1.上海虹桥国际机场公司 上海 200335
摘要:雾封层是我国民用机场沥青道面最常用的预养护手段,由于目前尚无统一的技术规范,且受不停航施工条件限制,其施工质量与效果往往难以控制。本文针对国内民用机场雾封层施工现状,结合机场施工实践,通过理论分析、室内试验和现场测试等手段,分析了雾封层施工质量的影响因素,明确了施工质量控制要点,提出了基于工程实践的民用机场雾封层施工质量控制方法。
关键词:雾封层;民用机场;沥青道面;施工质量;控制方法
1、引言
近年来,随着预养护理念在场道维护管理领域的逐步深入,我国民用机场沥青道面雾封层工程实践逐年增多。但由于缺乏统一的材料技术标准和施工技术规范,且雾封层施工一般在不停航条件下进行、施工场地与时间均受限制,雾封层施工的质量与效果难以保障。例如,一些机场在雾封层施工完成后,摩擦系数下降过多,出现不适航情况。雾封层施工质量的问题,不仅对机场安全运行带来了较大的隐患,也影响了雾封层等预养护技术在机场的进一步发展,因此,雾封层施工质量如何进行控制,成为各界关注的一个热点。
本文在分析雾封层材料选型、施工工艺及检测方法等关键环节的技术要点的基础上,结合华东地区某4E机场沥青预养护项目工程实践,采用理论分析、室内试验和现场测试等技术手段,总结与归纳了雾封层施工质量控制要点,在此基础上了提出了民用机场雾封层施工质量控制方法。
2、施工质量控制要点
一般而言,原材料质量和施工工艺是影响施工质量最为主要的两个因素,因此,对于雾封层施工而言,采用合理的雾封层材料技术标准和施工工艺,是获得良好施工质量的前提;施工质量检测对于施工过程控制具有重要意义,采用科学的检测方式和控制指标,也是施工质量控制需重点考虑的问题。下面根据雾封层施工的具体特点,对质量控制的要点进行分析与说明。
2.1 雾封层材料质量控制
民用机场雾封层施工首先需解决的问题就是材料的择选,但我国行业规范对于预养护材料尚无明确、统一的技术标准,各机场进行雾封层施工时,雾封层材料技术指标一般采用经验值。然而,不同机场沥青道面,既有道面性能不一,气候条件不同,对雾封层材料的实际技术要求并不一致。表1为华东某4E机场(其后简称H机场)雾封层材料技术标准与市场常用雾封层材料实际性能对比情况表,可见,二者匹配程度并不高。
此外,雾封层材料性能在不同环境条件下差异较大。例如,某国外氧化沥青材料,在20 ℃条件下进行抗滑性能测试,3小时后摩擦系数恢复率可达到90%,但在5℃条件下,3小时后恢复率仅为75%。因此,在确定雾封层材料技术标准时,对于施工环境也应提出明确要求,而在现有雾封层施工实践中,往往对于施工环境要求不够具体。
综上所述,雾封层材料质量控制的关键在于,根据道面实际性能状况与施工条件,确定符合机场沥青道面特点的雾封层材料技术标准。
2.2 雾封层施工质量检测
雾封层施工一般对于道面的封水性能、老化问题等均可以起到较好的改善作用,但由于材料特性,在施工完成后短期内,对道面的摩擦系数和构造深度,可能有不利的影响。因此,雾封层施工质量检测,一方面需验证其改善效果,另一方面也要控制其短期的不利影响。由于改善效果需要通过长期观测实现,因此,控制不利影响是雾封层施工质量检测的重点。
通过检测控制雾封层的不利影响,要求雾封层质量检测要与施工过程同步实施。由于雾封层对道面最不利的影响就是摩擦系数的下降,故摩擦系数必须在施工过程中进行严格控制。改善封水性能是雾封层实施的主要目的,测试方法也较为简单,也是过程检测的主要指标。另外,构造深度对于雾封层实施效果具有重要的参考意义,也应作为主要指标。而雾封层的长期性能,则可在施工完成后,按一定周期,通过道面性能综合评价进行对比与分析。
与材料指标的确定一样,施工质量检测评价标准也要与道面实际情况结合,而且由于施工质量检测的各项指标实时性要求更高,其标准一般需要进行现场试验进行确定。
2.3 雾封层施工工艺
雾封层现已基本采用自动撒布车进行施工,施工效率较高;撒布作业自动完成,能够调整并记录撒布量,材料撒布的均匀性也较好,但在具体实施过程中,不同施工工艺对于施工质量影响显著。H机场试验段测试结果(如表2所示)表明,采用同一设备分2次撒布道面摩擦系数的恢复情况,明显较1次撒布恢复情况差。
此外,道面构造深度对于雾封层材料撒布量和撒布方式有较大影响,一般而言,构造深度越大,撒布量宜小,在相同撒布量下,分次撒布对于摩擦系数恢复较为有利。
同样,研究与实践表明,施工工艺对于雾封层施工后的封水性能、相容性等,也有一定影响。基于此,雾封层虽都已机械化施工,但也需根据道面的实际情况,合理确定施工参数与工艺。
2.4 施工项目管理
如前述,控制好雾封层材料质量、采用合理的施工工艺,并通过施工质量检测控制施工过程,雾封层施工质量可以得到较好的保障,而这些控制要点均需通过施工项目的良好管理落实,所以施工项目管理也是影响最终质量的主要因素。特别是在现有招投标过程中,设置合理环节,在源头上把控技术要点,尤为重要。
3、施工质量控制方法
基于原材料、施工工艺、质量检测和施工管理等要点,结合H机场沥青道面养护项目中应用与实践,提出民用机场雾封层质量控制方法,具体如下。
2.4 进行专项研究,确定合理的雾封层材料技术标准
在雾封层项目实施前,在充分调研和研究的基础上,全面掌握机场常用雾封层材料技术性能实际情况;根据道面测试与评价结果,明确雾封层项目实施重点;同时根据施工计划,确定合理的施工时间,提出与道面性能现状与施工环境相适应的雾封层材料技术要求。
H机场在实践过程中,采用委托专业技术咨询单位进行专项研究的方式进行。咨询单位主要进行了以下工作:
(1)调研国内雾封层材料应用现状,收集6种常用雾封层材料(基本涵盖雾封层材料所有类型),进行近200组室内试验,充分掌握了这些材料的基本性能;
(2)根据道面评价报告,明确了道面整体性能状况与主要问题,结合现有材料性能情况与安全运行要求,确立了重点改善封水性能、严格控制摩擦系数的雾封层施工目标。
(3)在现有雾封层技术标准体系基础上,提出材料技术标准如表3所示。
3.2 开展现场测试,建立科学的质量检测体系
考虑现场测试条件,从施工质量过程控制角度出发,确定雾封层质量检测项目、检测频率及检测方法;进行现场性能测试,掌握道面即时性能状态,确定合理的检测评价标准;基于实时检测方法和道面综合评价方法,提出雾封层长期性能评价方法与标准,从而形成科学的雾封层施工质量检测体系。
H机场雾封层材料施工过程及长期检测的检测技术要求与方法如表4所示,提出该要求方法的原因如下:
(1)摩擦系数、渗水系数、构造深度以及钻芯试验是评价沥青道面性能最常用的指标,在现场可以快速进行检测与测试;
(2)施工过程中因施工区域较小,且较为分散,摩擦系数恢复情况用摆式摩擦仪测试最为便捷;而施工完成后,行业养护规定需以跑道摩阻车测试数据为评价依据,故摩擦系数检测方法及标准存在差别;
(3)芯样试验可反映沥青混合料长期性能,而雾封层施工,对于沥青混合料的水稳定性和抗松散能力相关性较大,故仅选取肯塔堡飞散和冻融劈裂两项指标进行评价。
3.3实施试验施工,确定施工参数及工艺
在明确了材料技术标准、建立检测体系的技术上,选择合适的试验路段,实施施工试验,掌握不同施工设备技术特点;通过调整撒布量、施工次数,检测施工完成后道面各项技术指标,确定合理的施工参数和施工工艺。
H机场施工试验在场外进行,共采用了两种类型的自动撒布车,一种为国产脉冲型,另一种为进口液压型。从现场实施效果来看,脉冲型设备施工的区域在撒布后道面颜色深浅不一,呈波浪条纹状;而液压型设备则颜色连续均匀,表观状况较好。从实施效果来看(详见表2),不论采用何种设备,分二次撒布的施工方式效果均不及一次撒布,因此确定雾封层施工采用液压型撒布车,按照设计撒布量,一次施工完成。
3.4 优化招投标流程,严格控制技术关键环节
在招标文件中,明确各项技术标准、检测方法和施工工艺;在招标流程设置中,增加材料检测、现场试验等环节,以确保投标单位具备足够的技术能力完成雾封层施工任务;同时在施工过程中,增加材料抽检次数,以保证原材料质量。
H机场雾封层招标过程中,要求投标单位按照既定的技术标准,委托专业检测机构进行检测并出具材料检测合格证明;对于符合资质条件的招标单位,在进行综合评标前,进行现场试验,综合考察其机械、设备及人员情况,同时,验证试验段实施效果,对于试验段质量不合格的单位,取消其投标资质(实际取消了1家单位的投标资格)。
3.5 施工质量评价
H机场雾封层实施效果(竣工时)评价结果如表5所示,可见,本次雾封层施工对摩擦系数的影响总体较小、构造深度和渗水系数均满足技术要求,施工质量良好,达到了预期目标。
4、结论
本文的主要结论为:
(1)机场雾封层施工由于缺乏统一技术标准,且面临不停航条件,质量控制难度大;
(2)采用专项研究确定材料技术标准、实时检测控制施工过程、现场试验明确施工工艺的方法,并优化招标过程中的技术把控环节,可以有效的控制雾封层预养护施工的实施效果,达到质量控制的目标。
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论文作者:陈君德1
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:材料论文; 机场论文; 摩擦系数论文; 沥青论文; 质量控制论文; 技术标准论文; 性能论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;