石添著

（甘肅省民航機(jī)場(chǎng)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們對(duì)于出行的要求越來(lái)越高，促使國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)的規(guī)模日益擴(kuò)大。截至2021 年底，我國(guó)境內(nèi)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)共有248 個(gè)，在建機(jī)場(chǎng)數(shù)量超過(guò)25個(gè)。機(jī)場(chǎng)修建過(guò)程中水泥混凝土道面被廣泛應(yīng)用，無(wú)論是飛行區(qū)跑道還是停機(jī)坪，采用的主要是水泥混凝土道面。機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生多種病害，尤其在我國(guó)北方地區(qū)，病害更為常見(jiàn)。比如，北方地區(qū)作為我國(guó)主要季節(jié)性冰凍地區(qū)，冬季低溫、干燥環(huán)境可能會(huì)使土基產(chǎn)生較大的不均勻凍脹，從而導(dǎo)致水泥混凝土道面出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)病害，影響機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)營(yíng)。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)機(jī)場(chǎng)道面常見(jiàn)病害進(jìn)行了總結(jié)和分析，也提出了較多有效的預(yù)防措施。但在我國(guó)北方地區(qū)復(fù)雜的氣候條件下，機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面形成的病害具有自身的特點(diǎn)。同時(shí)，相較于道面產(chǎn)生病害以后再進(jìn)行處理，病害預(yù)防工作在維護(hù)機(jī)場(chǎng)安全方面更為重要。通過(guò)科學(xué)制定和嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)防措施，可以有效預(yù)防我國(guó)北方地區(qū)機(jī)場(chǎng)混凝土道面病害的產(chǎn)生，最大限度地提高道面的使用壽命，從而保障機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)營(yíng)[1]。

鑒于此，為了避免機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面出現(xiàn)較嚴(yán)重的質(zhì)量和安全問(wèn)題，本文對(duì)我國(guó)北方機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害進(jìn)行了總結(jié)和分析，針對(duì)道板錯(cuò)臺(tái)、道面裂縫、邊角脫落和板體斷裂四類(lèi)病害提出了有效的預(yù)防措施，以供相關(guān)技術(shù)人員提供參考和借鑒。

1 北方機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害

1.1 道板錯(cuò)臺(tái)

我國(guó)北方地區(qū)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面在冬季容易出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)病害。一般是由于道面板縫灌縫不密實(shí)，灌縫料不符合標(biāo)準(zhǔn)或灌縫施工不規(guī)范等，導(dǎo)致道面雨水下滲，而冬季道面板下雨水結(jié)冰會(huì)使局部道面板塊抬高，形成錯(cuò)臺(tái)。通常情況下道面板塊抬高2～6cm，這會(huì)對(duì)飛機(jī)安全起飛和降落造成嚴(yán)重的威脅。比如西北某機(jī)場(chǎng)在翻修后，機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面出現(xiàn)100多處板間錯(cuò)臺(tái)，最大高差達(dá)到20cm，嚴(yán)重影響了機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)行[2]。

1.2 道面裂縫

機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面與其他工程中的道面不同，對(duì)施工技術(shù)水平有更高的要求。水泥混凝土道面使用過(guò)程中，容易出現(xiàn)不同類(lèi)型的裂縫病害。裂縫形成原因包括材料配比不合理、施工操作不規(guī)范以及長(zhǎng)時(shí)間使用后缺乏道面養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)道面出現(xiàn)各種類(lèi)型的裂縫。具體裂縫病害類(lèi)型如下：

一是縱向裂縫。由于機(jī)場(chǎng)基層填料的土質(zhì)和濕度不均勻或是壓實(shí)程度不足等，在飛機(jī)巨大的荷載作用下，會(huì)使道面產(chǎn)生縱向裂縫。隨著雨水不斷向下滲透，飛機(jī)道面基層逐漸軟化，促使裂縫不斷擴(kuò)展延伸，最終可能形成斷板，對(duì)飛機(jī)飛行與著陸的安全性造成影響。

二是橫向貫穿裂縫。該裂縫主要產(chǎn)生于道面板非角隅處。前期施工過(guò)程中切縫不及時(shí)、冷凍收縮裂縫、干縮裂縫等，在熱脹冷縮的作用下，或是水泥混凝土在水化硬化過(guò)程中失水較多時(shí)，容易造成機(jī)場(chǎng)道面出現(xiàn)橫向貫穿裂縫。

三是交叉裂縫。機(jī)場(chǎng)道面施工過(guò)程中，水泥混凝土強(qiáng)度未能符合規(guī)范要求，穩(wěn)定性較差。一旦遇到雨雪天氣，出現(xiàn)浸水現(xiàn)象后，則會(huì)造成機(jī)場(chǎng)道面不均勻沉降，出現(xiàn)交叉裂縫病害。具體病害表現(xiàn)為多處道面板出現(xiàn)從板邊、板角開(kāi)始向板中龜裂泛黃的現(xiàn)象，停機(jī)坪平行滑行道出現(xiàn)破碎剝落現(xiàn)象等，嚴(yán)重影響機(jī)場(chǎng)道面平整性和安全性。

1.3 邊角脫落

機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，道面板難免出現(xiàn)掉角和掉邊的問(wèn)題，這主要是因?yàn)榍锌p時(shí)間較早而造成的，若是沒(méi)有及時(shí)處理該病害，極易因道面不平整引發(fā)安全問(wèn)題。

1.4 板體斷裂

對(duì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面而言，由于水泥混凝土具有明顯的熱脹冷縮特征，在混凝土縱向連續(xù)澆筑過(guò)程中，由于較大溫差應(yīng)力的作用以及基層裂縫的反射作用，道面極易出現(xiàn)平行于橫向收縮縫的裂縫，最終形成不規(guī)則斷板病害。

2 機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害預(yù)防措施

為保證機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并滿足機(jī)場(chǎng)的安全要求，要堅(jiān)持防大于治的處理原則。

2.1 道板錯(cuò)臺(tái)預(yù)防措施

2.1.1 設(shè)計(jì)階段對(duì)道板錯(cuò)臺(tái)的預(yù)防

北方機(jī)場(chǎng)施工首要任務(wù)就是做好防凍設(shè)計(jì)，避免基層產(chǎn)生不均勻凍脹，從而避免混凝土道面產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要著重注意以下要點(diǎn)：

（1）明確機(jī)場(chǎng)區(qū)域凍層最小厚度。設(shè)計(jì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面結(jié)構(gòu)的總厚度時(shí)，要保證其面層、墊層和基層厚度符合防凍層最小厚度要求。若是在特殊情況下，結(jié)構(gòu)層厚度比防凍層最小厚度的要求小，那么應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增加墊層層數(shù)或者厚度，同時(shí)保證所使用的材料符合抗凍要求。

（2）當(dāng)凍深比機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面結(jié)構(gòu)層的總厚度大時(shí)，道面凍脹高度加劇。因此，為有效預(yù)防錯(cuò)臺(tái)病害問(wèn)題的產(chǎn)生，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)不同凍深地區(qū)對(duì)水泥混凝土道面凍脹高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免其超出合理范圍。

（3）設(shè)計(jì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面時(shí)，防凍層下要保持一定厚度的均勻土層，厚度達(dá)到50cm 即可。該設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是為了保證土基均勻性，若是機(jī)場(chǎng)道面下存在粉土等，在強(qiáng)烈的凍脹差異下，可能會(huì)造成機(jī)場(chǎng)道面出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)。因此，防凍層下要保持一定厚度的均勻土層，以此保證混凝土道面質(zhì)量符合要求。

（4）抬高土基的設(shè)計(jì)高度。若是機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面所在區(qū)域的地勢(shì)較為平坦，且處于低洼潮濕地帶，需要在設(shè)計(jì)時(shí)將機(jī)場(chǎng)道面的土基抬高，并重點(diǎn)加強(qiáng)排水措施，將土基與地下水之間的距離拉大，減少出現(xiàn)不均勻凍脹的情況，降低錯(cuò)臺(tái)病害出現(xiàn)的概率。

（5）設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)與隔水層。導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)質(zhì)量問(wèn)題的主要原因就是凍脹現(xiàn)象，而引發(fā)凍脹現(xiàn)象的主要因素是土壤中含有充足的水。因此，預(yù)防錯(cuò)臺(tái)病害時(shí)，盡量將滲入土基的水源補(bǔ)給切斷。比如設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，做好基層排水設(shè)計(jì)，在加速排出表面水的同時(shí)減少雨水下滲。對(duì)于隔水層設(shè)計(jì)工作而言，其主要目的也是將水源補(bǔ)給隔斷，保證基層濕度狀態(tài)的穩(wěn)定性。對(duì)于機(jī)場(chǎng)道面設(shè)計(jì)，最好使用粗粒料隔水層，厚度要比毛細(xì)上升高度大，參數(shù)控制在15～20cm范圍內(nèi)即可。值得注意的是，在使用粗粒料隔水層時(shí)要輔以盲溝，且將其設(shè)計(jì)成3‰以上的斜坡，從而便于排水，減輕凍害[3]。

2.1.2 翻修過(guò)程中預(yù)防錯(cuò)臺(tái)病害的措施

除了要在機(jī)場(chǎng)道面設(shè)計(jì)階段預(yù)防錯(cuò)臺(tái)病害，還要在后期翻修過(guò)程中預(yù)防錯(cuò)臺(tái)病害，以此保證機(jī)場(chǎng)混凝土道面的質(zhì)量。具體預(yù)防措施包括：

（1）根據(jù)機(jī)場(chǎng)道面實(shí)際情況確定翻修范圍，適當(dāng)擴(kuò)大損壞板塊周?chē)姆薹秶?，面積大概擴(kuò)大1塊或2塊板即可。

（2）機(jī)場(chǎng)道面分塊。錯(cuò)臺(tái)病害問(wèn)題處理過(guò)程中，道面會(huì)被清除并重新施工。施工過(guò)程中要保證新道面的分塊與舊道面保持一致，但是相鄰的新板則要細(xì)分，從而發(fā)揮過(guò)渡作用，降低錯(cuò)臺(tái)及道面斷裂概率。

（3）合理設(shè)計(jì)混凝土道面結(jié)構(gòu)層。一般情況下，機(jī)場(chǎng)道面翻修區(qū)結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)相同，均以面層、基層和墊層構(gòu)成，材料分別為水泥混凝土、天然級(jí)配砂礫石和天然砂礫石。為緩解新舊道面不均勻凍脹的矛盾，可以設(shè)置15cm的手?jǐn)[卵石基層，并開(kāi)展基槽開(kāi)叉工作，將新道面與舊道面的鄰接處打造為斜坡。相較于臺(tái)階式過(guò)渡，斜坡式過(guò)渡的環(huán)節(jié)效果更好。另外，在道面結(jié)構(gòu)層厚度范圍內(nèi)，還應(yīng)將粉土夾層清除，將其更換為天然砂礫石，通過(guò)統(tǒng)一凍脹性的做法預(yù)防錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題。

（4）合理設(shè)計(jì)接縫。保留原道面企口縫，并在小板和新道面之間、過(guò)渡小板和新面板之間使用平縫。

凍脹現(xiàn)象具有不均勻特點(diǎn)，因此，若是機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面錯(cuò)臺(tái)部位較大，比如在4cm 以上，那么在設(shè)計(jì)符合規(guī)定的隔離層后，最好在新道面部位進(jìn)行雙層鋼筋網(wǎng)的加鋪。鋼筋直徑參數(shù)控制在8～12mm，間距可選15cm×15cm 或者20cm×20cm。以此改善道面性能，增強(qiáng)其抗裂能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫產(chǎn)生和裂縫擴(kuò)展的有效防控。

2.2 道面裂縫預(yù)防措施

（1）科學(xué)選用水泥。對(duì)于機(jī)場(chǎng)道面施工作業(yè)而言，應(yīng)選用具有低收縮特征的水泥，以充分利用水泥自身的低收縮性質(zhì)，改善混凝土硬化過(guò)程中呈現(xiàn)的收縮特征，降低機(jī)場(chǎng)道面裂縫發(fā)生幾率。

（2）嚴(yán)格遵循水泥混凝土道面施工工序流程。尤其在混凝土終凝前，要避免有關(guān)因素的影響，并趕在終凝前完成收面施工，從而保證混凝土各項(xiàng)性能能夠達(dá)標(biāo)。完成收面工作后，施工人員還應(yīng)及時(shí)開(kāi)展覆蓋養(yǎng)護(hù)工作，避免烈日、強(qiáng)風(fēng)等天氣因素對(duì)其質(zhì)量造成影響。養(yǎng)護(hù)措施可以采用覆蓋無(wú)紡布和噴灑養(yǎng)護(hù)劑等措施，根據(jù)實(shí)際情況靈活采用，以保證混凝土的質(zhì)量。

（3）在機(jī)場(chǎng)道面實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員要重點(diǎn)關(guān)注天氣情況，盡量避開(kāi)高溫天氣。同時(shí)要做好混凝土攤鋪平整作業(yè)，避免混凝土振搗后出現(xiàn)凹凸不平等現(xiàn)象，以此降低收縮不均等問(wèn)題發(fā)生的概率。開(kāi)展混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，工作人員需要控制好振搗插點(diǎn)之間的均勻性，并且遵循快插慢拔的作業(yè)原則。二次振搗主要目的是優(yōu)化混凝土各項(xiàng)性能，所以要將第二次振搗時(shí)間控制在混凝土澆筑后的40～50min范圍內(nèi)。切縫時(shí)機(jī)不合適是造成機(jī)場(chǎng)道面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性斷裂的主要原因。為避免出現(xiàn)這一質(zhì)量問(wèn)題，工作人員應(yīng)在適當(dāng)時(shí)間開(kāi)展切縫工作。一般情況下，在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到8～10MPa范圍內(nèi)即可，普通環(huán)境下在終凝后36h后即可。正確把握切縫時(shí)機(jī)能夠有效預(yù)防機(jī)場(chǎng)道面裂縫的產(chǎn)生。

2.3 邊角脫落預(yù)防措施

機(jī)場(chǎng)道面邊角損壞出現(xiàn)的直接原因是切縫時(shí)間較早。開(kāi)展混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，要保證混合料攤鋪的均勻性，不可使較大粒徑混合料在機(jī)場(chǎng)道面板邊角處集中。同時(shí)，相關(guān)工作人員還應(yīng)使用鋼釬進(jìn)行插搗，從而保證混凝土施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)蜂窩。值得注意的是，混凝土振搗作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中要做好補(bǔ)料工作和補(bǔ)振工作，從而保證機(jī)場(chǎng)道面邊角振搗的密實(shí)性。此外，及時(shí)開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作，把握好拆模時(shí)機(jī)，杜絕硬撬等暴力施工行為，最大程度降低拆模對(duì)混凝土質(zhì)量的損傷，做好成品保護(hù)工作[4]。

2.4 板體斷裂預(yù)防措施

為有效預(yù)防機(jī)場(chǎng)道面板體斷裂問(wèn)題，可以采取以下幾項(xiàng)措施：

（1）前期材料配比過(guò)程中最大程度保證其均勻性性。采用雙臥軸全自動(dòng)電腦控制攪拌設(shè)備，利用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)拌合料準(zhǔn)確配合比，從而避免薄弱部位的產(chǎn)生。

（2）采用軟切縫技術(shù)，利用超輕型設(shè)備于1.5MPa混凝土抗壓強(qiáng)度下開(kāi)展工作，降低結(jié)構(gòu)損傷。

（3）對(duì)縱向連續(xù)澆筑長(zhǎng)度進(jìn)行控制，一般控制在100m以下，降低溫差等應(yīng)力作用效果。此外，謹(jǐn)慎澆筑，做好施工縫設(shè)置。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，北方機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害有道板錯(cuò)臺(tái)、道面裂縫、邊角脫落和板體斷裂四類(lèi)病害，這些病害不僅與混凝土的使用性能有關(guān)，還與北方地區(qū)復(fù)雜的氣候條件有關(guān)。相較于道面產(chǎn)生病害以后再進(jìn)行處理，病害預(yù)防工作在維護(hù)機(jī)場(chǎng)安全方面更為重要?？茖W(xué)制定和嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)防措施，可以有效預(yù)防我國(guó)北方地區(qū)機(jī)場(chǎng)混凝土道面病害的產(chǎn)生，最大限度地提高道面的使用壽命，從而保障機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)營(yíng)。