一、引言
在現(xiàn)代航空運(yùn)輸體系中,機(jī)場道面作為飛機(jī)起降與滑行的核心基礎(chǔ)設(shè)施,其狀態(tài)直接關(guān)系到飛行安全與機(jī)場運(yùn)營效率。國內(nèi)機(jī)場道面長期經(jīng)受飛機(jī)重載沖擊、復(fù)雜氣象條件侵蝕以及高頻次交通荷載作用,各類病害層出不窮。這些病害極大地縮短了道面的使用壽命,給飛機(jī)起降帶來了潛在風(fēng)險。
常見的薄層病害包含麻面、起皮、起砂等,主要由混凝土碳化、凍融循環(huán)、機(jī)械磨損以及化學(xué)侵蝕等因素引發(fā);裂縫病害分為淺表層(深度 1 - 5cm)和深層,飛機(jī)重載起降、地基支撐能力改變以及自然因素是主要成因;深層病害涵蓋道面斷板、掉邊掉角等,與基層施工質(zhì)量、地質(zhì)條件變化密切相關(guān)。
在機(jī)場運(yùn)營中,停航進(jìn)行道面維修會對航班運(yùn)行造成嚴(yán)重影響,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。因此,在不停航的前提下,準(zhǔn)確識別病害類型,深入剖析病害成因,并制定科學(xué)有效的搶修策略,對于保障機(jī)場的安全與高效運(yùn)營意義重大。后續(xù)將圍繞這些病害的具體情況展開深入探討。

1. 薄層病害
1.1 病害表征
1.1.1 麻面現(xiàn)象:道面表層呈現(xiàn)出無數(shù)細(xì)小的凹坑,類似麻臉的外觀,這些凹坑會破壞道面的平整度,影響飛機(jī)輪胎與道面的接觸狀態(tài),降低摩擦力。
1.1.2 起皮問題:道面表層的混凝土出現(xiàn)片狀脫落,就像皮膚起皮一樣,起皮后的區(qū)域結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降,容易進(jìn)一步惡化。
1.1.3 起砂情況:道面表面的砂粒開始松動、脫落,在飛機(jī)起降過程中,砂?赡鼙痪砣腼w機(jī)發(fā)動機(jī),造成嚴(yán)重安全隱患。
1.1.4 脫殼現(xiàn)象:道面混凝土的表層與內(nèi)部結(jié)構(gòu)分離,形成空鼓的狀態(tài),在外力作用下,很容易破裂。
1.1.5 微小裂縫:道面表面出現(xiàn)細(xì)微的裂縫,寬度一般較窄,但數(shù)量較多,這些裂縫會隨著時間和荷載作用逐漸擴(kuò)展。
1.1.6 露筋問題:由于混凝土保護(hù)層破壞,內(nèi)部的鋼筋暴露在外面,鋼筋容易生銹,從而降低道面的承載能力。

1.2 成因分析
1.2.1 混凝土碳化:在大氣環(huán)境中,混凝土中的氫氧化鈣與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成碳酸鈣,導(dǎo)致混凝土堿性降低,鋼筋鈍化膜破壞,進(jìn)而引發(fā)鋼筋銹蝕,造成混凝土表面起皮、露筋等病害。
1.2.2 凍融循環(huán)破壞:在寒冷地區(qū),道面混凝土孔隙中的水分在低溫下結(jié)冰膨脹,融化時體積收縮,反復(fù)的凍融循環(huán)作用使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫,并逐漸擴(kuò)展至表面,形成麻面、起砂等病害。
1.2.3 機(jī)械磨損:飛機(jī)起降過程中,輪胎與道面的高頻次摩擦,導(dǎo)致道面表層材料逐漸磨損,降低了道面的抗滑性能和結(jié)構(gòu)完整性。
1.2.4 化學(xué)物質(zhì)侵蝕:道面表面殘留的燃油、除冰液等化學(xué)物質(zhì),與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng),破壞了混凝土的微觀結(jié)構(gòu),加劇了薄層病害的發(fā)展。

2. 裂縫病害
2.1 病害分類
2.1.1 淺表層裂縫:深度一般在 1 - 5cm 之間,多出現(xiàn)于道面表層,雖然深度較淺,但如果不及時處理,會逐漸向深層發(fā)展。
2.1.2 深層裂縫:可能貫穿整個道面板,將其裂分成多塊,嚴(yán)重破壞道面的結(jié)構(gòu)整體性,對飛機(jī)起降安全威脅極大。

2.2 成因探究
2.2.1 飛機(jī)重載起降:隨著現(xiàn)代飛機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,飛機(jī)的質(zhì)量與尺寸顯著增加,其輪載質(zhì)量遠(yuǎn)超道面設(shè)計承載力。在飛機(jī)起降過程中,巨大的集中荷載在道面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力分布,當(dāng)局部區(qū)域應(yīng)力超過道面材料的極限強(qiáng)度時,便會引發(fā)裂縫。
2.2.2 地基支撐能力變化:機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施使用年限的增長以及客運(yùn)量的持續(xù)攀升,導(dǎo)致地基支撐能力逐漸減弱。地基沉降的不均勻性改變了道面的支撐條件,使道面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力,從而引發(fā)裂縫。
2.2.3 自然因素影響:長期的惡劣天氣條件,如強(qiáng)風(fēng)、暴雨、暴曬等,以及凍融循環(huán)作用,對道面結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重破壞。在高寒地區(qū),凍融循環(huán)尤為顯著,水在結(jié)冰與融化過程中的體積變化,對道面內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生周期性的膨脹與收縮應(yīng)力,經(jīng)過多次循環(huán)作用,導(dǎo)致道面材料疲勞損傷,最終形成裂縫。裂縫的存在不僅降低了道面的整體抗壓強(qiáng)度,還為水分滲入道面基層提供了通道,進(jìn)一步加劇了病害的發(fā)展。

3. 深層病害
3.1 病害表現(xiàn)
3.1.1 道面斷板:道面板出現(xiàn)橫向或縱向的斷裂,使道面失去連續(xù)性,無法有效承受飛機(jī)荷載。
3.1.2 掉邊、掉角:道面板的邊緣或角落部分出現(xiàn)破損、脫落,影響道面的外觀和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
3.1.3 板塊斷裂:道面板在多個部位出現(xiàn)斷裂,將道面板分割成多個小塊,嚴(yán)重影響道面的使用功能。
3.1.4 局部破損:道面局部區(qū)域出現(xiàn)較大面積的破損,可能是由于局部荷載過大或施工質(zhì)量缺陷等原因造成的。

3.2 形成機(jī)制
3.2.1 基層施工質(zhì)量問題:在道面施工過程中,如果基層處理不當(dāng),如壓實(shí)度不足、材料級配不合理或使用了質(zhì)量不合格的材料,在飛機(jī)長期重載作用下,基層容易出現(xiàn)變形、破壞,進(jìn)而引發(fā)道面的深層病害。
3.2.2 地質(zhì)條件變化:地質(zhì)條件的變化,如地下水位的波動、地基土的流變特性以及地震等自然災(zāi)害,均可能導(dǎo)致道面基層的不均勻沉降,使道面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生過大的應(yīng)力,從而引發(fā)裂縫、斷板等深層病害。

1. 薄層病害搶修思路
對于薄層病害,首要目標(biāo)是恢復(fù)道面的表面平整度和抗滑性能,同時增強(qiáng)道面表層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,防止病害進(jìn)一步發(fā)展。在不停航施工的要求下,需要選擇固化速度快、粘結(jié)性強(qiáng)且能在短時間內(nèi)達(dá)到較高強(qiáng)度的材料,確保在施工完成后能盡快恢復(fù)道面的正常使用。施工過程中,要合理安排施工時間,利用航班起降間隙進(jìn)行作業(yè),并采用高效的施工設(shè)備和工藝,確保對病害區(qū)域進(jìn)行徹底清理,保證修補(bǔ)材料能夠牢固附著,盡量縮短施工對機(jī)場運(yùn)營的影響時間。

2. 裂縫病害搶修思路
針對裂縫病害,重點(diǎn)在于阻止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展,防止水分滲入道面基層,同時恢復(fù)道面的結(jié)構(gòu)完整性。在不停航的前提下,采用的灌縫材料應(yīng)具有高粘結(jié)強(qiáng)度、良好柔韌性和耐候性,能夠適應(yīng)道面在不同環(huán)境條件下的伸縮變形,并且固化速度快,滿足快速恢復(fù)交通的需求。施工時,要提前與機(jī)場塔臺溝通協(xié)調(diào),根據(jù)航班起降計劃,在保證安全的情況下,對裂縫進(jìn)行嚴(yán)格的清理和預(yù)處理,確保灌縫材料能夠充分填充裂縫,形成有效的密封。施工過程中,要設(shè)置明顯的警示標(biāo)識,避免施工區(qū)域?qū)︼w機(jī)運(yùn)行造成干擾。

3. 深層病害搶修思路
深層病害嚴(yán)重威脅道面的結(jié)構(gòu)安全,搶修的關(guān)鍵在于快速恢復(fù)道面的承載能力,保證飛機(jī)能夠安全起降。在不停航施工時,需要使用強(qiáng)度高、固化速度極快、能夠與道面原有結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合的材料。施工前,要對病害區(qū)域進(jìn)行全面、細(xì)致的評估,制定詳細(xì)的施工方案,盡量減少施工對機(jī)場正常運(yùn)營的影響。施工過程中,合理安排施工順序,先對影響飛機(jī)運(yùn)行安全的關(guān)鍵部位進(jìn)行搶修,采用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備,對基層進(jìn)行修復(fù)和加固,確保整個道面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時,要與機(jī)場各部門密切配合,實(shí)時監(jiān)控施工進(jìn)度和質(zhì)量,保證施工期間機(jī)場的正常運(yùn)營。

4. 針對性材料及技術(shù)在病害搶修中的應(yīng)用
MMA聚合物薄層修補(bǔ)料解決薄層病害


雙組份灌縫膠解決裂縫病害
雙組份灌縫膠完全符合裂縫病害的搶修要求。該材料通常由 A、B 兩組份組成,施工時需按特定比例混合調(diào)配。其具有優(yōu)異的粘結(jié)性能,能夠與水泥路面、瀝青路面等多種基面牢固粘結(jié)。在施工前,需對道面裂縫進(jìn)行嚴(yán)格清理,確保路面干凈、無明顯積水,裂縫壁不松散、無啃邊等缺陷。施工過程中,將混合好的灌縫膠用灰刀或擠膠槍填入縫內(nèi),壓實(shí)填滿后用刮板刮平。對于常規(guī)路面,灌膠深度一般不低于 1cm;對于橋梁伸縮縫,灌膠深度根據(jù)伸縮縫寬度而定,一般建議為伸縮縫寬度的三分之一以上。這樣能夠保證膠體在密封縫隙的同時,有效承受路面荷載產(chǎn)生的拉伸力,保持長時間不與裂縫脫離。雙組份灌縫膠具有良好的耐候性和柔韌性,能夠適應(yīng)道面在不同溫度和濕度條件下的伸縮變形,有效防止水分滲入裂縫,避免因凍融循環(huán)導(dǎo)致的裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。

以 佰思特KG166 - 硅酮灌縫膠為例,作為一種典型的雙組份灌縫膠,其在低溫和常溫狀態(tài)下均能快速固化,表干時間短。在眾多基材上無需底涂劑,不受地域、氣候等因素制約,極大地提高了施工效率,滿足了機(jī)場道面灌縫工程的特殊需求。其在室外環(huán)境中能夠快速固化的特點(diǎn),對于需要盡快恢復(fù)交通的機(jī)場道面工程尤為重要,可在短時間內(nèi)完成灌縫施工,開放交通,減少對機(jī)場運(yùn)營的干擾。

MMA聚合物快速搶修料解決深層病害
MMA 聚合物快速搶修料專為深層病害搶修而設(shè)計。該材料由 MMA 樹脂、纖維、高強(qiáng)骨料及多種添加劑等 30 多種有機(jī)無機(jī)材料組成。具有抗折強(qiáng)度高、力學(xué)性能、粘結(jié)性能與耐久性能優(yōu)良的特點(diǎn)。其無收縮、抗凍融,能夠適應(yīng)我國各地機(jī)場的復(fù)雜氣候條件,尤其在極端低溫條件下仍能實(shí)現(xiàn)快速搶通。該材料適用于機(jī)場道面的斷板、掉邊、掉角、板塊斷裂、局部破損等深層病害情況,以及橋梁伸縮縫、公路交通、橋梁、工業(yè)地坪及停車場等混凝土表面的病害修補(bǔ)。在需要快速開放交通的破損區(qū)域,MMA 聚合物快速搶修料具有顯著優(yōu)勢。作為 AB 雙組分預(yù)拌產(chǎn)品,無需配備其他輔料,施工工藝簡單,操作方便,四季皆可應(yīng)用。在冬季 -50℃的嚴(yán)寒條件下也能快速凝固,大大縮短了封閉現(xiàn)場的時間,使冬季嚴(yán)寒極端氣溫條件下不停航施工成為可能。其固化速度快,夏季 20 分鐘、冬季 1 小時內(nèi)即可固化,小包裝桶內(nèi)配備操作工具,無需專業(yè)設(shè)備拌和。



四、結(jié)語
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