機場水泥混凝土道面修補工程施工技術(shù)研究

張忠陵　李琛　張澤垚

摘 要：在多個機場道面實際修補工程的基礎上，分析了水泥混凝土道面損壞的原因，有針對性地提出了修復的材料和工藝。

關(guān)鍵詞：混凝土板；破損；裂縫；修補材料

中圖分類號：U416.216 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.146

近年來，隨著機場運輸量的增大，飛機跑道使用頻率不斷增加，許多機場水泥混凝土道面板出現(xiàn)了剝落和掉角的問題。這些問題影響了機場的正常使用。針對這些出現(xiàn)的問題，本文探討了修復破損水泥混凝土板的措施。

1 混凝土道面板損壞原因分析

多個機場跑道混凝土道面板損壞情況的調(diào)查結(jié)果表明：混凝土板損壞的原因有很多，新建和使用了一定年限的都可能發(fā)生，對于新道面，損壞的原因是混凝土的配比不合適，或施工方法和工藝不當，以及惡劣的氣候條件；對于舊道面，則一般是由于使用年限較長，荷載沖擊及基礎變形等造成不同程度的破壞。通過調(diào)查和觀測，發(fā)現(xiàn)混凝土道面板的破壞一般有以下幾種情況。

1.1 裂縫

1.1.1 微裂縫

暴露的混凝土表面在剛施工完或者還沒有澆筑完就出現(xiàn)的裂縫一般為塑性收縮裂縫。這是混凝土表面迅速蒸發(fā)失水所致。該類裂縫通常不連續(xù)，而且很少發(fā)展到混凝土板的邊緣，典型裂縫呈對角斜線狀，且縫長較短。未適當澆筑的混凝土在施工完畢幾個月后就可能出現(xiàn)微裂縫。這種裂縫往往是因混凝土收縮過大，在內(nèi)部產(chǎn)生拉應力造成。該類裂縫長短不一，對于較薄的混凝土板，甚至可造成貫穿裂縫。干縮裂縫可能發(fā)生在混凝土道面板的任何部位，通常呈龜紋狀。干縮裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土配合比設計不當，例如混凝土配合比中單位用水量過大，砂漿比例在整個配合比中的含量相對偏高。而骨料在混凝土中起著限制混凝土收縮的作用，其數(shù)量和彈性模量都對混凝土的收縮有很大的影響。在混凝土硬化過程中，養(yǎng)護不及時或養(yǎng)護期過短也是造成干縮裂縫的原因之一。較大的干縮發(fā)生在混凝土硬化的早期。此時，混凝土強度很低，不能承受較高的干縮應力作用，很容易產(chǎn)生裂縫。

1.1.2 斷裂裂縫

使用中的道面由于遭受沖擊及超荷載作用，在道面板塊鄰近分縫的邊角處常有裂縫發(fā)生。這些部位發(fā)生裂縫后，往往造成邊角混凝土板的斷裂，以致破損。由于在分縫處混凝土道面板塊一側(cè)有約束，另一側(cè)在分縫深度以內(nèi)沒有約束。當飛機荷載由一個方向作用于此時，混凝土板極易被拉裂，裂縫一般平行于混凝土板分縫，并距其1～30 cm不等，在混凝土板角部位則呈三角形開裂。這是機場跑道較多的一種破壞形式。

基礎不均勻沉陷等原因也會造成混凝土板整體斷裂的現(xiàn)象。這種斷裂裂縫都是貫穿于整個板塊，使之成為完全分裂的2個或多個塊體。這種情況很容易造成混凝土破碎。

1.2 混凝土道面板破損

大多數(shù)情況下，機場道面混凝土板的破損是混凝土板塊先發(fā)生裂縫，然后逐漸擴大所致。如果不能及時處理，最終會導致混凝土破損。混凝土板的破損往往發(fā)生在混凝土板塊中的局部。這種情況的產(chǎn)生是由于混凝土本身的質(zhì)量問題，或是由于道面已使用較長的年限，混凝土表面砂漿逐漸被磨蝕，粗骨料暴露于表面，局部混凝土骨料在飛機荷載沖擊下形成坑狀破損。如果遇到雨水的連續(xù)浸泡，道基塌陷也會致使道面較大面積破損等。

2 混凝土道面修補

2.1 修補材料選擇

在選擇修補材料時，應盡可能地考慮修補材料的力學特性與原有材料相類似。目前，實際采用的修補材料一般分為以下2種。

2.1.1 水泥基

使用水泥基材料修補與老混凝土部分相似，基本可做到看不出痕跡。但該類材料要求固化的時間相對較長。

2.1.2 合成樹脂基

當受到修補時間的限制時，可選擇采用樹脂材料，但該類材料與混凝土的力學性能差異較大。另外，樹脂材料在固化時要放熱，且固化速度越快，放熱速率越快。這對于小范圍修補的情況并不要緊，因為熱量容易釋放；但修補體積較大時，就有可能出現(xiàn)較高的溫度，材料內(nèi)部容易產(chǎn)生較大的溫度應力，從而影響修補效果。由于樹脂材料的反應速率與反應放出的熱量和溫度有關(guān)，因此，樹脂材料每次的拌和量不可太多，否則容易導致材料在用完之前就固化在拌和器中。當要求材料迅速固化時，可以選擇該類材料，但應根據(jù)舊有混凝土的情況適當調(diào)整配方。

2.2 修補前準備工作

在調(diào)查分析破壞原因和確定合理修補方案后，首先要對原道面作必要的處理，清除破損部位的舊混凝土。如果是由于基礎的破壞引起混凝土板塊裂縫，就要先期對基礎補強，可以采用化學灌漿或無機膠凝材料壓力灌漿使基礎固結(jié)，然后再進行混凝土道面板的處理。

2.3 修補施工工藝

2.3.1 斷裂的修補

當破損分布全板時，可用多個風鎬將舊板鑿碎清除，重新夯實基礎，再在上面用適宜材料澆筑新的混凝土板。如果系局部損壞，則劃線鑿除或用鋸縫機配合鋸除損壞部分，夯實局部基礎，將接縫處清洗干凈，并立即用上述適宜材料予以修補，其表面壓紋或拉毛盡量與原板塊相同。為了保證新、舊材料的結(jié)合和共同工作，可根據(jù)情況在連接處設置釘耙或鉚釘。對于

混凝土道面板原有的縱橫縫，應在修補時認真恢復。

2.3.2 局部磨損、坑洞和剝落的修補

先用鋼絲刷將損壞處的塵土和碎屑清除干凈，再用適宜的材料修補，或用風鎬鑿深5～7 cm，沖刷干凈后，配置小石子混凝土修補。

2.3.3 大面積磨損的修補

先用風鎬鑿除表面12 cm左右，用高壓水沖刷干凈后，再用適宜的材料修補且與臨近板平齊，并要及時養(yǎng)護。

2.3.4 裂縫的修補

可采用灌漿法修補裂縫，其步驟如下：①清縫。采用壓縮空氣配特制噴嘴吹，同時用細鉛絲小鉤子掏，以清除縫隙中的雜物。②埋設灌漿噴嘴和封閉裂縫。將松香和石蠟按1∶2的比例配合加熱熔化，先將各灌縫嘴（一般約30 cm設1個）粘住，再用膠布將縫口貼好，膠布上再加上松香和石蠟。③配灌漿材料。根據(jù)縫口寬窄選用適宜的灌漿材料及配比，混合調(diào)勻后倒入小鍋中。④灌漿。將配置的灌漿材料倒入有機玻璃管注射器或其他特制的灌漿器中，在30～40 min以內(nèi)用壓力將灌漿材料

由上而下逐個從各灌漿噴嘴灌入縫中，至灌滿漿頂動上面的膠布為止。⑤加熱增強。一般宜用紅外線或裝60～100 W燈泡的長條形燈罩在已灌縫上加溫，溫度控制在50～60e，加熱2～3 h，促使增強。

2.4 低溫條件下的快速修補

在冬季，快硬材料的強度發(fā)展要受到周圍環(huán)境溫度的影響，例如對于水泥材料，當溫度較低時，其水化反應將放慢，甚至會造成水泥混凝土不凝或被凍壞，在低溫條件下應采取一些措施，以保證修補材料強度的正常發(fā)展。例如在澆筑混凝土之前，可先給砂石等原材料升溫。如果砂石料含水，應將其炒干，拌和水可加熱至40 ℃左右。

3 結(jié)束語

在總結(jié)近年來開展的機場道面修補工程施工的基礎上，分析了機場水泥混凝土道面板出現(xiàn)破損的特征及原因，提出了針對不同破壞情況的修補材料及工藝措施。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕