機場道面使用性能的評價方法研究

刁軍亮 樊會強

(中國航空港建設第九工程總隊,四川成都 611431)

機場道面使用性能的評價方法研究

刁軍亮 樊會強

(中國航空港建設第九工程總隊,四川成都 611431)

通過對既有道面結(jié)構(gòu)性能、損壞狀況及表面性能等實施系統(tǒng)的檢測與評價,為道面加鋪工程提供決策依據(jù)和主要的設計參數(shù),并能為加鋪工程的對策選擇提出相應建議。

道面 評價指標 使用性能

1 機場道面使用性能評價的重要性

機場跑道在荷載和環(huán)境因素的綜合作用下，隨著使用年限的增加，道面的使用性能將隨之下降，需要根據(jù)道面的使用性能狀況進行合理的維修和養(yǎng)護，實施加鋪工程是目前最為常用的大修措施之一。在跑道加鋪工程中，既有道面的性狀評價和參數(shù)確定，既是工程決策的依據(jù)，也是工程設計的條件，十分重要。

2 道面使用性能評價指標體系

道面使用性能評價指標的選取應能盡量全面地反應結(jié)構(gòu)性、功能性和安全性三方面要求[1]。用于評價機場道面使用性能的技術指標包括道面結(jié)構(gòu)承載力、道面材料路用性能、道面損壞狀況、道面平整度、道面抗滑性能及道面排水能力。

3 道面使用性能評價指標體系的實施方法

3.1 道面結(jié)構(gòu)承載力

道面結(jié)構(gòu)是否具有足夠的承載能力是跑道能否滿足飛機運行要求的最主要指標，應采用ACN-PCN強度報告與結(jié)構(gòu)適應性厚度進行評價[2]。

機場道面ACN-PCN強度報告是一種國際通用的道面評價方法。其中，飛機等級號(ACN)：反映該類型的飛機荷載對道面的強度要求，取決于飛機類型、飛機質(zhì)量與土基的強度等級，可通過《民用機場飛行區(qū)技術標準》附錄D中的表格獲得；道面等級號(PCN)：反映在規(guī)定的胎壓和荷載下道面結(jié)構(gòu)能夠提供的支撐強度。ACNPCN判定標準如表1所示。

其中，滿足情況表明能在規(guī)定胎壓和飛機最大起飛質(zhì)量的條件下使用該道面；臨界情況表明道面使用屬于超載運行，但是一定條件下可有限制地繼續(xù)使用該道面。

厚度適應性評價通過滿足現(xiàn)有荷載條件的道面最小理論厚度與道面實際厚度的對比，來反映現(xiàn)有道面結(jié)構(gòu)對航空交通量水平的適應程度。其中最小理論厚度可按我國民用機場道面設計規(guī)范計算，或采用成熟的道面厚度設計程序計算(如FAA推薦的LEDFAA設計軟件)[3]。

3.2 道面材料路用性能

對已有瀝青加鋪層的道面，還需對材料路用性能進行檢測與評價，若材料本身老化或易發(fā)生松散等病害會使道面結(jié)構(gòu)強度下降或帶來外來物損壞，造成安全隱患。路用性能應從高溫穩(wěn)定性、強度、抗松散能力進行評價，采用馬歇爾穩(wěn)定度(MS)、劈裂強度、飛散損失率來表征[4]、[5]。

表1 ACN-PCN評價判斷標準

表2 機場道面損壞狀況等級判定標準

表3 道面平整度狀況等級評定(IRI)標準

3.3 道面損壞狀況

道面損壞狀況能綜合反應道面的使用性能，是最重要的判定指標之一。道面損壞狀況用道面狀況指數(shù)—PCI來表征，并輔以主導損壞類型進行評價。PCI作為道面表觀損壞的綜合判定指標，是道面損壞類型、損壞程度和損壞密度的函數(shù)，其計算宜采用專門的程序進行計算。根據(jù)PCI的計算結(jié)果可以將道面損壞狀況分成優(yōu)、良、中、次、差五個等級，對應的評價標準如表2所示。

3.4 道面平整度

由于道面的不平整會引起飛機起降過程中的強烈震動，不僅會對道面產(chǎn)生沖擊作用而加速損壞，還會導致飛機機械部件的損耗和乘客舒適度的降低，當?shù)烂嫫秸炔粷M足要求時，可考慮實施加鋪工程。平整度以國際平整度指數(shù)IRI為指標，通過高程測量數(shù)據(jù)計算，評定標準如表3所示。

3.5 道面抗滑性能

抗滑性能是道面保證飛機運行安全，提高跑道使用效率的重要特征，跑道表面必須保證在潮濕狀態(tài)下仍能提供良好的摩阻特性。道面抗滑性能不良時應采取除膠等措施恢復其摩阻特性。抗滑性能采用跑道摩阻測試車測試的摩擦系數(shù)進行評價，評定標準應按照《國際民航公約》執(zhí)行。當不具備自動化測試設備時，可采用填砂法測定道面構(gòu)造深度，按《民用機場飛行區(qū)水泥混凝土道面面層施工技術規(guī)范MH5006一2002》執(zhí)行。

3.6 道面排水能力

由于設施排水能力不足導致的道面排水不暢應通過疏浚或新增排水設施來改善，與道面使用性能相關的道面排水能力主要評價道面是否會存在積水而影響飛機安全運行，采用縱橫坡度來評價。

4 結(jié)語

跑道加鋪前應進行一次道面檢測與評價，但并非所有項目均需實施，可根據(jù)跑道現(xiàn)狀選擇評價項目。通常結(jié)構(gòu)性能與損壞狀況是必須評價的內(nèi)容，因為是確定是否需要結(jié)構(gòu)性補強和進行加鋪設計的依據(jù)。

[1]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.

[2]中國民航局譯,通報機場道面強度PCN的標準方法[Z].美國交通部聯(lián)邦航空局咨詢通報,ACNO:150/5255-5,1989.

[3]FAA.AC150/5335-5A:STANDARDIZED METHOD OF REPORTING AIRPORT PAVEMENT STRENGTH-PCN.WashingtonD.C.,2006.

[4]中華人民共和國行業(yè)標準.民用機場道面評價管理技術規(guī)范(送審稿)[S].北京:中國民用航空總局,2006.

[5]中華人民共和國行業(yè)標準.民用航空運輸機場水泥混凝土道面設計規(guī)范[S].北京:中國民用航空總局機場司,1995.