浅谈机场沥青道面反射裂缝的预防及不停航快速修复措施论文_岳力

中国水利水电第九工程局有限公司

摘要:机场道面中比较常见的形式就是沥青混凝土道面,随着机场道面使用时间的延长,反射裂缝问题出现,一旦修复不及时或处理不规范,极易影响机场的正常运营。本文就机场沥青道面反射裂缝危害及原因进行分析,从基层施工、面层加厚、机加铺层混合料性能改善、应力吸收夹层以及接缝部位加强这几方面入手,探讨如何预防机场沥青道面反射裂缝,并在不停航状态下分析反射裂缝的快速修复措施,旨在改善机场沥青道面使用性能,为机场的安全运营创造有利条件,仅供相关人员参考。

关键词:机场沥青道面;反射裂缝;预防;不停航快速修复

引言

在社会经济快速发展的大环境下,交通行业快速发展,越来越多的社会群体选择乘坐飞机出行,飞机在机场跑道起飞与降落的频率也明显提升,这就对跑道结构以及道面质量提出了较高的要求。早期修建的机场跑道质量随着使用频率的增加而导致性能下降,航班数量明显增加,而机场跑道条件有限,甚至出现诸多反射裂缝,此种情况下探讨机场沥青道面反射裂缝的预防方法并明确不停航状态下的反射裂缝快速修复方式,对于机场沥青道面性能的改善具有一定促进作用。

1机场沥青道面反射裂缝危害及原因

1.1反射裂缝危害

就机场沥青道面整体情况来看,由于真缝设置缺乏,导致面层中会受到刚性基层裂缝及病害的影响,导致沥青道面反射裂缝出现,若处理不及时,会随着机场沥青道面使用频率的增加而导致裂缝加剧,机场沥青道面极易出现积水问题,并且随着反射裂缝的不断加重,积水会渗入到基层中,长此以往势必会破坏基层,导致机场沥青混凝土基层承载性能降低,严重情况下会导致机场沥青道面结构受损,不利于机场沥青道面实际使用功能的发挥。

1.2反射裂缝原因

从本质上来说,机场沥青道面反射裂缝的出现,其原因主要体现在三个方面,其一是受到错台、形变等因素的影响,导致机场沥青道面出现反射裂缝,而错台与形态等问题的出现,与基层施工规范性不足以及后期不均匀沉降都存在密切联系。其二是受到离析及龟裂等问题的反射作用,导致机场沥青道面出现反射裂缝,这一情况的出现,与施工条件与施工操作方式都存在密切联系,在机场沥青道面施工过程中,一旦缺乏合格的施工条件,或者沥青混凝土配合不到位,或者成型碾压操作失误等,都会导致此类问题的出现。其三,机场沥青道面反射裂缝的出现,与面层和基层伸缩缺乏一致性存在直接联系,而这一问题的成因则是环境温度,也就是说,当环境温度发生明显变化后,机场沥青道面面层混凝土与基层混凝土发生差异化伸缩,此时处于柔性状态的沥青混凝土面层必然会出现反射裂缝,对机场沥青道面的使用性能产生极为不利的影响。

一般情况下机场沥青道面以复合柔性面层作为结构面层,碾压水泥混凝土刚性基层以上为复合柔性面层,此时标准断面由上到下依次为沥青混凝土面层、应力吸收层、碾压混凝土基层和粒料基层。在机场沥青道面施工过程中,基层裂缝与错台问题比较常见于基层施工中,尤其是新旧面层连接的规范性不足,极易影响沥青道面质量,甚至会对沥青道面结构造成损坏。在飞机、荷载及环境温湿度作用下,沥青混凝土强度难以承受来自机轮轮向的主拉应力,受到热胀冷缩作用,沥青道面表面移动导致反射裂缝出现。

2机场沥青道面反射裂缝的预防方法

2.1基层施工质量控制

为促进机场沥青道面使用功能的有效发挥,降低反射裂缝的发生几率,就必须要采取科学的预防措施,其中基层施工质量控制工作的开展,对于反射裂缝具有良好的预防作用。因此在全面把握机场沥青道面现实情况的基础上,必须要以施工标准规范和施工顺序要求为依据,规范开展机场沥青道面施工作业,包括基层摊铺和整平碾压等,待施工完成后必须实施规范养护,结合施工目标制定养护计划,一般情况下机场沥青道面的养护周期不可低于7d,在实际施工过程中要注意结合实际情况适当将养护周期延长,为面层施工的顺利开展创造有利条件。为有效预防机场沥青道面反射裂缝,在基层施工过程中必须要对基层质量进行严格检查,确保检查无误后方可开展面层施工,以免给机场沥青道面施工埋下质量隐患而加剧后期反射裂缝风险。通过基层施工质量控制的实现,能够保证基层摊铺与整平碾压施工的规范性和可靠性,降低沥青道面反射裂缝的发生几率。

2.2沥青混凝土面层加厚

机场沥青混凝土道面施工过程中,沥青混凝土面层施工也是必须要高度重视的内容,一旦施工管理与控制不到位,极易加剧反射裂缝风险。因此在预防反射裂缝的过程中,要结合机场沥青道面施工的现实情况出发,对施工计划进行优化调整,控制好沥青混凝土面层厚度,必要情况下采取面层加厚的措施,通过此种方式能够有效防范拉应力,降低裂缝发生几率,并且对于机轮及其他荷载所造成的剪应力也具有一定预防作用。在机场沥青道面施工过程中,在全面把握施工需求的基础上,可将沥青混凝土面层厚度进行加厚处理,实际加厚度可超出20cm,在厚度适宜的沥青混凝土面层下,混凝土板温度变化有所降低,在机场沥青道面投入使用的过程中,能够促进机场沥青道面结构的优化,尤其是在弯曲刚度方面有着鲜明的体现,令沥青混凝土面层性能得到优化,拉应力与剪应力有所降低,沥青混凝土面层的实际弯沉量也不断减小,弯沉差缩小,即便是裂缝的出现,实际所需经过的距离也明显扩大,需要自地面向顶面扩展,此种方式下能够对机场沥青道面反射裂缝加以科学预防,对于机场沥青道面使用性能的优化以及使用寿命的延长都具有重要意义。

2.3沥青加铺层混合料性能改善

为加强机场沥青道面施工质量控制,科学预防反射裂缝,在实际施工过程中要以沥青加铺层混合料作为重要考虑对象,通过其性能的改善来加强施工质量控制,延长机场沥青道面使用寿命。也就是说,在机场沥青道面施工过程中,要基于工程目标和施工现场条件出发,科学选择沥青混凝土面层铺设材料,确保其具有良好的韧性,能够适应低温状态并实现塑性变形,应当具有优良的抗裂性能,从而在机场沥青道面施工中能够促进面层性能的优化,降低反射裂缝的发生几率。在这一过程中,所选择的沥青混合材料应用满足机场沥青道面施工要求,要符合沥青加铺层的施工标准,通过多种材料的协调作用,来形成一种复合面层,确保其在低温适应与抗变形、抗剪切和高温稳定性等方面都占据一定优势,从而对反射裂缝进行有效延缓和预防,延长机场沥青道面的使用寿命。在全面把握机场沥青道面施工需求的基础上,需要妥善安排上面层、中面层与下面层的具体材料,材料选用的科学性和合理性直接关系着机场沥青道面施工质量。一般情况下可通过SMA-16、AC-20和AC-25这三种材料相互协调配合,令复合面层具有良好的整体性和稳定性,更好的适应高温与低温环境,便于对反射裂缝进行科学防范。在实际施工过程中,可以将聚酯纤维作为辅助材料应用于沥青混合料中,通过此种方式能够达到加筋效果,令机场沥青道面结构更具稳定性,便于防范反射裂缝,进而延长机场沥青道面的使用寿命。应当注意的是,在机场沥青道面实际施工过程中,所选用的加筋材料应当具备良好的强度与耐高温性,要能够满足沥青道面施工要求,要能够配合碾压,促进沥青混合料密实度的改善,不给反射裂缝的扩展留下机会。通过改善沥青加铺层混合料性能,并实施规范碾压,能够促进机场沥青道面结构整体性与稳定性的改善,科学防范反射裂缝。

2.4应力吸收夹层设置

就机场沥青道面施工的现实情况来看,应力吸收夹层的设置,对于反射裂缝的预防也具有一定促进作用。具体来说,在实际施工过程中,要明确沥青混凝土面层与碾压混凝土基层的具体位置,在仔细观察的基础上,于二者之间规范设置应力吸收夹层,令沥青混凝土面层状态得以优化,将地面应力因素与应变因素自接缝端部转移,并将土工织物夹层和橡胶沥青应力吸收层规范铺筑于基层上部,之后方可铺设沥青混凝土,在此种施工方式,机场沥青道面得到有效处理,加筋明显增加,此种情况下反射裂缝的发生几率得到明显降低。就应力吸收层设置来看,在实际施工过程中必须要确定具体的施工位置,一般在沥青混凝土面层之下设置土工布,再往下设置橡胶沥青应力吸收层,之后设置碾压混凝土,其厚度为300mm,最后设置级配碎石,为200mm,在此种施工方式下,荷载应力与应变均能够得到有效控制,即便是在温度下降的情况下,铺设面层应力与应变作用也能够得到有效控制,这就能够有效预防反射裂缝,促进机场沥青道面使用性能的优化。

2.5接缝部位加强处理

在机场沥青道面施工中,道面结构主要由连接站坪和连接跑道这两部分组成,其中,水泥混凝土路面为连接站坪部位的主要材料形式,沥青混凝土路面为连接跑道部分的面层形式,一般情况下需要将施工缝设于二者相接部位,但受到差异化面层材料的影响,在施工缝设置过程中,一旦温度发生明显变化,不同面层材料所产生的伸缩量也发生明显变化,一旦施工缝设置不合理,极易出现裂缝问题,不利于机场沥青道面使用功能的发挥。因此在预防机场沥青道面反射裂缝的过程中,要注重接缝部位的加强处理,保证接缝部位宽度较大,并于其中设置橡胶止水条,令其宽度为1cm,通过此种方式,能够有效防范受到温度变化影响而出现的渗水问题,即便是在差异化的面板伸缩量情况下,施工缝部位也不会存在基层渗水问题,这就有助于保证机场沥青道面结构稳定性,在把握水泥混凝土面层与沥青混凝土面层具体特征的基础上,令二者有序相接,从而有效预防反射裂缝。

3不停航情况下机场沥青道面反射裂缝的快速修复措施

在全面把握机场沥青道面现实情况的基础上,针对其反射裂缝开展系统化分析,明确机场沥青道面损坏的具体情况,基于机场施工特性出发,正确在不停航状态下对机场沥青道面反射裂缝实施快速修复。以《民用机场不停航施工管理规定》为依据,在不停航状态下以反射裂缝为对象实施快速修复,并采取有效的安全管理措施。在这一过程中,为确保反射裂缝快速修复的有效性,促进机场沥青道面性能的不断优化,要全面把握机场沥青道面施工的现实情况,结合其昼夜施工差异化特征,基于安全性原则出发,采取适宜的快速修复工艺,调整好机场沥青道面反射裂缝的修复施工时间,选定适宜的施工材料,确保其耐磨性和耐久性都能够满足机场沥青道面施工要求,促使反射裂缝得到科学化处理,促进机场沥青道面质量的提升。在实际施工过程中,基于机场沥青道面反射裂缝的现实情况出发,尽可能选用冷轧沥青混凝土作为修复材料,在此种方式下能够满足特殊温度条件下的沥青道面反射裂缝施工需求,这是相比于普通沥青混凝土而言的明显优势。待机场沥青混凝土道面反射裂缝得到快速修复之后,即可立即满足机场通行需求,真正实现不停航。

在不停航状态下,对机场沥青道面反射裂缝进行快速修复时,凿坑回填修补是一种可行的反射裂缝处理工艺,在明确反射裂缝修复需求的基础上,制定可行的裂缝修复计划,包括施工时间、实际修复工程量、人员配备以及资料准备等,在正式实施修复之前需要做好充分的准备工作,待进入施工状态后对各项资源进行优化配置,依照反射裂缝修复计划来开展具体的修复施工。通过全面观察机场沥青道面反射裂缝具体情况,于其两侧50cm范围内实施凿除,实际凿除剖面如图1所示。待凿除完毕后通过标准工艺进行修复,一般情况下对凿除面采取冷轧沥青料修复方式,令实际凿除面保持平整状态,待快速修复完成后,将施工相关的人员、机械和物料及时输出,令施工现场保持干净整洁的状态,真正实现不停航,满足机场的正常运营需求。

图1 凿除剖面图

结语

通过以上研究可知,机场沥青道面反射裂缝的出现会对沥青道面造成严重危害,影响机场沥青道面使用功能的发挥,甚至会影响机场飞机行驶安全。因此在全面把握机场沥青道面现实情况的记仇上,需要采取科学方法来预防沥青道面反射裂缝,并在不停航状态下采取有效的快速修复措施,降低反射裂缝对于机场正常运输活动所产生的不利影响,及早发现反射裂缝并采取有针对性的处理措施,降低裂缝扩展几率,从而延长机场沥青道面的使用寿命。

参考文献:

[1]毕均艳.民航机场不停航施工管理及技术措施[J].智能城市,2017,3(02):291+293.

[2]江红义.沥青混凝土道面反射裂缝的防治与预控[J].山西建筑,2012,38(26):154-155.

[3]王珏.机场沥青道面施工质量变异特性研究[D].长安大学,2010.

论文作者:岳力

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/18

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