摘要:簡述某機場道面維修工程概況、質量目標、施工計劃和施工工序,從機場道面面層銑刨與處理、灑布環(huán)氧瀝青黏結層、冷拌環(huán)氧瀝青混合料制備、混合料攤鋪與碾壓以及后續(xù)施工作業(yè)等方面,闡述冷拌環(huán)氧瀝青混合料在機場道面維修中的施工技術。檢驗結果表明:該項施工技術取得了良好的工程質量,展示了良好的應用前景。
關鍵詞:機場道面;維修工程;冷拌環(huán)氧瀝青混合料;施工技術
0" "引言
隨著社會經濟的不斷發(fā)展和機場規(guī)模逐漸擴大,人們對機場建設及其跑道、滑行道、聯(lián)絡道和停機坪等機場道面的需求也逐漸增加。經過長期運營后,機場道面會出現(xiàn)裂縫、空鼓等不同程度、不同種類的病害。如果機場道面出現(xiàn)病害后未及時修復,不僅會降低其使用壽命,還會影響飛機起降和滑行安全,因此對機場道面的維修非常重要。
環(huán)氧瀝青結合料和環(huán)氧瀝青黏結料是新型建筑材料,其具有黏結性強、防水性能好、強度高、成本低、便于施工等優(yōu)點,已經廣泛應用到公路路面工程中。近年來,環(huán)氧瀝青混合料在機場道面新建和維修工程中的應用也越來越多?;诖?,本文對冷拌環(huán)氧瀝青混合料在機場水泥混凝土道面維修中應用技術展開研究。
1" "工程概況和質量目標
1.1" "工程概況
某機場建有水泥混凝土機場跑道,其長度為1234m,寬度為23.12m,面積為28530m2。此外,該機場還建有水泥混凝土滑行道、聯(lián)絡道和停機坪。該機場這些道面經過多年運營出現(xiàn)裂縫、破損等病害,嚴重影響飛機起降和機場運營,需要對存在病害的道面進行修復。
1.2" "質量目標
該機場水泥混凝土道面修復工程的質量目標是:通過清除水泥混凝土道面病害層,灑布環(huán)氧瀝青黏結層,加鋪冷拌環(huán)氧瀝青混合料,確保修復后的冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層具有堅實、平整、抗滑、耐久的品質和修復后8年之內無大修。
2" "施工計劃和施工工序
2.1" "施工計劃
為了盡可能減少對機場運營的影響,將機場道面修復工程劃分為若干封閉區(qū)域進行施工。每個封閉區(qū)域的施工面積為4000m2,每個封閉區(qū)域分兩次進行環(huán)氧瀝青加鋪層攤鋪和碾壓施工,每次完成2000m2。每個封閉區(qū)域計劃使用14d時間完成環(huán)氧瀝青加鋪層施工。
2.2" "施工工序
該機場道面修復施工工序如下:實施區(qū)域封閉的第1d至第2d,完成原水泥混凝土道面面層的銑刨作業(yè);第3d至第6d,完成第一個2000m2道面的清理和局部修整作業(yè);第7d至第10d,完成第二個2000m2道面的清理和局部修整作業(yè);第7d、第11d分別實施兩次2000m2冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層攤鋪和壓實作業(yè);第12d至第14d完成新鋪筑的冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層切割伸縮縫、灌注填縫料、施劃標線等施工作業(yè)。
3" "機場道面修復施工技術
3.1" "道面面層銑刨和處理
3.1.1" "道面面層銑刨
根據(jù)施工計劃,由測量人員測量并標出施工區(qū)域原水泥混凝土道面的銑刨范圍,使用銑刨機銑刨原水泥混凝土道面,銑刨厚度為5cm。安排數(shù)輛自卸車配合銑刨機作業(yè),在銑刨過程中裝運銑刨下來的渣土。
銑刨厚度的控制方法如下:銑刨前將原水泥混凝土道面面層標高測量值,與設計標高進行對比,在原水泥混凝土道面面層上標記銑刨標高;銑刨時用線繩拉線、鋼直尺跟蹤測量;使用水準儀對銑刨后的混凝土道面面層進行復測。當銑刨厚度不符合設計標高時,對該部位進行二次銑刨,直至原水泥混凝土道面的銑刨厚度達到設計標高為止。
3.1.2" "銑刨后的清理
原水泥混凝土道面完成銑刨后,采用多功能清掃車對銑刨后的水泥混凝土道面進行清掃[2]。經清掃車清掃后,殘留在原水泥混凝土道面上及其接縫和邊角處的渣土,由人工使用掃帚、鐵鍬或抹灰刀等工具進行清理。將清理出的渣土集中后倒入自卸車車廂中運走[3]。
隨后,使用鼓風機將原水泥混凝土道面上的浮灰吹至較集中位置,使用吸塵器將浮灰吸除。對于其邊角處存在的局部濕渣土,使用熱鼓風機干燥后,加以集中并清掃干凈。在進入下一工序之前,再將可能殘留的濕渣土經干燥后清除,并用吸塵器做除塵處理。必要時可使用空壓機進行除塵操作,確保銑刨后的道面處于干燥、潔凈狀態(tài)。
3.1.3" "修補破損嚴重部位
在原水泥混凝土道面完成銑刨和清理后,對其破損嚴重的部位進行修補,以恢復其結構的完整性能。對原水泥混凝土道面斷板裂縫病害的處理方法如下:將該裂縫兩側30~40cm范圍內的水泥混凝土道面進行全厚度鑿除,并清除其基礎表面上的渣土。經現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢查,并確認病害鑿除、清理符合要求后,按照設計要求和施工圖紙進,行快硬水泥混凝土澆筑施工,將快硬水泥混凝土澆筑至銑刨后道面面層高程[4]。
快硬水泥混凝土由快硬水泥、粗砂和骨料與水經攪拌制成,其快硬水泥:粗砂:粒徑為10~30mm連續(xù)級配的集料:水的配合比約為1:1.5:2.0:0.35,須根據(jù)所使用的原材料性能,經過現(xiàn)場實驗后調整并確定出最佳配合比。
將現(xiàn)場拌制的快硬水泥混凝土填入鑿除部位,澆筑數(shù)量應充滿鑿除后的槽口,并與銑刨后的道面面層保持在同一水平面上,然后使用振搗棒進行振搗,以確??煊菜嗷炷撂幱诿軐崰顟B(tài)[5]。隨后,將快硬水泥混凝土頂面用抹灰刀做整平處理,保證修補后的快硬水泥混凝土與銑刨后的原水泥混凝土道面平齊。修補4h后,即可在原接縫處進行切縫處理。切縫處理后,用軟掃帚掃清原水泥混凝土道面上的塵埃、雜物,其裸露的側面亦應清洗干凈。
3.2" "灑布環(huán)氧瀝青黏結層
3.2.1" "黏結料的制備與灑布
制備環(huán)氧瀝青黏結料時,以每一水泥混凝土板塊為單位,按1:1.6的比例分別稱取E組分、F組分環(huán)氧瀝青材料置入一個單獨的容器(桶)里并攪拌均勻。此時E組分、F組分材料的溫度均應達到30℃以上。按規(guī)范要求,環(huán)氧瀝青黏結料的灑布量為0.5~1.0kg/m2。根據(jù)維修段實施情況,將黏結料的灑布量確定為0.6kg/m2[6]。按照確定的環(huán)氧瀝青黏結料的灑布量,灑布尺寸為4m×5m的水泥混凝土板塊,需稱取E組分4.62kg和F組分7.38kg,將其混合在容器里攪拌均勻后進行灑布。使用噴涂機以60~65s完成每一水泥混凝土板塊(20m2)的灑布速度,進行環(huán)氧瀝青黏結料的灑布[7]。
3.2.2" "灑布后的人工涂覆
使用噴涂機完成環(huán)氧瀝青黏結料灑布作業(yè)后,由人工使用地刷將已灑布環(huán)氧瀝青黏結料的區(qū)域進行涂覆,使每塊水泥混凝土板塊上的環(huán)氧瀝青黏結料更為均勻地分布。
人工進入刷涂區(qū)域之前應戴上鞋套,以保證鞋底潔凈、無灰塵雜物,避免粉塵、雜物污染黏結料灑布層。在晴天、道面溫度及氣溫≧20℃的條件下,環(huán)氧瀝青黏結料完成灑布4~5h后,即可達到干結狀態(tài)。此后,便可進入環(huán)氧瀝青混合料攤鋪和碾壓工序。
3.3" "冷拌環(huán)氧瀝青混合料制備
3.3.1" "混合料配合比
根據(jù)該工程實際情況,冷拌環(huán)氧瀝青混合料主要由粒徑為5~15mm的玄武巖石料、粒徑為0~5mm的機制砂、礦粉、雙組分環(huán)氧瀝青制備而成,其配合比如表1所示。
3.3.2" "混合料生產
在生產冷拌環(huán)氧瀝青混合料之前,將環(huán)氧瀝青加溫至(33±2)℃?zhèn)溆?。環(huán)氧瀝青加溫至該規(guī)定溫度約需2~3h,因此應比開始生產混合料的時間提前3h給環(huán)氧瀝青加溫。
為解決由于集料溫度過高,導致出現(xiàn)環(huán)氧瀝青混合料快速固化的問題,應將粒徑為5~15mm的石料、0~5mm的機制砂,以及礦粉的溫度控制在30℃以下,以利于冷拌環(huán)氧瀝青混合料的攤鋪碾壓施工。當集料溫度達到35℃時,不宜進行冷拌環(huán)氧瀝青混合料生產;當集料溫度達到40℃時,不準進行環(huán)氧瀝青混合料生產。
在此基礎上,根據(jù)現(xiàn)場試拌時確定的各冷料倉進料量向強制攪拌器進料[8]。根據(jù)表1中的配合比生產冷拌環(huán)氧瀝青混合料,其生產速度控制在0.75t/min,即每小時生產量為45t。經計算,攤鋪2000m2所需環(huán)氧瀝青混合料用量約為240t,生產耗時約為5.5~6h。采用裝載機將拌制的環(huán)氧瀝青混合料運送至攤鋪機料倉,準備進行攤鋪作業(yè)。
3.4" "混合料攤鋪和碾壓
3.4.1" "攤鋪方法
冷拌環(huán)氧瀝青混合料加鋪層的攤鋪厚度為50mm,即等于原水泥混凝土道面銑刨掉的厚度。當攤鋪機料倉內儲料達到5~6t時,即可開始進行攤鋪作業(yè)。為保證攤鋪機連續(xù)攤鋪,其攤鋪速度應控制在1.0~1.5m/min之間。攤鋪一段距離后,既可使用壓路機進行碾壓作業(yè)。
3.4.2" "碾壓方法
冷拌環(huán)氧瀝青混合料的溫度處于10~30℃之間時,該混合料從完成制備出料起,到運輸、攤鋪、初壓、復壓、第一次平整性靜壓,應在70min內完成。從冷拌環(huán)氧瀝青混合料出料起計算時間,分別在出料2h、4h時,再各進行一次靜壓,最終壓實度不小于98%。
同一區(qū)域攤鋪碾壓施工面積較大、進行分次施工時,每次攤鋪碾壓施工面積的目標值為2000m2,須在施工區(qū)域外側設立側模,以保證其邊緣的壓實。
3.5" "后續(xù)施工作業(yè)
冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層施工完畢24h之后,方可進行切縫作業(yè)。冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層攤鋪碾壓完畢后的32~72h之內,完成切縫施工作業(yè)。因切縫深度較深,切縫后應盡快實施擴縫。在擴縫后3天內,完成澆注填縫料等工序,以防止雨水下滲至混凝土道面板塊底部。至此完成冷拌環(huán)氧瀝青機場道面維修施工。
4" "施工效果檢驗
滲水系數(shù)是機場道面施工質量檢驗項目之一,在完成冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層施工之后,為了檢驗其在機場道面維修中施工效果和施工質量,對施工機場道面施工區(qū)域進行滲水檢測。
使用灑水車在冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層上灑水,以模擬降雨場景。初始灑水量為100mm,灑水60min后提升灑水量10mm,以此類推。使用路面滲水系數(shù)測量儀測量到不同工況下冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層的滲水系數(shù)。冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層滲水系數(shù)測量結果如表2所示。
《民用機場瀝青道面施工技術規(guī)范》(MH/T 5011—019)規(guī)定,機場道面滲水系數(shù)最大不能超過100mL/min,否則視為機場道面施工質量不合格。由表2可知,冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層的最大滲水系數(shù)僅為19.35mL/min,在技術規(guī)范規(guī)定的最大允許限值的范圍之內,說明該項施工技術目標明確、計劃合理、工序得當、控制嚴謹,因此取得了良好的工程質量,展示了良好的應用前景。
5" "結束語
機場道面維修是機場管理的重要組成部分,本文結合某機場道面維修工程案例,研究并實施冷拌環(huán)氧瀝青混合料在機場道面維修中的應用技術,通過對原水泥混凝土病害道面進行銑刨和清理,在銑刨面灑布環(huán)氧瀝青黏結料和進行冷拌環(huán)氧瀝青加鋪層施工,有效提高了機場道面使用性能,為機場道面同類型施工提供了參考。
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