機場道面病害快速治理方法研究

王引平 何俊朋

摘要：我國民航機場80%以上都是水泥混凝土的剛性道面，在長期運行下，道面易出現各種病害，如何高效高質的進行病害治理，是保障機場正常運營的重點。本文簡要分析病害出現的原因，對進行病害治理的方法進行了研究。

Abstract： More than 80% of China's civil aviation airports are rigid pavements of cement concrete. Under long-term operation， the pavement is prone to various diseases. How to conduct high-quality and effective disease control is the key to ensure the normal operation of the airport. This paper briefly analyzes the causes of disease occurrence and studies the methods of disease management.

關鍵詞：機場;道面病害;快速治理;水泥混凝土

Key words： airport;road surface disease;rapid treatment;cement concrete

中圖分類號：V351.11? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0276-02

0? 引言

水泥混凝土道面，強度高耐久性好，在我國機場得到廣泛使用。但是在使用過程中，由于飛機的長期荷載作用，加之雨雪天氣影響，使得水泥混凝土道面出現了各種病害，如掉邊掉角、錯臺、裂縫，甚至出現板塊整體斷裂。這些病害不僅對輪胎造成傷害，而且還有可能威脅到飛機發動機的安全。如不及時進行病害治理，還會導致出現更加惡劣的情況，出現唧泥、土基凍脹、道面大面積破壞，嚴重時會造成機場關停。所以，如何快速高效的對道面病害進行治理，保障機場的正常運營，需要科學可靠的治理方法。

1? 病害出現的原因

由于混凝土道面在運營期缺少日常的維護保養，加之大部分機場都是單跑道運行，所以跑道道面會出現各種病害，病害的出現較大影響了機場的正常運行，要處理好病害，先要分析病害出現的原因，才能對癥下藥。

1.1 施工原因

抹面時對混凝土灑水;切縫不及時;氣溫過低過熱，大風天氣進行混凝土施工，或突然降雨;混凝土養生不到位;混凝土局部泌水;水灰比過大;原材料或混凝土配合比產生的不良影響;振搗作業、收面作業不規范等。由于這些施工原因會混凝土道面出面如干縮裂縫、橫向裂縫、起皮、露骨、麻面等，將會影響混凝土道面耐久性，降低強度和抗滲性，成為質量隱患。

1.2 土基及基層原因

基層養護不到位，基層強度或剛度達不到要求;沒有增加隔離層;由于地質原因、土基工后沉降大、土基未壓實，造成地基出現不均勻沉降等。可能會導致出現相鄰板高差，脫空，發生翹曲，出現貫通裂縫，進一步會導致局部沉陷、斷板，后果十分嚴重。

1.3 長期荷載及環境原因

在飛機機輪的反復荷載作用下，加之外部各種天氣環境熱脹冷縮影響，混凝土道面板受力狀態處于不斷的變化中。雖然水泥混凝土的耐久性較之瀝青混凝土突出，但是由于局部應力突變，應力在邊角處集中，造成掉邊掉角現象嚴重，在頻繁轉彎處，還容易出現唧泥。

2? 病害快速治理方法

通常情況下，傳統治理道面病害方法一般分為以下幾個步驟：首先對病害出現部位進行分析，確定破損區域和破損程度，如果是輕微裂縫一般采用灌漿法進行處理，使用裂縫修補材料或灌縫料進行處理。如破損面積較大，且程度較嚴重，則先進行舊道面清除，切割破碎，再將廢料清除干凈;然后用符合設計要求的同等混凝土進行現澆鋪助;最后養生達到設計強度。用傳統方法治理病害有很多缺點，如混凝土強度增長慢，嚴重制約機場運行;新老道面結合差，修補效果不好。如此，病害治理方法需要強度增長快、修補可靠、耐久性好，且經濟上要性價比高、理論上要科學可靠、施工上要簡便可行。

2.1 預制拼接技術

傳統的道面病害治理方法已無法滿足機場快速恢復通航的要求，針對道面局部換板，預制拼接技術具有許多優點。

2.1.1 施工速度快

預制板塊的制做和養護可提前完成，避免了現場施工過程中繁雜的澆筑施工和較長時間的養生過程，現場不用準備大型拌合設備，采用小型吊裝機械和車輛進行預制板塊的運輸、拼接安裝和后續工序，完成即可快速投入使用。一般能夠在4小時以內完成作業，道面達到恢復通航要求，同時受惡劣天氣影響較小，風雨天氣或高低溫，都可以正常施工。

2.1.2 施工成本低

預制板塊采用的材料和正?；炷潦┕r采用的材料一致，普通地材、水泥和鋼筋，成本大大低于市場上的各種快速修補材料。同時，相較于大面積的現澆修補，在小面積的道面修補中，使用預制拼接技術，所需的施工設備明顯減少，固定成本大大降低，同時現場沒有多余的廢料、廢水，避免環境污染。

2.1.3 施工效果好

預制板由于提前預制，其抗壓和抗折強度能得到保證?？梢蕴岣哳A制板的設計彎拉強度，對薄弱部位進行補強。使用拼接預制板，制作方便，方便施工。在戰時搶修、搶險救災中，也可以利用預制拼接技術。利用預制拼接技術修復后，道面耐久性良好，可以保持較長時間的修復性能，不會在短時間內即出現修復后再次破損情況，導致二次修復。

2.2 快速修補材料

目前市場上有多種快速修補材料，有特種水泥、復合修補材料、無機聚合物等。使用這一類快速修補材料，是在拆除破損部位后，利用快速修補材料早強快硬特性，達到修補目的。

2.2.1 特種水泥

水泥類特種材料較多常見，應用廣泛，具有早強快硬、耐久性好等特點。主要有快硬硅酸鹽水泥，快硬硫鋁酸鹽水泥，磷酸鎂水泥，氟鋁酸鹽水泥及堿硅水泥。

快硬硅酸鹽水泥，快硬硫鋁酸鹽水泥的具有凝結迅速，硬化強度高，在水化初期就有較大的強度，但是達到抗折強度3.5MPa以上需要24小時，所以只能適用于有足夠停航時間的機場進行修補。

磷酸鎂水泥快硬早強，凝結時間較為充足，能達到10分鐘以上，可滿足施工需求。干縮性小，干縮率在0.09%以內，體積穩定，與舊道面粘結良好。耐磨性能、抗凍性能都很突出，且適應性和使用經驗都較為成熟，市場上已有磷酸鎂水泥商品混凝土，專門用于搶修。但是也有一定的不足，如抗沖擊性能不好，脆性大，容易出現裂縫，價格較貴。

氟鋁酸鹽水泥也具有快硬早強的特性，一般在4小時內即可達到抗壓20MPa以上，抗折3.5MPa以上，有一定的膨脹性能，凝結后收縮率小，還具有一定的抗侵蝕性。不足之處在于凝結時間特別短，施工必須非常迅速。

堿硅水泥發展前景大、優勢明顯，其超快硬技術能夠滿足快速治理的要求，在民航機場場道工程搶修搶建中有廣闊的應用前景，目前主要有SC型和AS型兩類快硬材料應用較多。

2.2.2 復合修補材料

目前國內研發了多種卓有成效的復合修補材料，主要有：江蘇建科院研發的JK系列快速修補材料，在國內的機場修復工程中得到成功應用，有部分成功案例。西安公路交通大學研發的ZC型早強劑，效果良好，12小時抗折強度能達到3.8MPa，抗壓強度在20MPa以上，滿足快速治理要求。還有湖南大學研究的道路混凝土快速修補劑，西安交大研制的HW系列超早強修補劑等?？偟膩碚f，這一類復合修補材料多數運用于現澆法，對于整體換板治理，意義較大。

2.2.3 無機聚合物

無機聚合物搶修材料是一種運用于機場道面、公路搶修的一種新型材料，該材料4小時抗折強度可達到3.5MPa以上，抗壓強度達到30MPa以上。耐久性、耐磨性、抗腐蝕性都優于普通混凝土。且利用高爐礦渣制備無機聚合物材料，不僅經濟成本低，而且節能環保，減少了固體廢棄物的排放。無機聚合物搶修材料滿足不停航施工要求，適用于道面病害的快速治理。

2.3 局部嵌固修復技術

局部嵌固修復技術主要是針對道面板的板角碎裂、接縫破碎等病害問題進行治理。利用修復體的嵌固端，可以充分利用原道面的約束和承載力，防止修復體滑移和破壞。通過粘結劑的作用，修復體與原道面形成統一的復合結構，共同作用，可以提高復合體的承載力，實現協同工作。

局部嵌固修復技術有許多優點。首先，不用破除全部道面，只需破除破損面區域和一定深度的混凝土，就可以進行修復，減少工作時間，降低工作難度，節約成本;其次是通過嵌固端形成復合體，充分利用了原道面的承載力，有嵌固端的存在，修復部位可以準確定位。最后是嵌固修復體是提前預制，不需要修復后長時間養生，能滿足不停航施工的要求，受惡劣天氣影響較小。

3? 結論

①預制拼接技術在面積不大的道面整體修復中優勢明顯，成本低廉，且施工效果良好，滿足快速治理的要求，可以作為不停航施工的首選。

②各種快速修補材料應用廣泛，各有針對性，在道面病害治理過程中，選用時要分析比較，應根據不同材料的性能及價格，選取最符合施工場地實際病害情況的修補材料，合理安排施工，確定施工方案，特別是要注重修補后的耐久性和與舊道面的相容性。從性價比上來說，無機聚合物修補材料，具有明顯優勢。

③局部嵌固修復技術對于道面的邊角病害治理效果良好，經濟適用、施工可行、科學可靠，局部大量的邊角治理可以優先采用。

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