王成
摘 要:機場飛行區道路是機場工程的重要組成部分,承擔著非常重要的工作責任,這也對其質量提出了很高要求。基于此,本文以機場飛行區道路工程施工質量要求作為切入點,簡述其較強的抗摩擦力、抗老化性等特征,再以此為基礎,重點論述施工質量的控制措施以及各項措施的基本內容。以期通過分析明晰理論,為后續機場飛行區道路工程施工提供一定參考。
關鍵詞:機場飛行區;抗負載能力;BIM技術;有限元分析法
1 前言
飛行區道路是指機場內部供飛機起降、助飛的道路,目前我國固定通航城市達到200個以上,各地建有超過200座機場(不含港、澳、臺地區),這些機場的飛行區道路與常規道路不同,面對較大的工作壓力,如果出現不均勻沉降、塌陷等問題,可能會一定程度影響飛機起飛的穩定性,了解機場飛行區道路工程施工質量要求、對其質量加以控制十分必要,本文就上述內容展開分析。
2 機場飛行區道路工程施工質量要求
2.1 較高的抗負載能力
較強的抗負載能力是機場飛行區道路的基本要求,由于飛機本身自重較大,起降時也會給路面帶來較大的瞬間豎向負載,如果機場道路質量較差,可能導致路面塌陷、小裂縫等問題。此外,飛機在飛行的過程中存在一個加速過程、降落時則需要減速,在加速、減速過程中,飛機與路面接觸的位置為起落架,起落架起到導力的作用,由于起落架與地面接觸面積有限,大量的豎向負載是高度集中的,路面對應位置也可能出現局部應力集中,導致塌陷或者裂縫。
2.2 較強的抗摩擦力
抗磨擦力在機場飛行區道路中非常重要,其影響道路使用壽命以及飛機的起降穩定性。根據物理學摩擦力原理,在理想狀態下,目標對象的重量(物理學稱為“質量”)越大,與地面產生的摩擦力也越大,大型飛機的重量往往在百噸以上,甚至接近200噸,這意味著其在起飛過程中與地面的摩擦力是非常大的,地面會出現較多的摩擦損耗,受力點的集中則加劇了局部損耗問題,這要求機場飛行區道路具備良好的抗摩擦力。
2.3 較強的抗老化性
機場飛行區一般均為開放式設計,面臨風力、雨水、光照等各類自然條件的破壞,同時較大的工作壓力也影響著道路的使用性能,這些因素共同作用下,機場道路的抗老化能力必須較為優良。如機場路面的建設一般以混凝土作為主體,混凝土的剛度、耐腐蝕性更為理想,直接提升了飛行區道路抗老化方面的性能。在此基礎上,合理計算強度、把控施工流程,可以進一步保證道路工程質量。
3 機場飛行區道路工程施工質量控制措施
3.1 應用BIM模擬分析技術
進行機場飛行區道路工程施工,首先應做好全面的施工計劃、擬定方案,鑒于機場環境的特殊性,不能長期滯留飛行區范圍內進行測量和調整,BIM技術因此擁有了應用空間。在進行施工前,相關部門可以組織技術人員進行一次大規模的數據收集工作,分析、記錄機場道路的基本參數,將這些參數代入到BIM技術模型中,了解其概況。如道路表面剛度設定,在完成模型構建后,收集機場各型飛機的飛行數據,尤其是對地壓力,了解最大負載值,將參數代入BIM模型中,判斷路面的塌陷、裂縫等情況,與施工標準進行對照,根據結果做進一步調整,直到方案漸趨完善[1]。BIM技術還可以在施工以及運行后進一步發揮作用,如施工時發現部分地段存在軟土地基問題,應用BIM技術可以模擬軟土地基的沉降率,充分做好加固工作,優化施工水平,確保機場飛行區道路工程施工質量。
3.2 應用有限元力學分析技術
有限元力學分析同樣建立在模型基礎上,在實際工作中,機場飛行區道路受到的壓力、外荷載水平可以預估,也可以根據同類工程進行大致判斷,要求施工方進行廣泛的數據收集,以路面和飛機起落架作為模型對象,建立一個有限元模型,以飛機起落過程中加速度和對地壓力的變化、瞬間最大值、最小值作為變量,進行模擬,為求保證模擬成效,可以對模型對象進行區域劃分,對應力集中的部位進行切割,如起落架和路面的接觸點,該位置可以單獨分離出來,劃分為100~2000個小模塊,分析受力水平,根據受力差異做好表面加強工作[2]。
有限元力學分析法也可以分析摩擦力變化,由于摩擦力同樣產生于起落架和路面接觸位置,模型建立方式、實驗方式與壓力試驗相同,更改觀察指標為摩擦損耗即可。
3.3 強化現場施工管理
在完成各項準備工作后,還應強化現場施工管理的水平,按照機場飛行區道路工程施工的基本要求,管理工作的三個要點分別為基礎夯實、材料選取、施工規范性。機場飛行區道路面臨的工作壓力大,要求對其地面進行多次加固,可行方式包括注漿加固、強夯加固、灌注樁加固等。注漿加固和強夯加固應用于軟土地基施工,在進行機場建設時,一般不選則軟土基地點,但如果情況特殊存在建設需求,可以應用上述方法給予固化處理。注漿加固的要點是確保注漿地點分布均勻、漿料足備、攪拌得當,強夯法則依靠大型器械直接進行壓實。材料和施工規范性管理可以依托完備的現場管理體系進行,以確保施工質量。
4 總結
通過分析機場飛行區道路工程施工質量控制,了解了相關理論內容。機場飛行區道路功能特殊,質量控制必須嚴格,其質量要求包括較高的抗負載能力、較強的抗摩擦力、較強的抗老化性三個方面,可行的質量控制措施包括應用BIM模擬分析技術、應用有限元力學分析技術、強化現場施工管理等。后續工作中,應充分意識到機場道路質量控制的必要性,并給予強化,保證道路使用價值。
參考文獻:
[1] 任耀華.某黃土地區機場道路強夯處理現場試驗研究[J].城市道橋與防洪,2017(5):255~258+24.
[2] 梅連軍.材料非線性對機場路面結構力學效應分析[J].山東交通科技,2016(3):12~17.