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探究机场混凝土道面接缝施工工艺

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第22期作者：羌嘉伟

[导读] 摘要：当下飞机运输已经成为一大交通运输主流，无论是货运还是客运，飞机因其运量大、速度快、安全系数高等受到大众青睐。

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        摘要：当下飞机运输已经成为一大交通运输主流，无论是货运还是客运，飞机因其运量大、速度快、安全系数高等受到大众青睐。但是需要注意的是，受到飞机自身的载荷和环境载荷长期共同作用之下，飞机机场的道面容易出现裂缝、接缝和竖向位移等病害问题。由于路面需要通过各种接缝由多块板有效连接，接缝成为机场混凝土路面最薄弱的部分。强化机场道面施工技术，避免机场跑道道面隐藏的结构性病害的严重威胁，是保证飞机运行安全的建设基础。加强填缝施工对机场道面的性能和使用寿命有重要影响，基于此本文重点对此进行研究分析。
        1、机场混凝土道面接缝施工现状
        机场跑道混凝土一般要求耐磨性和抗裂性，其混凝土的品质要求很高，一般情况下，机场跑道通常采用纤维混凝土，其混凝土形式占据多数，也有一些临时采用沥青混凝土施工的情况，其经常出现在非机场跑道等对道面荷载较小的位置，但是其耐久性相较于纤维混凝土较弱，将其用于跑道施工显然达不到预期效果。机场道面的接缝施工一般分为两部分，第一部分是新建机场的道面板材之间拼合，进而产生的裂缝的处理，第二种是分析在机场道面发生破坏之后进行的修补，根据国内外接缝施工情况，对于接缝施工所采用的基本策略就是修补。当前接缝施工使用的材料有三类，无机类、有机高分子类、复合聚合物类。
        2、机场混凝土道面结构力学分析
        基于水泥混凝土与沥青混凝土收缩率不同的因素，在道面接缝的位置，更容易产生道面病害，成为飞机起飞降落和正常排查检修等事宜的安全隐患。从材料本身分类来讲，水泥混凝土属于结构材料，沥青混凝土更偏向于功能材料。其各有利弊，但是如果不采用水泥混凝土或者纤维混凝土，需要将混凝土中铺装钢筋才能达到应有的受力要求。根据飞机种类的不同其对道面造成的荷载强度也不同，假设飞机的主轮单轮荷载为是P，p为1.5mpa，由P=πr2p求得，r=

，将道面接缝看成是一个半径为

m的圆柱简化飞机受力模型，系数为K=P/100。通常情况下需要将道面设计中以最大沉降和最大拉弯应力为参考控制，不同机型的道面相对作用力都可以转化为这样的方式计算，单轮荷载和多轮荷载产生的应力变力等数据都是相等的，根据福斯特ESWL理论，飞机轮载的道面作用示意如下。

        图1飞机轮载作用图示
        3、机场混凝土道面的接缝施工性能要求
        理想情况下需要达到以下性能标准：
        3.1接缝饱满
        接缝施工材料需要具有良好的施工性能，其实质需要有很强的胶结性、具有加固效果和增强道面的飞机荷载等功能。接缝施工需要以令板面形成一个统一的整体为原则，将接缝施工材料精准、完全注入接缝位置。根据流变学，修补浆液属于不均匀介质，而其中三相的流变性能很难控制，需要按照不同的施工工艺，确定不同的施工技术，并以可灌性为基准，确定工程施工后性能达标。
        3.2拉弯强度
        《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ053-94）中提及，混凝土道面需要具有承载袋面抗弯拉强度、抗压强度，即满足承受静载作用荷载、冲击、磨损、震动、疲劳等产生的荷载作用，才能满足与基质混凝土共同承受外部带来荷载的作用，试验规程中规定，抗拉弯强度需在4.0~5.0MPa之间，抗压强度需要在25.0~35.5MPa之间。
        3.3粘结性
        道路缝隙施工需要保证能和道面一致协调工作，而缝隙位置往往是结构中最薄弱的位置，如果新材料的性质劣化，会反而导致道面板板面的荷载力变低。因此在衡量施工部位粘结性时候，一般采用无损检测法或者简化计算模型进行测算，保证施工位置的粘结性需要稳定在：抗压强度是抗拉强度的10倍到20倍中间。并且修补材料的拉伸粘结强度数值需要在1/20~1/10之间。
        3.4变形能力
        道面接缝施工需要满足飞机的负载重复作用，此外还需要建立在外部环境、温度周期性变化之上的外部影响。其需要有很好的力学性质，并持久耐用。接缝位置需要建立在满足飞机机动荷载产生的震动与冲击作用之上，松弛瞬间荷载，防治产生裂缝，以弹性模量E来判断，一般机场的混凝土道面模量E大于等于20×103MPa，缝隙位置的变形能力应保持在20×103MPa以上。
        4、机场道面缝隙施工方案
        4.1切缝
        （1）切割时间
        施工单位应当将道面板面的切割时间稳定在产生最大拉应力之前，这样就可预防早期温度收缩和干裂产生的断裂与不必要的道面损伤，需要在混凝土浇筑后5小时到24小时之间，检测设计强度达到5到10Mpa之后才可施工。
        （2）位置选择
        注意板缝之间的连接，并随时根据板面接缝线和份保险的位置纠正走向，需要严格按照工程技术要求施工，避免出现涨缝或者道肩狭窄的问题。
        （3）深度
        深度需要达到板面自身厚度的1/4~1/3之间，深度不应小于6cm。
        （4）扩缝
        需要用3mm、7mm金刚石锯片切割并标记，扩缝宽度为7mm。3mm锯片切割深度的时候，需要将实际深度小于设计深度，这样能有效避免不规则倒角的出现。
        4.2接缝
        （1）传力杆
        为避免出现错台需设置传力杆，传力杆的设计需要拉直抛光。混凝土振捣之后将传力杆穿入其中，一半在混凝土中固定，另一半涂上一层0.5mm~1.5mm厚度的沥青，避免外部传力杆变形。
        （2）拉杆
        拉杆时需要注意避免沥青和脱模材料涂撒。
        （3）涨缝板
        将软质木材放到沥青中浸泡至少24小时，取出埋设，涨缝板需要在混凝土道面之下30mm位置，立模施工。
        （4）填缝
        填缝材料需根据材料价格、施工规范等合理选择，待缝干燥之后方可填缝，。一般以3cm~4cm为最佳，填缝过程需保证缝隙填补完整无空隙，并且避免膨胀溢出，因此需要在夏天填注到与板面齐平、冬天需填注到板面稍低位置。
        4.3灌缝
        灌缝需要在完成以上工作，并施工监理人检查技术过关且道面清理干净之后进行。在灌缝阶段需要将道面车辆、人员清离，避免对灌缝质量产生影响。
        （1）清缝
        工作人员需要将道面缝隙中的杂物清除，以空压机3kg/cm的压力清扫，后续需要用钢丝轮打毛并清除灰浆。
        （2）灌缝
        灌缝过程需要一次灌满，因此需要控制拌合材料的总体量，一般情况下需要在灌缝材料拌匀之后将温度稳定在50摄氏度以内才可施工，一人才做灌缝机，另外一个人需要跟在后面修正，让灌缝材料和混凝土充分混合。灌料的高度需要稳定在2.5cm到3.0cm之间。
        5、施工标准及注意事项
        施工结束后需要由专业人员进行检修，其检验标准为：灌缝料低于道面1mm~3mm；灌缝凝固之后如果出现膨胀，整体膨胀高度不应高于道面2mm；凝固时间需要在一天之内完成；施工道面在投入使用之前不能出现施工裂缝。如果现场存在清扫不干净、标准不过关等问题，需要施工单位整改直到通过检验，而为了避免施工对工作人员身体产生伤害，现场施工应进行防毒培训并做好施工防护，在施工现场需配置灭火材料。
        参考文献
        [1]张志刚,张仁毅,张沛,赵林.可自修复的高延性混凝土(ECC)在机场道面的适用性研究[J/OL].重庆大学学报:1-10[2020-09-25].
        [2]游庆龙,李京洲,罗志刚,赵胜前,马靖莲.飞机轮载作用下机场复合式道面结构力学分析[J].江苏大学学报(自然科学版),2020,41(01):111-117.
        [3]李柱峰,黄志勇,陈搏.基于无损检测技术的机场道面承载能力评价应用[J].科技和产业,2019,19(10):158-162.
        [4]张润峰,戚春香,张献民,高玉换.考虑机场道面结构损伤的传力杆设计修正方法[J].长安大学学报(自然科学版),2019,39(05):28-38.