浅究机场扩建工程中沥青混凝土道面裂缝处理施工技术

关盼盼

摘要：在机场扩建工程中，由于应用沥青混凝土铺筑机场道面可在夜间施工，不但具有机场不关闭、飞机不停航、施工机械化程度高、施工后不需要养护即可使用等优点，沥青混凝土道面还具有无接缝、耐冲击、飞行平稳舒适等优点，因此，越来越多的机场采用沥青混凝土修建道面。

关键词：机场；扩建工程；沥青混凝土道面；接缝；处理

Abstract: In the airport expansion project, due to application of asphalt concrete pavement of airport road surface construction at night, not only has not closed the airport, aircraft non-stop flights, high degree of mechanization construction, construction is not needed to use the advantages of maintenance, asphalt concrete pavement has no seams, impact resistance, smooth and comfortable flight advantages, therefore, more and more airports with asphalt concrete road surface construction.

Key words: Airport; extension engineering; asphalt concrete pavement; joint; treatment

中图分类号：U415.6 献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）12-0020-02

1 道面接（裂）缝类型分析

机场扩建工程，道面存在各种接（裂）缝，归纳起来主要有新旧道面的接缝、道面的切槽缝、水泥稳定基层施工的接缝，以及沥青混凝土面层施工的接缝、原跑道沥青混凝土道面的裂缝。分析道面接（裂）缝的特点，其类型之多，是公路工程和新建机场道面所没有的，因此，对这些接（裂）缝必须高度重视，采取有效措施进行处理。否则，沥青混凝土道面将产生裂（反射）缝，严重影响沥青混凝土道面使用寿命。

１．１原沥青混凝土道面裂缝

通过对多个机场原沥青混凝土道面的现场勘察，发现原道面基本上都存在宽度不同、形状不规则的裂缝，但以横向永久变形裂缝为主。这些裂缝在沥青混凝土面层加铺施工之前必须进行处理，否则，下面原沥青混凝土道面的裂缝会在加铺层表面反映出来。这种与下层裂缝相对应的裂缝称为反射裂缝。反射裂缝导致沥青混凝土加铺层开裂，使水沿缝下渗，在荷载和温度的反复作用下，新铺道面将发生破坏，危及飞行安全。

１．２新旧道面接缝

机场跑道扩建工程，一般情况下是由原道面、加宽段和延长段共３个部分组成。原道面通常需要盖被加铺沥青混凝土层，而加宽段和延长段属于新建，其结构层设计相同。加宽段和原道面连接形成纵向接缝，延长段和原道面连接形成横向接缝，新旧道面接缝处属于关键部位，往往变形不均，容易形成反射裂缝，必须高度重视，采取措施处理好。

１．３道面切槽缝

扩建的机场，多数原来没有助航灯光设施，不能保障夜航飞机起落；扩建后增加了夜航飞行任务，需要安装助航灯光设施。助航灯光包括跑道中线灯和入口灯等。这些灯光需要在跑道上安装，主电路也要横穿跑道，因此在跑道上需要切槽安放电线管。切槽使道面上产生了接缝，这些切缝需要进行处理，否则将使沥青混凝土道面产生反射裂缝。

１．４施工接缝

高速公路中间有隔离带，上行车道和下行车道宽度一致，一侧车道宽度１０～２０ｍ，水泥稳定基层和沥青混凝土面层铺筑可以采取施工措施避免纵向接缝。而机场跑道，扩建后的道面宽度加道肩一般大于４５ｍ，远远大于高速公路的宽度。这样一来，水泥稳定基层施工不但存在接缝，而且沥青混凝土面层施工也有接缝。如何减少或避免施工接缝值得探讨。

２原沥青混凝土道面裂缝处理

要保证扩建后沥青混凝土道面的质量，原沥青混凝土道面裂缝处理是个关键工作之一。建议采取如下方法进行处理。

（１）对原沥青混凝土道面进行一次全面的勘察，对各种病害进行统计，尤其是对裂缝情况要详细统计归类，分析产生原因，并在现场做出标记，以便处理。

（２）裂缝位移的大小随着季节的变化（即气温的变化）而变化，在一年之中的４月份～５月份的时候，裂缝位移适中。从裂缝处理的实际效果来看，建议在春季处理裂缝。如果施工时间是在７月份～８月份，属于夏季，白天道面气温高达４０℃以上，裂缝处于较小位置，为了达到填缝和灌缝的效果，施工时间宜选在早间和晚间进行。

（３）用钢丝刷除去裂缝边缘松动粒料，将沥青混凝土道面裂缝内的杂物、泥土采用铁钩予以清除，再用吹风机吹干净，保持填缝和灌缝前干燥。

（４）当裂缝宽度小于１０ｍｍ 时，用基质热沥青灌缝；当裂缝宽度大于１０ｍｍ 时，用改性沥青石屑灌缝，人工捣实。

（５）将原沥青混凝土道面表面清扫干净，在裂缝上粘贴 ＡＰＰ改性油毡。其宽度为５０ｃｍ，裂缝两边各为２５ｃｍ；采用热熔法把 ＡＰＰ改性油毡紧紧地粘贴在裂缝上。

３防治裂缝的工程技术措施

沥青混凝土道面产生裂缝的原因多，影响因素包含多个方面：一方面包括有沥青混凝土层与加铺层道面的厚度、下部结构层的稳定性和防治裂缝措施的原因；另一方面包括有沥青混合料的类型、气温、湿度和飞机荷载等原因。一般情况下，在原沥青混凝土道面上加铺沥青混凝土层时，首先要对原道面裂缝进行处理，再采取防裂层的措施，保证其稳定，以减少或延缓反射裂缝的发生。而对于新旧道面的接缝、道面上的各种切槽缝、水泥稳定基层施工接缝、沥青混凝土面层施工接缝等各种接缝，从工程技术上采取防裂层措施是非常必要的，从施工方法上采取措施也是很有效果的。

３．１设置 ＡＣ－５改性沥青应力吸收层

为了减少或延缓反射裂缝的影响，需要在原沥青混凝土道面表面及新建道面基层顶面设置 ＡＣ－５的改性沥青石屑应力吸收层，厚度２ｃｍ。

３．２铺设 ＡＰＰ改性沥青油毡

我国机场沥青混凝土加铺实际工程中几乎都选用在原道面板缝上铺贴 ＡＰＰ改性油毡作为防裂层。试验研究和工程实践表明：在原道面板缝上铺贴ＡＰＰ改性油毡作为防裂层，在防治机场道面沥青混凝土加盖层反射裂缝中的应用是成功的。这种材料作为防裂层，其采购方便，价格适当，施工简单易行，质量容易保证，防治反射裂缝的效果明显，所以在我国机场道面沥青混凝土加铺工程中被广泛应用。

除了原沥青混凝土道面的裂缝需要铺贴 ＡＰＰ改性油毡外，在新铺筑的水泥稳定碎石基层与原道面基层的接缝、道面上的各种切槽缝，延长段的水泥稳定碎石基层纵向施工接缝顶层，沥青混凝土面层施工冷接缝，以及道肩和道面的接缝等部位，均需要铺贴 ＡＰＰ改性油毡。其方法同样是骑缝铺贴，宽度为５０ｃｍ，裂缝两边各为２５ｃｍ，采用热熔法把 ＡＰＰ改性油毡紧紧地粘贴在接缝上。

３．３铺设玻璃纤维土工格栅

机场道面扩建工程，通常情况是对原跑道加宽和延长，以加长为主。不管哪种情况，新建道面一般均是由土基、基层和面层３个部分组成，基层结构大多是由水泥稳定类底基层和水泥稳定碎石类上基层两部分组成。对于延长段施工，在水泥稳定类基层铺筑中，由于跑道宽度大于４５ｍ，不可避免存在施工缝，纵向接缝的处理是质量控制的关键。为了保证其接缝较好地连接，在底基层施工接缝顶面铺设玻璃纤维土工格栅（简称玻纤格栅）后，再铺筑水泥稳定类上基层。

除了在延长段水泥稳定类基层、底基层施工接缝顶面铺设玻纤格栅外，无论是加宽段，还是延长段，均应在新旧道面接缝处的底基层顶面铺设玻纤格栅，以保证其接缝较好地连接。

３．４新旧道面接缝处设置台阶

道面加宽段和延长段属于新建，从土基开始，新建部分与旧道面的连接部位均会形成接缝。旧道面建设年代久远，由于使用多年，变形趋于稳定，而新建部分，在接缝处压路机不容易靠边，很难保证其压实，新旧连接不能紧密结合，形成了薄弱部位，必须高度重视，采取有效措施进行处理，否则，将发生变形，使沥青混凝土道面产生裂缝。

为了保证新旧道面接缝紧密，防止沥青混凝土面层产生反射裂缝，在新旧道面接缝处的顶面除了设置 ＡＣ－５改性沥青应力吸收层、铺设 ＡＰＰ改性沥青油毡和玻纤格栅外，新旧道面接缝处从其土基层开始，应按大于１∶１的坡率逐层设置台阶进行搭接。即把原道面纵向道肩或跑道端头挖除到土基表面，然后把水泥稳定类底基层往里错２５ｃｍ，再把水泥稳定碎石类上基层往里错２５ｃｍ，逐层台阶式搭接。

４防治裂缝的施工技术措施

４．１水泥稳定基层施工接缝处理

４．１．１纵向接缝处理

跑道加宽段，一般是加宽１０～２０ｍ不等，有的在一侧加宽，有的在两侧加宽，以加宽两侧的方法为主。不管何种加宽方法，除了新旧道面结合处纵向接缝不可避免外，水泥稳定基层不允许再产生纵向接缝，因此，水泥稳定类底基层和上基层这两层要求根据加宽大小，组合１台或２台摊铺机全幅摊铺，一次完成铺筑。

跑道延长段，由于道面宽度大于４５ｍ，水泥稳定类基层铺筑时施工纵缝很难避免，但要严格控制或尽量减少纵向接缝。因此，需要根据加长数量，在不留横缝的前提下，采用２台以上摊铺机同时摊铺，共分３幅或２幅铺完，最好仅产生１条施工纵缝，最多产生２条施工纵缝。在其底基层纵缝顶面铺设玻纤格栅。上基层纵缝和底基层纵缝应错缝１ｍ，并在其纵缝顶面铺设 ＡＰＰ改性油毡。

４．１．２横向接缝处理

加宽段和延长段尽量减少横向接缝，如果不可避免地产生了横向接缝，底基层和上基层应错缝１ｍ。同样，在底基层横缝顶面铺设玻纤格栅，而在上基层横缝顶面铺设 ＡＰＰ改性油毡。

基层铺筑过程中因施工中断间隔超过２ｈ，应设置横向接缝，且摊铺机驶离混合料末端，然后采用人工将末端混合料修整齐，紧靠混合料放两根方木。方木的高度与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料。在方木的另一侧用碎石回填长约２～３ｍ，其高度应高出方木几ｃｍ，用压路机将混合料压实。在重新开始摊铺混合料之前，将碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净。

４．２沥青混凝土面层施工接缝处理

４．２．１施工接缝处理的基本要求

（１）机场跑道沥青混凝土面层施工接缝必须紧密、连接平顺、碾压密实，接缝处沥青混合料不得产生明显的离析。接缝施工应用３ｍ 直尺检查，确保平整度符合要求。

（２）接缝类型宜采用平接缝，即做成与道面垂直向下的断面。平接缝宜趁道面温度未冷透时用人工挖除端部层厚不足的部分，使接缝成垂直连接。

（３）沥青混合料的摊铺宜连续作业，不得随意中断，并要求备留１台摊铺机，以防故障。若摊铺中断时间超过１ｈ，则应将摊铺机下及其后面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成平缝，清理干净后涂刷黏层沥青，以便接着摊铺沥青混合料。

４．２．２纵缝处理方法

（１）纵向接缝宜采用热接缝，即摊铺机沿跑道（滑行道）中线向两侧并排排列，前后错开梯队作业。施工时将已铺混合料部分留下１０～２０ｃｍ 暂不碾压，作为后续摊铺机的基准面，然后由压路机骑缝碾压，以消除缝迹。

（２）中、下层沥青混合料施工可以冷缝连接，但接缝不能多于２条，要求在冷缝上铺贴 ＡＰＰ改性油毡。不但上下层冷接缝要错开３０ｃｍ 以上，而且上下层热接缝也应错开２０ｃｍ 以上，以防发生反射裂缝。

（３）上面层沥青混合料施工要求全部热接缝，不能有冷缝，所以要根据道面的宽度，合理配置摊铺机。跑道一般是由６台摊铺机连铺，即沿中线向两侧梯队排开，沿纵向全断面向前摊铺施工。每台摊铺机的宽度按照上下纵缝错开要求进行组装。

４．２．３横缝处理方法

（１）沥青混凝土道面横向接缝是不可避免的，但应合理安排作业时间，储存一定的沥青混合料，延长摊铺长度，尽量减少横缝。中下面层摊铺长度以大于４００ｍ 为宜，上面层大于５００ｍ 最好。相邻两幅和上下层的横向接缝错开距离均应大于１００ｃｍ。

（２）横向接缝碾压时先用双轮双振压路机进行横向碾压。碾压时压路机位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为１５ｃｍ，然后每压一遍向新铺混合料移动１５～２０ｃｍ，直至全部在新铺层上为止；此后改为纵向碾压，直到压实为止。

５结语

机场沥青混凝土道面发生损坏的主要类型是裂缝，尤其是旧机场改扩建，沥青混凝土道面接缝类型多而复杂，更容易发生反射裂缝，如不及时进行处理，雨水的浸泡及渗入的水分在冬季将结冰，体积要膨胀，对面层与底层都有较大的破坏作用，在飞机荷载的反复作用下，将引起沥青混凝土道面的加速破坏，这些必须引起我们的高度重视。由于我国对沥青、改性沥青及其混合料的研究取得了可喜的成果，可以生产出多种性能优良的沥青及其混合料，所以，沥青混凝土道面接（裂）缝处理方法不当是发生裂缝的主要原因。因此，在机场扩建工程中，对沥青混凝土道面接（裂）缝如何进行处理，是设计和施工值得深入研究的重要问题。

参考文献：

[1] 史保华,冷培义,黄灿华.机场沥青混凝土加层道面的铺筑与质量控制的探讨[J]. 石油沥青. 1992(03)

[2] 陈文来,凌建明,袁捷,李萌.机场道面病害维修对策选择优化模型研究[J]. 公路工程. 2012(03)