浅析机场刚性跑道道面病害成因及维修方案
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摘 要：目前我国机场跑道大多是以混凝土为主的刚性道面，在长期运行下，道面极易发生各类病害，直接影响到飞机起降安全，需要对道面进行快速修复。本文从罩面修复、裂缝处理、换板修复三种常规维修的角度出发，分析造成各类病害的原因，并对维修方法和质量控制措施进行了简要的分析研究。
关键词：跑道道面 病害成因 维修质量控制
中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（b）-0055-02
随着机场建设规模日益增大，对机场跑道要求也不断增高。由于国内机场规划建设原因，多数一直处于单跑道运行状态，长期运行的跑道道面产生不同程度病害，为保证运行安全，在不影响航班正常运行的前提下，常需要对跑道进行快速修复。这就需要分析各类病害原因，重视维修的方法和质量控制措施的研究，本文从机场跑道道面常见的三种维修方式展开论述。
1 罩面修复
混凝土跑道表面积大，易受地表地下环境影响，道面施工完成之初，混凝土表面局部偶发起砂、起灰、空鼓等病害，影响道面耐磨性、抗渗性、强度，降低了跑道的使用寿命，产生的碎粒甚至会影响飞机的起降滑行安全。
1.1 病害成因
（1）水灰比过大。水灰比过大会造成混凝土凝结过程中的泌水现象，保水性下降，随着游离水分的蒸发，水泥浆中产生过多毛细孔，降低了密实性，直接影响水泥石浆体的强度。
（2）混凝土原材料不合格。集料含泥量过大，集料级配含有少量细砂，水泥的选择不符合设计要求等也会造成泌水，阻碍混凝土的凝结，造成此类病害。
（3）施工原因。浇筑混凝土之前淋水造成积水;局部过振造成泌水离析;混凝土表层收光过早，阻断泌水通道，在光面下形成泌水层，收光过晚，扰动水泥胶凝体结构，影响强度增长过程;养护时间措施不到位等都会产生起皮、起砂、空鼓等病害。
1.2 施工工艺流程
凿除病害層→打磨棱角过大部分→清理界面→涂刷水泥浆→面层修复→养护。
1.3 质量控制措施
（1）采用经验证有效的高性能复合材料，粘结力、抗压、抗折、抗渗等性能应满足修复要求，具有耐磨、无收缩无老化的材料特点，并且要求早期强度高、凝固快，能满足快速修补的通航需求。
（2）面层修复前将旧基面的灰尘、油脂、松散颗粒等影响粘接的物质清除干净，必要时对原混凝土面做凿毛或铣刨处理，并将基面洒水浸润，但不能留有明水。
（3）严格按复合材料要求配比进行拌合，拌合时间和刮抹时间符合产品要求。
（4）表面修补完成初凝硬化以后，便可洒水养护，水压要适当，防止表层浆液被水冲走影响强度;空气干燥、气温较高时采取覆盖养生措施，一般养护3～4h即撤离剩余材料，开放通航。
2 裂缝处理
国内机场跑道多采用刚性道面，长期运行过程中，面层的局部经常出现不同程度的龟裂、纵向横向斜向裂缝、交叉裂缝等病害，这些裂缝的长期存在会降低跑道寿命，甚至影响飞行安全，因此需要对病害进行及时处理。
2.1 病害成因
（1）水泥水化热反应。混凝土完成初的1～2d内，由于混凝土的抗拉强度较低，内部发生水化热反应更加大了混凝土的内外温差，温差引起的应力超过混凝土的抗拉强度极限，由细小开裂发展为断裂。
（2）混凝土原材料碱含量、混凝土的级配、配合比等都会对混凝土的凝结过程和凝结强度产生影响。
（3）地基不均匀沉降。由于土方工程施工中压实前的最佳含水量控制不佳，或地质条件引起局部不均匀沉陷，混凝土板脱空翘曲，使板下失去支撑，进而断裂产生裂缝。
（4）施工作业不规范。振捣时集料分布不均，振捣不实会造成凝结固化后受力不均造成裂缝;养护不到位，没有采取苫盖措施，造成水分蒸发过快，道板出现假凝现象，形成裂缝，此外，切缝不及时也会造成裂缝的产生[1]。
2.2 处理方法
（1）嵌缝胶填补。跑道边角不受飞机降落冲击的部位用聚氨酯胶进行嵌缝处理，首先用高压水冲洗，压缩空气将缝吹净，嵌缝材料用压力设备进行灌注，在嵌缝材料表干前封闭交通。
（2）扩缝粘接。对于跑道长时间受力产生的纵向横向裂缝，以及道板上较大的边角裂缝，需要将裂缝周围松动混凝土块、碎石等凿除清理干净，沿裂缝方向凿成V型剖面，接触面要做凿毛处理，提高粘结强度。修补材料采用快硬水泥，将缝隙灌满填实，抹平养护。
（3）高压注浆。由于基层或地基的不均匀沉降，道面与基层之间产生脱空、沉陷现象，从而引起的道面裂缝。应首先对基层或地基进行加固处理，使用钻机在道面上按梅花型布置钻孔，根据情况钻至下基层或地基，高压灌注超细高强度的高性能水泥浆，待强度达到设计要求后再进行裂缝的修复[2]。
2.3 质量控制措施
（1）填缝材料对裂缝的控制至关重要，聚氨酯嵌缝胶、快硬水泥等材料的选择要符合设计要求，对其性能进行严格检验。
（2）嵌缝或填缝施工前要保证缝槽处于清洁干燥的状态，雨天或有潮气时不应进行填缝施工。
（3）施工过程要及时清除在道板上洒溢的填缝料。
3 换板修复
混凝土跑道在长时间运行的情况下，经常受飞机降落冲击的着陆区容易发生板块碎裂。这类板块碎裂一般是在非角隅处产生贯穿板厚的交叉裂缝，板块形成4块以上的碎块，承载能力大大降低，严重威胁飞机的起降安全，需要及时进行换板修复。 3.1 病害成因
（1）混凝土强度未能达到设计要求。由于混凝土材料或施工不规范等原因造成混凝土板的强度低于设计要求，使用初期出现局部道板的碎裂。
（2）混凝土耐久性差。机场道面在使用年限内，受轮载和气候等因素的长期反复作用，道面结构的整体或局部出现疲劳损坏和塑性变形，这都是由于混凝土耐久性未能达到设计要求。
（3）基层强度不够。基层是道面结构的承重部分，主要承受机轮荷载的竖向力，并将面层传递下来的荷载扩散到垫层或土基上，因此，基层的强度和刚度不合格，没有足够的水稳性和抗冻性，都会导致面层的损坏。
3.2 施工工藝流程
接缝切割拟维修板块→混凝土破拆→基础处理，放置钢筋网片→混凝土搅拌、浇筑成型→收面→板块接缝切割→道面刻槽→清缝、灌缝。
3.3 质量保证措施
（1）由于换板作业为不停航施工，要严格按照不停航施工相关规范作业。施工前要逐级开展技术交底，制定主要风险分析及应对方案。
（2）利用破碎锤对已切割板块进行全深度破除。破除顺序宜从中心向四周，配合人工避免破碎锤力度过大造成相邻板块混凝土啃边、掉角等。如果基础水稳层已经松散，则加深开挖深度，一般加深5～8cm，并用油毡隔离。
（3）严格控制材料质量。石子、钢筋、水泥提前进场后，向第三方实验室送检施工材料，检测材料抗压、抗折等关键指标性能及材料达到强度的时间，确保满足施工要求。搅拌材料石子、AB料全部装袋称重，控制材料用量。
（4）混凝土浇筑完毕自然养护1h左右可进行接缝切割，恢复板块原有伸缩状态;灌缝料进行灌缝，保证缝内胶液填满，并使胶液略低于道面呈“U”型[3]。
（5）为避免施工对机场运行造成影响，确保重新浇筑的混凝土强度能够承受飞机荷载，保证每日施工时间不低于7h，开航前，使用混凝土强度回弹仪对修补板块进行强度测试，确保数值满足开放条件。
4 结语
机场跑道道面在长时间使用过程中难免会出现各类病害，跑道的及时修复是场道运行中的常规工作，根据病害的发生程度如何及时、恰当地选取相应的维修方法，需要建立一套科学的评定方法，这也是跑道维修工作需要进一步总结提炼的关键步骤。
参考文献
[1] 程旭日.浅析机场刚性混凝土道面裂缝的成因及防治[J].福建建设科技，2000（4）：26-28.
[2] 许雪芹.机场到面质量评定与维修[J].建设科技，2011（7）：87.
[3] MH5006-2015民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范[S].
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