張民翔
大連國際機場股份有限公司 遼寧 大連 116033
跑道道面是機場飛行區(qū)最重要的基礎設施,跑道道面檢測是保護與養(yǎng)護決策過程中的關鍵環(huán)節(jié),其結果與安全性、使用壽命等影響有關。由于東北地區(qū)夏季溫熱多雨、冬季寒冷干燥,此氣候對瀝青跑道道面狀況影響較大[1]。因此,對東北地區(qū)瀝青跑道道面檢測與分析方法進行研究,為保證機場飛行區(qū)運行安全具有重要的意義。
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范中道面損壞狀況調(diào)查的要求,通過目視判別的方法確定道面的損壞類型,并借助簡單的儀器和工具判定損壞位置、損壞類型、損壞程度與損壞量[2]。關于道面損壞狀況的劃分標準如表1所示,重點對機場關注的跑道病害區(qū)域進行專項調(diào)查,道面狀況指數(shù)(PCI)計算結果匯總如表2所示。
表1 道面損壞狀況劃分標準
表2 跑道專項調(diào)查區(qū)域內(nèi)各單元PCI值統(tǒng)計表
圖1 跑道非輪跡帶道面表面返水、集料析出和返水結冰圖
由表1的統(tǒng)計分析結果可以看出:(1)跑道專項調(diào)查區(qū)域道面狀況指數(shù)(PCI)均值為92,該區(qū)域道面整體狀況評定為“優(yōu)”,道面存在的主要損壞為施工橫縫、補丁和開挖補塊、局部小面積輕微輪轍與沉陷;其中,單元編號為5#道面損壞狀況指數(shù)PCI值為84,該區(qū)段道面損壞狀況評定為“良”,其道面存在輕微輪轍。(2)根據(jù)機場管理部門提供的道面日常巡檢資料,跑道非輪跡帶部分區(qū)域道面存在返水、集料析出(即“返堿”現(xiàn)象)以及“返水結冰”情況,如圖1所示。上述情況可能與壓實度不足有關,瀝青面層混合料間孔隙水在凍融循環(huán)作用下抽吸出道面,造成結構層集料析出(即“返堿”現(xiàn)象),在冬季氣溫低于冰點時,道面表面則會出現(xiàn)“返水結冰”現(xiàn)象;瀝青混合料間孔隙水不斷凍融抽吸會導致瀝青膜快速老化、剝落以及結構層內(nèi)部集料缺失、脫空情況,需引起機場管理部門重點關注。
現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定跑道和快速出口滑行道的平整度評價指標應采用波音平整度指數(shù)(BBI)或者國際平整度指數(shù)(IRI);不具備測試條件時,可采用三米直尺法進行評價。其他區(qū)域的平整度應采用三米直尺法進行評價[3]。同時,規(guī)范要求民用機場跑道、滑行道或快速出口滑行道的輪跡帶區(qū)域道面平整度應以調(diào)查區(qū)域內(nèi)IRI的算術平均值進行分段評價,評價標準按照表3執(zhí)行。
表3 道面平整度等級評價標準
跑道中心線兩側3m處2條測線平整度測試結果(IRI值)匯總如表4所示。由于檢測車輛需要一定距離進行加速與減速,因此平整度檢測舍棄了跑道兩端各約100m的數(shù)據(jù)。
表4 跑道兩條測線平整度測試匯總表
由表4的測試結果可以看出:跑道測線1道面IRI均值為2.46m/km,道面平整度評價為“良”;測線2道面IRI均值為2.10m/km,道面平整度評價為“優(yōu)”。綜上所述,跑道輪跡帶區(qū)域內(nèi)道面平整度整體評價為“良”。
現(xiàn)行規(guī)定道面抗滑性能應采用道面摩擦系數(shù)作為評價指標,道面構造深度可作為參考依據(jù)[4]。道面摩擦系數(shù)測試應在標準濕態(tài)條件下進行,實測摩擦系數(shù)應按100m分段平均,取分段平均的最低值作為抗滑性能的評價指標,道面摩擦系數(shù)評價標準如表5所示。
表5 道面摩擦系數(shù)評價標準
跑道道面中心線兩側3m、17m處每百米分段的摩擦系數(shù)平均值匯總如表6所示。由于檢測車輛需要一定距離進行加速或減速,因此,本次抗滑性能檢測4條測線數(shù)據(jù)舍棄了跑道兩端各約300m的數(shù)據(jù)。
表6 跑道測線每100m區(qū)段摩擦系數(shù)統(tǒng)計表
由表6的測試結果可以看出:(1)跑道輪跡帶區(qū)域內(nèi),測線1(3m)百米分段最低平均值為0.53,道面縱向抗滑性能評價為“中”;測線2(3m)百米分段最低平均值為0.45,道面縱向抗滑性能評價為“差”。綜上所述,跑道輪跡帶區(qū)域內(nèi)道面抗滑性能等級總體評價為“差”。(2)跑道非輪跡帶區(qū)域內(nèi),測線3(17m)百米分段最低平均值為0.61,道面縱向抗滑性能評價為“好”;測線4(17m)百米分段最低平均值為0.50,道面縱向抗滑性能評價為“差”。綜上所述,跑道非輪跡帶區(qū)域內(nèi)道面抗滑性能等級總體評價為“差”。(3)測試結果顯示:跑道抗滑性能不足區(qū)域主要集中于主降端飛機接地帶區(qū)域。一方面該區(qū)段道面紋理深度因常年經(jīng)受飛機荷載沖擊與摩擦而不斷下降;另一方面,飛機著陸制動頻繁會使得道面表面膠層不斷加厚,造成道面摩擦系數(shù)降低。鑒于該區(qū)段摩擦系數(shù)已降至《民用機場飛行區(qū)技術標準》規(guī)定的維護規(guī)劃值(0.60)以下,建議機場管理部門盡快對跑道接地帶區(qū)域道面抗滑性能進行相應改善措施(如除膠等),并定期監(jiān)測跑道道面摩擦系數(shù)變化情況。
通過滲水儀在瀝青混凝土道面進行滲水試驗,以每分鐘滲水量(滲水系數(shù))作為評價指標。滲水試驗在評價瀝青混凝土道面施工質(zhì)量、道面結構性能狀況、路面水損壞預防等方面具有重要意義[5]。
沿跑道中心線兩側每隔約200m交替布置試驗斷面,跑道瀝青道面滲水試驗測試結果如表7所示。
表7 跑道瀝青道面滲水試驗結果匯總表
斷面編號 測點編號注 滲水系數(shù)(ml/min)斷面編號測點編號注滲水系數(shù)(ml/min)3m 不滲水8 3m 不滲水6m 不滲水 6m 不滲水9m 223 9m 不滲水18 3m 不滲水9 6m 不滲水9m 不滲水///
由表7的滲水試驗測試結果可知:跑道輪跡帶區(qū)域(跑道中心線兩側3m處)道面抗?jié)B水性總體良好,其90%以上的測點滲水系數(shù)低于100mL/min;非輪跡帶區(qū)域(跑道中心線兩側6、9m處)道面抗?jié)B水性總體相對較差,不足70%的測點滲水系數(shù)低于100mL/min。
根據(jù)對機場瀝青跑道道面損壞狀況調(diào)查、平整度檢測、抗滑性能檢測、瀝青道面滲水試驗的檢測結果,得出以下主要結論和針對性的建議。
根據(jù)現(xiàn)場道面檢測結果,機場瀝青跑道道面總體狀況評定結論如下:(1)跑道道面整體狀況評定為“優(yōu)”,部分區(qū)域瀝青道面存在返水、集料析出(即“返堿”現(xiàn)象)以及“返水結冰”情況。(2)跑道輪跡帶區(qū)域內(nèi)道面平整度整體評價為“良”。(3)跑道輪跡帶、非輪跡帶區(qū)域道面抗滑性能等級總體評價均為“差”,跑道抗滑性能不足區(qū)域主要集中于跑道主降端飛機接地帶區(qū)域。(4)跑道輪跡帶區(qū)域瀝青道面抗?jié)B水性總體良好,非輪跡帶區(qū)域道面抗?jié)B水性總體相對較差。
基于瀝青跑道道面檢測與分析結果,提出如下針對性建議:(1)擇機對跑道表面進行預防性養(yǎng)護,并優(yōu)先對非輪跡帶區(qū)域道面進行霧封層養(yǎng)護;(2)及時對跑道接地帶區(qū)域道面抗滑性能進行相應改善措施(如除膠等),并定期監(jiān)測跑道道面摩擦系數(shù)變化情況。