惠州機(jī)場(chǎng)滑行道加鋪設(shè)計(jì)方案

廖宣錦

（上海民航新時(shí)代機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)研究院有限公司廣州分公司 廣東廣州 510405）

1 引言

惠州機(jī)場(chǎng)位于惠州市平潭鎮(zhèn)，建成于1956年，至今進(jìn)行過(guò)多次改擴(kuò)建，于2015年重新開(kāi)通民用航空，實(shí)行軍民合用。惠州機(jī)場(chǎng)目前飛行區(qū)等級(jí)為4C，跑道長(zhǎng)度2400m，設(shè)置有一條等長(zhǎng)平行滑行道，五條垂直聯(lián)絡(luò)道。

近年來(lái)，惠州機(jī)場(chǎng)在廣東省機(jī)場(chǎng)集團(tuán)和惠州市的大力支持下，積極貫徹省委省政府“5+4”骨干機(jī)場(chǎng)的定位要求，以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以提質(zhì)增效為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步、快速發(fā)展。

由于惠州機(jī)場(chǎng)前身為軍用機(jī)場(chǎng)，主要起降戰(zhàn)斗機(jī)等輕型飛機(jī)，道面建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與民航標(biāo)準(zhǔn)有一定差別，一個(gè)顯著的問(wèn)題就是道面強(qiáng)度不足，無(wú)法滿足常見(jiàn)民航客機(jī)對(duì)道面PCN的需求，需進(jìn)行加鋪改造。該機(jī)場(chǎng)在最近一期改造時(shí)對(duì)跑道和3號(hào)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)加鋪，道面強(qiáng)度已能滿足民用飛機(jī)的需求，故本次改造僅對(duì)1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道和平滑的使用承載情況進(jìn)行檢測(cè)，以確定最終加鋪方案。

2 惠州機(jī)場(chǎng)4條聯(lián)絡(luò)道和平滑運(yùn)行現(xiàn)狀

2.1 道面病害情況及評(píng)價(jià)

根據(jù)《民用機(jī)場(chǎng)道面評(píng)價(jià)管理技術(shù)規(guī)范》（MH/T5024-2009）中道面損壞狀況及評(píng)價(jià)的要求，通過(guò)目視判別的方法來(lái)確定道面的損壞類(lèi)型、借助簡(jiǎn)單的儀器和工具判定損壞程度及損壞量。對(duì)于飛行區(qū)道面采用抽樣調(diào)查的方式選取調(diào)查單元，抽樣的頻率一般為15～45%；一個(gè)調(diào)查單元一般為300～500m2。將每個(gè)調(diào)查單元內(nèi)的道面損壞類(lèi)型、程度及數(shù)量記錄在調(diào)查表內(nèi)，并采用道面PCI計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析。

同時(shí)，該規(guī)范還確定了關(guān)于道面損壞狀況的劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 道面狀況劃分標(biāo)準(zhǔn)

FAA建議道面主要設(shè)施（跑道、聯(lián)絡(luò)道、機(jī)坪）的PCI值應(yīng)保持在70以上。

通過(guò)對(duì)4條聯(lián)絡(luò)道和平滑道面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，道面整體狀況表現(xiàn)良好，表面無(wú)明顯損壞，只有極少數(shù)的輕微掉邊掉角，因此，道面表面狀況綜合評(píng)價(jià)為“優(yōu)”。

2.2 道面彎沉狀況

沖擊勁度模量是反映道面和基礎(chǔ)對(duì)飛機(jī)運(yùn)行的綜合支撐作用的指標(biāo)，它是以FWD的加荷重量除以承載板下傳感器（D0）測(cè)出的彎沉值得出的。某一區(qū)域內(nèi)ISM值越大，表明道面和基礎(chǔ)的綜合支撐作用越強(qiáng)；反之，ISM值越小，表明道面和基礎(chǔ)的支撐作用越弱。

本次檢測(cè)測(cè)線的詳細(xì)分布情況如表2。

表2 測(cè)線詳細(xì)分布表

圖1 平滑T-F-S1測(cè)線ISM值分布圖

圖2 平滑T-F-N1測(cè)線ISM值分布圖

圖3 聯(lián)絡(luò)道T1-F-E1測(cè)線ISM值分布圖

圖4 聯(lián)絡(luò)道T2-F-E1測(cè)線ISM值分布圖

圖5 聯(lián)絡(luò)道T4-F-E1測(cè)線ISM值分布圖

圖6 聯(lián)絡(luò)道T5-F-E1測(cè)線ISM值分布圖

從ISM測(cè)試結(jié)果可以看出，平滑兩測(cè)線ISM值（圖1、圖2）整體表現(xiàn)為兩端起伏較明顯，中部較平穩(wěn)；其ISM值主要集中在700～1100kN/mm之間。各聯(lián)絡(luò)道起伏波動(dòng)差異較大，其ISM值主要分布在600～1300kN/mm之間。

2.3 鉆芯取樣分析

本次共鉆芯取樣31個(gè)，其中：平滑取芯7個(gè)，芯樣位置沿滑行道中線兩側(cè)第二幅道面板板中交替布置，芯樣間隔400m，方向由西往東；1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道各取6個(gè)，每個(gè)芯樣根據(jù)道面結(jié)構(gòu)不同區(qū)段進(jìn)行布設(shè)。

從鉆芯取樣的結(jié)果來(lái)看，各道面層結(jié)構(gòu)厚度基本與原設(shè)計(jì)一致，平滑設(shè)計(jì)厚度32cm，實(shí)際平均厚度31.7cm；1#聯(lián)絡(luò)道設(shè)計(jì)25cm，實(shí)際平均厚度24～28.5cm；2#聯(lián)絡(luò)道設(shè)計(jì)25cm，實(shí)際27.5～28cm；4#聯(lián)絡(luò)道設(shè)計(jì)25cm，實(shí)際 27.3～22.5cm；5#聯(lián)絡(luò)道設(shè)計(jì) 25cm，實(shí)際 24.7～25cm。

從強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果看：各區(qū)域道面水泥混凝土強(qiáng)度有所波動(dòng)，有個(gè)別芯樣的強(qiáng)度低于4.0MPa，有少數(shù)芯樣的強(qiáng)度低于5.0MPa，其余絕大部分芯樣強(qiáng)度高于5.0MPa。水泥混凝土芯樣彎拉強(qiáng)度最大值為6.42MPa、最小值為3.80MPa、均值為5.15MPa，95%保證率下的代表值為4.94MPa，95%保證率下彎拉彈性模量代表值為35000MPa。

2.4 道面?zhèn)骱赡芰懊摽?/h3>

道面?zhèn)骱山档图盎A(chǔ)脫空是引起道面板角破壞、裂縫甚至斷板的主要原因。

脫空系數(shù)T綜合考慮了板邊、板中彎沉的變化以及接縫傳荷能力，是判別板底是否脫空的有效參數(shù)。

T=b*t

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一般：T＜1.5 為不脫空；1.5＜T＜2 為輕微脫空；2＜T＜3為中度脫空；T＞3為板脫空較嚴(yán)重。

經(jīng)過(guò)對(duì)平滑及1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試，得到區(qū)域測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

圖7 平滑T-F-S1脫空及傳荷系數(shù)分布

圖8 平滑T-F-N1脫空及傳荷系數(shù)分布

圖9 T1-F-E1脫空及傳荷系數(shù)分布

圖10 T2-F-E1脫空及傳荷系數(shù)分布

圖11 T4-F-E1脫空及傳荷系數(shù)分布

圖12 T5-F-E1脫空及傳荷系數(shù)分布

從檢測(cè)結(jié)果可以看出，平滑兩測(cè)線傳荷能力為好的測(cè)點(diǎn)超過(guò)95%，傳荷能力評(píng)價(jià)為“好”；1、4#聯(lián)絡(luò)道測(cè)線傳荷能力為好的測(cè)點(diǎn)為70%左右，兩條測(cè)線傳荷能力綜合評(píng)價(jià)為“中”；2、5#聯(lián)絡(luò)道測(cè)線傳荷能力為好的測(cè)點(diǎn)為85%左右，兩條測(cè)線傳荷能力綜合評(píng)價(jià)為“好”。

檢測(cè)結(jié)果顯示，平滑基本不存在脫空；5#聯(lián)絡(luò)道脫空狀況較為嚴(yán)重，存在很明顯的輕微至中度脫空；其余各條聯(lián)絡(luò)道存在一定程度的輕微脫空，按其脫空輕重程度排序依次為T(mén)4＜T1＜T2。

2.5 本次檢測(cè)得到的道面PCN值

平滑：47R/B/W/T；1# 聯(lián)絡(luò)道：27R/B/W/T；2# 聯(lián)絡(luò)道：29R/B/W/T；4#聯(lián)絡(luò)道：23R/B/W/T；5# 聯(lián)絡(luò)道：29R/B/W/T。

2.6 對(duì)道面結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)

調(diào)查本機(jī)場(chǎng)及未來(lái)一段時(shí)間的幾種主要采用機(jī)型，各機(jī)型占比情況，以及各機(jī)型對(duì)應(yīng)的CAN值的情況得到表3。

表3 各種機(jī)型占比情況

基于上述情況，本次檢測(cè)區(qū)域中，平滑道面PCN基本滿足現(xiàn)運(yùn)行機(jī)型的ACN要求，1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道道面PCN值不滿足現(xiàn)運(yùn)行機(jī)型的ACN值要求。

3 道面加鋪方案

根據(jù)對(duì)現(xiàn)狀的檢測(cè)結(jié)果，本次需要加鋪的對(duì)象為1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道。

3.1 加鋪方式選擇

目前我國(guó)機(jī)場(chǎng)道面加鋪類(lèi)型主要有2種，一種為瀝青混凝土，一種為水泥混凝土。兩種道面結(jié)構(gòu)類(lèi)型在技術(shù)和使用上各有優(yōu)缺點(diǎn)。在我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)場(chǎng)道面中，瀝青混凝土道面為數(shù)甚少，只占5%左右。而在大多數(shù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)場(chǎng)道面多數(shù)采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。現(xiàn)對(duì)兩種道面結(jié)構(gòu)類(lèi)型的利弊作如下分析：

瀝青混凝土道面，優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)計(jì)使用年限一般為15～20年。道面平坦度好，飛機(jī)起降、滑跑舒適。②道面沉降適應(yīng)性強(qiáng)，道面損壞修復(fù)容易，可采取不停航施工修復(fù)。缺點(diǎn)：①道面抗水、溫度等自然因素破壞、抗航油破壞及抗疲勞破壞性能較水泥混凝土差。②國(guó)產(chǎn)瀝青質(zhì)量各種技術(shù)指標(biāo)較差，宜采用進(jìn)口瀝青；施工技術(shù)復(fù)雜，需先進(jìn)的機(jī)具設(shè)備。③道面建成后，在大型飛機(jī)荷載作用下易產(chǎn)生輪轍，道面日常維護(hù)工作量大。

水泥混凝土道面的優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)計(jì)使用年限一般可達(dá)30年。道面具有較高的剛度、強(qiáng)度，道面結(jié)構(gòu)整體性好。②道面抗水、溫度等自然因素破壞、抗航油破壞及抗疲勞破壞性能好。③國(guó)內(nèi)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)豐富、維護(hù)技術(shù)較為成熟，有利于道面質(zhì)量的保證，且日常維護(hù)工作量較小。缺點(diǎn)：①道面接縫較多，板邊、板角易受破壞，使用后期平整度較差。②道面損壞修復(fù)較困難、工程量大，并可能影響機(jī)場(chǎng)正常運(yùn)營(yíng)。

惠州機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有5條聯(lián)絡(luò)道，2017年完成旅客吞吐量95.7萬(wàn)次，處于將要高速發(fā)展的剛剛起步階段，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)僅靠3#聯(lián)絡(luò)道也可基本保證機(jī)場(chǎng)運(yùn)行，1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道具備關(guān)閉進(jìn)行圍蔽施工的條件。同時(shí)，惠州機(jī)場(chǎng)原跑道及平滑蓋被采用的就是水泥混凝土蓋被型式，現(xiàn)場(chǎng)積累了此種型式下豐富的不停航施工管理經(jīng)驗(yàn)，也有利于本次蓋被的順利進(jìn)行。

綜合考慮上述優(yōu)缺點(diǎn)，最終惠州機(jī)場(chǎng)采用水泥混凝土蓋被型式。

3.2 水泥混凝土加鋪層厚度設(shè)計(jì)

根據(jù)《民用機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面設(shè)計(jì)規(guī)范》（MH/T5004-2010），當(dāng)舊混凝土道面的狀況等級(jí)為優(yōu)，且加鋪層的接縫布置均與舊道面一致時(shí)，可采用部分結(jié)合式加鋪層。部分結(jié)合式加鋪層厚度按下式計(jì)算確定，但其最小厚度，飛行區(qū)指標(biāo)Ⅱ?yàn)镃時(shí)，不宜小于200mm。

式中：

hc——加鋪層厚度；

hf——與加鋪層設(shè)計(jì)強(qiáng)度相同的當(dāng)量單層混凝土板厚（mm）；

he——舊混凝土板厚（mm）；

C——舊混凝土板厚度折減系數(shù)。

根據(jù)機(jī)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的結(jié)果：①與C類(lèi)道面加鋪層設(shè)計(jì)強(qiáng)度相同的當(dāng)量單層混凝土板厚取為360mm；②舊混凝土板厚取為250mm；③舊道面狀況等級(jí)為“優(yōu)”，C取值為1.0.計(jì)算得到加鋪層最小厚度hc為187mm，由于規(guī)定加鋪層厚度不小于200mm，最終取值為220mm。

3.3 聯(lián)絡(luò)道蓋被其他需注意事項(xiàng)

（1）原水泥混凝土板基礎(chǔ)灌漿加固

雖然1/2/4/5#聯(lián)絡(luò)道運(yùn)行狀況基本良好，但是局部區(qū)域也存在不同程度的脫空情況。在聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行蓋被前，應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行灌漿加固。灌漿材料采用水泥砂漿，灌漿深度要求鉆至原道面板下。

（2）原道面混凝土板的修補(bǔ)

在進(jìn)行加鋪前，應(yīng)對(duì)道面破損部位進(jìn)行修補(bǔ)。掉邊、掉角部位打掉并采用水泥混凝土進(jìn)行修補(bǔ)；原修補(bǔ)過(guò)的道面如已松散、掉塊或裂成3塊以上也需要打掉重新修補(bǔ)。

（3）原道面接縫的修補(bǔ)

對(duì)原道面接縫中已經(jīng)老化或活動(dòng)的填縫料需進(jìn)行徹底清除并重新嵌縫。當(dāng)接縫寬度大于15mm時(shí)，宜使用瀝青砂灌入板縫并趁熱用鍥鐵搗實(shí)和鏟平；當(dāng)接縫寬度小于15mm時(shí)，可用聚氨酯灌縫料填塞。