王劍
(中國航空港建設第九工程總隊,四川成都 611431)
機場道面性能評價研究概述
王劍
(中國航空港建設第九工程總隊,四川成都 611431)
對機場道面性能的行業背景及國內外研究現狀進行了分析,歸納了目前國內機場道面性能評價存在的問題,對道面性能評價的發展提出了合理的展望。
機場道面 性能評價 概述
近年來,隨著我國經濟的快速發展,民航事業也處于高速發展階段,目前我國己經建成近150個民用機場,機場道面面積達到了5000多萬m2,這其中既有長期使用的老機場,也有新建及改建不久的機場。機場作為供飛機起飛、著陸、停駐、維修和補給的場所,是航空運輸體系重要的組成部分。而機場道面使用性能的好壞更直接影響到飛機運行的安全性與舒適性,是衡量機場服務水平的一個重要指標。隨著航空交通量和大型寬體飛機比例的快速增長,一些早期修建的機場道面結構損壞嚴重,使用性能急劇下降,迫切需要進行道面結構補強或功能恢復,以提高道面使用性能,延長使用壽命。
瀝青層加鋪是改善跑道道面結構性能和功能性能的有效手段,國內外不少機場已實施跑道道面加鋪,積累了大量成功經驗。與此同時,日益復雜的交通、氣候、結構和運行條件,使跑道加鋪工程在決策、設計、施工和管理等方面存在諸多理論、方法、工藝和管理技術等問題,從而制約了我國機場工程的發展。因此,有必要在跑道道面評價與加鋪決策方面進行系統化的研究,以準確掌握道面的實際情況和發展趨勢,選擇合理的加鋪時機和加鋪方案。
國外道面評價利用及決策方面的理論研究與實踐起步較早。70年代初期,美軍建筑工程研究所(CERL)于1974年開始機場道面評價體系的研究,到1981年完成《美國空軍機場道面維護管理系統研究報告》。到80年代末90年代初,發達國家已建立起較為完整的機場道面評價體系框架。國外機場道面評價與利用技術伴隨評價體系的完善共同發展可歸納為三個階段[1]:①注重對道面損壞狀況的評價和分析,提出了道面狀況指數(PCI)的計算方法[2];②對PCI一階段研究成果繼續深化,發展;③對道面結構承載力及結構剩余壽命進行分析和預測;道面區域修復優先級權數進行確定;典型修復對策的條件選擇[3]。
國內目前還未形成普適性強的民用機場道面評價體系,對加鋪前道面的評價研究鮮有報道。在剩余壽命預估方面,如何在歷史數據積累比較缺乏的情況下進行較為準確的預測,仍然是急待解決的難題。對舊道面的利用方案決策過程也沒有統一的指標與標準,新舊道面間相互影響的機理也少有研究[4]。因此,針對需求日益旺盛的加鋪工程,有必要形成一套前評價、中決策、后跟蹤的技術體系,以反映復雜條件下道面性能發展現狀與規律,指導加鋪工程的順利進行。
在跑道加鋪決策方面,存在諸多復雜條件,主要體現在以下三個方面。
機場航班日益密集,航空交通量不斷增長,使跑道加鋪工程的實施在時間上受到極大限制。加鋪決策需要根據跑道的道面性狀和機場的運行條件,從密集的航班計劃中尋求加鋪工程的最佳時機,不能讓跑道使用性能惡化而影響到機場正常運行。
不同機場道面的地基條件、結構組合、材料組成各不相同。對于早期修建的機場,道面還可能被多次改造、擴建。少數機場還面臨二次,甚至三次加鋪。在跑道加鋪工程中,既有道面的性狀評價和參數確定,既是工程決策的依據,也是工程設計的條件,十分重要。然而,由于跑道既有道面在建造年代、結構類型等方面的多樣性,以及道面評價、分析方法的不完善,使加鋪過程中既有道面參數的合理性取值變得愈加困難。
大型寬體飛機起降架次的迅速增加,以及跑道運行安全要求的不斷提高,對道面加鋪層的使用性能提出了更高的技術要求。如何進行加鋪材料選型;如何采取合理的工程措施使新舊道面形成統一的整體,共同發揮最大的功能效益,使加鋪方案的決策更加復雜。
(1)應建立針對既有道面結構性能、功能性能和損壞狀況等方面的跑道道面評價體系,并提出相應的評價指標、量化標準。
(2)在準確客觀的評價基礎上,建立科學的道面剩余壽命預估方法,預判實施跑道加鋪工程的時機,避免跑道服務水平過差甚至需要關閉所造成的經濟損失和嚴重社會影響。
(3)根據跑道使用性能現狀與發展趨勢,對造成道面使用性能衰退的客觀原因進行歸納總結。在實施加鋪工程時,提出有效的工程措施以抑制舊道面對加鋪層性能的影響,提高加鋪層的服務水平并延長使用壽命。
[1]鄭悅鋒.機場道面評價體系的研究[D].上海:同濟大學碩士學位論文,2000.
[2]歷始一.沙起才等譯.機場道面維護管理系統研究報告[R].北京:空軍后勤部機場營房部,1984.
[3]M.Y.Shahin,et al,Pavement Management-PAVER Update.77th Annual Meeting of TransPortation Research Board[J].1998.
[4]郭秋金.跑道道面加鋪決策技術研究[D].上海:同濟大學碩士學位論文,2008.