新型水泥道面淺層補(bǔ)丁修補(bǔ)材料“特快補(bǔ)”的研究與應(yīng)用

陸劍波

（上海公路橋梁（集團(tuán)）有限公司，上海 200023）

0 引言

根據(jù)相關(guān)規(guī)范[1]規(guī)定，將機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面的病害共劃分為15種，如下所列：

（1）面層斷裂類：縱向、橫向和斜向裂縫；角隅斷裂；破碎板或交叉裂縫。

（2）豎向變形類：沉陷或錯(cuò)臺(tái)。

（3）接縫類：脹裂；嵌縫料損壞；接縫破碎；唧泥和板底脫空。

（4）表層類：耐久性裂縫；收縮裂縫；坑洞；起皮、龜裂和細(xì)微裂紋；板角剝落。

（5）修補(bǔ)類：小補(bǔ)丁（修補(bǔ)面積小于 0.5 m2）；大補(bǔ)丁（修補(bǔ)面積大于0.5 m2）和開(kāi)挖補(bǔ)塊。

根據(jù)對(duì)我國(guó)近30 a機(jī)場(chǎng)道面病害的廣泛調(diào)研，對(duì)病害種類和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面在使用壽命前期和中期時(shí)，道面病害主要以功能性損壞為主，如接縫破碎，板角剝落，小補(bǔ)丁等。圖1是浙江某機(jī)場(chǎng)跑道道面病害的統(tǒng)計(jì)分布圖[2]，從圖1中的數(shù)據(jù)可以看出，道面最主要病害為接縫破碎、板角剝落和小補(bǔ)丁。

我國(guó)機(jī)場(chǎng)對(duì)道面功能性病害（接縫破碎，板角剝落，小補(bǔ)丁等）主要采用快凝早強(qiáng)水泥混凝土（以下簡(jiǎn)稱早強(qiáng)水泥）進(jìn)行補(bǔ)丁修補(bǔ)，如圖2所示。通常早強(qiáng)水泥主要用來(lái)進(jìn)行道面結(jié)構(gòu)性補(bǔ)丁修補(bǔ)，采用早強(qiáng)水泥進(jìn)行功能性病害修補(bǔ)時(shí)，由于維修面小、維修深度淺，通常維修效果不佳。根據(jù)對(duì)上海某機(jī)場(chǎng)道面補(bǔ)丁修補(bǔ)效果跟蹤觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，補(bǔ)丁維修后3個(gè)月內(nèi)的損壞率達(dá)27%，6個(gè)月內(nèi)的損壞率達(dá)52%，12個(gè)月內(nèi)的損壞率達(dá)70%。補(bǔ)丁損壞后需要二次修補(bǔ)，甚至多次重復(fù)修補(bǔ)。增加了機(jī)場(chǎng)道面維護(hù)的工作量，同時(shí)也是維護(hù)資金的浪費(fèi)。

功能性補(bǔ)丁的二次損壞率高是機(jī)場(chǎng)道面維護(hù)的普遍現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因除了施工等客觀因素外，主要原因還是維護(hù)材料的不適應(yīng)性。早強(qiáng)水泥主要用于結(jié)構(gòu)性補(bǔ)丁修補(bǔ)，該材料的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)承載能力高。而功能性補(bǔ)丁對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力要求不高，關(guān)鍵是與周邊道面的粘結(jié)，以及抗老化性能。因此，機(jī)場(chǎng)迫切需要尋找一種適用于水泥混凝土道面淺層修補(bǔ)的維護(hù)材料。

1 特快補(bǔ)（TBR）材料介紹

特快補(bǔ)是美國(guó)CRAFCO公司生產(chǎn)的一種全新的水泥混凝土道面/路面淺層補(bǔ)丁修補(bǔ)材料。與早強(qiáng)水泥最大的區(qū)別是，該材料是一種柔性材料，突出特點(diǎn)是柔韌性好、高抗拉性、粘結(jié)強(qiáng)度高、可跨伸縮縫施工。特快補(bǔ)修補(bǔ)的補(bǔ)丁可隨路面一起伸縮、移動(dòng)，可避免因粘結(jié)失效而產(chǎn)生新的裂縫。該材料特別適用于水泥混凝土道面/路面的淺層粘合修補(bǔ)、多邊角混凝土板層修補(bǔ)、跨伸縮縫修補(bǔ)，以及路面沉陷修補(bǔ)。特快補(bǔ)是一種熱施工聚合物改性樹(shù)脂基材料，適用于水泥混凝土道面的淺層修補(bǔ)。最小修補(bǔ)厚度為20 mm，最大修補(bǔ)厚度為60 mm，超過(guò)60 mm的補(bǔ)丁，應(yīng)分層修補(bǔ)。該材料可以提供一種耐久性的修復(fù)，補(bǔ)丁的有效使用時(shí)間超過(guò)10 a。

自然狀態(tài)下，特快補(bǔ)呈粉末狀，裝于可熔包裝袋中。施工時(shí)，將袋裝特快補(bǔ)材料置于拌和機(jī)中，攪拌、加熱到合適的施工溫度后，將熔化的材料倒入修補(bǔ)槽內(nèi)，攤鋪平整。在開(kāi)放交通前，需讓特快補(bǔ)材料冷卻凝固。該材料的主要技術(shù)參數(shù)如表1所列。

表1 特快補(bǔ)材料技術(shù)參數(shù)一覽表

2 特快補(bǔ)維修施工工藝

維修前，首先需要針對(duì)病害確定維修范圍。維修范圍為規(guī)則長(zhǎng)方形，需涵蓋整個(gè)病害并向四周擴(kuò)展4～5 cm[3]，如圖3所示。

施工工藝如下（見(jiàn)圖4）：

（1）用粉筆和直尺畫(huà)出規(guī)則修補(bǔ)區(qū)域，確保將所有破損部分包括在內(nèi)。

（2）使用切縫機(jī)沿畫(huà)線進(jìn)行切割，切割深度應(yīng)大于病害的影響深度。

（3）使用風(fēng)鎬對(duì)修補(bǔ)范圍的原水泥混凝土道面進(jìn)行破除。

（4）清除破碎后的碎石，使用高壓水槍或高壓空氣清理后，自然風(fēng)干或用熱噴槍清理、干燥工作面。

（5）距切割區(qū)域邊緣貼上布膠帶，防止對(duì)周邊道面的污染。

（6）使用油刷在工作面內(nèi)噴涂特快補(bǔ)底漆。

（7）準(zhǔn)備修補(bǔ)材料：

將袋裝特快補(bǔ)投入拌和器中加熱攪拌。特快補(bǔ)的預(yù)熱時(shí)間通常在60～90 min，材料施工溫度為190℃～210℃（此步驟可提前進(jìn)行）。

a.加熱施工工具、拌和器出料口；

b.從拌和器出料至少兩桶，然后將其倒回拌和器，以保證材料良好流動(dòng)性。

（8）將拌好的修補(bǔ)料均勻攤鋪到修補(bǔ)坑槽中，由于材料在冷卻后有一定程度的收縮，在攤鋪時(shí)修補(bǔ)料應(yīng)高于道面約1 mm，材料攤鋪后將邊緣的布膠帶撕掉。

（9）隨著材料冷卻，讓氣泡有足夠的時(shí)間游離到特快補(bǔ)表面。氣泡產(chǎn)生于未愈合的底漆或濕氣。當(dāng)特快補(bǔ)表面不再有氣泡出現(xiàn)時(shí)（通常在15～20 min之后），使用熱空氣噴槍加熱表面，消除氣泡。

（10）關(guān)閉攪拌器并清理施工現(xiàn)場(chǎng)，等待特快補(bǔ)冷卻后即可開(kāi)放交通，一般約為1～2 h。

3 特快補(bǔ)的應(yīng)用

3.1 南京空軍徐州場(chǎng)站

施工地點(diǎn)：南空徐州場(chǎng)站主跑道、拖機(jī)道、東西兩側(cè)停機(jī)坪。

施工時(shí)間：2003年9月29日～2003年10月8日。

修補(bǔ)工程量：對(duì)損壞嚴(yán)重的邊角破損部分進(jìn)行了修補(bǔ)（見(jiàn)圖5），總共修補(bǔ)168處。

3.2 浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)

浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)滑行道排水溝相接處道面出現(xiàn)近5 cm的下沉，導(dǎo)致道面出現(xiàn)嚴(yán)重的錯(cuò)臺(tái)，影響飛機(jī)行駛安全。浦東機(jī)場(chǎng)采用特快補(bǔ)進(jìn)行了修補(bǔ)，如圖6所示。

施工時(shí)間：2009年8月。

修補(bǔ)工程量：約40 m2。

3.3 虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)

虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)A滑道面出現(xiàn)大量收縮裂縫，這種裂縫并不影響道面結(jié)構(gòu)承載能力，但影響道面美觀，且不維修的話裂縫可能會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，形成更加嚴(yán)重的裂縫。因此，機(jī)場(chǎng)采用特快補(bǔ)材料進(jìn)行了補(bǔ)修?，F(xiàn)場(chǎng)維修情況如圖7所示。

施工時(shí)間：2010年2月。

修補(bǔ)工程量：共60處，總長(zhǎng)約30 m。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）分析了我國(guó)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面淺層補(bǔ)丁修補(bǔ)的現(xiàn)狀及問(wèn)題。

（2）分析了新型淺層補(bǔ)丁修補(bǔ)材料—特快補(bǔ)的技術(shù)特點(diǎn)與參數(shù)。

（3）提出了特快補(bǔ)材料的標(biāo)準(zhǔn)施工工藝。

（4）對(duì)特快補(bǔ)材料在我國(guó)的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)與回顧。

[1]MH/T5024-2009，民用機(jī)場(chǎng)道面評(píng)價(jià)管理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]同濟(jì)大學(xué)機(jī)場(chǎng)工程研究中心.舟山普陀山機(jī)場(chǎng)道面測(cè)試與評(píng)價(jià)報(bào)告[R].2010.

[3]AC-140-CA-2010-3，民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)場(chǎng)地維護(hù)技術(shù)指南[S].