機場跑道加鋪超薄瀝青層施工

王卓

摘 要：隨著我國航空業的迅猛發展，飛機對機場跑道的安全性和舒適性要求越來越高，特別是國內使用多年的水泥混凝土道面機場，由于使用年限較久，一些機場出現道面損壞加速的現象，導致道面使用性能下降，無法保障安全運行，迫切需要對道面進行結構補強或功能恢復。而加鋪瀝青混凝土有鋪筑快捷、不停航施工、維修方便等特點。所以，在國內對原跑道道面處理后加鋪瀝青混凝土的越來越多，基于此，本文主要對機場跑道加鋪超薄瀝青層施工進行分析探討。

關鍵詞：機場跑道；加鋪超薄瀝青層；施工

1、前言

瀝青道面是指在礦質材料中摻入路用瀝青材料，并鋪筑于天然土基和基層頂面的一層或多層人工結構物，其作用為供飛機起飛、著陸、滑行等。瀝青結合料提高了鋪路用粒料抵抗飛機荷載和自然因素對路面損害的能力，使路面平整少塵、不透水、經久耐用。瀝青道面應用于機場道面建設，可以提高飛機起落架等部件的壽命，更能增加機組人員及乘客的舒適性，是一個城市繁榮發達的表現。

2、瀝青道面在我國的應用現狀

我國現有民用機場道面類型主要以水泥混凝土道面為主，瀝青混凝土道面所占比例比較小。我國新建民用機場中，采用瀝青混凝土道面的機場有西寧曹家堡機場、甘肅敦煌機場、新疆且末機場、昆明長水機場等少數機場。曹家堡機場道面面層采用4cm中粒式瀝青混凝土+6cm粗粒式瀝青混凝土+8cm瀝青碎石的三層瀝青混凝土結構，其基層厚度為74cm。敦煌機場采用厚10cm瀝青混凝土面層，基層厚度80cm。昆明長水機場面層總厚度為18cm，面層結構從上到下依次為為5cm厚SMA-13瀝青混凝土+6.5cm厚AC-13+6.5cm厚AC-13，基層50cm厚。新疆且末機場跑道道面面層厚8cm，下設15cm厚水泥穩定砂礫土基層及70cm厚天然級配砂礫石基層。

近年來，我國民航業飛速發展，機場航班流量大幅提高，同時大型飛機占比也逐漸增大，國內早期修建的水泥混凝土道面出現結構性或功能性損壞，不能滿足民航發展的需求。瀝青道面加鋪由于其施工、養護時間短的優勢，成為解決此問題的有效方案。我國在瀝青道面加鋪方面也做了大量的工作，積累了許多經驗。上海虹橋機場1963年建成，其跑道類型最初為水泥混凝土跑道。1991年對跑道加鋪了20cm厚瀝青混凝土，后又在1995年和2008年分別進行了瀝青混凝土蓋被。北京首都機場1958年投入使用，跑道道面類型為水泥混凝土道面；70年代中期，對跑道進行了水泥混凝土蓋被；1996年又對跑道進行瀝青混凝土蓋被，而后又經過數次修補。過去的十多年是我國民航機場建設高速發展的時期，根據水泥混凝土道面的設計使用年限預估，今后的十多年道面結構加鋪將迎來高峰，而瀝青道面加鋪由于其施工養護期短的優勢，將成為加鋪層結構的首選材料。

3、機場瀝青混凝土道面應用的要點分析

宏觀上，瀝青混凝土由具有粘彈性特征的瀝青膠結料和集料組成，因此具有一定的強度和柔韌性；微觀上，由于混合料內部存在空隙，瀝青膠結料在外力作用下可以在不損壞結構的情況下發生局部移動，因而具有較好的變形調節能力。宏觀和微觀的結構特點使瀝青面層具有特有的性能。

（1）舒適：瀝青混凝土道面的柔韌性使之與飛機輪胎直接的接觸相對柔和，加上其不平整度的波長較長，從而降低了飛機高速滑行過程中的顛簸，提高了乘客和機組人員的舒適性。

（2）抗滑：跑道道面的抗滑性能要求很高，尤其是抗滑性能的耐久性及其重要。瀝青混凝土由優質石料提供足夠的微觀構造，通過優良的級配組成設計提供足夠的宏觀構造；同時，具有較強耐磨耗性能的粗集料可以帶來良好的道面抗滑耐久性。

（3）低噪：瀝青混凝土具有較大的空隙率和較好的材料阻尼特性，可以較少輪胎接觸噪聲，降低對環境的噪音影響。

目前，常用的道面設計方法主要有經驗法和力學-經驗法兩類。經驗法以CBR法使用最廣，該法以土基的抗剪強度作為設計指標，通過控制土基的抗剪強度控制土基變形及輪轍；根據足尺試驗結果及對現有道面使用情況的調查，建立起“CBR值-飛機輪載作用次數-道面結構層厚度”三者的關系。通過不同機型起落架構型關系曲線，按當量飛機軸載作用次數和土基CBR值確定道面總厚度及結構層厚度。目前我國實行的機場瀝青道面設計規范中以CBR值作為設計指標，該指標僅能表征土基的抗剪強度，并不能反應瀝青混凝土道面結構的其他開裂損壞以及道面各層發生的永久變形，也不能較好的表征土基的永久變形。

新型飛機起飛重量越來越大，機輪越來越多，起落架構型越來越復雜，在復雜起落架構型的多輪荷載長期作用下，我國目前采用的經驗法已無法適應重載飛機作用下的瀝青混凝土道面結構設計。筆者從當前我國機場瀝青道面設計角度，對我國機場瀝青道面設計提出幾點建議：

（1）我國機場瀝青道面設計規范采用CBR法，該法以CBR值作為設計指標，該指標不能表征道面結構的的各種損壞，對控制輪轍方面也存在較多問題。應構建更完善的瀝青混凝土道面設計理論。

（2）不同型號、不同起落架構型的飛機對道面的受力影響也不盡相同，設計中應分別考慮不同飛機對道面的影響，主要考慮不同機型對道面的破壞及“Miner”法則下的疲勞損壞。

（3）目前規范中考慮單輪荷載對道面的影響，而大多數飛機的主起落架是由多輪組成，與單輪對道面的影響有一定差別，應考慮多輪荷載對道面結構設計的影響。

（4）應該根本不同區域道面可能產生的病害，選擇合適的道面鋪裝結構，進行不同區域道面的差異化鋪裝。

4、結語

我國現行的瀝青道面設計規范已不能滿足新型大型飛機的需求，瀝青道面設計理論亟待完善。筆者建議可從以下幾個方面對我國瀝青道面設計方法進行改進：①構建基于力學-經驗法的瀝青混凝土道面設計方法。②完善設計指標及相關設計參數。③借鑒我國在公路瀝青路面應用中取得的成功經驗，根據機場瀝青道面的情況進行改進。

參考文獻

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（作者單位：中國航空技術國際工程有限公司）