費等費用。

5 結束語

綜上所述，銀川河東國際機場進行跑道蓋被大修是非常有必要的，在機場4 期建設已經(jīng)啟動的情況下，應抓緊時間完成機場第二條跑道的建設工作，然后對舊跑道進行大修。