機場飛行區道面技術狀況評價與分析

（四川省場道工程有限公司，四川 成都 610084）

1 工程概況

某機場飛行區自建成以來歷經幾次改擴建，2003年對平滑道、聯絡道的部分區域道面實施換板翻修，2005年將道面向南北方向各延長180m和820m（均為水泥混凝土道面），其中跑道中段2200m和平行滑行道中段1868m為20世紀80年代修建的老道面。最近一次改擴建工程于2009年實施，對脫空板進行了灌漿處理，對基礎問題產生的錯臺或板塊開裂等病害進行處理，還對既有跑道、平行滑行道和各聯絡道的水泥道面進行了瀝青層加鋪，以提高其結構強度，恢復使用功能[1]。根據設計機型和航空業務量預測成果進行計算，最終確定跑道加鋪厚度為中部15cm，兩側13cm，聯絡道及滑行道區域加鋪厚度控制為13cm。瀝青加鋪的結構層上面層采用SMA-13改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料加鋪5cm，下面層采用AC-20型改性瀝青混合料進行加鋪。考慮到飛機在跑道上掉頭及加力起飛、剎車等運行方式對瀝青面層的剪切破壞，在跑道兩端200m范圍內的瀝青混合料中摻入抗車轍劑。

由于機場年起降架次達到3.18萬架次，接近機場瀝青加鋪階段可行性研究報告的航空業務量預測值，機場道面的使用一直處在超負荷使用狀態。考慮到瀝青混凝土一般早期使用性能非常好，使用壽命中后期道面會出現大量損壞，道面使用性能會急劇下滑的特點，結合《民用機場運行安全管理規定》“對跑道、滑行道和機坪道面狀況應當至少每五年進行一次綜合評價”的要求，為了準確掌握目前機場瀝青面層的工作性能狀態，科學把握道面性能衰減趨勢，有必要對機場道面實施全面的綜合測試與評價。

2 機場飛行區道路技術狀況評價

2.1 道面分區

由于道面結構、荷載特征等條件不同，機場各區域道面的損壞狀況及結構等適應能力會產生差別。為了科學、準確地掌握各區域道面的性狀，道面檢測中對整個飛行區進行分區，主要分為道面和道肩兩部分。道面包括跑道、滑行道系統、停機坪等。跑道兩端為起降區域，根據道面結構不同，沿跑道方向分別作為R1區（南端180m）、R2區（中部2200m）、R3區（北端820m）；平滑道以及各聯絡道區域內道面結構一致，因此單獨作為一個區域評價，不再進行劃分，道面編號平滑道為T，各聯絡道由南向北依次為TP1～TP6；停機坪道面結構一致，將其作為一個區域評價。瀝青道面每個調查單元面積以450m2左右為宜，水泥道面以500m2為宜，即以相鄰的20塊左右道面板為一個調查單元，同一調查單元須屬于同一個評價區域，各區域中道肩部分單獨進行劃分編號。道肩分區參考道面分區方法，同時考慮機場實際情況，跑道、平滑道縱向上道肩結構一致，可將跑道兩側道肩以及平滑道兩側道肩分別作為一個區域。跑道東側、西側道肩分別編為RS-E、RS-W，平滑東西側道肩分別編為TS-E、TS-W，各聯絡道道肩分別以“聯絡道編號+S”作為編號，依次編為TP1-S～TP6-S，停機坪道肩編為AS。

2.2 道面損壞狀況調查與損壞等級評價

現場道面調查表明，道面存在9種類型的損壞，主要以反射裂縫、縱向和橫向裂縫、隆起、沉陷等病害為主，跑道、平行滑行道、聯絡道區域的病害相對較少，而在跑道、平行滑行道和聯絡道的道肩位置出現的病害則相對較多。

跑道主要損壞為反射裂縫，出現的損壞長度較大，部分區域存在隆起和推擠，應重點維護。從各區域損壞情況來看，R1區無明顯損壞，狀況優良，R2區反射裂縫損壞較多，R3區推擠損壞量較大。跑道總體道面表面狀況性能良好，部分區域損壞應及時維護，避免道面性能快速下降。平行滑行道瀝青道面主要損壞為反射裂縫和沉陷，占到此區域病害的87%。但總體而言，平行滑行道病害較少，發生病害的單元數僅占總單元數的1/5，整體狀況優良。聯絡道主要由跑道和平行滑行道之間的TP1～TP6區域、停機坪和平行滑行道之間的AF1～AF2區域構成，其中TP1～TP6聯絡道“白+黑”道面主要損壞是沉陷，部分出現縱向和橫向裂縫、隆起等損壞，但整體而言，病害區域很少，道面優良，而AF1～AF2聯絡道水泥道面主要是一些細微的嵌縫料損壞、起皮、龜裂和細微裂紋、小補丁，表觀狀況良好。

跑道道肩損壞主要是反射裂縫、縱向和橫向裂縫，尤其是反射裂縫，多發生于原水泥板接縫位置，有些區域還貫穿了整條跑道，應該及時修補處理。而部分區域隆起、補丁和開挖補丁也較為嚴重。對比跑道兩側的道肩，西側的反射裂縫更嚴重，而東側的病害類型更多，部分較嚴重的區域已經修補補丁和開挖補丁。平滑道道肩的主要損壞類型包括縱向和橫向裂縫、隆起，部分區域也發生了較為嚴重的反射裂縫，少量地方出現了搓板、龜裂和滑移裂縫等病害。整體而言，較平滑道區域性能要差，主要病害縱向和橫向裂縫多發生在原水泥板接縫位置。平滑道兩側道肩相比，西側的道肩病害多且更嚴重，東側道肩的隆起現象更多。聯絡道道肩損壞類型主要是反射裂縫，部分區域發生了縱向和橫向裂縫、隆起等病害，但整體病害的單元占總單元數較少。

采用道面狀況指數PCI作為道面損壞狀況等級的評定指標[2]。道面各區域PCI的計算及等級評價結果見表1。

表1 道面各區域的PCI及損壞狀況等級

由表1可知，道面各區域的道面性能均較好，PCI均處于“優”水平。跑道整體狀況良好，平均PCI值較高，單元最小PCI值也達到了86.9，處于“優”的等級。平滑道的PCI等級也為“優”，平均PCI值為99.8，且變異系數為1.33%，說明病害的差異小。聯絡道的PCI值也是較高水平，但是在TP2和TP6段道面橫向推擠嚴重，應引起注意。相對于飛機主要行進區域，道肩部分的病害嚴重。跑道、平滑道、聯絡道的道肩部分出現了相對較多的反射裂縫、橫向和縱向裂縫，降低了平均PCI水平，且變異系數較大，停機坪道肩的病害單元最小PCI值是整個道面最低的，應給以適當的關注。

2.3 輪轍專項調查

根據《民用機場道面評價管理技術規范規定》（MH/T 5024-2009）對“白+黑”道面輪轍的控制標準進行分析，機場聯絡道輪轍在TP2、TP6聯絡道較嚴重[3]。

TP2聯絡道最大輪轍量26.5mm，最小2mm，且在距中線3.3m位置輪轍最明顯、最深。北側的變異幅度較南側大，南側的輪轍在距離聯絡道西端30.5～46.5m處最嚴重。TP2聯絡道大部分區域輪轍為“中等”，南北兩側3.3m的區域出現了大于25mm的輪轍，損壞程度達到“嚴重”等級。TP6聯絡道最大輪轍深度35mm，最小3.5mm，兩側的輪轍都很明顯，且南側的變異幅度較北側大。在TP6北側，2.3m和4.15m區域多數輪轍處于“輕微”和“中等”程度，而3.25m處輪轍更明顯，部分測點達到“嚴重”程度。在TP6南側，輪轍多處于“輕微”和“中等”程度，而3.4m處的少數點輪轍達到“嚴重”程度，距離聯絡道西側35～45m處輪轍較為明顯。此外，平滑道的輪轍主要集中在5號聯絡道與6號聯絡道之間的平滑區域，輪轍最大深度35mm，離中線3.4m的輪轍深度較其他區域更為明顯。

依據MH/T 5024-2009對“白+黑”道面輪轍的控制標準，機場平滑道部分區域輪轍情況較為明顯，大部分區域處于“中等”程度，部分區域達到“嚴重”等級。

2.4 道面功能性測試

道面功能性指標主要包括平整度和抗滑性[4]。機場跑道、平滑道以及停機坪平整度狀況均處于評價規范中“好”的等級，道面平整度狀況良好。1～5號聯絡道平整度水平為“中”，平整度狀況較好；6號聯絡道測試IRI值為6.11，屬于“差”的等級，表明6號聯絡道道面平整度狀況較差。

按照MH/T 5024-2009評定可知，目前機場跑道道面抗滑性能總體處于“好”的等級。跑道各部分狀況以B段（跑道中部1000m）為最好，南端中心線東側及北端中心線以西部分摩擦系數均值略小，但仍處于“好”的等級。總體來說，機場道面抗滑性能狀況良好。

2.5 芯樣室內試驗

現場取樣室內試驗結果表明，機場道面瀝青混合料各項物理參數基本滿足設計要求，個別部位存在瀝青含量偏少、混合料級配偏細等情況。芯樣表觀狀況總體良好，無反射裂縫發生，混合料水穩定性及抗松散能力良好，水泥混凝土芯樣試驗強度達到設計要求。

2.6 道面結構性能評價

道面結構性能測試與評價顯示，機場基礎強度較高，達到B類等級強度[5]。道面結構剩余壽命、道面結構適應性厚度滿足評價期要求。機場水泥混凝土道面接縫傳荷能力較高，板底脫空率低，水泥道面區域結構性能總體狀況良好。

3 道面存在問題分析

根據道面檢測報告，結合現場實際調研，發現雖然目前機場道面總體狀況評價較好，但局部存在一定問題需引起重視。道面損壞調查結果整理匯總見表2。

表2 機場道面病害數據匯總

由表2可知，跑道、平行滑行道、聯絡道區域的病害較少，道肩部分病害較為集中。道肩區域的病害類型以反射裂縫、縱橫向裂縫、隆起、沉陷為主，其中裂縫問題占總病害數量的76%。分析原因主要是原瀝青加鋪設計方案中，道面區域均要求加鋪玻纖土工格柵，因此裂縫病害發生的幾率遠小于道肩區域，且由于道肩的裂縫向內延伸，引發某些道面區域的表層裂縫發展，嚴重的已貫穿整條跑道。

隆起病害道面區域占比較高，主要是平行滑行道兩端200m范圍內和2#、6#聯絡道出現的輪轍現象較明顯所致。雖然在飛行區全場范圍內輪轍病害未能引起總體評價的質變，但就局部而言，現場檢測顯示該問題較為突出。TP2聯絡道大部分區域輪轍處于中等，北側的變異幅度較南側大，南北兩側3.3m的區域出現了大于25mm的輪轍，損壞程度達到了“嚴重”等級。TP6聯絡道南側的變異幅度較北側大，北側3.25m處輪轍更為明顯，部分測點達到“嚴重”程度；南側3.4m處的少數點輪轍出現了“嚴重”程度，距離聯絡道西側3545m處輪轍較為明顯。平滑道部分區域輪轍情況較為明顯，大部分區域處于“中等”程度，部分區域達到“嚴重”等級。一般來說，按照形成原因的不同，輪轍可分為失穩型、磨耗型和結構型三類。根據機場輪轍部位瀝青道面鉆芯試驗結果，道面上、下面層間連接狀況不佳，層間脫離現象普遍，混合料抽提試驗結果表明，聯絡道、平滑道區域上面層混合料粒徑2.36mm、4.75mm和9.5mm處的實際通過率都接近或超過設計上限，加之機場所在地區近年夏季多高溫天氣，綜合判斷機場輪轍為失穩型輪轍，系夏季高溫情況下瀝青面層混合料高溫穩定性下降，道面渠化交通所致[6]。

除以上兩個特點外，道面區域還存在瀝青含量偏少，混合料級配偏細，局部發生表面龜裂、細微裂紋等問題。

4 結論

1）道面各區域的道面性能較好，PCI均處于“優”水平，總體來說道面表觀狀況良好，服務水平穩定。

2）跑道、平滑道以及停機坪平整度狀況均為“好”等級，道面平整度狀況良好。1～5號聯絡道平整度處于“中”等級，6號聯絡道為“差”等級，道面平整度狀況較差。

3）跑道道面抗滑性能總體處于“好”等級，抗滑性能總體狀況良好。

4）機場基礎強度較高，道面結構剩余壽命、道面結構適應性厚度滿足評價期要求。