機(jī)場(chǎng)跑道瀝青道面平整度控制施工技術(shù)

1 引言

因?yàn)r青混凝土路面具備良好的熱塑性， 一旦面臨高溫環(huán)境時(shí)，瀝青路面的抗剪切性能會(huì)降低，如若將瀝青路面應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)道面中，飛機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中輪胎壓力非常大，容易導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)剪切推移現(xiàn)象。 特別是在飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，在水平方向荷載與垂直方向荷載的共同作用下，瀝青路面損壞更為嚴(yán)重，所以我國(guó)的民用機(jī)場(chǎng)鮮有使用瀝青混凝土路面， 大部分的民用機(jī)場(chǎng)選擇水泥混凝土路面[1]。 近年來(lái)，我國(guó)的機(jī)場(chǎng)建設(shè)速度較快，為了保證機(jī)場(chǎng)能夠正常運(yùn)營(yíng)，機(jī)場(chǎng)道面改擴(kuò)建過(guò)程中均使用不停航施工方式。 瀝青混凝土道面性能優(yōu)良，且施工效率非常高，被逐漸應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)道面施工中。 基于此，此次以瀝青道面的抗剪切性能不足作為研究的出發(fā)點(diǎn)， 通過(guò)改善瀝青混合料的配合比提高瀝青混凝土的抗剪切性能。

2 工程概況

利比里亞羅伯茨國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于利比亞蒙羅維亞哈貝爾鎮(zhèn)。 該機(jī)場(chǎng)內(nèi)的跑道運(yùn)營(yíng)多年，且長(zhǎng)期未進(jìn)行維護(hù)，目前機(jī)場(chǎng)內(nèi)的道面破損非常嚴(yán)重， 對(duì)飛機(jī)正常的運(yùn)營(yíng)造成較大的安全隱患。 該項(xiàng)目的施工內(nèi)容包括道面改造、滑行道加寬、電氣工程、綠化工程、跑道兩側(cè)的排水設(shè)施等。

為保證施工過(guò)程中飛機(jī)不停航， 施工單位選擇使用不停航施工方式， 這種施工方式對(duì)于瀝青混合料的用料需求非常大，實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的橫向、縱向裂縫，但是施工效率非常高，可以有效縮短施工工期。 這種施工方式最大的特點(diǎn)是每日施工完成以后不得影響飛機(jī)正常起飛、降落。

為保證施工項(xiàng)目順利竣工， 施工單位應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與組織，保證施工過(guò)程中的安全性。

3 施工設(shè)備選擇

在飛機(jī)不停航的狀態(tài)下， 對(duì)機(jī)場(chǎng)瀝青混凝土道面進(jìn)行施工，為保證日間飛機(jī)能夠正常通行，該項(xiàng)目實(shí)際施工時(shí)間均設(shè)置在夜間。 夜間施工會(huì)在一定程度上提高施工難度，同時(shí)在選擇施工設(shè)備過(guò)程中需要兼顧機(jī)場(chǎng)的具體情況， 優(yōu)先選擇使用高技術(shù)含量、性能穩(wěn)定的設(shè)備。

3.1 集料破碎設(shè)備

機(jī)場(chǎng)道面施工對(duì)于骨架支撐的要求非常嚴(yán)格， 施工單位應(yīng)選擇強(qiáng)度高、 耐磨性良好的集料， 在對(duì)集料進(jìn)行破碎處理時(shí)，嚴(yán)格控制針片狀材料的比例，如針片狀的材料比例過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)超負(fù)荷而出現(xiàn)壓碎破壞現(xiàn)象， 進(jìn)而對(duì)道面的性能造成一定的影響。 因此， 施工單位應(yīng)使用穩(wěn)定的級(jí)配機(jī)制，并配備性能先進(jìn)的集料破碎設(shè)備，保證集料攪拌充分、混合料級(jí)配穩(wěn)定。

3.2 攪拌設(shè)備

在對(duì)瀝青混凝土施工過(guò)程中， 攪拌設(shè)備是保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，攪拌設(shè)備的選擇至關(guān)重要。 目前，市面上攪拌設(shè)備的種類非常多，不同類型的攪拌設(shè)備其性能差異比較大。 實(shí)際選擇時(shí)，優(yōu)先選擇高精準(zhǔn)度、攪拌均勻、溫度控制精準(zhǔn)、保溫性能和除塵性能強(qiáng)的攪拌設(shè)備。 瀝青混合料攤鋪過(guò)程中不得因原材料供應(yīng)不足而導(dǎo)致施工中斷。

3.3 攤鋪設(shè)備

攤鋪設(shè)備會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)道面的成型質(zhì)量造成較大的影響，攤鋪設(shè)備的選擇直接關(guān)系到瀝青道面的平整度、 壓實(shí)度等質(zhì)量指標(biāo)。 在選擇攤鋪設(shè)備過(guò)程中，可以結(jié)合施工需求優(yōu)先選擇使用攤鋪精準(zhǔn)度高、穩(wěn)定性高的設(shè)備。

3.4 壓實(shí)設(shè)備

壓實(shí)設(shè)備的作用是提升瀝青道面的壓實(shí)度， 增強(qiáng)瀝青道面的柔性承載力。 選擇性能先進(jìn)的壓實(shí)設(shè)備能夠在一定程度上增加道面的使用壽命。

4 原材料

4.1 瀝青

項(xiàng)目中使用的瀝青為SBS（I-D）改性瀝青，將4%的SBS改性劑摻加在70 號(hào)瀝青內(nèi)攪拌而成， 詳細(xì)的制作流程為：將70 號(hào)瀝青加熱至170～180 ℃， 生產(chǎn)人員將4%的SBS 改性劑摻加在70 號(hào)瀝青中，使用高速剪切機(jī)持續(xù)剪切45 min 后形成SBS（I-D）改性瀝青，其性能指標(biāo)如表1 所示。

表1 SBS（I-D）改性瀝青相關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

4.2 級(jí)配設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目中的瀝青路面銑刨作業(yè)主要是針對(duì)上面層， 使用AC-13 瀝青混合料進(jìn)行填補(bǔ)， 瀝青混合料的級(jí)配情況如表2所示。

表2 AC-13 瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)

5 平整度控制施工技術(shù)

5.1 銑刨填補(bǔ)施工工藝

5.1.1 施工放樣

在對(duì)原瀝青路面進(jìn)行銑刨作業(yè)之前，施工人員可使用3 m直尺對(duì)彎曲路段的路面進(jìn)行測(cè)量放樣， 將車轍深度未超過(guò)3 mm 的路段作為放樣點(diǎn)的邊界，然后根據(jù)車輪的寬度確定出銑刨寬度。

5.1.2 銑刨

待測(cè)量放樣工作完成以后， 使用銑刨對(duì)原瀝青路面進(jìn)行銑刨處理，銑刨過(guò)程中產(chǎn)生的廢料使用卡車運(yùn)輸至指定部位。保證原瀝青路面在經(jīng)過(guò)銑刨處理以后不會(huì)出現(xiàn)松散現(xiàn)象，銑刨過(guò)程中密切檢測(cè)銑刨的深度及平整度。 一般情況下，瀝青路面銑刨的深度偏差不得超過(guò)+8～-5 mm，瀝青路面的平整度不得超過(guò)8 mm。 如瀝青路面銑刨不達(dá)標(biāo)，使用人工銑刨方式進(jìn)行修正，直至符合規(guī)范要求為止。

5.1.3 撒布粘層

待銑刨作業(yè)完成后，即可對(duì)粘層進(jìn)行施工。 在對(duì)粘層施工前，可使用高壓風(fēng)將路槽內(nèi)的雜物清理干凈，確保路槽內(nèi)不存在其他雜物，使用瀝青灑布車灑布粘層油。 粘層油使用的是改性乳化瀝青，灑布量為0.5 L/m2，粘層灑布均勻，不得出現(xiàn)花白、漏灑現(xiàn)象。 對(duì)于局部區(qū)域如灑布車難以觸及的角落，可以使用人工灑布方式進(jìn)行處理。

5.1.4 攤鋪

結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)路面的具體情況，兼顧施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度等影響因素，確定最佳破乳時(shí)間，待破乳以后，盡快攤鋪瀝青混合料， 避免粘層油被污染。 攤鋪速度可以根據(jù)攤鋪的寬度、厚度進(jìn)行確定，攤鋪過(guò)程中需保證攤鋪速度均勻，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)具備連續(xù)性，不得隨意停機(jī)或是改變速度。

5.1.5 碾壓

第一次碾壓選擇使用鋼輪壓路機(jī)， 壓路機(jī)的碾壓速度為20 m/min； 第二次碾壓使用膠輪壓路機(jī)， 碾壓速度控制為50 m/min；終壓使用鋼輪壓路機(jī)，碾壓速度控制為40 m/min。待瀝青混合料碾壓完成且路面的溫度低于＜50 ℃后， 方能開放交通。

5.2 加鋪施工技術(shù)

5.2.1 舊路清理

為確?；鶎优c面層充分結(jié)合， 施工單位在加鋪?zhàn)鳂I(yè)進(jìn)行的前15 d 對(duì)原水泥路面進(jìn)行處理， 避免后期加鋪瀝青混合料后出現(xiàn)路面裂縫。 原水泥路面的病害包括裂縫、板體脫空、表面脫落等。

5.2.2 原材料準(zhǔn)備

結(jié)合每次拌和的混合料重量計(jì)算環(huán)氧劑的摻加量， 分別對(duì)主劑與固化劑進(jìn)行加熱，加熱持續(xù)的時(shí)間不得小于2 h。

5.2.3 拌和

1）正式施工前，施工人員分別對(duì)主劑與固化劑進(jìn)行加熱。

2）將各種集料加熱至190 ℃后，按照既定的比例攪拌，主劑與固化劑按照61∶39 的比例摻加在混合料內(nèi)， 保證攪拌均勻。 由于試驗(yàn)段的面積非常小，所以可以人工攪拌。

3）投放瀝青過(guò)程中，將拌制好的環(huán)氧劑沿著投放口投放至攪拌設(shè)備中。

4）環(huán)氧劑投放完成后，持續(xù)攪拌45～50 s 后即可出料。 混合料的拌和溫度控制在170～180 ℃。 拌和完成的混合料應(yīng)均勻一致，不出現(xiàn)花白、焦料，同時(shí)不出現(xiàn)離析、結(jié)塊現(xiàn)象。

5.2.4 運(yùn)輸

為了保證連續(xù)作業(yè)，施工單位可配備40 輛運(yùn)輸車，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度合理組織車輪運(yùn)輸瀝青混合料， 保證每臺(tái)攤鋪設(shè)備的前方始終有2 輛運(yùn)輸車處于等待狀態(tài)。 接料過(guò)程中，先放車頭部位的混合料，再放車尾部位的混合料，最后放中間部位的混合料，避免混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。 為了保證瀝青混合料的溫度不會(huì)降低過(guò)快，可以在車廂設(shè)置保溫布[2]。

5.2.5 攤鋪及碾壓

夜間施工時(shí)，提前將熨平板的溫度加熱至100 ℃，攤鋪機(jī)的攤鋪速度保持在2～3m·min-1，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)具備連續(xù)性，安排施工班組對(duì)邊角部位進(jìn)行修補(bǔ)。 試驗(yàn)段的瀝青路面一次攤鋪成型，結(jié)合路面的寬度，組織6 臺(tái)攤鋪機(jī)同步作業(yè)，攤鋪的寬度依次為9 m、6 m、7.5 m、7.5 m、6 m、9 m，2 臺(tái)相鄰的攤鋪機(jī)的前后間隔距離控制在5～10 m。 瀝青混合料的松鋪系數(shù)設(shè)置為1.2。

瀝青混合料碾壓分3 次完成， 每臺(tái)攤鋪機(jī)的后側(cè)配備8臺(tái)壓路機(jī)對(duì)瀝青混合料進(jìn)行碾壓。 瀝青混合料碾壓嚴(yán)格按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則施工。 壓路機(jī)的型號(hào)為雙鋼輪壓路機(jī)、單鋼輪壓路機(jī)、25 t 輪胎壓路機(jī)。 此外，配備4 臺(tái)壓路機(jī)用于消除車輪印跡。

第一次碾壓使用單鋼輪壓路機(jī)使用先靜后振方式碾壓2遍，碾壓速度控制在1.5～2.0 km·h-1；第二次碾壓使用膠輪壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為4～6 遍，然后使用雙鋼輪壓路機(jī)，振壓2～3遍，碾壓速度控制在2.5～3.5 km·h-1；最后使用雙輪鋼輪式壓路機(jī)，靜壓2～3 遍，碾壓速度控制在3.0～4.0 km·h-1。

碾壓作業(yè)完成后， 使用3 m 直尺對(duì)瀝青混合料的碾壓平整度進(jìn)行檢查[3]，縱向最大間隙不得超過(guò)3 mm。

瀝青混合料拌和至碾壓成型的持續(xù)時(shí)間不得超過(guò)90 min，避免因?yàn)r青混合料的溫度降低過(guò)快而影響碾壓質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)