銀川河?xùn)|國際機(jī)場(chǎng)跑道大修必要性分析

王 羽

（寧夏機(jī)場(chǎng)有限公司運(yùn)行管理部，銀川 750001）

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，航空運(yùn)輸已經(jīng)成為人們生活必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著航班次數(shù)的不斷增加，作為飛機(jī)起飛、滑行、降落和停放的重要場(chǎng)所，機(jī)場(chǎng)道面的使用頻率倍增。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)和維護(hù)中，機(jī)場(chǎng)道面的維護(hù)是重點(diǎn)工作之一[1-2]。

銀川河?xùn)|國際機(jī)場(chǎng)始建于1995 年11 月28 日，并于1997 年9 月6 日正式通航，現(xiàn)飛行區(qū)等級(jí)為4E，有1 條跑道（長3600 m、寬45 m），其中，跑道南端400 m延長段于2015 年8 月正式批準(zhǔn)投入使用。隨著使用時(shí)間的增長及各種自然災(zāi)害，銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)的道面存在道面病害增多、道面平整度差和道面摩擦力不足等問題[3]。

1 銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)跑道存在主要問題及維護(hù)情況

1.1 主要問題

1.1.1 主要病害類型

銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)跑道道面的損壞類型主要為非結(jié)構(gòu)性損壞，如道面板接縫破碎、板角剝落、起皮、收縮裂縫、嵌縫料損壞、蜂窩麻面、小補(bǔ)丁和大補(bǔ)丁等。跑道部分區(qū)域也存在錯(cuò)臺(tái)、裂縫等結(jié)構(gòu)性損壞，部分道肩與道面之間存在錯(cuò)臺(tái)情況，部分道肩板塊也存在板塊斷裂、接縫破碎和板角剝落等情況。聯(lián)絡(luò)道、跑道中線燈及滑行道引導(dǎo)燈周邊出現(xiàn)破損情況也增加較快，典型病害照片如圖1 所示。

圖1 典型病害照片

1.1.2 跑道摩擦系數(shù)情況

跑道接地帶區(qū)域摩擦力不足，抗滑性能等級(jí)評(píng)價(jià)為“差”，摩擦力常年低于維護(hù)規(guī)劃值。

2019 年，機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)委托中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司利用Mu 儀摩擦系數(shù)測(cè)試車對(duì)跑道摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試及評(píng)價(jià)，測(cè)試速度65 km/h，測(cè)線布置見表1。

表1 抗滑性能測(cè)試測(cè)線布置表

摩擦系數(shù)測(cè)試[4]方向?yàn)闄C(jī)場(chǎng)飛機(jī)主降方向，即由南到北，測(cè)試速度為65 km/h，由于檢測(cè)車輛加速、減速的影響，南端舍去100 m、北端舍去200 m 距離。檢測(cè)結(jié)果采用摩擦系數(shù)μ 進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)試結(jié)果匯總見表2。

表2 跑道摩擦系數(shù)（百米分段平均值）匯總表

如圖2 所示的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：銀川機(jī)場(chǎng)跑道道面R-M-E3m 測(cè)線摩擦系數(shù)最低值為0.42，抗滑性能等級(jí)評(píng)價(jià)為“差”，距南端300～600 m、2800～3300 m 處（跑道兩端接地帶區(qū)域）由于受飛機(jī)沖擊、剪切荷載作用較多，造成了抗滑性能較低的現(xiàn)狀。R-M-W5m 測(cè)線摩擦系數(shù)最低值為0.64，抗滑性能等級(jí)評(píng)價(jià)為“好”。根據(jù)銀川機(jī)場(chǎng)機(jī)型運(yùn)行組合，主輪距在6 m 左右的C 類飛機(jī)運(yùn)行比例明顯高于主輪距12 m 左右的E 類飛機(jī)，故平整度3 m 測(cè)線受到的飛機(jī)作用次數(shù)較多，摩擦系數(shù)相對(duì)較低。跑道道面整體抗滑性能評(píng)價(jià)為“差”，建議對(duì)跑道道面進(jìn)行除膠作業(yè)。經(jīng)跑道摩擦測(cè)試，跑道中心線東側(cè)3 m 處道面摩擦系數(shù)百米分段最低值為0.42，道面抗滑性能等級(jí)評(píng)價(jià)為“差”；中心線西側(cè)5 m 處道面摩擦系數(shù)百米分段最低值為0.64，道面抗滑性能等級(jí)評(píng)價(jià)為“好”。由于銀川機(jī)場(chǎng)現(xiàn)運(yùn)行飛機(jī)以C 類機(jī)型為主，其輪跡帶基本分布于跑道中心線兩側(cè)4.5 m 范圍內(nèi)，跑道摩擦系數(shù)較差的區(qū)域主要集中于飛機(jī)著陸接地區(qū)段（距21 號(hào)跑道端300～700 m、3000～3400 m 區(qū)段），飛機(jī)頻繁的著陸、制動(dòng)會(huì)降低道面表面的粗糙度，造成抗滑性能下降；另外，飛機(jī)輪胎的頻繁接觸使道面表面膠層不斷加厚，造成道面摩擦系數(shù)降低，尤其是跑道道面處于降雨或降雪狀態(tài)時(shí)，其抗滑性能下降更為明顯。

圖2 典型病害照片

1.1.3 跑道平整度情況

跑道部分區(qū)域平整度評(píng)價(jià)為“差”，主要位置在距21 號(hào)跑道端300～800 m（跑道北端接地帶）、1300～1600 m（A4—A5 滑口對(duì)應(yīng)位置）及2400～2900 m（A8聯(lián)絡(luò)道道口附近）區(qū)域。

按照中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司在2019 年出具的《飛行區(qū)道面綜合評(píng)估報(bào)告》中的檢測(cè)結(jié)論：跑道中心線東側(cè)第一幅道面板（R-S-E1 測(cè)線）IRI 均值為3.54 m/km，道面平整度綜合評(píng)價(jià)為“中”。跑道中心線西側(cè)第二幅道面板（R-S-W2 測(cè)線）IRI 均值為3.45 m/km，道面平整度綜合評(píng)價(jià)為“中”。平整度評(píng)價(jià)為“差”的區(qū)域主要集中距21 號(hào)跑道端300～800 m（跑道北端接地帶）、1300～1600 m（A4—A5 滑口對(duì)應(yīng)位置）及2400～2900 m（A8 聯(lián)絡(luò)道道口附近）區(qū)域。

1.1.4 跑道400 m 延長段病害

新建400 m 跑道存在多處不規(guī)則裂縫。結(jié)合第三方檢測(cè)單位中的報(bào)告內(nèi)容，判斷該區(qū)域?yàn)槊黠@脫空區(qū)域，需進(jìn)行注漿等整治工作。

2020 年7 月，機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)在新建400 m 跑道（距21 號(hào)跑道端3420～3455 m，跑道中心線以西第二塊板一線），編號(hào)為684-7、686-7、687-7、688-7、689-7、690-7、691-7 的板塊上（位置如圖3 所示），發(fā)現(xiàn)有多處長度不一、形狀不規(guī)則裂縫，如圖4 所示。

圖3 新建跑道400 m 延長段板面裂縫位置平面圖

圖4 新建跑道400 m 延長段板面裂縫實(shí)拍圖

如圖5 所示，2019 年中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)對(duì)銀川機(jī)場(chǎng)道面綜合評(píng)估報(bào)告中，關(guān)于道面脫空的檢測(cè)結(jié)論：跑道延長段的脫空較為明顯，本次檢測(cè)出的中度及以上脫空點(diǎn)大多位于跑道延長段內(nèi)。評(píng)估報(bào)告中關(guān)于脫空區(qū)域與本次板塊裂縫區(qū)域重合，基本可確認(rèn)該區(qū)域板底脫空是板塊裂縫的主要原因；此外，裂縫的形成也和飛機(jī)接地有關(guān)聯(lián)[5-6]，從現(xiàn)場(chǎng)輪跡照片來看，會(huì)有個(gè)別飛機(jī)在該區(qū)域接地，使板塊承受較大沖擊力，加速病害的發(fā)展。

圖5 跑道道面脫空系數(shù)分布圖

1.2 跑道維護(hù)情況

機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)對(duì)跑道維護(hù)工作逐年加大，雖然能夠基本保證跑道運(yùn)行安全，維持跑道適航性，但跑道隨著使用年限的增加，病害不斷出現(xiàn)，摩擦系數(shù)逐年降低，對(duì)跑道的安全威脅愈發(fā)明顯[7]。

銀川河?xùn)|國際機(jī)場(chǎng)2019 年共維護(hù)跑滑系統(tǒng)道面424 處，其中快干水泥修補(bǔ)96 處，打膠修補(bǔ)315 處，瀝青修補(bǔ)13 處；2020 年共維護(hù)跑滑系統(tǒng)道面1099 處，其中快干水泥272 處，打膠825 處，瀝青2 處；2021 年受修補(bǔ)窗口期、材料、工藝和氣候等條件限制，道面修補(bǔ)位置壽命一般在1～2 a，升降帶區(qū)域的道面修補(bǔ)位置壽命一般在1 a 左右。跑道破損數(shù)量的不斷增加，修補(bǔ)后返修頻率的不斷加快，對(duì)飛機(jī)在跑道上的運(yùn)行安全形成了較大的隱患。

根據(jù)銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)航班量的日益增長情況，機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)每年組織實(shí)施的除膠作業(yè)頻次逐漸加大，2017 年及以前，每年最多進(jìn)行2 次除膠作業(yè)，自2018年以來，每年進(jìn)行4 次除膠作業(yè)。由于受飛機(jī)降落沖擊較多，道面抗滑性能下降較大，在經(jīng)過除膠作業(yè)后，摩擦系數(shù)仍低于維護(hù)規(guī)劃值（0.6）。

2 跑道進(jìn)行蓋被大修的必要性和緊迫性

銀川河?xùn)|國際機(jī)場(chǎng)跑道已使用25 a，南北兩端的接地帶區(qū)域的跑道紋理已基本磨平，加之接地帶區(qū)域膠層較厚，接地帶區(qū)域已存在摩擦力不足的問題，即便經(jīng)過除膠，部分區(qū)域仍低于MH 5001—2021《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的最小摩阻值0.50。目前采取的加大除膠頻率的措施來提高跑道接地帶區(qū)域的抗滑性能，但摩擦力的降低是道面紋理磨平導(dǎo)致的，治標(biāo)不治本。跑道接地帶區(qū)域摩擦力的降低，會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)落地距離增長，存在沖出跑道的風(fēng)險(xiǎn)，影響飛行安全。通過對(duì)跑道進(jìn)行功能性蓋被，可以恢復(fù)跑道道面的抗滑性能，保障飛機(jī)飛行安全。

對(duì)銀川機(jī)場(chǎng)跑道進(jìn)行蓋被是治理跑道病害的需要，銀川機(jī)場(chǎng)跑道病害呈現(xiàn)逐年快速上升的趨勢(shì)。這些病害極易產(chǎn)生FOD，影響飛行安全。機(jī)場(chǎng)近年來不斷增加跑道的維護(hù)工作量，也對(duì)飛機(jī)在跑道上的運(yùn)行安全形成了較大的隱患。通過對(duì)跑道進(jìn)行功能性蓋被，可以恢復(fù)道面表面狀況、對(duì)跑道上的病害達(dá)到很好的治理效果，減輕機(jī)場(chǎng)的道面維護(hù)工作量、極大減少FOD，更好地保障機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全。

國內(nèi)其他機(jī)場(chǎng)在跑道運(yùn)行中后期，均出現(xiàn)跑道病害增多、摩擦系數(shù)持續(xù)降低和道面平整度評(píng)價(jià)下降等一系列問題，給跑道運(yùn)行造成較大的安全隱患。雖然加大道面維護(hù)維修力度和頻次可以維持道面的正常使用，但治標(biāo)不治本。結(jié)合國內(nèi)其他機(jī)場(chǎng)的案例，跑道在使用超過20 a 后進(jìn)行蓋被是普遍采用的措施，且效果顯著。建議機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)邀請(qǐng)國內(nèi)場(chǎng)道專業(yè)的專家前來實(shí)地調(diào)研，并結(jié)合近年來所完成的第三方檢測(cè)報(bào)告、機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)內(nèi)部評(píng)估報(bào)告等材料，對(duì)機(jī)場(chǎng)道面下一步將要進(jìn)行的蓋被施工進(jìn)行專業(yè)的指導(dǎo)工作。同時(shí)，還應(yīng)委托有經(jīng)驗(yàn)的檢測(cè)公司對(duì)跑道400 m 延長段做詳細(xì)的檢測(cè)，為該區(qū)域道面病害治理做好理論研究及對(duì)策分析工作。

3 跑道蓋被的優(yōu)點(diǎn)

瀝青屬于粘彈性材料，可以與基層協(xié)同變形，對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)能力強(qiáng)。對(duì)于在舊水泥道面上進(jìn)行加鋪改造，瀝青道面在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面更具有優(yōu)勢(shì)。

在舊水泥混凝土道面上加鋪瀝青混凝土不需要設(shè)置隔離層，能有效防止由于隔離層脫空而出現(xiàn)的各種病害現(xiàn)象。

瀝青層能夠與舊道面之間粘結(jié)良好，且道面整體攤鋪無明顯接縫，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。

在舊水泥混凝土板上加鋪瀝青混凝土面層，可以充分利用舊板強(qiáng)度，道面結(jié)構(gòu)厚度比加鋪水泥混凝土小。

相對(duì)水泥混凝土道面而言，瀝青混凝土道面的平整度更易于得到保證，且道面彈性好、平整無接縫、飛行滑跑平穩(wěn)、運(yùn)行舒適及對(duì)飛機(jī)震動(dòng)小。

瀝青混凝土道面的養(yǎng)護(hù)維修工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且恢復(fù)速度較快，可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)交通。對(duì)于日常維護(hù)來說，也具有快速簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

4 跑道蓋被大修投資項(xiàng)目主要內(nèi)容

前期費(fèi)用：包括但不限于前期檢測(cè)勘察費(fèi)、可研報(bào)告編制費(fèi)和跑道蓋被設(shè)計(jì)費(fèi)等相關(guān)費(fèi)用。

道面病害治理費(fèi)用：在蓋被施工前，對(duì)原道面病害進(jìn)行整治，包括但不限于板塊注漿、雜物清理和板塊填實(shí)等工作產(chǎn)生的費(fèi)用。

蓋被工程費(fèi)用：包括但不限于跑道銑刨、跑道加鋪、道肩加鋪、土面接坡、道面標(biāo)志和土方運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。

助航燈光及供電工程：包括但不限于助航燈具拆裝、線纜鋪設(shè)等費(fèi)用。

工程其他費(fèi)用：包括但不限于招標(biāo)代理費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)、不停航施工措施費(fèi)、校飛費(fèi)、環(huán)境保護(hù)費(fèi)和造價(jià)咨詢費(fèi)等費(fèi)用。

5 結(jié)束語

綜上所述，銀川河?xùn)|國際機(jī)場(chǎng)進(jìn)行跑道蓋被大修是非常有必要的，在機(jī)場(chǎng)4 期建設(shè)已經(jīng)啟動(dòng)的情況下，應(yīng)抓緊時(shí)間完成機(jī)場(chǎng)第二條跑道的建設(shè)工作，然后對(duì)舊跑道進(jìn)行大修。