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民用机场飞行区场地水泥混凝土道面状况调查和评定1.1道面状况调查1.1.1道面状况调查的目的l、确定需采取维护措施的项目(部位),选择相应的养护措施。2、了解和评定道面现状对使用要求的适应程度,以制定维护政策,申请维护资金,规划维护工程项目,编制维护计划。3、为道面改造设计提供依据和数据。3.1.2道面状况调查项目道面状况调查分以下几个项目:1、道面破损状况;2、道面竖向移位;3、结构承载能力;4、抗滑能力水平;5、接缝材料破损状况。1.1.3道面状况调查方法道面状况调查工作,采用目测和仪器测量。测试的方法:调查测定一般都应采取对道面结构无破损试验,除非要检测的混凝土板,已无使用价值,但部分板块尚有代表性,如因基础冻胀造成的混凝土板块断裂成几块板,可以取其中13块加工成抗折、抗压试块,用其作破损性试验。
11、道面破损状况调查方法:A、贯通全厚度断板裂缝调查:贯通全厚度断板裂缝分横向、纵向和斜向,调查断板裂缝产生的原因;用尺子丈量裂缝的方向长度并画在道面分块图上;测量裂缝宽度,并检查有无错台、缝边剥落现象等破损现象。B、道面表面网状裂缝、干收缩裂缝调查:道面表面网状裂缝又称龟裂和不规则微细裂纹,由于收缩裂缝比较长一般大于10厘米,宽度大于l毫米,调查每平方米网状裂缝(裂纹)密度;调查裂缝深度;调查干缩裂缝长度、深度、宽度和数量并画在道面分块图上。C、道面板边板角破损调查方法:道面板边、板角破损调查。调查破损面积、深度并将破损形状画在分块图上;调查板边板角破损原因,用目视基本可以判断是温度应力或荷载应力破坏,还是化学腐蚀破坏。温度应力和荷载应力破损成块状,颜色不变并有一定强度,化学腐蚀道面表面开始泛黄或泛黑,产生裂缝,从缝隙中淅出白色粉状物质,最后粉碎,调查化学腐蚀是碱骨料反应,水化高硫铝酸盐侵蚀还是碳酸钙石灰晶体的膨胀破坏。测试方法用电镜扫描、X红外线、能普等测试,碱骨料反应试验等方法来确定。D、道面表面脱皮、剥落、露石、坑洞调查方法:
2道面表面脱皮、剥落、露石、坑洞调查、脱皮、剥落深度、露石高度、坑洞面积深度并将损坏范围画在分块图上;调查破损原因;是化学侵蚀,还是冻融破坏,化学侵蚀按前述方法测定;冻融破坏或施工质量差等,用钻孔取芯测试强度来判断。E、道面补块破损调查方法:道面补块破损调查,是调查原修补的道面再次损坏情况,调查与旧混凝土粘结情况,开裂情况,原用的修补料种类使用年限等。2、道面竖向移位调查方法:A、道面错台调查方法:道面错台调查测量错台高度、长度,将错台位置长度画在道面分块图上,调查道面错台产生的原因。B、道面沉陷拱起调查方法:道面沉陷、拱起调查、测量沉陷、拱起高度、范围并画在道面分块图上;调查沉陷、拱起原因。C、道面脱空板调查方法:道面脱空板调查,用雷达探测和敲击等方法确定脱空板范围、深度;调查脱空板产生的原因。3、道面结构承载力调查方法:A、无破损试验调查:采用落锤式弯沉仪测试道面结构承载力,在一个道面项目内,选择有代表性板块至少7
3块板测试,最后通过计算机分析统计计算各结构层厚度,土基各结构层材料的回弹模量等参数,计算结构承载力。B、局部破损试验调查:用混凝土钻机,钻孔取芯,芯样直径150毫米,深度全道面厚度,在一个道面项目内选择有代表性的板块(避开纵横轴线各1米)至少取芯14个,加工后测其劈裂抗拉强度并换算抗折强度,测试抗压强度。用下式换算抗折强度(Rc)(1)RC=1.868δC0.871(MPa)(2)RC=1.035δC0.423(MPa)式中:RC——混凝土小梁抗折强度(MPa)δC——混凝土钻芯劈裂抗拉强度(MPa)注:(1)为石灰岩、花岗岩碎石混凝土。(2)为玄武岩碎石混凝土。道面基层反应模量调查,利用无使用价值的破损板块打掉,测试基层顶面的反应模量。根据测试结果,混凝土道面厚度,抗折强度、基层反应模量等参数,计算道面结构承载力。采用无破损调查结构承载力,速度快,不需停航,利用飞行间隙测试,对道面无破坏影响。飞行区等级4D以上机场应每隔5—10年做一次道面结构承载力评估。4、道面抗滑水平调查方法:
4道面抗滑能力水平调查:主要采用摩擦系数测试仪和测试车测试的摩擦系数大小来评价道面抗滑能力水平。道面抗滑水平调查方法的另一种简易方法是用粗糙度水平评价抗滑能力,用补砂法测试平均纹理大小,根据一些机场的粗糙度补砂法测试结果和摩擦系数测试结果的比较,提出以下公式供参考。平均纹理深度X0.7=跑道摩阻测试车测试的摩擦系数;平均纹理深度X0.8=滑溜仪测试的摩擦系数。5、道面接缝材料破损状况调查方法:A、调查道面接缝材料种类和使用年限,重点调查道面接缝填缝料的破损状况。民航机场近十几年来道面填缝材料绝大多数采用常温施工式聚氨酯胶泥灌缝料和少量的加热施工式聚氯乙稀胶泥灌缝料,聚氨酯胶泥使用寿命一般为10年左右,聚氯乙稀胶泥一般为5年左右。B、调查填缝料破损状况,主要调查填缝料与道面粘结情况,用尺子丈量单边脱开长度和宽度;双边脱开长度和宽度;中间裂纹长度;填缝料松动、脱落长度,将以上几种破损状况分别进行总长度统计并各占接缝总长度的百分率。C、胀缝板破损状况调查,调查胀缝板碎裂和腐烂情况,设置不当对接缝处混凝土破坏状况、破损板条数占总数的百分率。
5水泥混凝土道面接缝材料还应包括,传力杆、拉杆等,这些接缝材料在使用中很少有损坏现象,故一般情况不作调查。1.2道面状况评定分类1.2.1道面破损状况的分类水泥混凝土道面破损外观质量评定又分为七种类型,每种类型又分为轻度、中度、重度的三种程度。1、板块破裂:指板块在非角隅处产生贯穿板厚的裂缝或交叉裂缝并有的裂缝边缘有剥落现象,已经完全丧失了原有的承载力能力。轻度——板块断裂成少于2块,裂缝基本封闭或宽度在2毫米以内,裂缝未发生剥落;中度——板块断裂成2~3块,裂缝宽度在2~4毫米之间,有部分裂缝产生轻度剥落;重度——板块断裂成3块以上,裂缝宽度在4毫米以上,裂缝普遍发生剥落。2、板块断裂:板块产生贯穿板厚的纵、横方向的裂缝,致使板体开裂成2、3块板,承载力有的明显下降。轻度——裂缝宽度在1毫米以内,裂缝无剥落,承载力无下降;中度——裂缝宽度在l一3毫米以内,裂缝有轻度剥落现象,承载力轻度下降;重度——裂缝宽度在3
6毫米以上,裂缝普遍剥落,承载力明显下降。3、块角断裂:板块角隅处产生贯穿板厚的裂缝,断角的边长为1/10-l/3的板长。轻度——裂缝宽度小于2毫米,裂缝无剥落。中度——裂缝宽度在2—5毫米,裂缝有轻度剥落。重度——裂缝宽度大于5毫米,裂缝有严重剥落现象。4、板边、板角破损:指板边、板角温度、荷载造成的硬伤,有钙、盐、碱化学腐蚀成粉碎性破损,深度从板厚1/10到全厚度,称为破损。轻度——周边损坏长度小于l/6周长,破损深度小于板厚的l/6。中度——周边损坏长度小于1/6l/4周长,破损深度小于板厚的1/6一l/4。重度——当板边、板角破损属4.2.1情况时,视为重度,必须进行修补。5、表面剥落:板块表面产生脱皮、露石、坑洞,使道面平坦度变化,使用寿命降低。轻度——脱皮、露石、斑痕出现的面积不超过板面的l/3,脱皮、露石深度小于2毫米。
7中度——表面脱皮、露石、斑痕面积占板面的l/3—2/3之间,脱皮、露石深度3~5毫米。重度——上述各种损坏观象出现的面积占板面2/3以上,深度大于5毫米。6、表面网裂及裂纹:板块表面产生不贯穿板厚的浅裂缝,这种裂缝一般对板块承载力影响较小,但影响板块耐久性。轻度——裂纹的面积不超过板面的1/3;或裂纹长度不大于5厘米;或者深度不大于2毫米;中度——裂纹的面积不超过板面的1/3-2/3;或裂纹长度不大于510厘米;或者深度不大于2—5毫米;重度——裂纹的面积超过板面的2/3;或裂纹长度大于10厘米;或者深度大于5毫米;7、补丁补块:道面损坏后用相同或不相同的材料修补过的道面。轻度——补丁或补块没有损坏或稍有损坏,使用性能良好;中度——补丁或补块出现轻度损坏,边缘有中等剥落,尚满足使用;重度——补丁或补块已破损,周边严重剥落,或补块内产生裂缝,必须重新修补。1.2.2道面移位状况的分类
8水泥混凝土道面外观质量除道面破损外还有移位状况,评定分为3种类型,每种也分为轻、中、重三种程度。这三种类型是,道面变形、板间错台和板块松动,它直接影响道面飞机滑行、滑跑质量。1、道面变形道面下沉、板块拱起和翘曲,使道面出现变形。轻度——变形值小于3毫米;中度——变形值小于3~5毫米;重度——变形值大于5毫米;2、板间错台在相邻板的接缝发生不等的垂直位移。轻度——错台高差小于3毫米;中度——错台高差小于3—5毫米;重度——错台高差大于5毫米。3、板块松动道面板与基层脱空而产生板块松动,个别有唧泥现象,严重的敲击板块有空洞声。轻度——飞机重载滑行肉眼看到板动但无错台现象;中度——落地轻载飞机滑行板有明显松动现象;重度——飞机滑行板松动,有错台甚至有唧泥现象,敲击板块有空洞声。1.2.3道面承载力评定
9水泥混凝土道面使用若干年以后,道面强度、基层模量都有可能降低;道面破损、移位等都能致使道面承载力降低,根据调查测试结果,承载力与原设计相比降低程度分为三种。轻度——承载力比原设计降低到95%以内。中度——承载力比原设计降低到85—95%之间。重度——承载力比原设计降低到85%以下。1.2.4道面抗滑能力评定水泥混凝土道面特别是主跑道使用若干年以后,表面抗滑能力摩擦系数明显下降,根据调查结果也分三种程度。以跑道摩阻测试车测试结果(湿道面95公里/小时)和滑溜仪拖车测试结果(湿道面65公里/小时)为例,轻、中、重三种程度的摩擦系数值见表1.2.4。抗滑摩擦系数程度跑道摩阻测试车测试值滑溜仪拖车测试值轻度0.54~0.740.60~0.82中度0.4l~0.540.50~0.60重度小于0.4l小于0.60相关国内设备应作相应对比试验。1.2.5道面接缝材料调查评定损坏程度机场水泥混凝土道面接缝填缝料,评定损坏程度以填缝料脱开长度和老化程度划分为三种程度。
10轻度——填缝料与道面脱开长度小于总长度的5%无脱落现象和老化现象。中度——填缝料与道面脱开长度小于总长度的5%~20%,并有局部脱落老化现象。重度——填缝料与道面脱开长度大于占总长度的20%,其中有5%以上老化脱落。机场水泥混凝土道面接缝填缝料使用聚氨酯胶泥寿命一般为10年左右,使用聚氨乙稀胶泥约为5年左右。1.3道面外观质量分级1.1.1道面板块损坏类型的破损划分,道面外观质量评定以板块为单位,板块的损坏状况用破损度表示:完好的板破损度为0.0;必须修补或更换的板破损度为1.0;其它损坏板的破损度介于0.0—1.1之间。各种板块损坏类型及破损度划分,见表3.3.1A。表3.3.1A序号l2345678910
11道面板块损坏类型名称板块碎裂板块断裂板块松动板间错台道面变形板角断裂板角剥落表面剥落表面裂缝补丁补块破损重度1.01.00.80.70.70.90.50.30.30.3度划中度1.00.90.60.50.50.80.30.20.20.2分值轻度0.90.80.40.30.30.70.10.10.10.1调查区段所有损坏板块破损度之和与总板块数之比,称为该区段道面的破损指数,按下式计算:式中:L——破损指数;n——破损块数总数;di——第一块破损板块上面加破损总数;N——总板块数。道面外观质量根据破损指数分为五个等级(见表3.3.1B)及维护对策。
12表3.3.1B道面外观等级质量优良中差很差破损指数<2,C,2.0—5.05.1—15.015.1—20.0>20.0道面外观质量等级的含义规定如下:优——道面结构完整性很好,完全符合使用要求;不需要维护。良——道面结构完整性较好,完全符合使用要求;需日常维护。中——道面外观质量一般,正常维护就可以使用;或要小修或中修。差——道面外观质量不好,需要中修或大修。很差——道面外观质量恶化,不能使用,必须大修或翻修。本章1.2《道面状况评定分类》中,轻度、中度、重度与本节良、中、差相对应。优和很差不在《1.1道面状况调查》之中。