閱讀 5593 次 機場跑道瀝青混凝土道面質量通病及處理方案
機場跑道瀝青混凝土道面質量通病及處理方案
倪偉偉
中國鐵建國際集團有限公司
一、羅安達新國際機場工程簡介
安哥拉首都新國際機場位于羅安達,是安哥拉國家戰后重建的重點工程,也是非洲西海岸第一大國際機場,占地面積17平方公里,設計有3800米的主跑道及3000米的副跑道各一條,建成后可滿足波音747、空客A380等大型客機起降,航站樓總建筑面積約168000m2。飛行區建設兩條間距約2Km平行跑道,每條跑道均建設平行滑行道及多條長度不等的垂直聯絡道和雙向I類目視助航燈光系統;航站區主要建設5萬平方米的航站樓、總統專機樓、站坪及相應的辦公設施等;并同步建設航管、導航、通信、氣象、供油、消防等設施及場內的供電、供水、排污等公用設施。
自2005年8月份正式開工以來,羅安達機場項目原材料匱乏、設備缺乏(沒有瀝青拌合站以及瀝青攤鋪機)、邊設計邊施工等困難,為后續施工增加了諸多障礙。
二、瀝青混凝土材料要求及技術指標
瀝青混凝土所用材料及瀝青混合料技術指標可參照《民用機場瀝青混凝土道面設計規范》(MH5010-1999)要求。
1、瀝青
瀝青道面所采用的瀝青標號,根據機場所在的地理位置和氣候條件按照表1選用。
各氣候分區選用的瀝青標號 表1
氣候分區 |
年最低月平均氣溫 |
機場道面石油瀝青 |
重交通道路石油瀝青 |
寒區 |
<-10 |
AB-90 AB-110 AB-130 |
AH-90 AH-110 AH-130 |
溫區 |
-10~0 |
AB-70 AB-90 |
AH-70 AH-90 |
熱區 |
>0 |
AB-50 AB-70 |
AH-50 AH-70 |
根據羅安達地區氣候資料,其年平均最低月平均氣溫〉0,屬于熱區,選用AH-70,其技術指標(其中含蠟量指標參考AB-70選用)見表2。改性瀝青技術要求滿足表3的要求。
道路石油瀝青(AH-70)技術要求 表2
試 驗 項 目 |
AH-70 |
|
針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm) |
60-80 |
|
延度(5cm/min,15℃)不小于(cm) |
100 |
|
延度(10℃),不小于(cm) |
15 |
|
軟化點(環球法)不小于(℃) |
46 |
|
閃點(COC),不小于(℃) |
260 |
|
含蠟量(蒸餾法)不大于(%) |
2 |
|
密度(15℃,cm3) |
實測 |
|
溶解度(三氯乙烯)不小于(%) |
99.5 |
|
薄膜加熱試驗(163℃,5h) |
質量損失 不大于(%) |
0.8 |
殘留針入度比 不小于(%) |
61 |
|
殘留延度(15℃)不小于(%) |
15 |
|
殘留延度(10℃)不小于(cm) |
6 |
改性瀝青技術要求 表3
技術指標 |
熱塑性橡膠類 |
橡膠類 |
熱塑性樹脂類 |
||||||||
針入度(25℃,100g,5s)大于(0.1mm) |
100 |
80 |
60 |
40 |
100 |
80 |
60 |
80 |
60 |
40 |
|
軟化點(環球法)大于(℃) |
45 |
50 |
55 |
60 |
45 |
48 |
52 |
50 |
55 |
60 |
|
延度(10℃),5cm/min 大于(cm) |
40 |
40 |
20 |
||||||||
當量軟化點T800 大于(℃) |
44 |
46 |
48 |
50 |
43 |
44 |
45 |
46 |
48 |
50 |
|
當量脆點T1.2大于(℃) |
-16 |
-13 |
-10 |
-8 |
-16 |
-13 |
-10 |
-13 |
-10 |
-8 |
|
閃點大于(℃) |
250 |
250 |
250 |
||||||||
離析實驗 |
軟化點差≤2℃ |
- |
無明顯析出凝聚 |
||||||||
彈性回復15℃大于(%) |
50 |
55 |
60 |
65 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
薄膜加熱試驗(163℃,5h) |
質量損失小于(%) |
1 |
1 |
1 |
|||||||
針入度比大于(%) |
50 |
55 |
60 |
65 |
50 |
55 |
60 |
50 |
55 |
60 |
|
延度(10℃),5cm/min大于(cm) |
30 |
20 |
10 |
||||||||
粘度60℃大于(Pa.s) |
200 |
400 |
600 |
800 |
200 |
300 |
400 |
400 |
600 |
800 |
|
密度25℃ (g/cm3) |
實測 |
實測 |
實測 |
三、機場跑道施工中存在的問題、原因分析及處理方案
1、機場跑道道面麻面:
道面礦料局部散失而出現的粗細不均的小麻點,并有滲水現象,叫做麻面,長期麻面會導致雨水滲入并對基層結構或土基造成破壞,造成麻面的原因有:
(1)在分層鋪筑法施工中面層混合料油石比過小,造成骨料無粘結能力產生局部脫落;
(2)運輸過程中混合料離析或拌合不均勻等均會造成麻面現象出現。
處理方案:大面積麻面采用瀝青罩面,均勻撒布一層瀝青,然后均勻撒布3-5mm嵌縫料,再用壓路機碾壓;麻面輕微且面積較小時,先將道面清理干凈,再薄噴或涂刷一層瀝青,隨機均勻撒布嵌縫料,整平碾壓成型即可。施工時及時采用人工補小料,避免此類現象的發生。
2、機場跑道道面裂縫:
瀝青混凝土道面的裂縫可分為橫裂、縱裂、網狀裂及龜裂等幾種形式,本文僅對道面縱向及橫向裂縫做簡單分析。造成橫、縱向裂縫的原因主要有以下幾種:
(1)基層分幅施工時接縫未按要求嚴格執行或基層裂縫尚未穩定時鋪筑道面瀝青混凝土,導致基層收縮性超過瀝青混凝土面層韌性時,會產生橫向或縱向裂縫;
(2)當基層厚度不足、含水量大或瀝青混合料含油量過高時亦會產生上述裂縫;
(3)受溫度差影響或基層干縮、凍縮均會引起道面裂縫。
處理方案:因基層干縮、凍縮產生的裂縫,縫寬在10mm以內時可用熱瀝青灌縫。縫寬大于10mm時可采用瀝青砂或細粒式瀝青混凝土補縫。因基層或土基層強度不足引起的裂縫,應先處理基層或土基層,然后修復道面瀝青混凝土層。輕微的裂縫可采用涂刷熱瀝青的方法封面,以防持續滲水導致破損面積擴大。
3、機場跑道道面泛油及光面:
在熱帶氣候氣溫較高時,道面的瀝青上泛至表面,形成局部油層即為泛油,或由于飛機輪胎作用,導致礦料磨光,形成局部磨阻值較小的光面。這種病害會造成瀝青混凝土局部瀝青含量較高,減小了路面摩擦,降低了道面抗滑能力,影響飛機起降安全。造成泛油、光面的原因是瀝青混合料中油石比過大、礦料用量不足或礦料粒徑過細,不耐磨耗,瀝青稠度過低。
處理方案:根據泛油程度不同,在高溫季節撒鋪不同規格和數量的礦料,撒鋪時應掌握先粗后細、少撒、勤撒的原則。泛油輕微之處可薄撒一層石屑或粗砂,并碾壓穩定;泛油嚴重的地方,按其程度不同選用不同規格的石料,并用“撒料碾壓,強加骨材”的方法處理。發現此類情況及時對原材料進行篩分試驗,保證材料級配符合要求。
4、機場跑道道面脫皮
瀝青混合料道面出現成片脫落的現象稱為脫皮。這種病害在飛機的反復碾壓下,面層逐漸松散脫落,形成坑槽,嚴重損壞道面且影響使用功能。形成脫皮的原因是:上下層間有浮土、雜物或因潮濕而形成分隔層,表層即成為一個較薄的獨立層,上層被飛機輪胎粘走,就形成脫皮。此外,上層瀝青稠度大以及表面處治層與基層結合不好都會引起脫皮現象發生。
處理方案:先將脫皮之處清理干凈,切割機切齊修補面,仔細澆撒粘層油,然后再用瀝青混合料修補即可。
5、機場跑道道面坑槽:
道面小面積破壞后,未能及時處理,逐漸擴大而形成的坑槽。這種通病不僅破壞道面平整度,影響飛機起降安全及舒適性,而且處理不及時會擴大破壞面積或對基層穩定性造成破壞。
處理方案,基層完好,僅面層有坑槽時,清理干凈補做面層;因基層的原因導致道面出現坑槽,先處理基層,再補做面層。
6、機場道面堿集料反應的形成和對機場道面的危害:
堿-硅酸反應是混凝土粗集料中含有非晶質的活性二氧化硅(SiO2),水泥中存在的堿性氧化物(Na2O、K2O)或可以由其它途徑得到堿(堿含量大于0.6%),在潮濕的環境中水泥漿中的堿性氧化物水解后生成的氫氧化鈉、氫氧化鉀與集料中的活性二氧化硅反應,在集料表面生成堿-硅酸凝膠體,這種膠體物質遇水膨脹后引起混凝土破壞;堿集料反應的機場道面有以下特征:堿-碳酸反應表現為混凝土集料的周圍和縫隙間有硅酸凝膠存在或滲出;堿-碳酸鹽反應表現為有白色的碳酸鈣和碳酸鈉析出。道面的外觀表現為道面表面出現樹枝狀、網狀裂縫,在集料處膨脹、開裂。盡管這些裂縫并不會使道面完全破壞,卻降低了機場道面的其它使用功能、降低道面的服務水平,加速道面破壞,縮短道面的使用壽命。
處理方法:當砂石料之中都含有相應的堿活性成分,并且要將這類材料在特殊的環境條件下進行使用,那么就必須要對混凝土本身所呈現出來的堿含量進行控制,每m3混凝土之中所含有的堿量,不能夠超出3Kg范圍內。如果說發現其中的堿含量超出了要求的水平,那么就必須要通過低堿水泥來進行混合,并且還必須要針對堿集料進行相應的反應測試,最大限度的保證混凝土不會出現堿集料反應的可能性,這是確保機場道面性能正常的一個關鍵所在。
四、機場建設所取得的經濟及社會效益
羅安達新機場項目自正式開工建設以來,我單位一直圍繞“質量第一”、“安全第一”的原則開展各項施工任務,雖然工期緊張,但對質量通病的整治始終按照論證后的處理方案嚴格組織施工,確保施工質量的前提下避免了大面積處理的情況發生,嚴格控制成本管理。
此外,由于瀝青混凝土質量通病整治工程量較小、周期短、成本節約等有利因素,該項目較安哥拉民航局制定的一期飛行區工程各項施工任務,工期目標逐漸提前,受到安哥拉政府及民航局官員的高度贊賞,為我單位今后在安哥拉民航工程市場的發展奠定了堅實的基礎。
五、結束語
通過對上述機場跑道瀝青混凝土道面施工中經常出現的質量通病及處理方案的分析,但愿能為施工技術人員解決工程實際問題提供技術支持。此瀝青混凝土道面施工較鋼筋混凝土道面施工,有施工周期短、工程量小、成本控制簡單等一系列優點,使得此項目完全滿足業主單位安哥拉交通部制定的工期目標任務,也常常被安哥拉其他地區及非洲其他國家機場建設中所采用。
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡工程項目投資中心:劉紅娟 尹維維 編輯 劉真 文徑 審核)
上一篇: 止水螺桿的質量控制 |
下一篇: 新趙家壩隧道巖溶地下水整治方案探討 |