王欣博
北京新机场建设指挥部 102602
摘要:随着社会经济高速发展,民航事业日益发达,机场使用越来越频密,沥青混合料机场道面很容易出现沥青老化脱落、裂缝等各种早期功能性病害,大大缩短了机场道面使用寿命,直接影响飞机的运行安全,增加机场对道面修补的运营成本,需要采取有效的技术措施做好机场道面的养护工作。本文结合机场道面养护需求,提出采取合适的雾封层技术,不仅能有效解决机场道面上述早期功能性病害与渗水问题,还具备费用低廉、减少FOD的优点,值得深入探讨学习并广泛推广应用。
关键词:雾封层技术;机场道面;养护
随着民航事业高速发展,对机场道面使用提出更高的要求,机场道面的养护环节受到更大的关注与重视,因为其决定这机场道面的使用质量与寿命。机场道面一般采用的是沥青混合料制作,具有摩擦力大、噪音小、后期养护方便等优点。传统的机场道面使用养护模式为“施工-服役-养护”,且一般是“先破坏,后养护”,从短期经济效益角度来看,是能够节省到部分的养护成本费用,但从长远经济效益角度来看,沥青道面在长期使用后必然会出现性能减弱等问题,加上天气、环境及飞机荷载的频繁作用,机场道面很容易出现较严重的病害,使用寿命大大缩减,“先破坏、后养护”的模式不利于机场道面的长期使用。为了解决这一问题,延缓机场道面沥青混合料使用性能衰减趋势,确保整个道面的使用性能与寿命,保障航班飞行舒适性与安全性,提出预防性养护措施——雾封层技术,从而更加主动地养护机场道面,实现机场道面长期可持续使用。
一、雾封层养护技术概述
(一)雾封层道面修复原理
雾封层应用与沥青混合料道面的预防性养护施工过程,普遍应用的有两种模式:再生型雾封层与细粒砂雾封层。再生型雾封层从本质上来讲属于一种还原性的雾封层材料,具有较高的渗透能力,很适合应用于一些已经出现严重老化的道面,其主要工作原理是运用乳化油材料,与原来道面上的沥青混合料充分融合并逐步软化原沥青混合料,实现道面的延性与柔性恢复和提高。细粒砂雾封层是一种先进的雾封层技术,是在传统雾封层技术上不断优化改良,通过向乳化材料加入科学合理比例细粒砂,利用聚合物充分融合,再使用特定高压喷洒装置实现道面均匀喷洒,就能有效改善道面的使用环境,延长道面使用寿命,同时还能提高道面的使用质量,包括抗压性、抗滑性等功能大幅度提升。
(二)雾封层的主要性能分析
从上述修复原理可知,雾封层技术在道面养护施工实践中主要采用乳化沥青及改良型乳化沥青为原料,不仅操作简单,而且价格低廉,具有很强的实践性。近年来,细粒砂雾封层的应用更是受到广泛关注与普及,更加符合机场道面对强度、摩擦系数等性能的需求。主要性能分析为稀释性、固结性与耐久性,这是雾封层材料必备性能,直接决定雾封层技术的实施难易程度以及养护质量。
一是稀释性。由于雾封层材料在拌合过程中很容易出现蒸发问题,导致材料稠度大大增加。为了能够有效提高雾封层材料拌合均匀程度以及降低施工难度,需要进行合理的稀释,稀释过程中需要采取科学的方法判定主材料的水稀释性能,一般采用的施工工艺是蒸发残留法。
二是固结性。沥青混合料道面投入使用后,随着时间的推移会出现裂缝,同时受到荷载的作用,很容易出现局部应力集中过大而沥青混合料脱离等问题,直接影响道面的整体性与功能性。所以,必须保障整个雾封层材料具备较强的固结性能。固结性能的检测可采用湿轮磨耗法。
三是耐久性。决定雾封层使用寿命年限的核心因素就是耐久性,这就需要科学调配细粒砂雾封层原料中的含砂率,以及调控雾封层技术实施时的喷洒量。
其中,含砂率直接影响的是雾封层的抗滑性能,喷洒量则直接影响道面的构造深度及坚固度,在机场道面养护过程中应结合施工现场实际确定最适宜的含砂率和喷洒量,确保雾封层材料取得最佳的耐久性。
二、雾封层技术在机场道面养护过程中的应用策略
因为机场道面的特殊性,对FOD提出更高的要求,在养护过程中不建议采用含有粗集料的封层材料,所以雾封层技术是当前机场道面养护的最佳选择,加上机场航班运行频繁,不适宜做长时间大规模的封闭交通等措施,雾封层技术具有施工工艺简单、工期短等优点,最大限度降低施工对机场正常运行的影响,避免产生不利安全的影响。
(一)雾封层材料的选择
封层材料的质量直接影响机场道面养护的质量,特别是道面摩擦系数指标能否满足。所以在选择封层材料时应充分结合材料的使用性能、机场所在地的外界环境、原沥青道面的结构特性、工程检验标准等因素考虑,选择更适宜的封层材料,与材料间科学配比。
(二)雾封层技术实施
雾封层技术的实施要做好详细的规划,最大限度减少施工对机场运行带来的不利影响,具体应落实三大环节的措施:施工前准备、喷洒作业及施工后检测维护,具体如下:
1、雾封层施工前准备
在机场道面封层技术正式施工前应做好试验,可先在联络道上进行封层施工测试,取得最贴近机场实际的施工经验后,再逐步向滑行道大面积地实施施工。同时,在跑道大面积施工前也应落实施工测试,取跑道中段位置开展测试,取得施工经验后再结合以往工程经验铺开施工。准备阶段需要收集关键数据,包括试验路段道面施工前后摩擦系数指标、封层材料在当前施工环境与气候条件下所需干燥时间、施工材料配比等等。同时还需要做好施工区域的相关设备设施的保护工作,对道面做好彻底的清洁工作,修补一些已见裂缝等等。
2、雾封层喷洒施工
施工过程中应结合不同道面部分的使用现状及飞机载荷实际来决定采取的施工措施,制定按工程量不同及在不停航前提下的分阶段、分区域及分进度施工计划,例如,小工程量的养护,建议可采用人工喷洒涂抹施工方式,一来可以降低整个施工工程的成本,二来可以增加整个施工现场的可控性与灵活度,最大限度降低对机场运行的影响。对于工程量大的养护应调用专业的机器设备进行喷洒,确保整个养护工程施工均匀涂抹,且效率与效果更佳,对于局部机器设备未能触及地方还应配合人工涂抹完善施工效果。在喷洒施工后应留有充足时间让材料渗入道面内部,这段时间应封闭施工区域,直到材料表面干燥后才能恢复道面标志标线,并开放交通。
3、雾封层施工质量检验
在机场道面进行雾封层技术养护后,还应按照相关的规定标准进行质量的检验,包括有摩擦系数、渗水系数、外观鉴定等,确保飞机起降安全。
三、结语
综上所述,采用沥青混合料铺设的机场道面在长期使用中会出现不少病害问题,需要提前落实预防性养护措施。结合机场运营对道面特殊性要求,推荐选用雾封层养护技术,并结合机场所在地区的环境条件、工程检验标准等科学合理选择封层材料,落实施工过程与施工质量检验,确保整个机场道面养护取得最佳效果。
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作者简介:王欣博,男,1979年6月,北京市,就职于北京新机场建设指挥部规划设计部主管