灌縫技術在機場道面施工中的應用研究

趙紅武

（山西機械化建設集團有限公司，山西太原 030013）

0 引言

機場道面直接受到航空載荷和周圍的氣候條件的雙重影響，在二者的反復作用下，跑道表面將發生不同程度的劣化、損壞或損壞，嚴重地影響了跑道的運營安全、使用壽命和經濟效益。為了恢復其正常的使用性能，延長跑道的使用壽命，保證飛機的安全，需要對機場道面進行灌縫施工，確保缺陷及時修復，保證道面的安全性和穩定性。水泥混凝土機場道面灌縫是一項必不可少的工序，隨著清縫、灌縫機械、專用灌縫材料的使用，其工作效率和質量得到了明顯的改善。

1 機場道面的接縫形式

機場道面混凝土工程就是用水泥混凝土作為機場道面，也就是俗稱的剛性機場道面。由于它的傳荷能力強，對水、航油、除冰劑的抗蝕能力強，使用壽命長，因此在目前的機場道面設計與施工中得到了廣泛的應用。與瀝青機場道面不同，混凝土的強度、穩定性、耐用性都很好，而且維修起來也更加方便。但它也有一些缺陷，比如：水泥混凝土機場道面接縫多，平整度差，而且接縫設計、施工或養護不當，容易出現唧泥、錯臺、裂縫等，嚴重影響了飛機的起降、滑行和乘坐舒適性；此外，其施工速度較慢，鋪筑完成后需要一段時間的維護，無法馬上投入使用；在機場道面破損的情況下，維修比較困難，抗超載能力差，前期投資大。針對上述問題，需要進行詳細地分析，以保證能夠得到科學地解決。機場道面是多片鋼板之間通過不同的接縫相互結合而成，其寬度為20倍左右。但是，由于接縫是道面最脆弱的地方，所以在機場場道工程中接縫的施工是一個不容忽視的問題，它的施工質量將直接關系到道面的使用性能、整體強度和使用壽命。在進行機場道面水泥混凝土工程質量管理工作中施工全過程是復雜的，涉及多個環節、多個工序。為保證相關工程的有效、平穩地進行，滿足工程建設的實際需求。該技術的應用對今后同類機場的機場道面灌縫技術具有一定的指導意義。道面接縫以縱向定位縫線和橫向定位縫線為主。對水平方向的假縫，在傳力桿的作用下，在澆注完畢后，可以產生橫縫。而沒有施加傳力桿的位置，多見于其他橫縫。對縱向位置的企口縫，采用傳力桿的方法可以很好地適應跑道縱向的縫合；不受傳力桿影響的企口縫，則主要適用于其他縱縫。

2 機場道面混凝土施工要領

2.1 混凝土攪拌和易性

在機場道面混凝土施工中應充分考慮攪拌劑的和易性，以保證施工作業的順利進行，并有效地提高了整體的施工質量。而在具體工程中應從加強水泥漿料的質量控制入手。通過對水泥漿料的配比進行控制，使其摻入的水泥漿能滿足工程的實際要求。同時加強對水泥漿液濃度的控制，可以有效地防止漿液的流漿、離析，提高工程的整體質量。因此，在設計水泥漿料時應按混凝土強度與耐久性的要求進行設計。同時加強控制水泥混凝土的含砂率、選用合適的灰砂比、加強水量、水泥用量控制等措施，使混凝土拌合物的流動性達到最優，并具有良好的粘聚性和保水性。通過對混凝土種類、混凝土的特性進行強化，確保工程的順利進行。在整個生產工藝中還應充分考慮外加劑的加入，提高混凝土的流動性，減少其滲透性和耐用性。

2.2 混凝土強度

在機場水泥混凝土機場道面工程中通過強化混凝土強度控制，可以有效地提高其耐用性，提高其使用壽命，提高其整體施工質量。同時在控制混凝土強度時應加強混凝土結構的設計、水灰比、水泥等級、溫度、濕度等方面的管理，以提高工程的整體質量。通過強化活性成分的強度控制，選用高等級的原料進行配比，可以有效地提高混凝土的強度。隨著水灰比的減小，水泥具有較高的強度和較強的結合能力，使其強度更符合規范。水化反應是混凝土工程中常見的一種現象，其主要原因是溫度降低到一定程度，導致混凝土中的水分發生凝固。但由于水泥粒子不能與冰發生交互作用，因而限制了其強度的發展。如果在合適的濕度下，水泥的水化是可以進行的。如果混凝土的含水量達不到要求，就會出現脫水和脫水的情況，影響水泥的水化。

2.3 混凝土的耐久性

加強對混凝土的耐久性控制，可以有效地提高整體的施工質量，保證其使用功能和外觀的完整性，提高混凝土結構的安全性。在實際工作過程中要充分考慮到混凝土的耐久性對整個工程的影響，并對機場的使用造成的影響，采取更為高效的方法，全面提高其整體的施工質量。在進行混凝土結構耐久性設計時應充分考慮其壽命、工程環境等諸多客觀因素，強化設計，提高其耐用性。在正常的維護環境下，不會發生混凝土的老化、鋼筋的腐蝕，嚴重影響結構的穩定和外觀。因此，在進行機場水泥混凝土機場道面工程時應充分考慮其抗滲、防凍、防腐蝕等特性，并加強對其施工過程的監控，以提高整體施工質量。

3 機場道面灌縫技術要點

3.1 灌縫技術施工條件

在道面施工中采用的灌縫技術是在混凝土澆筑、養護后進行的，在施工時應充分考慮氣候、水文等因素對灌縫材料的固化影響，保證施工溫度在5℃以上。在實施機場道面灌縫技術之前，必須清理機場道面上的雜物，保證工程工地的干凈。開工前，施工單位根據設計圖紙、合同、設備及工程條件編制施工方案，另外施工單位對各技術人員和現場施工人員進行全面的安全技術交底，同時施工前須對現場平面和高程控制樁進行測量校核，確保測量精度符合技術規范的要求。補縫時應對接縫進行徹底地清理，清除殘留的殘渣。由于混凝土長時間地澆注，造成了接縫部位的大量沉淀，形成了很強的固結，給工程的清理帶來了困難。在本工程施工中采用高壓水炮清洗接頭，并采用鋼絲刷清除個別不牢固的部位。在清理完縫線后，將黏合部位的灰塵和積水排出，保證接縫部位的干燥。對灌縫工程施工，由于天氣因素的影響，應盡量避免在雨天進行工程，以免雨水對填縫劑造成不利的影響。

3.2 混凝土拌和

加強混凝土的配比和施工，減少氣候、天氣、設備自身質量等多種客觀條件的影響，提高水泥的水硬性和坍落度。在進行水泥混凝土調配時應綜合考慮環境、地理等綜合因素，合理確定用量和其他材料的添加，加強對石灰和水泥的比例控制，既可以提高混凝土的整體質量，又保證了工程有序地進行，使整個工程的質量和水平得到了提高。為提高機場混凝土的耐久性、耐腐蝕性能，有效地提高其使用壽命，在拌和期間應將攪拌時間控制在一個半小時內，并及時加入各種原料，同時嚴格掌握配料的比例，嚴格控制原料的投入量。在加入原料時必須嚴格按照加入原料的先后次序進行攪拌，既提高了混凝土的整體性能，又提高了混凝土的質量。而在加入適量的摻入劑后，強化了混凝土的性質、結構，可有效提高其和易性、黏性和保水能力。

3.3 做面施工

應根據現場的溫度和風速情況，在沒有明水的情況下進行。面層施工包括三道木抹和兩道鐵抹，按規范要求完成所有工作。在揉漿后立即組織第一次抹灰工序，以保證表面的細粒度和均勻的漿料，并達到3mm左右的厚度。以手指輕觸法檢驗施工質量，可用抹布抽取滲水，然后再組織第二次抹面。第二次粉刷時需要加強揉搓的力量，可以使用鐵鍬進行打磨，以達到清除沙眼和毛刺的效果。在第一次壓光后要及時檢查平整程度。根據混凝土的表面質量，如果滲出的水分已經流失殆盡，那么就用手指輕輕地按壓，如果能夠將少量的膠水粘在一起，那么就可以進行第三步了，這個時候就需要加大摩擦的力量了。然后及時組織第二次抹灰，確保砂粒能有效地壓入漿面，使成型的板材表面保持平滑、平整，在第二次使用鐵鏟時應清除兩側混凝土面板上殘余的乳膠。

3.4 灌縫施工

在采用灌縫施工時應根據現場的特性采用新的設備。在施工過程中必須嚴格按照施工圖紙來進行，保證整個灌縫施工全過程都按照施工規范要求進行，使施工的效果達到預期的目的。在工程建設中應采用有關的壓力裝置，以改善填料的致密程度，并加強與填縫劑的充分接觸。為了避免在灌縫過程中發生中斷，應加強灌縫的連續性。要使底板和伸縮縫完全結合。按照工程建設計劃，合理調配灌縫料。在填縫階段，工程施工人員應避免使用易揮發的填縫劑，以避免不充分、不密實。在機場道面填筑階段，應及時清理掉溢出機場道面的填縫物，避免后期凝結，增加清理的難度。

4 機場場道工程水泥道面混凝土灌縫施工技術具體應用

4.1 材料選擇

根據裂縫的寬度選擇不同的灌縫方法，當裂縫的縱、橫裂縫寬度小于5mm時可以采用直接補縫；在裂縫寬度大于5mm的情況下，應采取開縫的方法。灌縫施工所需的主要設備有開槽機、灌縫機、吹風機、灌縫材料等，并按工程實際情況選擇合適的機械設備和材料。密封膠使用了一種特殊的瀝青改性聚合物，用于裂縫的修復。溝槽寬度為1cm，深度為1～3cm。一般來說，槽深和槽寬之比宜較小，一般為2:1。

4.2 裂縫修復時機

在進行裂縫處理時要結合工程實際，確定最優處理時機。當溫度過高時會影響到密封膠的冷卻時間，在進行碾壓時往往會將未冷卻的膠帶帶走。在處理溫度低的情況下，密封膠不易熔化，容易出現人工和材料浪費。在雨季到來之前，應該將裂縫處理完畢。一年中處理裂縫的最佳時機是3—5月。這是因為在經歷了一個冬天的收縮，到了春天裂縫的寬度就會達到最大，這個時候，隨著溫度的上升，裂縫就會越來越小，所以在雨季能起到很好的保護作用。

4.3 灌縫工藝

在進行灌縫前，必須檢查開槽和灌縫機，以保證其工作狀況。針對實際情況，制定出最優的灌縫施工方案。打開灌縫機，向加熱管中添加密封劑，然后開始加熱，通常情況下，密封膠的溫度應該在193℃以上，但不能高于204℃。在熱封時應該把灌縫機吊在貨車的尾部。在開槽前，應按圖紙尺寸調整槽深，確定符合要求后方可進行開槽。在進行開槽作業時裂縫中心線必須與切口斷面的裂縫大小一致。開槽機切出的槽口應該是矩形的。對有不規則彎曲的裂縫，可采取二次切口的方法。在裂縫寬度小于3mm的情況下，可以不開槽縫，而直接使用無縫貼縫工藝。根據尺寸開槽后，要使用火焰噴射器對槽口進行高溫清洗。在加壓工藝中溫度要嚴格控制，通常在澆注前要把工作區的溫度提高到60℃。在開槽完畢后，先用掃帚將槽口中的殘余物清理干凈，然后再用空壓機清洗槽中的雜物、碎屑等，通常一道裂縫都要經過兩次以上的高壓噴射。當機場道面溫度低于4℃時可使用加熱設備對槽口進行烘焙，使槽內水分蒸發。再用鋼絲刷清潔溝槽表面，使其清潔。裂縫兩邊10cm以內的地面必須保持清潔，不能有塵土和其他雜物，保證瀝青與密封膠的結合。在清縫施工工藝結束后，可以使用灌縫裝置進行灌縫，切口要符合清潔、干燥的要求。在澆注施工中溫度低于4℃將會影響到密封膠的黏結效果，所以在灌縫機上要設置預熱裝置，在灌縫機上安裝預熱裝置，并在進行灌縫時使用預熱裝置對槽口部位進行預熱處理。若溫度高于4℃，則不需預熱處理，但經預熱處理后，其灌縫效果會更好。在193℃或更高的溫度下，使用高壓噴嘴，將密封膠均勻地注入縫隙中。在裂縫的兩邊都要保證T形密封件的寬度和厚度都要達到，并且要保證密封件與縫隙的牢固結合。灌縫施工中應遵循自上而下、由一頭到另一頭的順序進行。對密封膠進行二次灌縫。第一次注入凹槽的一半深，然后再注入一次密封膠，將凹槽填滿3cm。在灌縫過程中要防止在縫隙處出現氣泡。在灌縫施工中尤其要注意的是，灌縫的施工必須保證灌縫的連續性和均勻性。若機場道面有輕微裂縫，可使用橡膠抹板反復刮擦，以保證密封性。在灌縫施工完畢后，可以在機場道面上鋪上一層沙子，防止汽車通過時把膠帶帶走。

4.4 養護

在灌縫施工結束后2～3min內，應對密封膠進行保養。要在膠帶上撒上一層水泥粉末，等到密封劑完全冷卻，等地面上的殘骸都被清理干凈，車輛就可以正常通行了。密封膠的冷卻時間通常為15min，具體的開啟時間要視實施時的溫度而定。通過對該項目采用注漿法處理裂縫問題，并對不同季節和長期降雨條件下的機場道面進行了跟蹤觀察。通過長期的觀察發現，該項目的機場道面養護效果良好，并已初步處理了裂縫病害。

5 結語

水泥混凝土機場道面灌縫施工技術簡便、施工方便、質量穩定。經過測試，對機場道面的平整度、粗糙度、機場道面的摩阻系數沒有明顯的影響，不會對跑道的性能造成損害。采用水泥混凝土道面倒角施工技術，可以大幅度降低道面接縫的損失率、直接降低維護成本、縮短維護周期、提升跑道利用率，同時還能有效地減少因跑道破損而造成的損失。水泥混凝土機場道面灌縫施工技術也可以應用于水泥混凝土機場道面，通過這種工藝對接頭進行優化，可以減少裂縫破壞，提高機場道面的使用壽命。