馮磊

(青島國際機(jī)場集團(tuán)有限公司場道勤務(wù)部，山東 青島 266108)

0 引言

青島流亭國際機(jī)場是山東省規(guī)模最大、設(shè)施齊全，生產(chǎn)運(yùn)輸最繁忙的民用機(jī)場，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)、政治和社會地位。近年來，青島流亭國際機(jī)場運(yùn)輸生產(chǎn)飛速發(fā)展，在旅客吞吐量與貨郵吞吐量方面實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長。隨著航空交通量的不斷增長，飛機(jī)起降架次和寬體飛機(jī)數(shù)量增多，對機(jī)場道面使用性能提出了較高的要求。然而，跑道道面加鋪瀝青混凝土以來，部分區(qū)域損壞比較嚴(yán)重，其使用性能復(fù)雜多變，為準(zhǔn)確掌握道面瀝青混合料加鋪層性能狀況，切實(shí)把握道面性能衰減趨勢，制定科學(xué)的管理和維護(hù)對策，提高道面服務(wù)水平，有必要對面層瀝青混合料路用性能進(jìn)行評價。

1 評價技術(shù)方案

為反映使用道面瀝青混合料性能，按照《民用機(jī)場道面評價管理技術(shù)規(guī)范》（MH/T5024-2009）中評價技術(shù)方法，對跑道道面瀝青混合料的物理參數(shù)、瀝青含量與油石比、礦料級配以及水穩(wěn)定性能和抗松散性能等指標(biāo)進(jìn)行測試和評價。通過現(xiàn)場抽芯和室內(nèi)試驗(yàn)的方法實(shí)施。技術(shù)流程如圖1所示。

機(jī)場跑道瀝青道面結(jié)構(gòu)為兩種，南端500 m上面層為SMA-16改性瀝青，中、下面層為AC-20型改性瀝青，設(shè)計(jì)厚度分別6 cm+6 cm+6 cm；北端2 900 m上面層為SMA-16改性瀝青，下面層為AC-20型改性瀝青，設(shè)計(jì)厚度6 cm+7 cm。該項(xiàng)測試，在瀝青道面上鉆取芯樣共計(jì)50個，其中跑道區(qū)域20個。為防止鉆芯對道面的破壞影響飛機(jī)的正常運(yùn)營，取芯選擇在飛機(jī)輪跡線以外、距離各區(qū)域邊線約7.5 m的位置。抽芯深度為瀝青面層全厚度，具體鉆芯位置如圖2所示。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 芯樣表觀狀況

跑道道面面層芯樣各結(jié)構(gòu)層高度及層間接合條件描述如表1所列。

由表1可知，瀝青面層結(jié)構(gòu)較完整，僅19號芯樣存在面層缺失現(xiàn)象，其余芯樣厚度基本與設(shè)計(jì)情況相符。瀝青面層之間層間結(jié)合狀況較好，發(fā)生上面層與中面層之間的斷芯現(xiàn)象，說明反射裂縫發(fā)展并不明顯。

2.2 芯樣體積參數(shù)

對20組芯樣進(jìn)行了毛體積相對密度測試，分層統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所列。

從芯樣體積參數(shù)檢測及統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，上、中、下面層毛體積相對密度的變異性較小，碾壓質(zhì)量控制比較均勻。

2.3 料級配檢驗(yàn)及瀝青含量測定

測定跑道芯樣瀝青混合料級配及瀝青含量。表3、表4和表5分別為上面層、中面層和下面層抽提級配情況。

由表3～表5可知，上面層混合料中篩孔尺寸2.36 mm及以下集料通過率偏低，低于級配下限，混合料中細(xì)集料含量偏低，礦粉用量偏低。瀝青用量為6.23%，滿足規(guī)范的大于5.5%的要求；中面層混合料級配篩孔尺寸13.2 mm及以上部分粗集料通過率超出級配上限，篩孔尺寸2.36 mm及以下部分細(xì)集料通過率低于級配下限，細(xì)集料含量偏低，混合料級配總體偏細(xì)，礦粉用量偏少。瀝青用量為4.35%，滿足4%～6%的規(guī)范要求；下面層混合料級配篩孔尺寸13.2 mm及以上部分粗集料通過率偏大，大于規(guī)范要求的上限，篩孔尺寸小于0.075 mm部分礦粉含量偏低，小于規(guī)范要求的下限，混合料級配總體偏細(xì)，礦粉用量偏低。混合料瀝青用量為4.84%，滿足規(guī)范4%～6%的要求。

圖1 道面瀝青混合料性能評價流程圖

圖2 瀝青混凝土道面芯樣分布示意圖

表1 芯樣表觀狀況表

表2 芯樣體積參數(shù)分層統(tǒng)計(jì)結(jié)果表

2.4 水穩(wěn)定性檢驗(yàn)

為準(zhǔn)確評價面層瀝青混合料的水穩(wěn)定性，采用了浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)對SMA和AC芯樣的抗水損害能力進(jìn)行測試評價。表6和表7分別為芯樣馬歇爾和浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果。

表3 上面層抽提級配一覽表

表4 中面層抽提級配一覽表

表5 下面層抽提級配一覽表

表6 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果一覽表

表7 浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果一覽表

試驗(yàn)結(jié)果表明，芯樣流值偏大，均大于規(guī)范要求的上限，說明混合料抗變形能力較差；上面層（SMA-16）芯樣浸水殘留穩(wěn)定度分別為73.58%，小于規(guī)范中的要求。表8為瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果。

表8 浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果一覽表

由表8可知上面層和中面層各試件凍融劈裂強(qiáng)度比TSR值均小于規(guī)定值80%。而下面層TSR值為88.6%，滿足規(guī)范要求。

2.5 抗松散能力評價

為評價瀝青混合料的抗松散能力，采用肯塔堡分散試驗(yàn)來測試瀝青面層混合料在外力作用下的質(zhì)量損失率。結(jié)果如表9所列。

表9 飛散實(shí)驗(yàn)結(jié)果一覽表

3 維護(hù)建議

綜合以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出，瀝青加鋪道面芯樣表觀狀況較好，面層結(jié)構(gòu)較完整，厚度與設(shè)計(jì)值基本一致，層間結(jié)合狀況較好，瀝青含量滿足設(shè)計(jì)要求。但是芯樣由于0.15 mm以下的細(xì)集料偏少，材料的抗水損壞與抗松散性能不佳。考慮到上面層瀝青混合料毛體積密度偏小，材料中礦粉含量偏低可能造成的空隙率偏大，道面表面滲水隱患大等問題，以及混合料的抗水損害能力偏差的實(shí)際情況。建議盡早考慮對瀝青加鋪道面進(jìn)行全面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)措施建議采用霧封層手段，可延緩瀝青加鋪材料性能進(jìn)一步衰減。

霧封層采用的是溶劑型材料，基本可完全滲入道面。要求霧封層材料達(dá)到《民用機(jī)場飛行區(qū)場地維護(hù)技術(shù)指南》技術(shù)要求。表干時間的要求能滿足不停航施工，涂布率通過場試驗(yàn)確定，通常為0.3～0.6 L/m2。實(shí)施霧封層后應(yīng)對道面摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)及構(gòu)造深度進(jìn)行測試，測試頻率每公里不小于5個測試點(diǎn)。其中摩擦系數(shù)是確保施工后道面抗滑性能能夠滿足通航要求，滲水系數(shù)是評價霧封層的封水效果，這也是實(shí)施霧封層的主要目的之一，構(gòu)造深度也是側(cè)面反映道面抗滑性能的一個指標(biāo)。在施工結(jié)束后進(jìn)行跟蹤持續(xù)觀測，盡量做到原位測試，以便于數(shù)據(jù)對比分析。

4 結(jié)語

瀝青道面混合料路用性能測試與評價是道面使用性能評價分析的重要內(nèi)容，通過分析材料的實(shí)際性能狀況，可以從機(jī)理上分析和解釋道面病害形成的原因，并有針對性的提出養(yǎng)護(hù)對策。文中通過現(xiàn)場抽芯取樣、室內(nèi)試驗(yàn)的技術(shù)方法評價分析了流亭機(jī)場跑道道面瀝青材料的性能，針對道面后期可能出現(xiàn)的病害提出了養(yǎng)護(hù)建議，對提高道面維修養(yǎng)護(hù)的科學(xué)化、定量化決策具有積極作用，對其他民用機(jī)場亦具有一定的借鑒價值。

[1]MH/T5024-2009，民用機(jī)場道面評價管理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]AC-140-CA-2010-3，民用機(jī)場飛行區(qū)場地維護(hù)技術(shù)指南[S].

[3]JTG E60-2008，公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].

[4]JTJ052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].