裝配式混凝土道面在民航機場不停航施工區(qū)域的應用與展望

石晶晶 嚴學億

摘要：由于民航局的規(guī)定，在民航機場不停航區(qū)域，設計為混凝土類型的跑道以及滑行道在施工時，因混凝土特性以及道面施工必有的步驟和程序，在時間上無法得到充分滿足，導致道面出現(xiàn)一系列質量問題。裝配式混凝土道路能夠從根本上解決這一問題，推廣前景廣闊。

關鍵詞：裝配式混凝土道面;不停航施工;拉毛

民航業(yè)是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，國家也在大力促進和推動通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。機場建設呈現(xiàn)出一種遍地開花的形式。除了新建機場，一些老機場在面對逐日增長的客流量，也在對機場基礎設施進行一系列的改建或擴建，如跑道的延長和滑行道的增加等，這些工程都會涉及與原有跑道或滑行道的銜接。

根據(jù)民航局規(guī)定：在跑道有飛行活動期間，禁止在跑道端之外300米以內、跑道中心線兩側75米以內的區(qū)域進行任何施工作業(yè)。在跑道端之外300米以內、跑道中心線兩側75 米以內的區(qū)域進行的任何施工作業(yè)，在航空器起飛、著陸前半小時，施工單位應當完成清理施工現(xiàn)場的工作，包括填平、夯實溝坑，將施工人員、機具、車輛全部撤離施工區(qū)域。[1]

所以說，跑道端之外300米以內、跑道中心線兩側75米以內區(qū)域的施工只能在航后進行，以宜昌三峽機場改擴建工程為例，機場航班結束時間為凌晨12：30，早晨開航時間為6：30。在忽略航班延誤的情況下，除去飛機起飛降落前后半小時，預留的施工時間僅為5h。

1不停航區(qū)域混凝土道面施工的難點與問題分析

1.1道面水穩(wěn)層施工完成并通過驗收后，開始進行道面混凝土的施工。混凝土道面的基本施工程序如下：

其中測量放線、支模、土工布鋪設與混凝土施工可以連續(xù)作業(yè)，混凝土施工完后的拉毛一般在混凝土初凝時進行，規(guī)范要求普通硅酸鹽水泥初凝時間不得小于45min[2] ，混凝土初凝時間與溫度有關，一般夏天溫度高，初凝時間短，冬季溫度低，初凝時間長。所以說混凝土道面找平后與拉毛之間存在不確定的時間間隔。

拉毛完成后，待混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞時，方可拆模，混凝土成型后最早拆模時間如（圖1）[3] ：

混凝土拆模同樣受溫度影響，拆模后切縫施工一般在混凝土路面達到設計強度的25%以上時進行，切縫不能太早，若太早，切出的縫易產(chǎn)生毛邊和缺邊、掉角，影響使用壽命及美觀;也不能太晚，如果過晚則溫度應力不能得以及時釋放，當溫度應力超過混凝土抗折強度時就會發(fā)生斷板，另外如果切縫太晚，混凝土強度增長上來，還會增大施工難度，同時增加切割片的消耗量。因此最佳切縫時間的選擇主要由水泥混凝土強度隨時間溫度增長規(guī)律來確定見（圖2）。

所以說，拉毛、拆模、切縫之間存在必要的時間間隔，這些時間又是隨溫度不同而不同，而在民航機場不停航區(qū)域，混凝土施工只能限定在特定的航后時間作業(yè)，無法對混凝土硬化給予充分的時間裕度，無法保證混凝土施工的規(guī)范性，對混凝土道面帶來質量隱患。

通過調查了解，一些機場不停航區(qū)域的混凝土路面的拉毛、切縫及養(yǎng)護作業(yè)利用航班間隙進行，但有的機場航班密集，幾乎不存在作業(yè)間隙，施工作業(yè)往往違反規(guī)定，存在極大安全隱患。

1.2在南方多雨季節(jié)，天氣預報不準的情況下，夏季偶然的強對流天氣引起的瞬時暴雨，使不停航區(qū)域剛完成尚未完全凝固的混凝土道面被暴雨沖毀。由于開航后，為避免對飛機發(fā)動機氣流產(chǎn)生影響，不停航區(qū)域道面禁止覆蓋或采用防雨棚防護，沖毀的混凝土路只能破除重新澆筑。

1.3航后時間短，工作面窄，工序多，不能充分調動人力物力，影響施工進度，影響工期。另外不停航區(qū)域開航前要試航恢復，此部分工作消耗大量人力物力。

1.4航后一般在夜間，夜間施工無論從照明還是人的活動規(guī)律來說，都存在較大安全風險。混凝土施工包括拌合站拌制、車輛往來運輸、道面作業(yè)，由一系列的工作組成，施工線路長，安全風險多。

此種情況下，急需尋找一種新方法，既能加快施工進度，又能保證路面質量，同時又不違反民航局規(guī)定并且降低安全風險。通過查閱國內外資料，了解到國內一些大公司早就開始了裝配式混凝土路的研發(fā)，并且已經(jīng)應用到臨時路的建設上;國際上裝配式路面板已經(jīng)應用到了正式公路上。

2裝配式混凝土道面在不停航區(qū)域的應用

裝配式道路將路面在不停航施工區(qū)域外分塊澆筑完成待達到一定強度后，運輸?shù)浆F(xiàn)場拼裝而成的路。

2.1裝配式道路施工重點難點分析

2.1.1需要一塊較大的臨時區(qū)域進行道路板塊的澆筑與存放。一般機場施工區(qū)面積廣闊，此部分區(qū)域可在前期規(guī)劃時合理布局預留

2.1.2吊裝工作量大，不停航區(qū)域混凝土道路施工之前，先將路面板運輸?shù)讲煌：絿缤鈧溆谩４_始施工時，再倒運到施工區(qū)域拼裝。拼裝采用吊車，一般在夜間航后作業(yè)，施工前編制好吊裝方案，做好交底工作，選用熟練操作工，專人指揮，增設照明，保證安全。

2.1.3裝配精度要求高，拼裝前，檢查路面下水穩(wěn)層的平整度，做好測量工作，鋪沙找平，保證板間縫隙符合設計要求。

2.1.4傳統(tǒng)混凝土道面縱向施工縫之間的銜接一般采用傳力桿（圖3）;橫向板一般采用鋼筋形式（圖4）;通過查找資料，裝配式路面板一般采用字母槽形式（圖5），板間連接設企口卯榫，采用雙向預應力。

2.2裝配混凝土道路施工方法

2.2.1與設計溝通，利用有限元軟件ANSYS，對板底最大應力進行計算，確定板面尺寸。

2.2.2計算道路承載力以及吊裝應力，基于道路規(guī)范設計方法和Winkler地基模型的Westergaard應力分析方法相互比較驗證，確定試驗路面板的配筋。

2.2.3在設計圖紙上按照板面尺寸對道面進行分塊編號。注意將道面上助航燈光的燈位、電線配管等一并標注在圖紙上，混凝土道面板澆筑時對此部分內容進行預留預埋。

2.2.4按照圖紙及施工規(guī)范進行支模、配筋、澆筑、抹面，拉毛、養(yǎng)護等作業(yè)。澆筑時注意設計道面的坡度。覆蓋灑水養(yǎng)護28天，達到設計強度后，準備吊裝運輸裝配。

2.2.5編制吊裝方案，進行吊裝拼接。道面鋪裝前，做好地基平整和測量工作，保證水穩(wěn)層的平整度與壓實度，同時控制好板間縫隙、道面坡度及道面平整度，吊裝過程中做好成品保護。

2.2.6灌縫，檢查驗收，完成混凝土道面施工。

3經(jīng)濟效益分析

3.裝配式混凝土道面施工缺點

3.1.1裝配式路面板為保證吊裝強度，在道面板內設置鋼筋，增加造價。1

3.1.2增加吊裝環(huán)節(jié)，增加吊裝費用。

3.2裝配式混凝土道面施工優(yōu)勢

3.2.1混凝土道面板的制作、拉毛及養(yǎng)護不受時間限制，完全可以按照規(guī)范要求操作，保證質量。

3.2.2降低模板周轉，促進成品模板開發(fā)，節(jié)省材料與人工。

3.2.3能夠集中作業(yè)，節(jié)省人工，提高施工進度，降低人工費與機械租賃費。

3.2.4減少試航恢復工作。

3.2.5縮短航后施工時間，減少安全隱患。

4結語與展望

2016年9月，國務院辦公廳發(fā)布《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》，裝配式建筑在城市建設領域的應用日益廣泛。裝配式混凝土道面目前正在開發(fā)研究階段，尚未在民航機場建設中應用，但是此技術能夠解決在不停航施工區(qū)域混凝土道面出現(xiàn)的質量問題，相信經(jīng)過不斷試驗研究，在不久的將來，裝配式混凝土道路將會廣泛應用于民航機場不停航施工領域。

參考文獻：

[1] 《民用機場運行安全管理規(guī)定》（第191號令）

[2] 《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007

[3] 《民用機場飛行區(qū)水泥混凝土道面面層施工技術規(guī)范》MH5006-2002

（作者單位：中國航空國際建設投資有限公司）