機(jī)場混凝土道面施工中的刻槽及切縫倒角工藝

劉華朋

(中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司，北京101500)

機(jī)場混凝土道面跑道、滑行道一般都有抗滑性要求，因?yàn)樗绊戯w機(jī)輪胎對道面的附著力，此力隨運(yùn)動(dòng)速度的增加而減少。特別是道面水濕時(shí)，由于輪胎和道面接觸處的水潤滑作用，道面摩擦阻力將顯著降低。因此，道面要有一定的粗糙度以保證飛機(jī)著陸后能在跑道范圍內(nèi)剎車停機(jī)。

當(dāng)?shù)烂娲植诙冗_(dá)不到要求時(shí)，可采用表面處理方法予以改善。跑道的表面處理有拉毛、滾紋、刻槽等諸多方法。刻槽是在跑道表面已做拉毛處理后再在道面上用一組鋸片刻出一定深度、寬度和間距的紋理。本文所提到的某機(jī)場跑道即采用等間距矩形槽，且槽向多為橫向。

接縫是機(jī)場水泥混凝土道面最薄弱的部位，由于施工或飛機(jī)輪載作用等原因，在接縫表層槽口常常易出現(xiàn)破碎、剝落、填縫料損壞等病害，傳統(tǒng)的直角切縫更易造成這樣的后果。因此改傳統(tǒng)直角槽口為新型斜角或圓角槽口，即采用倒斜角或倒圓角的形式，在克服掉邊掉角等質(zhì)量通病方面有較好的效果。

1 刻槽工藝施工

1.1 技術(shù)要求

根據(jù)設(shè)計(jì)，水泥混凝土道面防滑采用刻槽工藝來實(shí)現(xiàn)場道不同部位的防滑功能要求。本文所舉機(jī)場道面中的跑道、滑行道、聯(lián)絡(luò)道、停機(jī)坪、拖機(jī)道、修理廠庫前坪、試車校靶坪等道面均采用刻槽工藝。其槽深2.5mm，上部寬6mm，下部寬4 mm，中心到中心的間距為80 mm，距橫縫80 mm。

刻槽前，先進(jìn)行刻槽試驗(yàn)，對道面進(jìn)行粗糙度和摩擦系數(shù)進(jìn)行測試，評定道面的防滑性能。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足表1指標(biāo)要求。

表1 粗糙度和摩擦系數(shù)測試要求

1.2 施工操作

1.2.1 刻槽準(zhǔn)備工作

(1)將要刻槽的道面徹底清理干凈，板面粘漿必須予以清除;

(2)刻槽機(jī)刀片先在其他板面進(jìn)行試刀，刻槽機(jī)必須設(shè)置導(dǎo)向輪;

(3)刻槽人員必須熟悉技術(shù)交底內(nèi)容，熟練操作刻槽機(jī)，并了解其性能;

(4)主要工具準(zhǔn)備:刻槽機(jī)、50 m鋼卷尺、10～30 cm鋼板尺、20 m線、彈線用墨盒。

1.2.2 刻槽具體要求

(1)刻槽應(yīng)在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后(本文某機(jī)場規(guī)定為20～25 MPa)，且道面全斷面連成片之后，即可按設(shè)計(jì)要求在道面表面刻槽。跑道刻槽方向必須垂直于跑道的中線，槽的方向應(yīng)與橫縫平行;

(2)在調(diào)試刻槽機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)道面板尺寸，精確計(jì)算每“兩刻”之間的距離，并在道面上劃線;

(3)應(yīng)在非主要部位進(jìn)行試刻，熟練后方可上跑道道面;

(4)在刻槽過程中應(yīng)及時(shí)將廢料清除干凈。

本文所舉某機(jī)場道面在刻槽工藝施工過程中均采用硬刻法，投入懸軌式路面刻紋機(jī)KW－1200一臺(tái)，最小整刻寬度不小于50 cm。硬刻槽機(jī)重量宜重不宜輕，硬刻槽時(shí)不應(yīng)掉邊角，亦不得中途抬起或改變方向，并保證硬刻槽到面板邊緣。

跑道刻槽時(shí)，槽的方向必須垂直于跑道的中線;快速滑行道出口處刻槽時(shí)，槽的方向應(yīng)與橫縫平行。道面板刻槽后應(yīng)嚴(yán)禁一切施工車輛到道面上行駛。

3 切縫倒角工藝施工

目前，常見的水泥混凝土道面接縫構(gòu)造如下圖1所示。大多數(shù)傳統(tǒng)切縫槽口呈上寬下窄的形狀，上部為寬5～8 mm、深25～35 mm的填縫料儲(chǔ)存槽，下部為寬4 mm、深40～70 mm的窄縫，表面槽口呈90°直角，如圖2。

采用這種直角切縫形式的道面縮縫，其表面直角槽口尖端處的混凝土在飛機(jī)輪載的反復(fù)作用下易產(chǎn)生斜切損壞，導(dǎo)致接縫表層剝落、碎裂等病害。

若能在道面切縫施工時(shí)預(yù)先將直角尖端處可能產(chǎn)生斜切損壞的混凝土切除，即采用倒斜角或倒圓角的形式，改傳統(tǒng)直角槽口為新型斜角或圓角槽口(如圖3)，將能夠有效防止道面在使用期間發(fā)生接縫淺層病害。

圖1 道面接縫構(gòu)造

圖2 直角切縫

圖3 倒圓角切縫

3.1 倒角技術(shù)開發(fā)的原因及原理

(1)原因:以往在道面切縫中，由于邊角不密實(shí)、模板變形等，常有打邊、掉邊和雙眼皮情況發(fā)生，較難克服，也比較難維修，對道面觀感和質(zhì)量都有一定影響。為了解決打邊、掉邊和雙眼皮等問題，在不斷探索研究之后，擴(kuò)縫倒角便應(yīng)運(yùn)而生。通過擴(kuò)縫倒角將擴(kuò)縫后形成的道面直角變?yōu)閳A角，這樣既減少了應(yīng)力集中問題，又可以通過增大上口擴(kuò)縫半徑，自然地消除掉小范圍打邊、掉邊和雙眼皮等質(zhì)量通病。

(2)原理:切縫倒角主要是通過對擴(kuò)縫機(jī)具的改進(jìn)，使原來切縫形成的道面直角變?yōu)閳A角，是基于傳統(tǒng)擴(kuò)縫基礎(chǔ)上的一種技術(shù)改進(jìn)，屬于一種新興的切縫工藝。

傳統(tǒng)切縫與倒角切縫在圖2與圖3中已經(jīng)作了比較。

倒角技術(shù)的核心在于對擴(kuò)縫刀片的改進(jìn)。傳統(tǒng)切縫是一張刀片，切下去后形成的是直縫，倒角切縫則是在原有擴(kuò)直縫刀片的基礎(chǔ)上分別在兩邊增加了一張專用于倒圓角的刀片，使倒角刀片的刀刃為“凹”半圓形，切掉混凝土后則形成“凸”半圓形，即圓角。

3.2 切縫倒角工藝的應(yīng)用及推廣情況

本工程前期道面倒角切縫由于無成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，研究人員首先在上海浦東機(jī)場平行滑行道進(jìn)行切縫新工藝工程試驗(yàn)和檢測，對比分析90°直角、6 mm 45°斜角、R4 mm圓角、R6 mm圓角4種切縫形式，并檢驗(yàn)切割刀具的適應(yīng)性，確定最佳的施工工藝，綜合考慮多方面因素最終推薦采用R6 mm圓弧倒角。

切縫倒角工具由“江蘇省南通市鋒利特工具有限公司”開發(fā)，2007年在上海虹橋機(jī)場試驗(yàn)運(yùn)用，獲得成功;2008年在成都雙流機(jī)場推廣運(yùn)用，效果良好，工藝更成熟。這項(xiàng)工藝目前所使用過的機(jī)場還不多，還未形成大的市場。但從這項(xiàng)工藝在某機(jī)場的實(shí)際應(yīng)用情況看，效果良好，易于操作，優(yōu)越性突出，預(yù)計(jì)將在以后的機(jī)場施工中推廣。

3.3 切縫倒角工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

3.3.1 優(yōu)點(diǎn)

(1)由于倒角有6 mm的擴(kuò)展半徑，對于傳統(tǒng)擴(kuò)縫中易于出現(xiàn)的“雙眼皮”、打邊等質(zhì)量通病基本可以消除掉，極大地減少了道面維修的工作量和費(fèi)用，對確保道面觀感和內(nèi)在質(zhì)量起到了很好的作用;

(2)倒角后，縫為“U”形圓角縫，與直角縫相比，縫輪角與飛機(jī)輪胎的接觸面積增加，減少了混凝土道面伸縮縫應(yīng)力集中情況，受損程度降低，使用壽命增大，耐久性增強(qiáng)，進(jìn)而提高了飛機(jī)起、降的安全系數(shù)，減少了機(jī)場跑道的日常維護(hù)工作，直接降低了機(jī)場跑道的維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用;

(3)切縫通過倒角后，上口變寬為20 mm，縫在整個(gè)道面這個(gè)平面上充分凸現(xiàn)出來，縫與道面板之間顯得經(jīng)緯分明，道面板的立體感極大增強(qiáng)。

3.3.2 缺點(diǎn)

(1)倒角成本較高，1 m需10元左右，而普通擴(kuò)縫1 m在2元左右，成本相差5倍;

(2)切縫倒角刀片的生產(chǎn)和倒角施工獨(dú)家壟斷，形不成市場競爭，價(jià)格太貴，且對提高倒角施工質(zhì)量和搶工期工程不利。

3.4 倒角施工技術(shù)要求

(1)倒角半徑6 mm;

(2)倒角上口寬20 mm，允許偏差+0 mm，－4 mm;

(3)倒角直線性20 m拉線，允許偏差±10 mm;

(4)灌縫深度不小于設(shè)計(jì)深度，灌縫膠頂面標(biāo)高與倒角切圓點(diǎn)相齊。

3.5 切縫倒角施工操作與進(jìn)度

切縫倒角施工與傳統(tǒng)切縫施工方法相同，只是在傳統(tǒng)切縫的基礎(chǔ)上增加了兩張倒角刀片，在作業(yè)流程上并未作任何改變。

倒角施工相配備的切縫機(jī)型號和人員與傳統(tǒng)擴(kuò)縫相同，切縫機(jī)一般為7.5～11 kW的切縫機(jī)，人員為2～3人。

倒角施工進(jìn)度與傳統(tǒng)切縫施工進(jìn)度基本相同，每臺(tái)切縫機(jī)平均每日約700 m左右。

4 結(jié)束語

文章通過對某機(jī)場道面刻槽及切縫倒角施工工藝的介紹，使我們對機(jī)場場道工程混凝土道面施工有了一個(gè)初步的了解和認(rèn)識，這些施工工藝對機(jī)場跑道及其他道面使用安全性和耐久性方面都有很大的提高，值得在今后的道面施工中推廣運(yùn)用。

[1]冷培義，翁興中，蔡良才.機(jī)場道面設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社，1995

[2]柴震林.民用機(jī)場水泥混凝土道面粗糙度施工工藝探討[J].機(jī)場規(guī)劃與設(shè)計(jì)，1994(4)

[3]MHJ 5004－1995民用航空運(yùn)輸機(jī)場水泥混凝土道面設(shè)計(jì)規(guī)范[S]