裝配式混凝土道面在民航機場不停航施工區域的應用與展望

石晶晶 嚴學億

摘要：由于民航局的規定，在民航機場不停航區域，設計為混凝土類型的跑道以及滑行道在施工時，因混凝土特性以及道面施工必有的步驟和程序，在時間上無法得到充分滿足，導致道面出現一系列質量問題。裝配式混凝土道路能夠從根本上解決這一問題，推廣前景廣闊。

關鍵詞：裝配式混凝土道面;不停航施工;拉毛

民航業是我國經濟社會發展的戰略產業，國家也在大力促進和推動通用航空產業的發展。機場建設呈現出一種遍地開花的形式。除了新建機場，一些老機場在面對逐日增長的客流量，也在對機場基礎設施進行一系列的改建或擴建，如跑道的延長和滑行道的增加等，這些工程都會涉及與原有跑道或滑行道的銜接。

根據民航局規定：在跑道有飛行活動期間，禁止在跑道端之外300米以內、跑道中心線兩側75米以內的區域進行任何施工作業。在跑道端之外300米以內、跑道中心線兩側75 米以內的區域進行的任何施工作業，在航空器起飛、著陸前半小時，施工單位應當完成清理施工現場的工作，包括填平、夯實溝坑，將施工人員、機具、車輛全部撤離施工區域。[1]

所以說，跑道端之外300米以內、跑道中心線兩側75米以內區域的施工只能在航后進行，以宜昌三峽機場改擴建工程為例，機場航班結束時間為凌晨12：30，早晨開航時間為6：30。在忽略航班延誤的情況下，除去飛機起飛降落前后半小時，預留的施工時間僅為5h。

1不停航區域混凝土道面施工的難點與問題分析

1.1道面水穩層施工完成并通過驗收后，開始進行道面混凝土的施工。混凝土道面的基本施工程序如下：

其中測量放線、支模、土工布鋪設與混凝土施工可以連續作業，混凝土施工完后的拉毛一般在混凝土初凝時進行，規范要求普通硅酸鹽水泥初凝時間不得小于45min[2] ，混凝土初凝時間與溫度有關，一般夏天溫度高，初凝時間短，冬季溫度低，初凝時間長。所以說混凝土道面找平后與拉毛之間存在不確定的時間間隔。

拉毛完成后，待混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞時，方可拆模，混凝土成型后最早拆模時間如（圖1）[3] ：

混凝土拆模同樣受溫度影響，拆模后切縫施工一般在混凝土路面達到設計強度的25%以上時進行，切縫不能太早，若太早，切出的縫易產生毛邊和缺邊、掉角，影響使用壽命及美觀;也不能太晚，如果過晚則溫度應力不能得以及時釋放，當溫度應力超過混凝土抗折強度時就會發生斷板，另外如果切縫太晚，混凝土強度增長上來，還會增大施工難度，同時增加切割片的消耗量。因此最佳切縫時間的選擇主要由水泥混凝土強度隨時間溫度增長規律來確定見（圖2）。

所以說，拉毛、拆模、切縫之間存在必要的時間間隔，這些時間又是隨溫度不同而不同，而在民航機場不停航區域，混凝土施工只能限定在特定的航后時間作業，無法對混凝土硬化給予充分的時間裕度，無法保證混凝土施工的規范性，對混凝土道面帶來質量隱患。

通過調查了解，一些機場不停航區域的混凝土路面的拉毛、切縫及養護作業利用航班間隙進行，但有的機場航班密集，幾乎不存在作業間隙，施工作業往往違反規定，存在極大安全隱患。

1.2在南方多雨季節，天氣預報不準的情況下，夏季偶然的強對流天氣引起的瞬時暴雨，使不停航區域剛完成尚未完全凝固的混凝土道面被暴雨沖毀。由于開航后，為避免對飛機發動機氣流產生影響，不停航區域道面禁止覆蓋或采用防雨棚防護，沖毀的混凝土路只能破除重新澆筑。

1.3航后時間短，工作面窄，工序多，不能充分調動人力物力，影響施工進度，影響工期。另外不停航區域開航前要試航恢復，此部分工作消耗大量人力物力。

1.4航后一般在夜間，夜間施工無論從照明還是人的活動規律來說，都存在較大安全風險。混凝土施工包括拌合站拌制、車輛往來運輸、道面作業，由一系列的工作組成，施工線路長，安全風險多。

此種情況下，急需尋找一種新方法，既能加快施工進度，又能保證路面質量，同時又不違反民航局規定并且降低安全風險。通過查閱國內外資料，了解到國內一些大公司早就開始了裝配式混凝土路的研發，并且已經應用到臨時路的建設上;國際上裝配式路面板已經應用到了正式公路上。

2裝配式混凝土道面在不停航區域的應用

裝配式道路將路面在不停航施工區域外分塊澆筑完成待達到一定強度后，運輸到現場拼裝而成的路。

2.1裝配式道路施工重點難點分析

2.1.1需要一塊較大的臨時區域進行道路板塊的澆筑與存放。一般機場施工區面積廣闊，此部分區域可在前期規劃時合理布局預留

2.1.2吊裝工作量大，不停航區域混凝土道路施工之前，先將路面板運輸到不停航圍界外備用。待開始施工時，再倒運到施工區域拼裝。拼裝采用吊車，一般在夜間航后作業，施工前編制好吊裝方案，做好交底工作，選用熟練操作工，專人指揮，增設照明，保證安全。

2.1.3裝配精度要求高，拼裝前，檢查路面下水穩層的平整度，做好測量工作，鋪沙找平，保證板間縫隙符合設計要求。

2.1.4傳統混凝土道面縱向施工縫之間的銜接一般采用傳力桿（圖3）;橫向板一般采用鋼筋形式（圖4）;通過查找資料，裝配式路面板一般采用字母槽形式（圖5），板間連接設企口卯榫，采用雙向預應力。

2.2裝配混凝土道路施工方法

2.2.1與設計溝通，利用有限元軟件ANSYS，對板底最大應力進行計算，確定板面尺寸。

2.2.2計算道路承載力以及吊裝應力，基于道路規范設計方法和Winkler地基模型的Westergaard應力分析方法相互比較驗證，確定試驗路面板的配筋。

2.2.3在設計圖紙上按照板面尺寸對道面進行分塊編號。注意將道面上助航燈光的燈位、電線配管等一并標注在圖紙上，混凝土道面板澆筑時對此部分內容進行預留預埋。

2.2.4按照圖紙及施工規范進行支模、配筋、澆筑、抹面，拉毛、養護等作業。澆筑時注意設計道面的坡度。覆蓋灑水養護28天，達到設計強度后，準備吊裝運輸裝配。

2.2.5編制吊裝方案，進行吊裝拼接。道面鋪裝前，做好地基平整和測量工作，保證水穩層的平整度與壓實度，同時控制好板間縫隙、道面坡度及道面平整度，吊裝過程中做好成品保護。

2.2.6灌縫，檢查驗收，完成混凝土道面施工。

3經濟效益分析

3.裝配式混凝土道面施工缺點

3.1.1裝配式路面板為保證吊裝強度，在道面板內設置鋼筋，增加造價。1

3.1.2增加吊裝環節，增加吊裝費用。

3.2裝配式混凝土道面施工優勢

3.2.1混凝土道面板的制作、拉毛及養護不受時間限制，完全可以按照規范要求操作，保證質量。

3.2.2降低模板周轉，促進成品模板開發，節省材料與人工。

3.2.3能夠集中作業，節省人工，提高施工進度，降低人工費與機械租賃費。

3.2.4減少試航恢復工作。

3.2.5縮短航后施工時間，減少安全隱患。

4結語與展望

2016年9月，國務院辦公廳發布《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，裝配式建筑在城市建設領域的應用日益廣泛。裝配式混凝土道面目前正在開發研究階段，尚未在民航機場建設中應用，但是此技術能夠解決在不停航施工區域混凝土道面出現的質量問題，相信經過不斷試驗研究，在不久的將來，裝配式混凝土道路將會廣泛應用于民航機場不停航施工領域。

參考文獻：

[1] 《民用機場運行安全管理規定》（第191號令）

[2] 《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007

[3] 《民用機場飛行區水泥混凝土道面面層施工技術規范》MH5006-2002

（作者單位：中國航空國際建設投資有限公司）