新型水泥道面淺層補丁修補材料“特快補”的研究與應用

陸劍波

（上海公路橋梁（集團）有限公司，上海 200023）

0 引言

根據相關規范[1]規定，將機場水泥混凝土道面的病害共劃分為15種，如下所列：

（1）面層斷裂類：縱向、橫向和斜向裂縫；角隅斷裂；破碎板或交叉裂縫。

（2）豎向變形類：沉陷或錯臺。

（3）接縫類：脹裂；嵌縫料損壞；接縫破碎；唧泥和板底脫空。

（4）表層類：耐久性裂縫；收縮裂縫；坑洞；起皮、龜裂和細微裂紋；板角剝落。

（5）修補類：小補丁（修補面積小于 0.5 m2）；大補丁（修補面積大于0.5 m2）和開挖補塊。

根據對我國近30 a機場道面病害的廣泛調研，對病害種類和數量進行統計表明，我國機場水泥混凝土道面在使用壽命前期和中期時，道面病害主要以功能性損壞為主，如接縫破碎，板角剝落，小補丁等。圖1是浙江某機場跑道道面病害的統計分布圖[2]，從圖1中的數據可以看出，道面最主要病害為接縫破碎、板角剝落和小補丁。

我國機場對道面功能性病害（接縫破碎，板角剝落，小補丁等）主要采用快凝早強水泥混凝土（以下簡稱早強水泥）進行補丁修補，如圖2所示。通常早強水泥主要用來進行道面結構性補丁修補，采用早強水泥進行功能性病害修補時，由于維修面小、維修深度淺，通常維修效果不佳。根據對上海某機場道面補丁修補效果跟蹤觀測數據顯示，補丁維修后3個月內的損壞率達27%，6個月內的損壞率達52%，12個月內的損壞率達70%。補丁損壞后需要二次修補，甚至多次重復修補。增加了機場道面維護的工作量，同時也是維護資金的浪費。

功能性補丁的二次損壞率高是機場道面維護的普遍現象。造成這種現象的原因除了施工等客觀因素外，主要原因還是維護材料的不適應性。早強水泥主要用于結構性補丁修補，該材料的主要特點是結構承載能力高。而功能性補丁對結構承載能力要求不高，關鍵是與周邊道面的粘結，以及抗老化性能。因此，機場迫切需要尋找一種適用于水泥混凝土道面淺層修補的維護材料。

1 特快補（TBR）材料介紹

特快補是美國CRAFCO公司生產的一種全新的水泥混凝土道面/路面淺層補丁修補材料。與早強水泥最大的區別是，該材料是一種柔性材料，突出特點是柔韌性好、高抗拉性、粘結強度高、可跨伸縮縫施工。特快補修補的補丁可隨路面一起伸縮、移動，可避免因粘結失效而產生新的裂縫。該材料特別適用于水泥混凝土道面/路面的淺層粘合修補、多邊角混凝土板層修補、跨伸縮縫修補，以及路面沉陷修補。特快補是一種熱施工聚合物改性樹脂基材料，適用于水泥混凝土道面的淺層修補。最小修補厚度為20 mm，最大修補厚度為60 mm，超過60 mm的補丁，應分層修補。該材料可以提供一種耐久性的修復，補丁的有效使用時間超過10 a。

自然狀態下，特快補呈粉末狀，裝于可熔包裝袋中。施工時，將袋裝特快補材料置于拌和機中，攪拌、加熱到合適的施工溫度后，將熔化的材料倒入修補槽內，攤鋪平整。在開放交通前，需讓特快補材料冷卻凝固。該材料的主要技術參數如表1所列。

表1 特快補材料技術參數一覽表

2 特快補維修施工工藝

維修前，首先需要針對病害確定維修范圍。維修范圍為規則長方形，需涵蓋整個病害并向四周擴展4～5 cm[3]，如圖3所示。

施工工藝如下（見圖4）：

（1）用粉筆和直尺畫出規則修補區域，確保將所有破損部分包括在內。

（2）使用切縫機沿畫線進行切割，切割深度應大于病害的影響深度。

（3）使用風鎬對修補范圍的原水泥混凝土道面進行破除。

（4）清除破碎后的碎石，使用高壓水槍或高壓空氣清理后，自然風干或用熱噴槍清理、干燥工作面。

（5）距切割區域邊緣貼上布膠帶，防止對周邊道面的污染。

（6）使用油刷在工作面內噴涂特快補底漆。

（7）準備修補材料：

將袋裝特快補投入拌和器中加熱攪拌。特快補的預熱時間通常在60～90 min，材料施工溫度為190℃～210℃（此步驟可提前進行）。

a.加熱施工工具、拌和器出料口；

b.從拌和器出料至少兩桶，然后將其倒回拌和器，以保證材料良好流動性。

（8）將拌好的修補料均勻攤鋪到修補坑槽中，由于材料在冷卻后有一定程度的收縮，在攤鋪時修補料應高于道面約1 mm，材料攤鋪后將邊緣的布膠帶撕掉。

（9）隨著材料冷卻，讓氣泡有足夠的時間游離到特快補表面。氣泡產生于未愈合的底漆或濕氣。當特快補表面不再有氣泡出現時（通常在15～20 min之后），使用熱空氣噴槍加熱表面，消除氣泡。

（10）關閉攪拌器并清理施工現場，等待特快補冷卻后即可開放交通，一般約為1～2 h。

3 特快補的應用

3.1 南京空軍徐州場站

施工地點：南空徐州場站主跑道、拖機道、東西兩側停機坪。

施工時間：2003年9月29日～2003年10月8日。

修補工程量：對損壞嚴重的邊角破損部分進行了修補（見圖5），總共修補168處。

3.2 浦東國際機場

浦東國際機場滑行道排水溝相接處道面出現近5 cm的下沉，導致道面出現嚴重的錯臺，影響飛機行駛安全。浦東機場采用特快補進行了修補，如圖6所示。

施工時間：2009年8月。

修補工程量：約40 m2。

3.3 虹橋國際機場

虹橋國際機場A滑道面出現大量收縮裂縫，這種裂縫并不影響道面結構承載能力，但影響道面美觀，且不維修的話裂縫可能會進一步發展，形成更加嚴重的裂縫。因此，機場采用特快補材料進行了補修。現場維修情況如圖7所示。

施工時間：2010年2月。

修補工程量：共60處，總長約30 m。

4 結語

（1）分析了我國機場水泥混凝土道面淺層補丁修補的現狀及問題。

（2）分析了新型淺層補丁修補材料—特快補的技術特點與參數。

（3）提出了特快補材料的標準施工工藝。

（4）對特快補材料在我國的應用進行了總結與回顧。

[1]MH/T5024-2009，民用機場道面評價管理技術規范[S].

[2]同濟大學機場工程研究中心.舟山普陀山機場道面測試與評價報告[R].2010.

[3]AC-140-CA-2010-3，民用機場飛行區場地維護技術指南[S].