机场水泥混凝土道面修补工程施工技术研究

摘 要：在多个机场道面实际修补工程的基础上，分析了水泥混凝土道面损坏的原因，有针对性地提出了修复的材料和工艺。

关键词：混凝土板；破损；裂缝；修补材料

中图分类号：U416.216 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.146

近年来，随着机场运输量的增大，飞机跑道使用频率不断增加，许多机场水泥混凝土道面板出现了剥落和掉角的问题。这些问题影响了机场的正常使用。针对这些出现的问题，本文探讨了修复破损水泥混凝土板的措施。

1 混凝土道面板损坏原因分析

多个机场跑道混凝土道面板损坏情况的调查结果表明：混凝土板损坏的原因有很多，新建和使用了一定年限的都可能发生，对于新道面，损坏的原因是混凝土的配比不合适，或施工方法和工艺不当，以及恶劣的气候条件；对于旧道面，则一般是由于使用年限较长，荷载冲击及基础变形等造成不同程度的破坏。通过调查和观测，发现混凝土道面板的破坏一般有以下几种情况。

1.1 裂缝

1.1.1 微裂缝

暴露的混凝土表面在刚施工完或者还没有浇筑完就出现的裂缝一般为塑性收缩裂缝。这是混凝土表面迅速蒸发失水所致。该类裂缝通常不连续，而且很少发展到混凝土板的边缘，典型裂缝呈对角斜线状，且缝长较短。未适当浇筑的混凝土在施工完毕几个月后就可能出现微裂缝。这种裂缝往往是因混凝土收缩过大，在内部产生拉应力造成。该类裂缝长短不一，对于较薄的混凝土板，甚至可造成贯穿裂缝。干缩裂缝可能发生在混凝土道面板的任何部位，通常呈龟纹状。干缩裂缝产生的主要原因是混凝土配合比设计不当，例如混凝土配合比中单位用水量过大，砂浆比例在整个配合比中的含量相对偏高。而骨料在混凝土中起着限制混凝土收缩的作用，其数量和弹性模量都对混凝土的收缩有很大的影响。在混凝土硬化过程中，养护不及时或养护期过短也是造成干缩裂缝的原因之一。较大的干缩发生在混凝土硬化的早期。此时，混凝土强度很低，不能承受较高的干缩应力作用，很容易产生裂缝。

1.1.2 断裂裂缝

使用中的道面由于遭受冲击及超荷载作用，在道面板块邻近分缝的边角处常有裂缝发生。这些部位发生裂缝后，往往造成边角混凝土板的断裂，以致破损。由于在分缝处混凝土道面板块一侧有约束，另一侧在分缝深度以内没有约束。当飞机荷载由一个方向作用于此时，混凝土板极易被拉裂，裂缝一般平行于混凝土板分缝，并距其1～30 cm不等，在混凝土板角部位则呈三角形开裂。这是机场跑道较多的一种破坏形式。

基础不均匀沉陷等原因也会造成混凝土板整体断裂的现象。这种断裂裂缝都是贯穿于整个板块，使之成为完全分裂的2个或多个块体。这种情况很容易造成混凝土破碎。

1.2 混凝土道面板破损

大多数情况下，机场道面混凝土板的破损是混凝土板块先发生裂缝，然后逐渐扩大所致。如果不能及时处理，最终会导致混凝土破損。混凝土板的破损往往发生在混凝土板块中的局部。这种情况的产生是由于混凝土本身的质量问题，或是由于道面已使用较长的年限，混凝土表面砂浆逐渐被磨蚀，粗骨料暴露于表面，局部混凝土骨料在飞机荷载冲击下形成坑状破损。如果遇到雨水的连续浸泡，道基塌陷也会致使道面较大面积破损等。

2 混凝土道面修补

2.1 修补材料选择

在选择修补材料时，应尽可能地考虑修补材料的力学特性与原有材料相类似。目前，实际采用的修补材料一般分为以下2种。

2.1.1 水泥基

使用水泥基材料修补与老混凝土部分相似，基本可做到看不出痕迹。但该类材料要求固化的时间相对较长。

2.1.2 合成树脂基

当受到修补时间的限制时，可选择采用树脂材料，但该类材料与混凝土的力学性能差异较大。另外，树脂材料在固化时要放热，且固化速度越快，放热速率越快。这对于小范围修补的情况并不要紧，因为热量容易释放；但修补体积较大时，就有可能出现较高的温度，材料内部容易产生较大的温度应力，从而影响修补效果。由于树脂材料的反应速率与反应放出的热量和温度有关，因此，树脂材料每次的拌和量不可太多，否则容易导致材料在用完之前就固化在拌和器中。当要求材料迅速固化时，可以选择该类材料，但应根据旧有混凝土的情况适当调整配方。

2.2 修补前准备工作

在调查分析破坏原因和确定合理修补方案后，首先要对原道面作必要的处理，清除破损部位的旧混凝土。如果是由于基础的破坏引起混凝土板块裂缝，就要先期对基础补强，可以采用化学灌浆或无机胶凝材料压力灌浆使基础固结，然后再进行混凝土道面板的处理。

2.3 修补施工工艺

2.3.1 断裂的修补

当破损分布全板时，可用多个风镐将旧板凿碎清除，重新夯实基础，再在上面用适宜材料浇筑新的混凝土板。如果系局部损坏，则划线凿除或用锯缝机配合锯除损坏部分，夯实局部基础，将接缝处清洗干净，并立即用上述适宜材料予以修补，其表面压纹或拉毛尽量与原板块相同。为了保证新、旧材料的结合和共同工作，可根据情况在连接处设置钉耙或铆钉。对于

混凝土道面板原有的纵横缝，应在修补时认真恢复。

2.3.2 局部磨损、坑洞和剥落的修补

先用钢丝刷将损坏处的尘土和碎屑清除干净，再用适宜的材料修补，或用风镐凿深5～7 cm，冲刷干净后，配置小石子混凝土修补。

2.3.3 大面积磨损的修补

先用风镐凿除表面12 cm左右，用高压水冲刷干净后，再用适宜的材料修补且与临近板平齐，并要及时养护。

2.3.4 裂缝的修补

可采用灌浆法修补裂缝，其步骤如下：①清缝。采用压缩空气配特制喷嘴吹，同时用细铅丝小钩子掏，以清除缝隙中的杂物。②埋设灌浆喷嘴和封闭裂缝。将松香和石蜡按1∶2的比例配合加热熔化，先将各灌缝嘴（一般约30 cm设1个）粘住，再用胶布将缝口贴好，胶布上再加上松香和石蜡。③配灌浆材料。根据缝口宽窄选用适宜的灌浆材料及配比，混合调匀后倒入小锅中。④灌浆。将配置的灌浆材料倒入有机玻璃管注射器或其他特制的灌浆器中，在30～40 min以内用压力将灌浆材料

由上而下逐个从各灌浆喷嘴灌入缝中，至灌满浆顶动上面的胶布为止。⑤加热增强。一般宜用红外线或装60～100 W灯泡的长条形灯罩在已灌缝上加温，温度控制在50～60e，加热2～3 h，促使增强。

2.4 低温条件下的快速修补

在冬季，快硬材料的强度发展要受到周围环境温度的影响，例如对于水泥材料，当温度较低时，其水化反应将放慢，甚至会造成水泥混凝土不凝或被冻坏，在低温条件下应采取一些措施，以保证修补材料强度的正常发展。例如在浇筑混凝土之前，可先给砂石等原材料升温。如果砂石料含水，应将其炒干，拌和水可加热至40 ℃左右。

3 结束语

在总结近年来开展的机场道面修补工程施工的基础上，分析了机场水泥混凝土道面板出现破损的特征及原因，提出了针对不同破坏情况的修补材料及工艺措施。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕