王 麗
(甘肅機械化建設工程有限公司,甘肅 蘭州 730060)
水泥混凝土道面屬于我國機場應用最為廣泛的道面形式,其本身具備使用壽命長、強度高、維修成本低等優勢,但結合實際調研可以發現,機場水泥混凝土道面施工仍很容易出現質量方面的不足,如無法滿足行業驗收標準、局部剝落、擴縫崩邊等。影響道面施工質量的因素是多方面的,本文在簡單分析機場水泥混凝土道面建設要求及常見質量缺陷成因的基礎上,對機場水泥混凝土道面施工質量控制要點進行分析。
在機場水泥混凝土道面施工中,需要在天然土基上設置人工結構層以鋪設筑路原料,進而滿足飛機維修、停放、起降、滑行等要求,滑行道、跑道、停機坪均屬于機場水泥混凝土道面施工范疇。在起降和滑行過程中,飛機會對機場水泥混凝土道面產生巨大的沖擊力和摩擦力,同時受室外環境暴曬、低溫、雨雪等因素影響,機場水泥混凝土道面必須具備較高質量。因此可以將機場水泥混凝土道面建設要求細分為四個方面,包括強度、平坦度、粗糙度和穩定性要求。在強度要求下,機場水泥混凝土道面需要滿足飛機輪胎的壓力負荷及承載要求,同時明確不同區域間相關要求的差異;平坦度要求即需要保證機場水泥混凝土道面平整,不出現凹凸不平問題,否則將形成機身動力響應,引發疲勞破損問題;穩定要求需要飛機起降時保持平穩,最大程度控制顛簸;粗糙度要求即需要飛機起降時輪胎附著力滿足要求,這直接影響飛機安全。只有上述條件均得到滿足,機場水泥混凝土道面才能夠滿足行業規定的使用要求和標準[1]。
機場水泥混凝土道面施工很容易出現質量問題,相關質量缺陷多與溫濕度、雨水、大風等環境因素聯系緊密。在完成道面澆筑施工后,如拉毛、抹面等施工環節遇到過高氣溫或大風天氣,凝固初期混凝土往往會因過快失水出現不規則的網狀收縮裂紋,最終引發表面龜裂問題。如混凝土在相鄰縱向板帶進行澆筑,受板塊長短和施工時間不一影響,較大溫度變化很容易引發伸縮變形問題,出現錯動的板帶也可能導致邊角損壞。原材料對機場水泥混凝土道面施工質量帶來的影響同樣較為深遠,如使用雜質較多或級配不良的中粗砂,大量砂眼會在拉毛施工環節出現,引發麻面、蜂窩問題;不規范的施工管理、不嚴格的施工工藝同樣會直接影響施工質量,進而導致嚴重的道面質量缺陷出現。在澆筑混凝土前,機場水泥混凝土道面施工需要做好地基處理,但如果該環節在換填、碾壓等方面出現問題,可能會導致后續施工產生不均勻沉降,貫穿裂縫會在混凝土板體產生;如施工過程監管不到位,振搗混凝土環節很容易出現少振、漏振、過振等問題,這會對后續抹面造成制約,影響混凝土強度,也可能出現道面表面紋理深度過淺等情況。為有效規避機場水泥混凝土道面施工質量缺陷,施工過程需要重點關注原材料質量的控制,施工組織管理的規范、施工工藝的控制同樣需要高度重視[2]。
為提升研究的實踐價值,以某新建機場工程作為研究對象,研究主要聚焦案例工程的聯絡道、圍場路、跑道、滑行道的道面工程。該工程水泥混凝土道面面積為74400m3,厚度規格分為34cm、25cm、20cm。在具體施工過程中,施工單位需要嚴格驗收道面水泥穩定碎石基層,完成驗收后方可澆筑混凝土面層,具體施工流程可以概括為:施工準備→制作模板→支?!鷶備仭駬v→找平提漿做面→拉毛→養護→切縫拆模。流程上的這些節點,就是道面施工質量控制的要點,施工單位必須抓好施工管理和技術運用工作。
在機場水泥混凝土道面施工的準備環節,需要聚焦施工人員和施工設備,科學選擇和篩選專業勞務施工隊負責鋪筑機場水泥混凝土道面,保證施工人員具備較高的職業素養和操作水平。在施工人員和施工設備的分配上,案例工程嚴格遵循物盡其用和人盡其才原則,進而全面完成施工準備工作[3]。
在澆筑跑道道面混凝土環節,案例工程選用鋼模板,制作模板環節需要重點開展企口縫模板加工,高度控制為32cm。施工采用跳倉法并按照440m3/d控制每天正常作業量,在氣溫不低于25℃的情況下拆模時間最短為18h。制作模板環節需要進行總長1200m的模板成品加工,同時需要在模板側面鉆拉桿孔。
在澆筑站坪混凝土環節,案例工程選用鋼模板,制作模板環節需要重點開展平縫模板加工,總長為1200m。工程選擇雙層木板作為異形模板和封倉模板,為節約鋼材、方便校正高程,其高度需要控制為30cm。具體施工過程中,使用2個開體花蘭進行模板支撐,使用鋼筋在水泥穩定碎石上固定,鋼筋規格為Φ18,同時固定開體花蘭也需要設置同規格鋼筋1根,避免松動脫掛等問題出現。
在支模環節,分塊圖的分塊需要通過全站儀確定,由此開展的施工測量需要同時聚焦整體和細節。測量過程的墨斗彈線質量控制需要保證測量員與施工人員間的密切配合,進而保證道面分塊作業質量。在模板支立過程中,使用光學水準儀確定模板高程,線性和高程復核需要綜合應用直線、水準儀和全站儀;具體支模選擇“空奇數行”方式,在獨立倉鋪筑完成后進行填倉鋪筑;在進行鋪筑前,需要將脫模劑均勻涂刷于混凝土與模板接觸面。在支設模板下空缺模板時,需要按照道面設計高程進行高程調整,使用木塞墊高,誤差需要控制在±5mm內。為避免漏漿問題出現,縫隙的灰漿填補處理同樣不容忽視,在具體澆筑混凝土前,使用砂漿對模板底部縫隙進行填充,之后將模板連接處和兩邊角通過折成直角的油氈封住。為控制振搗并更好預防漏漿,模板間連接處的填充需要使用木板片,完成支模后則需要對拉桿孔進行及時處理,如使用油氈或塑料塞進行堵塞,避免該處發生漏漿問題[4]。
攪拌混凝土屬于機場水泥混凝土道面施工的重要環節,案例工程使用的混凝土攪拌機型號為HZS120,共設置2臺,攪拌機具備獨立控制操作室,在逐盤記錄和重量控制方面表現突出,且通過專業檢測單位的計量標定。為開展連續的混凝土澆筑施工,攪拌機需要保證超過80m3/h的產量。施工過程中于上料臺和出料口處設置攝像頭,以此對拌和成品及集料的質量進行細致觀察,實時監測混凝土拌和過程,保證混凝土拌和的可追溯性。在建設混凝土攪拌站的過程中,需要充分考慮出料口卸料高度,該高度需要控制在1.5m內,否則卸料環節很容易出現離析等問題。考慮到混凝土會受到天氣因素帶來的直接影響,為嚴格控制水灰比和質量,案例工程在6級以上大風及30℃以上氣溫條件下覆蓋混凝土運輸車輛,在施工現場駐守的實驗工程師則需要結合運輸、風速、溫度等具體情況對水灰比進行科學調整。在施工過程中,混凝土拌合料需要隨時由實驗員進行抽檢,同時開展的混凝土質量監督需要全面結合材料干濕度含水檢驗反饋和現場施工反饋。此外,為避免混凝土拌合物的和易性受到降水等因素影響,施工單位重點開展了粗細集料存放場地的排水措施設置及硬化處理,同時設立的遮雨棚也發揮著重要作用。
為保證機場水泥混凝土道面施工的順利推進,混凝土運輸環節同樣需要得到重視。在案例工程中,運輸混凝土的臨時道路使用的混凝土規格為C25,為避免運輸車輛向倉內帶入泥土,施工過程中還對運輸道路進行頻繁清洗。為避免車身劇烈顛簸、抖動引發混凝土離析等問題,運輸過程需嚴格控制車速,同時需要聚焦運輸路線優選,具體運輸中應用的自卸汽車規格為20t,同時需要清洗干凈運輸車輛,保證車輛不漏漿、無積水,車廂內壁在運輸前也需要嚴格進行灑水濕潤處理。
在攤鋪混凝土的過程中,施工單位使用小型挖掘機,同時邊角的修補由人工完成,進倉前的挖掘機需要進行履帶清洗,不得出現帶土入倉情況。在第一車拌合物入倉后,挖掘機方可入倉,在關倉前,攤鋪施工過程中挖掘機不得進入石屑隔離層區域,否則沾帶石屑的挖掘機履帶會對配合比造成影響。在施工過程中,需要進行振實沉落高差預留,具體按照1.1~1.15倍的混凝土板厚進行振實沉落高差預留。
在機場水泥混凝土道面施工過程中,混凝土的振搗極為關鍵,混凝土成品質量會受到振搗環節的直接影響。具體施工過程選擇自行高頻排式振搗器進行振搗,按照0.8m/min控制最大行進速度,平板振搗器在人工補料找平處理完成后負責進一步振搗,木行夯在最后使用。為保證混凝土在每倉起始端頭處不出現缺漿、密實度不足等問題,起步前自行高頻排式振搗器需要先進行2~3min的端頭處振搗處理。在關倉處,鋪筑過程需要首先吊出自行高頻排式振搗器,振搗處理選擇插入式振搗棒,關倉加傳力桿作業可更為便利開展。在填倉澆筑環節,需要鋪設鐵皮于兩邊成品道面與行夯接觸部位,鐵皮需要基于施工推進隨時展移,避免損壞拉毛棱角的情況出現;在找平處理環節,需要通過直尺對振搗施工進行檢測,直尺長度應控制為3m,以此進行挖高填低處理,更好保證施工質量。完成人工找平處理后,振搗密實需要使用平板振搗器;在揉漿環節,施工單位選擇實心鋼制滾筒,規格為11m,通過螺絲固定滾筒兩頭,避免滑脫問題出現。具體按照3~5mm控制提漿厚度,開展3遍揉漿,多余浮漿及水通過揉漿刮鏟處理。
做面施工屬于案例工程的重點環節,施工單位共設置4組工人,分別負責刮面、砂板抹面、露石和砂眼處理、抹去砂眼。刮面組需要使用5m長的鋁制刮板;砂板抹面組需要將表面多余的浮漿和水分清除;露石和砂眼處理組需要使用鐵抹;抹去砂眼組同樣需要使用鐵抹并在混凝土中壓入剩余露石。為得到泛漿均勻的表面且不存在露石、沙眼,施工過程還需要清除表面殘留痕跡。
在養護等施工環節,施工單位重點考慮了氣溫帶來的影響,操作不當、施工方法不當均會導致拉毛、拆模、切縫質量無法達到預期。因此施工單位結合試驗段和天氣實際情況,最終確定了最佳的切縫和拉毛時間,同時基于規范時間進行拆模,試驗段遇到的各類細節問題也在具體施工中得到針對性控制。如在拉毛處理環節,主要以混凝土表面不粘手為施工依據,拆模則需要保證混凝土抗壓強度在10MPa以上。在具體養護過程中,需要噴灑養護劑,之后開展濕養護,最短養護時間需要控制為14d,且養護過程不得出現表面露白情況,車輛和施工人員也不得進入道面。
在切縫環節,施工單位在切縫時間控制中充分結合氣溫變化情況,考慮到過早切縫很容易出現毛茬,同時為規避切不動或斷板問題,施工單位在混凝土強度為6~8MPa時進行切縫施工,以此控制最佳切縫時間。結合試驗段可以了解到,需要在完成混凝土澆筑10h后進行切縫,具體時間還需要結合天氣變化情況進行針對性調整。為避免收縮開裂問題出現,需避免出現切縫過淺情況,對于厚度為25cm、34cm的混凝土板,切縫深度需要分別控制為60~65mm、85~90mm,而對于較大的切縫作業面積,則需要按照跳板切進行施工,之后進行補刀切縫,以此更好保證施工質量。
擴縫倒角環節需要結合墨線,對準切割過程需要應用擴縫倒角機,在動力裝置啟動后,推行機械前需要將冷卻水開關打開,保證墨線與導向輪對準,以此進行機身調整,使切縫起點與金剛石刀片切點對準。這一施工過程需基于規定線路通過整體式直角鋸片慢慢完成擴縫倒角處理,處理過程中切縫沖洗需要使用水槍適時開展,保證施工過程中產生的各類雜物得到有效清理,道面也需要同時沖洗干凈。
綜上所述,機場水泥混凝土道面施工質量會受到多方面因素影響,必須從工藝流程上的各個要點抓起,尤其是施工準備、制作模板、支模、攪拌混凝土、混凝土攤鋪等要點,不僅要抓管理,還要抓技術,這是可行性較高的施工質量控制路徑。為更好開展機場水泥混凝土道面施工,新型材料與技術的應用、技術交底的嚴格落實、智能化施工模擬的全面開展同樣需要得到重視。