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        霧封層材料在機(jī)場道面應(yīng)用效果分析

        2020-12-01 05:21:04毛德文
        四川建材 2020年11期
        關(guān)鍵詞:道面封層降幅

        毛德文

        (四川省場道工程有限公司,四川 成都 610084)

        1 工程概況

        某機(jī)場從建成之后經(jīng)過多次改擴(kuò)建建設(shè),現(xiàn)有跑道全長2 400 m,可供中型及以下機(jī)型起降。2009年,將跑道向北端延長200 m,采用與原有道面相同的水泥混凝土道面結(jié)構(gòu),并對延長段新道面與舊道面統(tǒng)一實(shí)施瀝青面層加鋪,瀝青道面區(qū)域總面積達(dá)到14萬m2。受氣候、環(huán)境因素和飛機(jī)荷載頻繁作用的共同影響,以及瀝青道面自身特性所致,機(jī)場瀝青道面現(xiàn)已出現(xiàn)多處泛白脫油、表層混合料不同程度松散、掉粒、集料磨光、裂紋、不規(guī)則裂縫等,道面還出現(xiàn)多處由于滲水產(chǎn)生的水漬現(xiàn)象,且部分瀝青道面滲水現(xiàn)象嚴(yán)重,滲水點(diǎn)呈逐漸增多的趨勢。因此,為防止目前的病害進(jìn)一步的惡化,保證跑道的正常運(yùn)行,提出采用霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)對目前道面表面的病害進(jìn)行處理[1]。

        相對于微表處、稀漿封層等養(yǎng)護(hù)措施,霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有施工工藝簡單、封閉交通時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),更能適應(yīng)機(jī)場不停航運(yùn)行的施工條件[2]。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)有助于改善道面的防水性能,同時(shí)恢復(fù)和改善面層老化瀝青與集料的粘結(jié)性能,在一定程度上延緩或減少FOD發(fā)生的隱患[3]。

        2 5種霧封層材料施工前后的道面性能對比

        2.1 5種霧封層材料的基本情況

        為了選取適用于機(jī)場氣候條件和道面結(jié)構(gòu)特征的霧封層材料,先期在機(jī)場選取試驗(yàn)段進(jìn)行不同種類霧封層材料的施工,并檢測不同材料施工前后相關(guān)性能指標(biāo)的變化情況以評價(jià)相應(yīng)材料的使用效果,為封層材料類型選擇提供依據(jù)。5種霧封層材料的作用機(jī)理和材料特點(diǎn)見表1。

        表1 五種霧封層材料的基本特性

        為提高工程施工質(zhì)量,增加不同霧封層材料應(yīng)用效果的可比性,含砂霧封層施工采用南通科恒建設(shè)工程有限公司研發(fā)的專用噴灑設(shè)備,該設(shè)備采用低壓系統(tǒng)和高壓噴射裝備,每小時(shí)可完成1.2萬~1.5萬m2面積的兩層噴灑作業(yè),同時(shí)采用智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了材料精確拌和,便于現(xiàn)場施工操作人員的操作,顯著提高工作效率[5]。

        2.2 五種霧封層材料的使用性能測試

        1#材料霧封層施工完成后對原有測點(diǎn)的擺值、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明,1#霧封層材料噴灑后道面的擺值均值為44BPN,較施工前下降10.2%,大部分測點(diǎn)的擺值較施工之前均有所下降,其中最大降幅達(dá)到了35.2%。1#霧封層材料噴灑后道面構(gòu)造深度的平均值0.92 mm,較施工前下降11.5%,施工后道面構(gòu)造深度明顯小于施工前,部分測點(diǎn)的下降幅度較大,其中最大降幅達(dá)到29%,說明1#材料噴灑的均勻性較差。1#霧封層材料噴灑后道面的滲水系數(shù)平均值為54 mL/min,較施工前下降15.6%,滲水較嚴(yán)重測點(diǎn)的滲水系數(shù)最大下降53.5%。對比滲水較明顯的測點(diǎn)施工前后的滲水系數(shù)測試數(shù)據(jù)可知,當(dāng)滲水系數(shù)在100~200 mL/min時(shí),1#霧封層材料對封水起到一定的效果,但當(dāng)滲水系數(shù)大于300 mL/min時(shí),該種材料基本上起不到封水效果。

        2#材料霧封層施工完成后對原有測點(diǎn)的擺值、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)進(jìn)行測試。2#霧封層材料噴灑后道面的擺值均值為50BPN,較施工前增加2%,其中最大降幅達(dá)到6%。2#霧封層材料噴灑后道面的構(gòu)造深度平均值為0.93 mm,較施工前下降9.7%,其中最大降幅達(dá)到25%。2#霧封層材料噴灑后道面滲水系數(shù)平均值為86 mL/min,較施工前下降9.5%,滲水較嚴(yán)重測點(diǎn)滲水系數(shù)最大下降 9.6%,該種材料的封水效果并不明顯。

        3#材料霧封層施工完成后對原有測點(diǎn)的擺值、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)進(jìn)行測試。3#霧封層材料噴灑后道面擺值均值為47BPN,較施工之前下降 4.1%,其中最大降幅達(dá)到6.7%。對比施工前后擺值均值測試數(shù)據(jù)可知,施工后所有測點(diǎn)擺值均有所下降,并且施工前后所有測點(diǎn)擺值的變化趨勢一致,反應(yīng)出該種材料噴灑較為均勻。3#霧封層材料噴灑后道面構(gòu)造深度的平均值為1.03 mm,較施工前下降5.5%,其中最大降幅達(dá)到11.4%。對比施工前后道面構(gòu)造深度測試數(shù)據(jù)可知,該種材料噴灑后構(gòu)造深度下降幅度較低,且與施工前構(gòu)造深度走勢一致,這也反映出該種噴灑的均勻度相對較好。3#霧封層材料噴灑后道面滲水系數(shù)平均值為146 mL/min,較施工前下降54.3%,滲水較為嚴(yán)重的測點(diǎn)滲水系數(shù)最大下降82.3%。將滲水較為嚴(yán)重的幾個(gè)測點(diǎn)的滲水系數(shù)測試數(shù)據(jù)繪制成圖可知,當(dāng)滲水系數(shù)大于850 mL/min時(shí),該種材料的封水效果較好。

        4#材料霧封層施工完成后對原有測點(diǎn)的擺值、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)進(jìn)行測試。4#霧封層材料噴灑后道面擺值均值為41BPN,較施工前下降2.4%,其中最大降幅達(dá)到11%。4#霧封層材料噴灑后道面構(gòu)造深度平均值為0.99 mm,較施工前下降11%,其最大降幅達(dá)到24.8%。4#霧封層材料噴灑后道面滲水系數(shù)平均值為26 mL/min,較施工前下將16%,滲水嚴(yán)重測點(diǎn)的滲水系數(shù)最大下降28.2%。將滲水嚴(yán)重的幾個(gè)測點(diǎn)的滲水系數(shù)繪制成圖可知,該種材料的封水效果并不明顯。

        5#材料霧封層施工完成后對原有測點(diǎn)的擺值、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)進(jìn)行測試。5#霧封層材料噴灑后道面擺值的均值為39BPN,較施工前下降4.9%,各測點(diǎn)擺值最大降幅達(dá)8.9%。將施工前后擺值均值繪制成圖可知,施工后所有測點(diǎn)擺值均有所下降,且施工前后所有測點(diǎn)擺值的變化趨勢一致,反應(yīng)出該種材料噴灑較為均勻。5#霧封層材料噴灑后道面構(gòu)造深度的平均值為0.94 mm,較之施工前下降4.1%,最大下降幅度為11.3%。5#霧封層材料噴灑后道面滲水系數(shù)平均值為64 mL/min,較施工前下降41.8%,滲水嚴(yán)重測點(diǎn)滲水系數(shù)最大下降56.7%。將滲水嚴(yán)重的幾個(gè)測點(diǎn)的滲水系數(shù)繪制成圖可知,當(dāng)滲水系數(shù)大于250 mL/min時(shí),該種材料的封水效果較好。

        3 霧封層材料比選結(jié)果

        將各霧封層材料施工后道面擺值、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)的變化情況及表干時(shí)間匯總于表2。

        表2 施工前后各項(xiàng)指標(biāo)變化情況及表干時(shí)間

        由表2可知,3#材料和5#材料施工后道面構(gòu)造深度下降幅度較小,而1#材料、2#材料、4#材料施工后道面構(gòu)造深度下降幅度相對較大。2#材料在施工后仍能保持原道面抗滑性能,3#材料、5#材料及4#材料施工后道面抗滑性能下降幅度不大,1#材料施工后道面抗滑性能下降幅度相對較大。5種封層材料均能起到封水的作用,3#材料和5#材料的封水效果較好,1#材料、2#材料及4#材料的封水效果不太明顯,2#材料和4#材料達(dá)到表干所需時(shí)間較長。

        結(jié)合該工程機(jī)場跑道道面的現(xiàn)狀,為重點(diǎn)解決道面多處泛白脫油、滲水現(xiàn)象多發(fā)等病害,綜合試驗(yàn)段各項(xiàng)測試數(shù)據(jù),建議選用3#材料、5#材料或其他與上述兩種材料作用機(jī)理、養(yǎng)護(hù)功能類似的霧封層材料對機(jī)場道面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)。

        4 結(jié) 論

        1)結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)規(guī)范和國內(nèi)外相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),選取道面摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度和滲水系數(shù)作為機(jī)場跑道道面霧封層施工質(zhì)量的評價(jià)依據(jù)。

        2)多種霧封層材料的路用性能測試表明,3#材料和5#材料的防水性能和抗滑能力較為突出,有助于解決道面存在的病害問題。

        3)霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)能很好地適應(yīng)機(jī)場不停航運(yùn)行的施工條件,而且起到改善道面的防水性能和集料的粘結(jié)性能,有助于延緩和減少集料顆粒損傷航空器情況的發(fā)生。

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