民用机场沥青混凝土刻槽道面的施工工艺

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【摘 要】随着飞机起降次数的不断增加,特别是大型客机的增加,机场运输业对机场道面的抗滑性能提出了更高的要求.道面刻槽工艺可显著改善道面、轮胎交接面的排水从而增加道面的摩阻力,有效的提高道面抗滑性.抗滑性能是沥青混凝土刻槽道面的重要性能之一.着重对刻槽机的切割时间、切割方法、碎屑清理、人员安排等施工技术进行研究,为今后沥青混凝土机场道面刻槽技术的大规模应用累积经验.

【关 键 词】机场沥青混凝土刻槽道面施工工艺

一、机场沥青混凝土道面在刻槽前的准备工作

参照英国规范,在进行刻槽施工之前,必须对刻槽前道面的抗滑性进行测试,可以运用摆式仪和铺砂法对沥青混凝土道面的摆值和构造深度进行测试,测试结果应满足规范规定值.定点测试位置的选择应经过项目经理的同意.测试点应遍布整个铺筑好的道面,并规定每铺筑1O00m3沥青混合料面积内取10个测试点,其测试结果应基本接近,且要求在摆值测试结果样本里应有20%的数据大于72,不应有小于65的点.

二、机场跑道刻槽设备的选择和刻槽实施方法

(一)跑道刻槽设备的选择

目前道面刻槽生产厂家较多,承包方应经充分论证和比较后,选用机械化程度高,能自动行走,刻槽深度和宽度可调,满足施工需要的刻槽机.英国规范中要求承包方在投标时表明他所建议使用的刻槽机型号和技术细节.

1．刻槽机工作原理.我国刻槽设备大都为自行式刻槽机,此系列的机子通过主动力源带动刀片组高速运转切割道面来达到刻槽的目的,刻槽设备的结构和工作原理基本如下：（1）刀排提升系统：可调节刀排升降；（2）供水系统：提供刻槽的冷却用水；（3）刻槽主电机：提供刀排的工作动力；（4）刀排结构：按工作宽度的需要装卸和更换刀片；（5）行走系统：提供刻槽机行走的动力；（6）仿形支撑轮：调节刀排的刻槽深度.

2．施工工艺参数.（l）刀片厚：刀片厚度决定了槽的宽度.刀片厚度应用所选用的槽的宽度相同,如机场道面,采用6mm厚的刀片.（2）刀片间距(中～中)：刀片间距即为沥青混凝土槽间距,它通过刀片之间垫片的厚度来实现.例如道面槽参数采用6mm(宽)×6mm(深)×38mm(中心距),垫片的厚度为：垫片厚度等于(38-6/2-6/2)mm.（3）刻槽深度：刻纹深度通过螺杆机构来调节.

(二)刻槽实施方法

l．机械人员.跑道刻槽施工专业性较强,跑道刻槽的施工宜分包给设备制造厂下属的刻槽专业队伍,一方面可以节省设备投资；另一方面专业刻槽队伍经验丰富,操作熟练,懂得设备的维修和保养,有保障施工质量的能力.

2．附属配置.每台刻槽机根据电源的间隔距离配备相应电缆线150m,专用供水汽车两辆,一辆保证刻槽用水；另一辆可间隔进行清洗.

3．施工工序.（l）按所确定刻槽机幅宽,在沥青混凝土板上弹上白线.刻槽时应使两个导向轮始终对准白线.（2）刻槽作业一次下刀成型,应避免在道面上停顿,以防止出现双槽或槽深度发生改变,刻槽时宜由高向低逐步推进.（3）刻槽后要及时用水冲洗板面,防止灰尘、碎屑在表面上沉积,造成FOD危险.（4）个别未能刻到或刻槽深度不够处可用手砂轮机局部补刻.

4．施工注意事项.（l）作业时间.对于新建或加盖工程,基于沥青混凝土槽耐久性的考虑,刻槽处理分别在施工后一个月和三个月进行,并及时清理路面.（2）槽的直线性,20mm长允许偏差10mm.（3）在刻槽过程中应及时将废料清除干净,废料可用水冲走或真空吸走,不允许将废料排入机场雨水或污水排放系统.（4）在开始刻槽之前,承包商必须在由项目经理指定的废旧的路面上试刻,以确保正式刻槽时的准确性.（5）要保持槽沟连贯,必须随时控制、词整机械,顺直.施工时先划出标线或先挂线后再施工,机械操作人员以确保槽的顺直度和质量.

三、机场沥青混凝土刻槽道面的维护

道面在使用过程中,由于外界因素的影响,其使用性能会有所降低.为了使道面保持良好的使用性能,延长使用寿命,定期的维护是非常必要的.机场道面的日常维护主要包括：日常清扫、除胶、除冰雪.

1．日常清扫.日常的清扫是道面维护工作的基础,日常清扫可以防止道面上的小石子或其他碎屑卷入飞机,造成FOD危险.对于刻槽道面,清扫工作应更加仔细,认真,须将槽内的杂物完全清理干净.

2．除胶工作.道面使用一段时间之后,表面就会堆积一些飞机轮胎留下的橡胶屑,尤其是刻槽道面,由于轮胎与槽前端部分的挤压,使得道面更易堆积橡胶,这样就会严重影响机场跑道道面的摩阻性能,从而影响飞机行驶的安全性.所以,机场相关部门都应定时对道面进行除胶工作,以保证道面具有足够的摩阻性能.现阶段中国民航在机场跑道道面维护方面尚缺乏足够的实践经验,相关规范、标准也不尽完善和详实,在道面摩阻性能维护的运行保障中,各大机场执行的标准不统一.

（l）除胶频率.关于跑道摩阻性能的维护频率,ICAO(国际民航组织)的规定（如表1）,FAA(美国联邦航空局)在其咨询通报中对维护频率的建议（如表2）.

表1根据每一跑道末端涡轮喷气飞机运营水平规定的

摩擦维护计划表

表2残留橡胶的清除频率（FAA)

由表1和表2可看出,ICAO与FAA在维护频率(清胶频率)基本相同.在浦东机场跑道摩阻性能维护的实际操作中,运行保障部门仅按建议的评价频率进行跑道道面的摩擦系数测试,维护(清胶)频率是根据实际评价的测试结果进行,体现了安全性与经济性的结合.作为ICAO缔约国,我国机场应严格执行ICAO附件14和勤务手册中的维护频率,建议总局制订此方面的行业标准.对于沥青混凝土刻槽道面来说,当飞机行驶时,轮胎会对沥青混凝土槽边缘产生弹性粘滞力(如图所示1),这样使得槽边缘堆积较多的橡胶屑.由于槽边缘是槽的相对薄弱部分,因此,为了避免除胶时,对沥青混凝土槽产生损伤,应适当加大除胶频率.

图1轮胎与刻槽道面的接触模型

（2）除胶方法.综合中国民用航局、ICAO及FAA的相关建议和国内部分机场的相关信息,主要的维护方法（如表3）.据悉,上海浦东机场道面摩阻性能维护曾作过化学除胶剂(如I88、环己酮等)的尝试,结果是除胶效果不理想,可能相关费用过高,且存在环境污染的可能性.经过反复实践,浦东机场运行保障部门认为“高压水冲洗法”有速度快、无污染、成本低等多项优点,推荐采用该方式进行摩阻性能维护工作.刻槽跑道来说,除胶方法不正确,会产生槽边缘松散等病害,从而影响沥青混凝土刻槽道面的耐久性.因此,在选择除胶方法上要更加慎重.

（3）BSX515OTCX冷风吹雪车.该吹雪车主要用于机场跑道和高速路的吹扫、除雪、除冰作业,具有吹扫、除雪、除冰、喷洒除冰液、磁吸等五种功能.与我国目前广泛使用的涡轮喷气吹雪车相比,具有耗油量低、作业时间无限制、噪声低、保护机场道面、功能性强等特点.对于冬季跑道维护问题,最关键的一点莫过于进行正确,及时的决策,要随时保证安全,随时保证机场的正常运行：首先要在整个机场成立专门机构,建立除雪防滑工作制度,做到分工明确,责任落实；其次收集气象信息资料,掌握机场当地的地理环境特点,分析降雪时积雪状态,以便采取相应措施；最后掌握除雪时机,正确选择除雪设备与方法,应该以机械为主,人工为辅,适当选用除雪剂.

表3国际上常用的除胶方法

3．除冰雪.冬季,机场道面堆积的冰雪将会严重影响飞机的正常运营,甚至会导致航班延误等事故,会给飞机滑跑带来安全隐患.因此,机场跑道道面的除冰雪工作必须及时、有效.现在对跑道维护设备的标准和要求越来越高,清洁跑道的速度也越来越快,由冰雪导致的飞机延误的时间也在不断缩减.新型灵活铲雪刀技术的开发,减少了刀刃对跑道及滑行道照明设备的损害,从而大大节省了替换照明设备所需的开支.新型除冰液的研发也减少了对环境的污染.

我国常用的除雪设备有以下几种：一是热式除雪车.现在不少的除雪车都是用报废的战斗机的发动机改装的.很多机场使用的吹雪车是在大型载重汽车上安装了“歼5”飞机发动机,启动后风力极大,出风口温度最高可达600℃,积雪不是被吹到跑道两边,就是瞬间融化蒸发.二是喷气吹雪车.由航空喷气发动机装在载重汽车上构成.吹雪主喷管由前、后两段喷管组成.前段喷管下部插入后段喷管上部,两段喷管的环形间距构成一个气流引道.前段喷管下端通过两个对称的支架固定在车体上,后段喷管上端通过两个转轴铰接在支架上,下端通过调整机构与车体相连.后段喷管相对转轴有一个转动轴心,通过调整机构改变喷口与地面夹角,提高了不同气候下吹除冰雪效果,气流引道引入冷空气降低喷气温度,保护了机场跑道.