一、引言
在现代航空运输体系中,机场道面作为飞机起降与滑行的核心基础设施,其状态直接关系到飞行安全与机场运营效率。国内机场道面长期经受飞机重载冲击、复杂气象条件侵蚀以及高频次交通荷载作用,各类病害层出不穷。这些病害极大地缩短了道面的使用寿命,给飞机起降带来了潜在风险。
常见的薄层病害包含麻面、起皮、起砂等,主要由混凝土碳化、冻融循环、机械磨损以及化学侵蚀等因素引发;裂缝病害分为浅表层(深度 1 - 5cm)和深层,飞机重载起降、地基支撑能力改变以及自然因素是主要成因;深层病害涵盖道面断板、掉边掉角等,与基层施工质量、地质条件变化密切相关。
在机场运营中,停航进行道面维修会对航班运行造成严重影响,带来巨大的经济损失和社会影响。因此,在不停航的前提下,准确识别病害类型,深入剖析病害成因,并制定科学有效的抢修策略,对于保障机场的安全与高效运营意义重大。后续将围绕这些病害的具体情况展开深入探讨。

1. 薄层病害
1.1 病害表征
1.1.1 麻面现象:道面表层呈现出无数细小的凹坑,类似麻脸的外观,这些凹坑会破坏道面的平整度,影响飞机轮胎与道面的接触状态,降低摩擦力。
1.1.2 起皮问题:道面表层的混凝土出现片状脱落,就像皮肤起皮一样,起皮后的区域结构强度下降,容易进一步恶化。
1.1.3 起砂情况:道面表面的砂粒开始松动、脱落,在飞机起降过程中,砂粒可能被卷入飞机发动机,造成严重安全隐患。
1.1.4 脱壳现象:道面混凝土的表层与内部结构分离,形成空鼓的状态,在外力作用下,很容易破裂。
1.1.5 微小裂缝:道面表面出现细微的裂缝,宽度一般较窄,但数量较多,这些裂缝会随着时间和荷载作用逐渐扩展。
1.1.6 露筋问题:由于混凝土保护层破坏,内部的钢筋暴露在外面,钢筋容易生锈,从而降低道面的承载能力。

1.2 成因分析
1.2.1 混凝土碳化:在大气环境中,混凝土中的氢氧化钙与二氧化碳发生化学反应,生成碳酸钙,导致混凝土碱性降低,钢筋钝化膜破坏,进而引发钢筋锈蚀,造成混凝土表面起皮、露筋等病害。
1.2.2 冻融循环破坏:在寒冷地区,道面混凝土孔隙中的水分在低温下结冰膨胀,融化时体积收缩,反复的冻融循环作用使混凝土内部产生微裂缝,并逐渐扩展至表面,形成麻面、起砂等病害。
1.2.3 机械磨损:飞机起降过程中,轮胎与道面的高频次摩擦,导致道面表层材料逐渐磨损,降低了道面的抗滑性能和结构完整性。
1.2.4 化学物质侵蚀:道面表面残留的燃油、除冰液等化学物质,与混凝土发生化学反应,破坏了混凝土的微观结构,加剧了薄层病害的发展。

2. 裂缝病害
2.1 病害分类
2.1.1 浅表层裂缝:深度一般在 1 - 5cm 之间,多出现于道面表层,虽然深度较浅,但如果不及时处理,会逐渐向深层发展。
2.1.2 深层裂缝:可能贯穿整个道面板,将其裂分成多块,严重破坏道面的结构整体性,对飞机起降安全威胁极大。

2.2 成因探究
2.2.1 飞机重载起降:随着现代飞机技术的不断发展,飞机的质量与尺寸显著增加,其轮载质量远超道面设计承载力。在飞机起降过程中,巨大的集中荷载在道面结构内部产生复杂的应力分布,当局部区域应力超过道面材料的极限强度时,便会引发裂缝。
2.2.2 地基支撑能力变化:机场基础设施使用年限的增长以及客运量的持续攀升,导致地基支撑能力逐渐减弱。地基沉降的不均匀性改变了道面的支撑条件,使道面结构内部产生附加应力,从而引发裂缝。
2.2.3 自然因素影响:长期的恶劣天气条件,如强风、暴雨、暴晒等,以及冻融循环作用,对道面结构造成了严重破坏。在高寒地区,冻融循环尤为显著,水在结冰与融化过程中的体积变化,对道面内部结构产生周期性的膨胀与收缩应力,经过多次循环作用,导致道面材料疲劳损伤,最终形成裂缝。裂缝的存在不仅降低了道面的整体抗压强度,还为水分渗入道面基层提供了通道,进一步加剧了病害的发展。

3. 深层病害
3.1 病害表现
3.1.1 道面断板:道面板出现横向或纵向的断裂,使道面失去连续性,无法有效承受飞机荷载。
3.1.2 掉边、掉角:道面板的边缘或角落部分出现破损、脱落,影响道面的外观和结构稳定性。
3.1.3 板块断裂:道面板在多个部位出现断裂,将道面板分割成多个小块,严重影响道面的使用功能。
3.1.4 局部破损:道面局部区域出现较大面积的破损,可能是由于局部荷载过大或施工质量缺陷等原因造成的。

3.2 形成机制
3.2.1 基层施工质量问题:在道面施工过程中,如果基层处理不当,如压实度不足、材料级配不合理或使用了质量不合格的材料,在飞机长期重载作用下,基层容易出现变形、破坏,进而引发道面的深层病害。
3.2.2 地质条件变化:地质条件的变化,如地下水位的波动、地基土的流变特性以及地震等自然灾害,均可能导致道面基层的不均匀沉降,使道面结构内部产生过大的应力,从而引发裂缝、断板等深层病害。

1. 薄层病害抢修思路
对于薄层病害,首要目标是恢复道面的表面平整度和抗滑性能,同时增强道面表层的结构强度,防止病害进一步发展。在不停航施工的要求下,需要选择固化速度快、粘结性强且能在短时间内达到较高强度的材料,确保在施工完成后能尽快恢复道面的正常使用。施工过程中,要合理安排施工时间,利用航班起降间隙进行作业,并采用高效的施工设备和工艺,确保对病害区域进行彻底清理,保证修补材料能够牢固附着,尽量缩短施工对机场运营的影响时间。

2. 裂缝病害抢修思路
针对裂缝病害,重点在于阻止裂缝的进一步扩展,防止水分渗入道面基层,同时恢复道面的结构完整性。在不停航的前提下,采用的灌缝材料应具有高粘结强度、良好柔韧性和耐候性,能够适应道面在不同环境条件下的伸缩变形,并且固化速度快,满足快速恢复交通的需求。施工时,要提前与机场塔台沟通协调,根据航班起降计划,在保证安全的情况下,对裂缝进行严格的清理和预处理,确保灌缝材料能够充分填充裂缝,形成有效的密封。施工过程中,要设置明显的警示标识,避免施工区域对飞机运行造成干扰。

3. 深层病害抢修思路
深层病害严重威胁道面的结构安全,抢修的关键在于快速恢复道面的承载能力,保证飞机能够安全起降。在不停航施工时,需要使用强度高、固化速度极快、能够与道面原有结构紧密结合的材料。施工前,要对病害区域进行全面、细致的评估,制定详细的施工方案,尽量减少施工对机场正常运营的影响。施工过程中,合理安排施工顺序,先对影响飞机运行安全的关键部位进行抢修,采用先进的施工技术和设备,对基层进行修复和加固,确保整个道面结构的稳定性。同时,要与机场各部门密切配合,实时监控施工进度和质量,保证施工期间机场的正常运营。

4. 针对性材料及技术在病害抢修中的应用
MMA聚合物薄层修补料解决薄层病害


双组份灌缝胶解决裂缝病害
双组份灌缝胶完全符合裂缝病害的抢修要求。该材料通常由 A、B 两组份组成,施工时需按特定比例混合调配。其具有优异的粘结性能,能够与水泥路面、沥青路面等多种基面牢固粘结。在施工前,需对道面裂缝进行严格清理,确保路面干净、无明显积水,裂缝壁不松散、无啃边等缺陷。施工过程中,将混合好的灌缝胶用灰刀或挤胶枪填入缝内,压实填满后用刮板刮平。对于常规路面,灌胶深度一般不低于 1cm;对于桥梁伸缩缝,灌胶深度根据伸缩缝宽度而定,一般建议为伸缩缝宽度的三分之一以上。这样能够保证胶体在密封缝隙的同时,有效承受路面荷载产生的拉伸力,保持长时间不与裂缝脱离。双组份灌缝胶具有良好的耐候性和柔韧性,能够适应道面在不同温度和湿度条件下的伸缩变形,有效防止水分渗入裂缝,避免因冻融循环导致的裂缝进一步扩大。

以 佰思特KG166 - 硅酮灌缝胶为例,作为一种典型的双组份灌缝胶,其在低温和常温状态下均能快速固化,表干时间短。在众多基材上无需底涂剂,不受地域、气候等因素制约,极大地提高了施工效率,满足了机场道面灌缝工程的特殊需求。其在室外环境中能够快速固化的特点,对于需要尽快恢复交通的机场道面工程尤为重要,可在短时间内完成灌缝施工,开放交通,减少对机场运营的干扰。

MMA聚合物快速抢修料解决深层病害
MMA 聚合物快速抢修料专为深层病害抢修而设计。该材料由 MMA 树脂、纤维、高强骨料及多种添加剂等 30 多种有机无机材料组成。具有抗折强度高、力学性能、粘结性能与耐久性能优良的特点。其无收缩、抗冻融,能够适应我国各地机场的复杂气候条件,尤其在极端低温条件下仍能实现快速抢通。该材料适用于机场道面的断板、掉边、掉角、板块断裂、局部破损等深层病害情况,以及桥梁伸缩缝、公路交通、桥梁、工业地坪及停车场等混凝土表面的病害修补。在需要快速开放交通的破损区域,MMA 聚合物快速抢修料具有显著优势。作为 AB 双组分预拌产品,无需配备其他辅料,施工工艺简单,操作方便,四季皆可应用。在冬季 -50℃的严寒条件下也能快速凝固,大大缩短了封闭现场的时间,使冬季严寒极端气温条件下不停航施工成为可能。其固化速度快,夏季 20 分钟、冬季 1 小时内即可固化,小包装桶内配备操作工具,无需专业设备拌和。



四、结语
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