中国水利水电第十六工程局有限公司 福建厦门 350000
摘要：随着我国航空交通事业的飞速发展，机场使用过程中出现的病害问题逐渐突出，机场道面病害已经严重影响了飞机起飞与降落的舒适性及安全性。机场道面病害修补的研究也越来越为相关人员所关注。现阶段病害修补的研究主要是单一的从材料或工艺角度进行研究，未涉及机场水泥混凝土道面典型病害分析及处治技术研究，也缺乏对修补工作面及修补道面结构性能的研究。机场道面直接承受着飞机起降、滑行时轮载的重复性动荷载作用，因此机场道面必须具有一定的强度、平坦度、抗疲劳性、粗糙度和稳定性等性能以满足道面受力要求，保证飞机起降的安全。然而我国机场道面大部分为刚性道面即水泥混凝土道面，随着机场道面使用年限的增长，许多道面都面临着麻面、裂缝、缺边、掉角等道面典型病害问题，机场道面迫切需要进行合理的维修和养护，以提高道面使用性能，降低飞行安全隐患，延长道面使用寿命。目前国内很多机场采用快硬、早强性能的复合水泥基修补材料快速修补技术来恢复道面功能，因其早期强度高、施工周期短、费用低、可在不停航条件下施工等特点，成为解决砼道面损坏问题快速修补技术的一个有效方法。
关键词：机场砼道面；快速施工；施工工艺
1、工法特点
1.1 本工法具有施工简单、适用性强、工期较短、工程造价较低、应用广泛等特点和优势。
1.2 采用的博康特抢修砂浆/混凝土有良好的自密实性和流动性，硬化后所形成的水泥石结构致密，有很好的抗渗、抗折能力。
1.3 采用的博康特抢修砂浆/混凝土有良好的粘结力，与基面粘结牢固。
1.4 本工法的道面修补厚度可从5mm至400mm左右，可适用于修补机场道面的表面破损剥落、板边的缺边掉角以及板中的裂缝等，适用性强。
1.5 本工法所采用的博康特抢修砂浆/混凝土的凝结时间及强度可根据用户的需求进行调整，材料早期强度高且后期可持续增长。最早开放交通时间可达到2小时，适用于机场道面不停航修复施工。
1）材料组成：
以博康特抢修砂浆/混凝土作为抢修抢建的施工材料，主要成分是特种高性能水泥、高效化学外加剂和硬质骨料。这种在工厂配制好的高性能道面抢修砂浆施工简便，具有很好的和易性，可广泛应用于各种混凝土道面的抢修和抢建工程。
2）产品特性
① 凝结时间快，早期强度高，后期强度增长稳定。2小时的抗压强度即可达到30-40 MPa，也即破损道面经抢修2小时以后就可投入使用；
② 和易性好，具有很好的自密实性；
③ 材料硬化后所形成的水泥石结构具有很好的抗冻融能力和耐蚀能力；
④ 现场使用方便，可根据施工现场的需要，添加相应级配的硬质骨料，拌制所需的混凝土材料；
⑤ 适合于道面的大型机械化施工。
3）技术指标
博康特抢修砂浆/混凝土的抗压强度（MPa）
2.适用范围
本工法适用于对运行中的民用机场跑道、滑行道、客机坪、维修坪、货机坪、停机坪和各类混凝土道面板表面缺损及裂缝进行快速修补，并使修补材料在较短时间内与原道面板黏结牢固、形成整体，使之满足运行相关要求。
3.工艺原理
本工法采用的博康特抢修砂浆/混凝土应用了德国最新的建筑化学原理，其主要成份为普通水泥、高效化学外加剂和硬质骨料。博康特抢修砂浆/混凝土具有良好的和易性、流动性和自密实性，可减少相应的混凝土振捣处理，适合于混凝土道面的快速抢修抢建等维修工程进行机械化施工。
该材料硬化后所形成的结构致密，早期强度高，凝结时间快，最早开放交通时间可达到2小时，适用于机场不停航施工。
本工法现场操作简便，可根据道面修补厚度和快速修补并投入运行的需要，添加不同级配的硬质骨料，配制不同级配的修补材料。
4.施工工艺流程及操作要点
4.1 水泥砼道面快速修补施工工艺流程
道面破损调查→施工放样→道面凿除→坑槽、裂缝等处理→湿润基面→砂浆/混凝土搅拌→接合面、基底清理、除尘→钢筋网片布设→砂浆/混凝土浇筑施工→做面、拉毛→养护→接缝处理→场地清理→适航检查→开放交通
4.2 操作要点
（1）道面破损调查
在场区内仔细搜索，将道面板边角剥落、边角碎裂、面层剥落、板块断裂和板间错台等破损情况调查、记录清楚，钻取具有代表性的芯样（如图1），根据芯样分析来确定道面修补方案。
图1 现场取芯
（2）施工放样
用不同彩色记号笔（红色用于轮迹密集处，白色用于其他区域）和钢尺，根据修补方案设计修补区域并用笔画出边线。修补边线与原道面分仓线或接缝垂直，相邻两条修补边线的夹角不小于90°。在验收通过后的基层上，使用电子全站仪，测放出各分块交点，并用墨斗在实地弹线连接作为模板平面位置的依据，模板的高程使用水准仪按三等水准进行全过程控制。
切缝将沿该划线进行切割，本工序是道面修补的第一道工序，也是十分重要的一道工序，在设计过程中，要认真观察，确保混凝土道面板破坏部分在修补范围之内，同时防止出现以下情况：
① 设计区域没有完全包含破坏部分；② 设计区域出现锐角。
（3）破损道面凿除
对于道面板断裂、破损的情况，采用博康特抢修砂浆/混凝土进行修补。道面板破损部位清除采用破碎锤凿除。施工前先根据确定的凿除范围，用切缝机进行“回”切缝，避免凿除病害板块过程中对相邻板块产生影响。然后调整好凿除宽度和方向，在需破除区域的由中间向四周的顺序进行凿除，凿除过程中应采取有效的防尘措施避免对空气质量造成影响。凿除出的废料用机械集中统一运输至场外指定地点废弃，废料不得随意倾倒以免造成环境污染。
对于道面板的贯穿裂缝、板间错台和严重的边角破损，采用厚层抢修砂浆/混凝土进行修补，修补厚度50~400mm。道面板破损部位清除采用切割机、风镐或电锤配合人工凿除方式进行。首先用切割机沿所划定的修补范围切割修补边线，切缝时，应注意不要损坏相邻板块，切缝深度要略大于凿除深度，两条修补边线相交处，不应形成十字交叉口。然后用风镐或电锤、钢钎等工具，将破损部位凿成规则形状，凿除深度视破损程度而定，但最低不少于5cm。不易施工的地方，可用小手锤和钢扦进行人工修整，使其保证有足够的修补深度。
图2 道面凿除
（4）混凝土拌和
根据本工程特点，工程量小，采取拌和浇筑一体机来施工，拌制混凝土时，严格按试验室签发的混凝土配合比校正通知单进行配料，严禁擅自更改。
（5）结合面及基底清理、除尘
剔除板块边界疏松部位，用水冲洗表面浮灰，再用鼓风机、毛刷，边吹边刷，将工作面内的碎石、石粉等吹刷干净，再用洒水车对基面进行冲洗、湿润。
（6）混凝土浇筑
图3 混凝土浇筑
①将调试好的混凝土浇筑在板块槽内，由一边向另一边延伸，在下料的同时用振捣棒振捣，由于材料的特性，流动性好，可以通过振捣混凝土自动摊平。
②浇筑完成后，摊平混凝土面，并用木抹子使基面与周边地面平齐，并完成收光处理。
③ 收光后，清理周围地面，并马上覆盖一层塑料布进行养护。
砂浆/混凝土混合料采用机械配合人工摊铺，布料的同时用平板振捣器和插入式振捣器进行振实。由于本工法采用的砂浆/混凝土具有良好的流动性和自密实性，因此振捣时间不需太长。振动器在每一位置的振动时间，以混合料表面呈现泛浆即可，防止过振。在振动过程中，应辅以人工找平，用铁抹子将修补材料均匀地涂抹平整并保证与相邻板边高差一致，使其邻板高差和平整度达到机场场道水泥混凝土道面质量要求。
快速修补材料有0.5-4小时的操作时间（视外加剂类型），一经稠化，不可重新加水拌合施工，不得在混凝土失去流动性后再振捣。
（7）做面、拉毛（如下图4所示）
图4
振捣完毕后，在混合料仍处于塑性状态时，应用长度不小于3m的直尺测试表面的平整度，表面上多余的水和浮浆应予以清除。之后应迅速对混凝土表面进行抹面施工，因材料初凝时间比较短，故应适当增加泥水工人数，以保证做面速度，将小石、砂压入板面，消除砂眼及板面残留的各种不平整的痕迹。做面采用一道木抹、一道塑料抹和一道铁抹的工艺。做面时严禁在混凝土表面上洒水或洒干水泥。
做面工序完成后，当混凝土表面用手压无明显指纹时及时进行拉毛作业（毛刷用2.0～2.5mm粗的尼龙丝编制），拉毛纹理应垂直于道面的中线或纵向施工缝，要求纹理美观，道面平均纹理深度按不小于0.4mm控制，拉毛完成后的道面粗糙度应满足机场使用要求。
（8）接缝处理
在混凝土施工完毕临近开放交通时，应对修复的道面原有的板缝进行接缝处理。首先用切缝机沿着原有的旧缝位置进行切割，深度与宽度符合原设计要求。切缝后将缝内残留物吹干净，确保接缝的洁净和干燥。采用自流平硅酮道路密封胶等材料嵌缝。夏季施工时，嵌缝料灌至与接缝表面平齐，春秋季施工时，嵌缝料应比道面低2-3mm。道面接缝宽度要求为8mm，灌缝深度为3cm（含嵌条厚度）。嵌缝料凝结前，禁止行人和车辆通行
（9）养护
所有作业完成后对作业现场进行清理，并对修复的道面进行适当养护液进行养护，保持表面湿润2-3小时左右。如果温度较低，应适当延长养护时间。
5.材料与设备
5.1 主要材料
主要材料见表6-1。
表6-1 主要材料一览表
5.2 主要设备
主要机具与设备见表6-2。
表6-2 主要机具与设备一览表
6.质量管理措施
6.1 质量控制标准
博康特抢修砂浆/混凝土的性能指标要求：
（1）博康特抢修砂浆/混凝土的配合比参考值见表7-1。
表7-1 材料配合比参考数据一览表
（2）水泥、碎石、砂等原材料性能指标符合现行规范要求。
（3）强度要求：2 小时抗压强度大于 30MPa，后期强度要求稳定，与普通水泥混凝土相同或略高。
（4）硬化时间：10-30℃温度条件下硬化时间为 0.5-3小时。
（5）和易性：混合料要有较好的施工和易性，坍落度为 1-2cm。
（6）粘结强度：与旧水泥混凝土的粘结强度要求达到混凝土设计强度的80%。
修复后的道面板块高程、平整度、纹理深度等指标应符合现行民航规范及设计要求。
6.2 质量保证措施
施工过程中选择切实可行的施工方案，合理地布置施工现场，采用先进的施工方法和施工工艺。
（1）加强劳动管理，提高劳动生产率，改善劳动组织，合理使用劳动力，减少窝工浪费现象；生产中执行劳动定额制，提高劳动者的劳动积极性，加强技术教育和培训工作，提高工人的文化技术水平和操作熟练程度，压缩非生产用工和辅助用工，严格控制非生产人员比例。
（2）加强材料的采购、运输、收发、保管等方面的管理。减少各个环节的损耗，节约采购费用；合理堆置现场材料；组织分批进场，避免和减少二次搬运；严格材料进场验收和限额领料制度；落实并贯彻节约材料的技术措施，合理使用材料，减少浪费。混凝土混合料搅拌，应符合下列规定：
① 搅拌机下料顺序宜为砂、水泥、石。进料后边搅拌边均匀加水。
② 混凝土混合料应搅拌均匀，搅拌时间应根据施工要求确定。
（3）混合料的浇筑与振捣应符合下列要求：
① 混凝土混合料的摊铺应与振捣配合进行。
② 摊铺混合料时所用工具和操作方法应防止混合料产生离析现象。
③ 在铺筑与振捣过程中，对机械故障、突然断电等原因造成临时停工应有应急措施。
④ 低频插入式振捣器的功率应不小于1.1kw，振动频率每分钟不小于2700次。
⑤ 振动器在每一位置的振动时间，以混合料表面呈现泛浆即可，不宜过振。
⑥ 振捣过程中，应辅以人工找平，保证修复后的道面高程符合设计要求。
⑦ 浇筑时应迅速将拌合均匀的物料浇筑在基础面上，由于混凝土坑洞地面凹凸不平，所以体积的计算大多并不准确，会出现多料或少料的现象！故每次施工前应计算好材料的用量，同时给出10-15%的富余量。
（4）混合料的做面应符合下列要求：
① 做面过程中用铁抹子将修补材料均匀地涂抹平整并保证与相邻板边高差一致，使其邻板高差和平整度达到设计与规范要求。
② 做面拉毛时要用靠尺对位以保证拉毛平直、美观，纹理深度符合设计与规范要求
7.环保措施
遵守国家及项目所在地的环境法律和地方性法规的要求，在组织施工过程中重点做好道路保洁、防治空气污染方面的保障措施。
7.1 道路保洁措施
（1）工程施工期间，严禁松散物体遗落运输路线或施工区域内。为保证飞行安全，防止飞机发动机吸进松散物资而造成严重后果，必须对施工区域及运输路线进行彻底清扫。
（2）加强过程控制，即在施工过程中做好随手清工作，施工人员使用的小型操作工具和材料（备料）应随身携带，不得随意乱扔和遗忘，对零碎轻质杂物应即时清除，禁止随地乱扔。
（3）工人饮用水用保温桶存放，禁止携带瓶装矿泉水入禁区，禁止吸烟，禁止抛扔任何杂物。
（4）材料运输过程中，派专人沿线检查和清扫散落物，以减少退场前的清扫工作量，为及时清场和保障飞行安全打下基础。
（5）每天施工单位指派专人带队清理施工现场和相应的道面，施工单位自检，如因条件制无法自行清理的区域，需及时上报场务值班员。
7.2 防治空气污染措施
（1）对施工现场周围地面采取洒水降尘措施，减少灰尘对周围环境的污染。
（2）施工运载弃渣车辆覆盖帆布遮挡渣土，施工现场车辆行驶路线也应当进行撒水压尘。
（3）所有施工机械做好检修工作，尤其是废气的排放检测，必须符合机场废气排放检测标准。
8 应用实例
厦门高崎国际机场A6道口及B滑部分区域道面修补工程，厦门高崎国际机场A滑、B滑（B6~B7）区域道面板维修施工，维修9块板（每块道面尺寸约4.5mX5m），厚度38cm至42cm不等，试验段l块，总共10块板。每板块工程量约为：8.55 m3至9.45m3。
第一阶段：B滑（B6、B7道口附近）
本区域破损板块为4块，施工时间为22时至次日6时。施工期间设置临时禁行灯具以及对B6道口两侧指向B6的标记牌进行遮蔽。按要求设置禁行灯具后开始当天施工。施工完成后在满足强度后将临时禁行灯具和临时遮蔽的撤除，开放使用。本阶段施工工期为20天。
第二阶段：A滑（B6道口附近）
本阶段维修板块为5块板，施工时间为22时至次日6时。施工该区域时提前一天关闭A6道口。按道口关闭要求，对相应标志线进行覆盖，对标记牌进行遮蔽，关闭相应的滑行道中线灯及边灯，并设置禁行标志及禁行灯，该阶段施工完成后开放A6道口。施工完成后再满足强度后将临时禁行灯具撤除，开放使用本阶段施工工期为30天。
8.2施工情况
施工时间基本安排在航后下半夜进行，此时服务车道经过的各种机务保障车辆较少，对机场的运行影响也较小，工程共历时50天。
厦门高崎机场B滑行道道面采用38-42cm厚水泥砼道面，由于荷载量大、使用年限久等原因，道面出现破损、断裂等情况急需维修。经排查，滑行道各类病害共有20多处，本项目拟对滑行道近期出现的道面面层麻面、坑洞、缺边掉角、断板等缺陷进行修复，修补采用本文阐述的博康特抢修砂浆/混凝土方法。经过修补道面满足受力要求，保证飞机起降的安全。并为项目创造了良好的经济效益。
目前我国大部分机场道面为水泥混凝土道面，一般在15至20年左右就会出现麻面、边角破损等质量缺陷，需要及时可靠修复，减少机场运行安全隐患。本工法为机场水泥砼道面在不停航状态下进行破损修复提供了一种可靠的方法，具有广泛的社会效益与经济效益。
1m3快速抢修混凝土的配合比为抢修砂浆：砂子：中石子：粗石子：水=600：400：700：700：160（kg）。按照厦门市的市场价计算1m3快速抢修砂浆的成本为：快干水泥：600kg*11元/kg=6600元；砂子：400kg*0.36元/kg=144元；中石子：700kg*0.22元/kg=154元；粗石子：700kg*0.22元/kg=154元 水：160kg*0.0035元/kg=0.56元，合计：7052.56元。而用传统方法修复道面破损，1m3环氧砂浆的价格约为11.2万元。1m3混合料节省成本约10.5万元。而对于大面积破损道面的修复，采用高性能快速抢修混凝土，早起强度快速形成使开放交通时间较一般混凝土至少提前3天以上，为机场带来的经济效益超过50万元/天。
结论：
通过厦门高崎机场道路缺陷修补案例，采用快硬、早强性能的博康特抢修砂浆/混凝土快速修补技术来恢复道面，施工完成2小时后，现场载重车辆对快速修补道面试压后，道面毛痕未出现损害，经检测道面摩阻系数通行前后无变化，抗压强度可达到30-40 Mpa，已满足通行要求。通过对厦门高崎机场质量缺陷进行修补实例表明，博康特抢修砂浆/混凝土快速修补技术成熟，能在确保质量的前提下缩短施工工期，提前完成施工任务，为工程项目创造良好的效益，本工法适用于民用机场跑道、滑行道、客机坪、维修坪、货机坪、停机坪和各类混凝土道面板表面缺损及裂缝进行快速修补。本文详细阐述博康特抢修砂浆/混凝土快速修补工法施工方案对类似工程缺陷处理具有一定借鉴意义。
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论文作者:叶盛茂
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：混凝土论文; 砂浆论文; 机场论文; 材料论文; 水泥论文; 快速论文; 时间论文; 《防护工程》2019年10期论文;