李靖 LI Jing

（上海隆基建設股份有限公司，上海 200050）

0 引言

哈爾濱太平國際機場，簡稱哈爾濱機場，地理坐標東經126度，北緯45度，是我國北方城市哈爾濱市的一座國際性機場。黑龍江省哈爾濱地區(qū)屬于中溫帶大陸性季風氣候，呈現(xiàn)出冬季漫長寒冷，夏季具有短暫的涼爽的季節(jié)性特點。該地區(qū)年平均降水量在596.1毫米上下，并且需要注意的是，全年降雨時間主要集中在每年的六月份到九月份期間（這在施工期間需要加以注意）。作為一座國際性機場，哈爾濱機場航線貫通東西兩大半球，本身更是肩負著非常重要的交通運輸使命，但由于長時間的投入使用以及在天氣災害等因素的影響下，本機場飛行區(qū)跑道道面已經在不同程度上出現(xiàn)了一些比如板塊破裂、板塊邊角的碎裂、道面表層的起皮與脫落等表現(xiàn)形式各異的道面損壞，既影響機場的整體形象，也在飛機的起升和降落上存在一定的安全隱患，需要對已經損壞或即將損壞的道面進行及時修復和替換。為保障機場正常營運，本次道面修復工程不宜長時間占據(jù)重要的交通要道及飛行區(qū)，因此需要根據(jù)維修經費和道面損壞情況以及道面重要性采用合理的修復方案對機場道面的損壞處進行及時修復，在確保修復質量的前提下，提高修復的速度確保不影響飛機的起飛與降落。

1 水泥混凝土道面的破損類型及原因

在檢測隊伍對哈爾濱國際機場破損的水泥混凝土跑道道面進行實地勘測之后，根據(jù)檢測收集的統(tǒng)計數(shù)據(jù)結果顯示，本機場飛機跑道道面的損毀情況較為普遍典型與常見，主要可以將之歸為四大類型：第一種是裂縫類損壞類型，第二種是變形類損壞類型，第三種是接縫類損壞類型，第四類是表面層損壞類型。

1.1 裂縫類損壞

裂縫類損壞的情況在水泥混凝土道面的主要表現(xiàn)是裂縫將整塊道面板塊裂開成多塊，從而致使整體板塊抗壓能力下降不能夠滿足正常的抗壓要求，又依據(jù)一整塊跑道道面的板塊分裂成的塊數(shù)以及形狀樣式可以再進一步細分為：兩到三塊的一般裂縫，這種裂縫主要呈現(xiàn)為水平或垂直甚至對角線裂開；四塊乃至于四塊以上的交叉裂縫，這種裂縫一般出現(xiàn)的裂縫高達三到四條裂縫；還有邊邊角角斷裂的板角裂縫。根據(jù)一般的情況而言，可能導致機場水泥混凝土道面出現(xiàn)裂縫類損壞的情況主要有如下幾類:一方面因為飛機研發(fā)技術的提升，為滿足更好的運載功能飛機本身體積和質量進一步增加，使得起輪載重量超出道面所能承載的抗壓能力；另一方面是機場地基投入使用的時間過長，而機場客運量在進一步提升的情況的導致地基的支撐效果下降；最后是一些年久日深不可控的自然災害導致道面裂縫類損壞。

1.2 變形類損壞

機場水泥混凝土跑道道面出現(xiàn)這一種損壞類型主要表現(xiàn)為道面的整體板塊呈現(xiàn)出：道面板塊在某一方向出現(xiàn)了整體性的偏移，而道面板塊仍是完整狀態(tài)并未出現(xiàn)損壞的情況。針對變形類損壞的道面情況，之所以也要進行修復主要是這一類型的損壞將在飛機的起飛和降落的過程中存在較大的安全隱患，此外因為這一原因導致的飛機輕微的顛簸感也將影響乘客舒適的體驗效果。因此，依據(jù)其具體表現(xiàn)形式和產生原因又可以根據(jù)以下幾種情況分類分析：①由于地基下沉導致機場水泥混凝土跑道道面在一定區(qū)域內出現(xiàn)的整體下沉凹陷，這將導致該區(qū)域道面的水平度較之其他區(qū)域的水平道面出現(xiàn)一定的平整度差；②因為道面板底部的裂縫之間填縫料的過期或者丟失而導致相鄰兩塊跑道道面之間喪失水平方向的傳送載荷能力而導致跑道道面的連接縫之間出現(xiàn)高度差值的錯臺情況；③因為接縫彼此之間鑲嵌料的丟失或者過期失效導致的跑道道面底板脫空，這種情況我們在行業(yè)內稱之為潮泥類變形損壞；④由于哈爾濱四季相對分明，尤其在夏季和冬季的日夜溫差大，水泥混凝土的比熱容較小，熱脹冷縮導致的跑道道面隆起型變形損壞。

1.3 接縫損壞類

在機場水泥混凝土跑道道面出現(xiàn)這一種損壞類型主要表現(xiàn)為跑道道面整體板之間水平接縫或者垂直接縫由于填縫料的失去或效用失效導致的裂縫類損壞，根據(jù)其形式的不同又可以進一步細分為：①長時間的雨水浸泡、安裝時方法不當、鑲嵌材料性能不佳、填縫料年久日深超過正常使用壽命卻未及時更新等原因導致填縫料失去填縫效果的填縫料損壞；②在靠近跑道道面板塊與板塊之間接縫零點六米范圍內混凝土的裂開或者斷裂等不可控因素導致接縫內出現(xiàn)了比如水泥混凝土小顆粒之類不可壓縮的雜質導致接縫材料的載荷傳導效果大大下降的接縫類碎裂。

1.4 表面損壞類

在機場水泥混凝土跑道道面出現(xiàn)這一種損壞類型，主要出現(xiàn)在機場跑道的道面表面層或者板塊的上層區(qū)域出現(xiàn)的一些不影響跑道道面實際承載效果的部分損壞的情況，從外觀上主要是影響整體外觀和整體平整度較差的一類道面損壞。根據(jù)產生的原因和形式不同，一般大致可以將其分為三類：①由于水泥混凝土的質量低劣，在經過長時間的日照之后導致的跑道道面表面層出現(xiàn)一層裂紋；②由于施工隊伍在施工期間在施工階段對于水泥混凝土的搭配比例不當導致的跑道道面出現(xiàn)一些細微的坑槽以及坑洞；③因為機場跑道道面的涂抹材料耐磨性能較差，或者機場跑道道面使用時間過長導致的水泥混凝土道面摩擦系數(shù)過低導致的磨光。

2 哈爾濱國際機場水泥混凝土道面損壞修復方案與技術應用

2.1 制定合理的修補方案

施工前，檢測隊伍針對哈爾濱國際機場的跑道道面的破壞范圍、損壞深度、損壞類型進行詳細的勘查和雷達探測，最后根據(jù)不同破壞類型和機場的運行需要綜合考慮，制定了兩種道面損壞修復方案。方案一：對于較小面積破損、掉邊掉角、淺層破損的路面采用快速修補料砼修補；方案二：對于較大面積破損、深度損壞、貫穿型破壞可采用普通水泥混凝土整板更換。

施工工藝流程圖如圖1。

圖1 施工工藝流程圖

2.2 快速修補砼修補

①關閉交通：為保證安全需要，在正式施工前，用符合機場規(guī)定的關閉標志和臨時圍擋對施工區(qū)域進行封閉隔離。②劃線：依照修補方案的要求，在需要修補的道面區(qū)域劃出規(guī)則的幾何圖形，確保修補的最小寬度不應小于50cm，并且劃出的幾何圖形不允許出現(xiàn)銳角。③切割：按照劃出的規(guī)則的幾何圖形，使用電或柴油混凝土切割鋸按劃線進行切割。根據(jù)實際破損幾何尺寸，并嚴格遵循民航技術文件MH5006-2002的要求和本單位施工隊伍多年的修補經驗，最終確定修復道面切割深度為13cm，并且需要保證切縫順直平整不出現(xiàn)毛刺歪斜的情況。④破碎鑿除：為方便更快捷的清理出切割的水泥混凝土，在進行切割處理之后，使用風鎬等一類小型機械對切割的跑道道面規(guī)則幾何板塊進行破碎處理，破碎深度也為13cm。此外，為進一步加大板塊的破碎速度，在破碎前先使用切割鋸將需要破碎的混凝土切割成一方方更好破碎鑿除的小塊。對于破碎鑿除的混凝土碎石采用鏟車配合人工及時清除，做到隨破碎隨裝車，避免出現(xiàn)不必要的FOD。另外的，破碎時施工隊伍要格外注意對周圍道面和燈具以及管線，必須加強有效的保護。⑤基層處理：對于坑槽內未處理的殘余碎塊和雜物應當做到及時清理干凈，并在初步清理的基礎上再進一步使用空壓機對基層進行高壓風清理，確?？硬蹆葻o雜物、灰塵。⑥刷水泥漿：即使經過空壓機高壓風的清理，也需要在坑槽底部及四周的邊壁涂刷素水泥漿，以改善界面條件。⑦快速修補砼澆筑：為保證機場的不停航需要，修復材料采用機場專用的快硬早強水泥混凝土，該材料在顏色外觀上與水泥基本一致，并且這種材料的初凝時間是25min，終凝時間為3h，經過4小時之后的抗壓強度可達到20MPa，抗折強度可達到4MPa，可以較快較好滿足機場的運營需要。使用該種修復材料進行修復具有強度高、硬化快、收縮小、開放交通早的優(yōu)勢，而且粘結性、抗凍性能、抗?jié)B性能、耐磨性能較好，與普通水泥混凝土也可以達到較好的相容性。采用兩臺立式強制式混凝土攪拌機拌和，拌和時間不少于4min。混凝土出料后，振搗均勻，不漏振、欠振，所用碎石粒徑取值范圍為5mm-31.5mm，該級配能夠增強和易性、勻質性和振搗密實度等其它各項技術指標符合混凝土配制要求。為防止出現(xiàn)發(fā)絲裂紋碎石在使用前清洗去除所含雜質、石粉及泥土。所用砂為細度模數(shù)在2.3-3.0之間的中粗砂，各項技術指標必須符合混凝土配制要求。拌和用水為飲用水。⑧拉毛：振搗后及時壓實、找平、抹光，初凝后拉毛。⑨養(yǎng)護：混凝土初凝后及時灑水養(yǎng)護，雨天混凝土不得施工。⑩切縫：及時切縫，避免收縮裂縫的產生。1○灌縫：區(qū)域內施工結束后，進行區(qū)域硅酮密封膠灌縫。12○標線恢復：涉及標注線下破碎區(qū)域修補后，按照原標志線進行補漆，至少涂刷兩遍環(huán)氧道路漆。

2.3 普通水泥混凝土整板更換

2.3.1 關閉交通

在正式施工前，使用符合機場規(guī)定關閉標志和臨時圍擋對施工區(qū)域進行封閉。

2.3.2 劃線、切割

根據(jù)需要修補區(qū)域整板劃定施工范圍，切割時要保證切縫順直，格外注意對各種燈具、管線的保護。

2.3.3 舊道面破除

采用兩臺大型挖掘機配合破碎錘進行舊道面破碎，破碎的混凝土固體垃圾應隨破碎隨裝車，避免出現(xiàn)FOD。

2.3.4 基層處理

①對于所有擠碎、隆起、空鼓的基層應及時清除；

②如遇干縮裂縫，及時做好密封防水工作。

2.3.5 澆注混凝土

①安裝模板。

1）模板的高度與砼路面等厚，以確保其強度和硬度合適；2）平曲線路段采用短模板；3）模板固定釬低于或者略低于模板本身；4）模板安裝完畢后，應經過現(xiàn)場監(jiān)理人員的檢查。合格后方能澆筑砼。

②商品混凝土的運輸。

交通車輛運載混凝土之際，不得碾壓觸及模板，否則需要進行及時糾錯。

③砼澆筑。

1）模板的要求和安裝。

保證模板高度和混凝土板的厚度在誤差允許之內，最好可以相等。

a）立模的安裝要求應當滿足設計標準，避免出現(xiàn)錯位而導致漏漿的不良情況；b）施工前，嚴格地對模板之間的距離和高度差以及固定支撐傳力桿件進行全面核查；c）拆模：在12h后拆除，在拆模的過程中，要注意不能損壞到水泥混凝土面板，如出現(xiàn)損壞情況應即時上報并及時搶先修復。

2）拌合物的攤鋪。

選擇松鋪系數(shù)范圍在1.1到1.25的拌合物進行手動攤鋪。

3）振搗。

a）關于不容易振搗的邊角區(qū)域，采用插入式振搗器進行水平方向和垂直方向上交錯振搗；b）針對同一振搗區(qū)域的振搗時間長短標準是：拌合物不再下沉，也不再出現(xiàn)空氣溢出（也就是出現(xiàn)常見的冒泡）的現(xiàn)象；c）就振搗過程中出現(xiàn)的拉桿、模板等構件錯位情況，應當做到防范于未然，即使出現(xiàn)也要即使補救。

④整平飾面。

1）整平飾面時，用滾杠來回拖滾兩到三遍，以確保初步的整平效果；2）在進行初步整平之后，用長度為三到四米的刮尺在水平方向和垂直方向各進行一到兩次的再次整平；3）在最后的階段，需要針對一些邊角脫落的情況要進行最后的修繕整平工作。

⑤拉毛。

振搗后及時壓實、找平、抹光，初凝后拉毛。

⑥養(yǎng)生。

施工結束后應立即進行養(yǎng)護。在養(yǎng)護前期（前7天）注意避光保濕工作，可以用常見的遮光布進行遮陽，并進行定期的灑水。此外，養(yǎng)生后期（28天之內）要杜絕車輛等一些交通工具的碾壓破壞。

⑦灌縫。

在結束合理的水泥混凝土板塊養(yǎng)生階段之后，施工隊伍要對板塊之間的縫隙使用自流平性能良好和粘結度高以及抗位移能力優(yōu)異的硅酮灌縫膠進行及時的填縫處理。

1）在灌縫縫處理之前，要對縫隙的進行清潔處理，確?？p隙之內沒有FOD；2）在灌縫時，需要注意的一點，硅酮灌縫膠的使用環(huán)境切忌潮濕有水漬，所以在施工前一定要做好防潮工作，比如確保硅酮灌封膠應當與縫隙緊密粘合不出現(xiàn)滲水的情況；3）灌縫設備為特制的保溫型智能灌縫機，以保證灌縫料與縫壁緊密粘結，灌縫深淺任意可調，并可根據(jù)縫深和縫寬的變化，自動調節(jié)灌縫流量，不會出現(xiàn)材料溢出道面的現(xiàn)象；灌縫后，灌縫材料上表面須低于道面3-6mm，使得嵌縫表面的整潔、美觀。

⑧標線恢復。

1）在道面灌縫結束后，應對道面原有標線進行恢復。施工時采用專用的助推式劃線機噴涂與人工噴涂相結合的方式，嚴格按照民航機場標線規(guī)范進行施工；道面編號、機型號碼等較狹小部分標志線等，則需制作劃線模板進行噴涂；2）劃線過程中，依然要保證道面的干燥，若在雨季中施工有道面潮濕的情況下，應采用烘干機進行干燥處理后再進行標線施劃；3）施劃完成的標志線應線條流暢、線型規(guī)則，色澤和漆膜厚度均勻，標志線涂層不得有皺紋、斑點、氣泡、開裂、起皮、發(fā)松和松脫現(xiàn)象。

3 結論與建議

隨著修復材料的研發(fā)、施工工藝的更新迭代，雖然現(xiàn)代機場跑道的使用年限在不斷延長，但機場依然不可避免有道面損壞問題的出現(xiàn)，重要的飛行區(qū)域（尤其在一些使用頻次相對更高的一些飛行區(qū)域，如跑道、停機坪等）出現(xiàn)道面損壞的情況。在哈爾濱國際機場的道面修復案例中，針對重要且需要快速修復投入使用的飛行跑道區(qū)域，采用了快速修補砼修補方案：

①使用與水泥顏色基本一致的機場專用快硬早強水泥混凝土修復道面快速修補砼，該材料初凝時間為25分鐘，終凝時間在3小時左右，并且在經過4小時的時候其道面抗壓強度就可以達到20兆帕，同時它的抗折強度也可達到4兆帕的規(guī)定要求；

②在施工工藝上，選用碎石材料的直徑嚴控在5mm-31.5mm之間，選用細度模數(shù)在2.3-3.0之間的中粗砂，采用兩臺立式強制式混凝土攪拌機拌和，其中拌和時間不少于4min出來的水泥混凝土不僅振搗均勻而且在彎拉強度、和易性、勻質性和振搗密實度及其它各項技術指標均符合混凝土配制要求。

在施工完成的4小時之后，經過試壓檢測發(fā)現(xiàn)施工工程完全符合通行要求。通過哈爾濱國際機場的道面修復工程證明，使用本文闡述的快速修補砼修補方案可以在保障施工質量的基礎上，大大降低道面損壞帶來的機場損失，本方案可以根據(jù)實際情況在機場滑行道機場跑道等重要區(qū)域的修復工作中具有非常不錯的參考和借鑒的價值。