淺析機場瀝青道面快速檢測技術

余國祝

摘要：為針對機場瀝青道面快速檢測技術進行研究，本文首先分析傳統路面檢測方式弊端，并論述機場道面快速檢測技術應用必要性，然后將目前機場道面易產生的病害進行匯總分類，并逐一介紹對應的各類快速檢測技術，分析各機場道面快速檢測技術優劣，這對我國機場道面建養與檢測發展有重要借鑒意義。

關鍵詞：機場瀝青道面；快速檢測技術；病害；建養

0引言

機場作為城市及空中運輸組成部分是綜合運輸體系的重要措施之一，通過我國幾十年的發展建設，民用航空業已頗具規模，首都機場年旅客吞吐總量達到7000萬人次以上，系亞洲第一，世界第二，據我國機場規劃，至2020年民用機場總數將達到244之多，隨著我國航空業日益發展，巨大旅客流量在帶動各行業經濟發展之時，對機場道面產生的壓力也隨著增大，由此可以預見，機場建養、改造與養護維修工作量也隨之急速增長。

我國機場道面結構主要分為剛性道面與柔性道面兩種，剛性道面常由水泥混凝土材料建造，柔性路面常由瀝青混凝土材料建造，據統計，建國以來我國現有機場修建中水泥混凝土道面占90%以上，但由于我國民航企業發展迅速，水泥混凝土道面弊端漸漸凸顯，早年修建設計水泥混凝土道面已與時代需求脫節，并且其建設養護時間過長，產生的多數病害會極大影響民航機運營，而瀝青道面由于近年來高速發展，其維修養護便捷、行駛平穩舒適、施工周期短等優點愈發明顯，目前國內各大型機場掀起一股飛行區改擴建、修復道面熱潮，因此針對機場瀝青道面進行檢測研究是我國民航企業發展需重視的關鍵環節。

1傳統路面檢測方式弊端

傳統的機場道面檢測方式與公路瀝青路面檢測方式大致相同，本文針對路面平整度、抗滑性能與路面狀況評價指標等檢測方式進行匯總，詳見表1。

傳統針對瀝青道面檢測方法原理簡單，并且能真實反應瀝青道面實際情況，但其弊端主要在于：（1）我國大型機場航空交通量增漲速度高于設計考慮速度，導致道面病害的數量和出現頻率增加明顯，但隨航班量增長，機場運行時間延長，用于道面維護時間也相應減少，而機場道面傳統檢測普遍耗時較長；（2）傳統方法普遍屬于有損檢測，對原有道面結構會造成一定程度上的損傷。

2新型瀝青道面快速檢測技術

2.1探地雷達

探地雷達原理是利用不同介質電性差異，通過發射器發射高頻電磁波，當電磁波在介質傳播過程中遇到存在電性差異的界面時會發生反射作用，繼而接收器接收反饋電磁波，通過中央處理器分析反射電磁波的波形、振幅強度和時間的變化特征以推斷檢測品的各性能指標。采用探地雷達優勢在于：其探測速率高、檢測無損傷等優點。

探地雷達在機場道面性能檢測中的應用主要有以下三個方面：

（一）道面結構層厚度。道面厚度是衡量道面結構性能的關鍵指標之一，按前文所述可知，以往檢測道面厚度常采用鉆芯法，操作繁瑣，并且對道面有損傷，而采用探地雷達可以較快較準確的進行厚度檢測工作；

（二）道面探傷。采用探地雷達進行道面檢測時，當機場道面內部有裂縫時，同樣會引起電磁波產生反射，并可以精準判斷裂縫位置與尺寸大小，探地雷達精度越高其能檢測出裂縫尺寸越精確；

（三）脫空判定。道面下部基礎出現支撐減弱的情況，嚴重的會使基礎與道面間完全分離。脫空形成的原因大致分為三類：a.唧泥式脫空，由于道面與下部層結構中存在水分，在飛機荷載作用下將下部基層松動材料帶動與道面表面，產生唧泥，長期以往產生脫空；b.溫度翹曲脫空，由于瀝青道面是基于原水泥道面加鋪建造而成，兩種材料在溫度作用下膨脹大小不一樣，在溫度長期變化下，容易導致瀝青道面與原道面產生分離；c.基礎性脫空，由于基礎出現不均勻變形或沉降，導致面層與基礎之間出現脫空。使用探地雷達可以檢測出現明顯脫空的道面位置，但精度不高。

2.2落錘式彎沉儀

FWD能模擬汽車動荷載對瀝青路面施加瞬間沖擊作用，反饋路面瞬時變形情況，其測試原理為：FWD通過電腦控制其液壓系統提升一下落重錘對路面施加一個脈沖荷載，產生的脈沖荷載是對車輪荷載的模擬，荷載大小通過調節重錘的提升高度可以在極大范圍內進行調整，當施加首個脈沖荷載后立刻由荷載傳感器測量記錄并通過直徑為300mm的承載板傳遞到路面，使路面產生變形，這些變形由FWD中多個傳感器進行測定，并由電腦進行采集并換算為彎沉值，同時提供動態彎沉盆圖以供人們分析評價路面結構性能。

落錘式彎沉儀在機場道面性能檢測中的應用主要有以下兩個方面：

（1）脫空判定。一般來說，當基層為半剛性基層，且基層整體性好時，脫空一般發生在基層與土基之間；采用落錘式彎沉儀進行脫空判定時應根據表2所示標準評價。

（2）道面結構參數

采用FWD對機場道面進行彎沉檢測后，可對其彎沉數據進行反演，基于規范《民用機場水泥混凝土道面設計規范》（MH5004-2009）計算基層頂面反應模量與基礎強度值。

2.3無核密度儀

無核密度儀工作原理是利用儀器本身感應盤產生環形電波，測量混合料介電常數，混合料中由于存在空隙將影響電波傳遞速度與方向，使混合料介電常數發生變化。

無核密度儀在機場道面性能檢測中的應用主要有以下兩個方面：

（一）道面壓實度。壓實度作為保證瀝青混凝土道面面層結構強度和使用壽命的重要指標，直接影響瀝青混凝土道面的整體強度、穩定性以及長期使用的耐久性。采用無核密度儀進行道面壓實度檢測時，通過接收器將信號轉換為密度指標讀數從而測定密度檢測值大小，在PQI設置菜單中輸入所測路面材料室內馬歇爾密度即可直接獲得相應壓實度讀數；

（二）道面離析。離析是指某一區域內混合料集料與瀝青含量不均勻，使鋪筑瀝青路面這一區域級配與設計級配不符，路面將失去其路用設計強度。采用無核密度儀進行道面離析評價時是將壓實度數據與室內測試最大相對理論密度換算空隙率值。

2.4激光路面測試儀

采用激光路面測試儀進行道面表觀性能檢測時，能通過激光掃描道面，通過對應于輪跡位置的激光傳感器測得距離路面的高度，隨著車輛的行駛可以得到路面縱向斷面，通過中央處理器進行圖像處理，能檢測道面平整度指數IRI、車轍深度RuT、路面構造深度SMTD、行駛質量指數RQI等參數。

3結語

本文為針對機場瀝青道面快速檢測技術進行研究，首先分析傳統路面檢測方式弊端，并論述機場道面快速檢測技術應用必要性，逐一介紹對應的各類快速檢測技術，各道面快速檢測技術原理與應用，對我國機場道面建養與檢測發展有重要借鑒意義。endprint