機場水泥混凝土道面板脫空評價方法與應(yīng)力影響分析

郭鑫鑫，趙旭東，王 喆

(1. 華設(shè)設(shè)計集團北京民航設(shè)計研究院有限公司，北京 100044；2. 民航機場安全與運行工程技術(shù)研究中心，北京 100044)

0 引言

水泥混凝土道面因具有使用年限長、承載力強等優(yōu)點而成為我國機場主要道面結(jié)構(gòu)形式[1-2]；由于溫度縮脹作用，水泥混凝土道面板橫向縮縫一般設(shè)置為假縫，當(dāng)隨著道面板使用年限的增加，假縫向下發(fā)展，一旦接縫處填縫料失效或缺失，地表水下滲抽吸會造成基層材料的破壞與流失；在外界大溫差作用與飛機荷載頻繁作用下，道面板接縫處往往會出現(xiàn)脫空以及傳荷能力下降問題[3-5]。

脫空的道面板在飛機長期荷載作用下易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而引起裂縫、錯臺等結(jié)構(gòu)性損壞的出現(xiàn)，降低道面的結(jié)構(gòu)性能與使用壽命[6-8]。研究表明，道面板板底脫空狀態(tài)近似于懸臂板結(jié)構(gòu)，此時道面板處于受力不利狀態(tài)，并將會導(dǎo)致道面板荷載應(yīng)力急劇增加[9-11]；當(dāng)集中的應(yīng)力大于道面板自身的極限抗彎拉應(yīng)力時，道面板將出現(xiàn)疲勞性結(jié)構(gòu)損壞。因此，如何準(zhǔn)確判斷與評價水泥混凝土道面板脫空以及如何確定道面板因脫空引起的結(jié)構(gòu)性損壞風(fēng)險，以提前采取預(yù)防性維護措施降低脫空帶來的安全風(fēng)險，是目前亟需研究的關(guān)鍵問題。

道面板脫空的評價較為復(fù)雜，目前基于彎沉測試的評價指標(biāo)主要包括單一彎沉值法、彎沉比法、最大截距法等[12-14]。我國現(xiàn)行MH/T 5024—2019《民用機場道面評價管理技術(shù)規(guī)范》主要采用“彎沉比法”判斷道面板是否存在脫空，即采用HWD(重錘式彎沉儀)分別測試道面板板中和板邊位置的彎沉并通過計算“板邊(橫向接縫的中點位置)彎沉/板中彎沉”以判定板邊是否存在脫空[15-16]。……