机场跑道道面混凝土施工技术研究

发表时间:2021/5/28   来源:《工程建设标准化》2021年2期   作者:李少奇
[导读] 机场道面是指在天然土基和水泥稳定基层顶面用筑路材料
        李少奇
        中铁十二局集团第一工程有限公司 陕西省 西安市710038

        摘要:机场道面是指在天然土基和水泥稳定基层顶面用筑路材料铺筑的一层混凝土结构物,是供飞机起飞、着陆、滑行及维修、停放的坪道,如跑道、滑行道、客机坪、维修坪、货机坪、停机坪等。机场道面主要考虑飞机降落时的冲击和运行时的重载,因此机场道面主要用强度比较高的干硬性水泥混凝土铺筑。
    关键词:机场跑道;道面混凝土;施工技术
1、机场跑道道面混凝土要求
        道面应具有一定的强度、平坦度、粗糙度和稳定性,保证飞机起降的安全。
1.1强度
        道面的整体结构应具有对于变形的抵抗能力和抗弯、抗压及抗磨耗的能力。飞机场道面的结构强度要求与飞机轮胎压力及荷载特性有关。根据飞机施加于道面的轮胎压力及荷载特性的不同,对道面强度的要求也各不相同。一般分为关键地区、非关键地区和过渡地区。关键地区的强度按设计起飞全重或最大起飞全重考虑;非关键地区及过渡地区根据所在部位的不同,按关键地区强度的90%左右考虑。
1.2平坦度
        道面应坚实平整。道面凹凸不平 会引起:机翼和机身结构的疲劳破损;起落架受振和增加有效荷载;影响驾驶员的正常操作;乘客感到不舒适。道面平坦度不良会引起对飞机的动力反应(动力反应发生于飞机轮胎通过波长等于道面不平整波长时,波长和飞机运行速度有关,一般为40-70米)。
1.3粗糙度
        它影响飞机轮胎对道面的附着力,此力随运动速度的增加而减少。特别是湿道面,由于轮胎和道面接触处水的润滑作用,道面摩阻力将显著降低。因此,道面要有一定的粗糙度以保证飞机着陆后能在跑道范围内刹车停止。当道面粗糙度达不到要求时,可采用刻槽(见彩图、)的办法改善。
1.4横坡
        保证道面排水的主要措施。如道面排水不畅,致使积水水膜深达5毫米左右时,水层对高速运动的飞机产生阻力。阻力的垂直分力逐渐地举起轮胎,使飞机与道面完全脱离而形成"飘滑"。此时飞机因失去控制极易造成事故。因此要求道面具有1~2%的横坡,以保证径流通畅。
1.5稳定性
        道面在设计使用年限内,应具有较好的水稳定性和热稳定性,在各种气候和水文条件下具有足够的强度。此外,道面还应具有能承受高速喷气流的稳定性和不受燃油等溶剂侵蚀的性能。
1.6洁净
        道面应洁净,无砂石等松散物;松散物吸入发动机会造成事故。跑道上的橡胶轮迹也严重影响道面的摩阻力。
2、机场跑道道面混凝土施工技术
2.1场场道滑模施工的质量控制要点
        目前国内外滑模摊铺施工主要分为滑模摊铺和立模摊铺两种,滑模方式是指不支设模板,通过支设高度基准线,采用定型模板直接滑出设计要求的混凝土板,立模摊铺是在支设的混凝土模板上进行摊铺机行走,完成混凝土振捣和挤压成型,因在于国内机场道面混凝土配比很难满足滑模摊铺所需要的技术要求,所以国内机场均使用立模摊铺技术,即通过滑模摊铺机在支设完成的混凝土侧面模板上行走进行振捣挤压,以避免因为混凝土配比设计以及施工不可控因素导致滑模溜肩、塌边、麻面等现象,新机场建设也是采用立模摊铺的方法,这种方法需要着重控制以下几个工序。
2.2计量板高度
        计量板能够保证挤压成型的底模前不缺料、淤料,过高易引起密实困难,出现平整度等问题,太低则容易出现表面质量问题,路面纹理较差,其高度宜为松铺系数与道面高度之积,新拌混凝土盖过振捣棒5-10cm为宜。

机械振动仓内的混凝土数量由计量板控制,是滑模摊铺的关键工序,计量板过低放入混凝土料少,料位低于振动棒高度时会导致振动棒空载,计量板过高导致料位过高易引起底部气泡在上升排放过程中由于路程太长被滞留、挤压在混凝土板内,影响混凝土密实度,尤其是在振动仓较短、料位高、在摊铺速度快时,临近表面的气泡在挤压模板过后,气泡压应力释放造成隆起现象,严重影响道面平整度。
2.3材料配比
结合实验适配科学配比,综合比较设计方案获得混凝土配合比方案。材料配比要求结合水灰比和强度关系曲线计算确定,道面面层强度标准以28d,龄期抗折强度为主。施工时比较与混凝土设计强度比较,施工配合比适配强度增加1.15倍。水泥使用量、水灰比、砂率确定后,砂石使用量利用绝对体积法计算,确定混凝土配合比。
2.4混合料运输
混凝土运输路线以平整为主,减少颠簸。运输时,如果发生离析则要在摊铺前重新拌匀混凝土。科学设计混凝土运输方案,确保搅拌、运输、施工尽灭配合。铺筑过程中,管理人员做好现场监督指导,模板、传力杆支架、边角等防止碰撞。运输过程中防止漏浆、撒料,及时清理车辆粘浆、剩余料。
2.5模板与钢筋施工
        首先,检查模板质量、尺寸、角度,偏差保持在5mm左右,一旦超出偏差则需立即更正。其次,根据施工方案逐条支立模板,由中间开始确定位置与高程,用对角拉线的方法审核各角点。模板支撑时做好标志,防止由于外部影响造成模板不稳定。再次,结合测量点复测各角高程用水平仪测量,测量时若发生变形做好调整,立模偏差保持在2mm,角点偏差保持在5mm。最后,混凝土浇筑前在模板内涂刷隔离剂。同时,保证基层模板润湿,混凝土不可过于干燥,减少模板对混凝土水分的吸收。
2.6滑模摊铺机的振捣与行进
        由于高频振捣激荡力较大,能够保证边部振捣充分,密实性好,避免人工振捣不足对混凝土质量的影响。施工过程中振捣棒的振动频率、摊铺速度应与摊铺机前混合料工作性能相匹配,当混合料含水较高时,应当降低振捣频率,提高摊铺速度,防止过振形成表面厚砂浆层,缺少粗骨料骨架的嵌挤力,当混合料过干时,应当加大振捣频率,减小摊铺速度,防止欠振造成的不密实、麻面,严重影响平整度。随着摊铺机行进,振捣后的混凝土进入成型模板进行挤压,摊铺机的挤压底板仰角要根据摊铺路段的纵坡大小进行调整。上坡摊铺仰角小,下坡仰角大,保证混凝土受到足够的挤压力。其次,挤压模板由于静止压力容易造成对道面平整度有较大影响的静压槽,所以摊铺机行进过程中应需保证供料连续,尽量避免停歇,如必要停歇需抬高滑模摊铺机降低质量影响。
2.7做面
使用木抹或铁抹工具抹面,至少抹面3遍。第一遍抹面主要是让表面保持平整,露出的石子压下去,泛浆均匀的分布在混凝土表面。当混凝土泌水后准备第二遍抹面,该环节要赶出表面泌水、挤出气泡。第三遍利用铁抹工具把石子、砂子压入板面,消除沙眼与板面残留的不平整迹象。做面时使用铝合金支持检测表面平整度,直到符合标准要求。做面完成后,混凝土终凝前进行拉毛,纹理深度符合要求。
2.8养护
混凝土养护是混凝土施工最后一项内容,也是重要环节,关系着施工效果。因此,单位给予高度重视做好养护工作从而确保道面有效应用。在混凝土表面浇水保持湿润或铺盖土工布避免温差过大。养护工作在浇筑后15-18h开始,如果室外温度过高可提前养护。养护时间不少于14天,如果采用特种水泥的混凝土道面,要求工作人员掌握特种混凝土养护要求后展开养护工作。
2.9道面平整度
        平整度是民航场道混凝土道面的重要的质量指标,在平整度对比方面,各选取35组滑模摊铺和人工施工混凝土板进行平整度测试,采用同种类混凝土配比和纹理深度施工、检测方法,滑模施工曲线对比传统的人工施工的曲线更加趋近于设计要求,并且滑模施工曲线在0.6mm的标准线上的纵向波动幅度明显小于人工施工曲线,证明滑模施工的纹理深度合格率与均匀程度均优于人工施工。
3、结束语
        机场道面作为施工主要内容关系着工程质量效果和飞机启停安全。因此,机场道面混凝土施工过程中需要我们给予高度重视,制定科学有效的施工方案,避免施工裂缝、蜂窝、麻面等问题出现。鉴于此,文章就机场道面混凝土施工措施进行简要分析。
参考文献:
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[2]移动飞机荷载作用下滑行道桥的动力响应分析[J].孙荣梅,张献民.石家庄铁道学院学报(自然科学版).2008(04)
[3]浦东机场滑行道桥设计技术[J].袁慧芳.城市道桥与防洪. 2017(02)
[4]湖南某机场滑行道道面轮辙病害成因及处治[J].甘先永,唐曦.公路与汽运.2015(03)
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