霧封層材料在機場道面應用效果分析

毛德文

(四川省場道工程有限公司，四川 成都 610084)

1 工程概況

某機場從建成之后經過多次改擴建建設，現有跑道全長2 400 m，可供中型及以下機型起降。2009年，將跑道向北端延長200 m，采用與原有道面相同的水泥混凝土道面結構，并對延長段新道面與舊道面統一實施瀝青面層加鋪，瀝青道面區域總面積達到14萬m2。受氣候、環境因素和飛機荷載頻繁作用的共同影響，以及瀝青道面自身特性所致，機場瀝青道面現已出現多處泛白脫油、表層混合料不同程度松散、掉粒、集料磨光、裂紋、不規則裂縫等，道面還出現多處由于滲水產生的水漬現象，且部分瀝青道面滲水現象嚴重，滲水點呈逐漸增多的趨勢。因此，為防止目前的病害進一步的惡化，保證跑道的正常運行，提出采用霧封層養護技術對目前道面表面的病害進行處理[1]。

相對于微表處、稀漿封層等養護措施，霧封層預防性養護技術具有施工工藝簡單、封閉交通時間短等優點，更能適應機場不停航運行的施工條件[2]。根據以往工程經驗，霧封層預防性養護技術有助于改善道面的防水性能，同時恢復和改善面層老化瀝青與集料的粘結性能，在一定程度上延緩或減少FOD發生的隱患[3]。

2 5種霧封層材料施工前后的道面性能對比

2.1 5種霧封層材料的基本情況

為了選取適用于機場氣候條件和道面結構特征的霧封層材料，先期在機場選取試驗段進行不同種類霧封層材料的施工，并檢測不同材料施工前后相關性能指標的變化情況以評價相應材料的使用效果，為封層材料類型選擇提供依據。5種霧封層材料的作用機理和材料特點見表1。

表1 五種霧封層材料的基本特性

為提高工程施工質量，增加不同霧封層材料應用效果的可比性，含砂霧封層施工采用南通科恒建設工程有限公司研發的專用噴灑設備，該設備采用低壓系統和高壓噴射裝備，每小時可完成1.2萬～1.5萬m2面積的兩層噴灑作業，同時采用智能化設備實現了材料精確拌和，便于現場施工操作人員的操作，顯著提高工作效率[5]。

2.2 五種霧封層材料的使用性能測試

1#材料霧封層施工完成后對原有測點的擺值、構造深度和滲水系數進行測試。測試結果表明，1#霧封層材料噴灑后道面的擺值均值為44BPN，較施工前下降10.2%，大部分測點的擺值較施工之前均有所下降，其中最大降幅達到了35.2%。1#霧封層材料噴灑后道面構造深度的平均值0.92 mm，較施工前下降11.5%，施工后道面構造深度明顯小于施工前，部分測點的下降幅度較大，其中最大降幅達到29%，說明1#材料噴灑的均勻性較差。1#霧封層材料噴灑后道面的滲水系數平均值為54 mL/min，較施工前下降15.6%，滲水較嚴重測點的滲水系數最大下降53.5%。對比滲水較明顯的測點施工前后的滲水系數測試數據可知，當滲水系數在100～200 mL/min時，1#霧封層材料對封水起到一定的效果，但當滲水系數大于300 mL/min時，該種材料基本上起不到封水效果。

2#材料霧封層施工完成后對原有測點的擺值、構造深度和滲水系數進行測試。2#霧封層材料噴灑后道面的擺值均值為50BPN，較施工前增加2%，其中最大降幅達到6%。2#霧封層材料噴灑后道面的構造深度平均值為0.93 mm，較施工前下降9.7%，其中最大降幅達到25%。2#霧封層材料噴灑后道面滲水系數平均值為86 mL/min，較施工前下降9.5%，滲水較嚴重測點滲水系數最大下降 9.6%，該種材料的封水效果并不明顯。

3#材料霧封層施工完成后對原有測點的擺值、構造深度和滲水系數進行測試。3#霧封層材料噴灑后道面擺值均值為47BPN，較施工之前下降 4.1%，其中最大降幅達到6.7%。對比施工前后擺值均值測試數據可知，施工后所有測點擺值均有所下降，并且施工前后所有測點擺值的變化趨勢一致，反應出該種材料噴灑較為均勻。3#霧封層材料噴灑后道面構造深度的平均值為1.03 mm，較施工前下降5.5%，其中最大降幅達到11.4%。對比施工前后道面構造深度測試數據可知，該種材料噴灑后構造深度下降幅度較低，且與施工前構造深度走勢一致，這也反映出該種噴灑的均勻度相對較好。3#霧封層材料噴灑后道面滲水系數平均值為146 mL/min，較施工前下降54.3%，滲水較為嚴重的測點滲水系數最大下降82.3%。將滲水較為嚴重的幾個測點的滲水系數測試數據繪制成圖可知，當滲水系數大于850 mL/min時，該種材料的封水效果較好。

4#材料霧封層施工完成后對原有測點的擺值、構造深度和滲水系數進行測試。4#霧封層材料噴灑后道面擺值均值為41BPN，較施工前下降2.4%，其中最大降幅達到11%。4#霧封層材料噴灑后道面構造深度平均值為0.99 mm，較施工前下降11%，其最大降幅達到24.8%。4#霧封層材料噴灑后道面滲水系數平均值為26 mL/min，較施工前下將16%，滲水嚴重測點的滲水系數最大下降28.2%。將滲水嚴重的幾個測點的滲水系數繪制成圖可知，該種材料的封水效果并不明顯。

5#材料霧封層施工完成后對原有測點的擺值、構造深度和滲水系數進行測試。5#霧封層材料噴灑后道面擺值的均值為39BPN，較施工前下降4.9%，各測點擺值最大降幅達8.9%。將施工前后擺值均值繪制成圖可知，施工后所有測點擺值均有所下降，且施工前后所有測點擺值的變化趨勢一致，反應出該種材料噴灑較為均勻。5#霧封層材料噴灑后道面構造深度的平均值為0.94 mm，較之施工前下降4.1%，最大下降幅度為11.3%。5#霧封層材料噴灑后道面滲水系數平均值為64 mL/min，較施工前下降41.8%，滲水嚴重測點滲水系數最大下降56.7%。將滲水嚴重的幾個測點的滲水系數繪制成圖可知，當滲水系數大于250 mL/min時，該種材料的封水效果較好。

3 霧封層材料比選結果

將各霧封層材料施工后道面擺值、構造深度、滲水系數的變化情況及表干時間匯總于表2。

表2 施工前后各項指標變化情況及表干時間

由表2可知，3#材料和5#材料施工后道面構造深度下降幅度較小，而1#材料、2#材料、4#材料施工后道面構造深度下降幅度相對較大。2#材料在施工后仍能保持原道面抗滑性能，3#材料、5#材料及4#材料施工后道面抗滑性能下降幅度不大，1#材料施工后道面抗滑性能下降幅度相對較大。5種封層材料均能起到封水的作用，3#材料和5#材料的封水效果較好，1#材料、2#材料及4#材料的封水效果不太明顯，2#材料和4#材料達到表干所需時間較長。

結合該工程機場跑道道面的現狀，為重點解決道面多處泛白脫油、滲水現象多發等病害，綜合試驗段各項測試數據，建議選用3#材料、5#材料或其他與上述兩種材料作用機理、養護功能類似的霧封層材料對機場道面進行養護施工作業。

4 結 論

1)結合國內現有相關規范和國內外相關工程經驗，選取道面摩擦系數、構造深度和滲水系數作為機場跑道道面霧封層施工質量的評價依據。

2)多種霧封層材料的路用性能測試表明，3#材料和5#材料的防水性能和抗滑能力較為突出，有助于解決道面存在的病害問題。

3)霧封層預防性養護技術能很好地適應機場不停航運行的施工條件，而且起到改善道面的防水性能和集料的粘結性能，有助于延緩和減少集料顆粒損傷航空器情況的發生。

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