雾封层材料在机场道面应用效果分析

毛德文

(四川省场道工程有限公司，四川 成都 610084)

1 工程概况

某机场从建成之后经过多次改扩建建设，现有跑道全长2 400 m，可供中型及以下机型起降。2009年，将跑道向北端延长200 m，采用与原有道面相同的水泥混凝土道面结构，并对延长段新道面与旧道面统一实施沥青面层加铺，沥青道面区域总面积达到14万m2。受气候、环境因素和飞机荷载频繁作用的共同影响，以及沥青道面自身特性所致，机场沥青道面现已出现多处泛白脱油、表层混合料不同程度松散、掉粒、集料磨光、裂纹、不规则裂缝等，道面还出现多处由于渗水产生的水渍现象，且部分沥青道面渗水现象严重，渗水点呈逐渐增多的趋势。因此，为防止目前的病害进一步的恶化，保证跑道的正常运行，提出采用雾封层养护技术对目前道面表面的病害进行处理[1]。

相对于微表处、稀浆封层等养护措施，雾封层预防性养护技术具有施工工艺简单、封闭交通时间短等优点，更能适应机场不停航运行的施工条件[2]。根据以往工程经验，雾封层预防性养护技术有助于改善道面的防水性能，同时恢复和改善面层老化沥青与集料的粘结性能，在一定程度上延缓或减少FOD发生的隐患[3]。

2 5种雾封层材料施工前后的道面性能对比

2.1 5种雾封层材料的基本情况

为了选取适用于机场气候条件和道面结构特征的雾封层材料，先期在机场选取试验段进行不同种类雾封层材料的施工，并检测不同材料施工前后相关性能指标的变化情况以评价相应材料的使用效果，为封层材料类型选择提供依据。5种雾封层材料的作用机理和材料特点见表1。

表1 五种雾封层材料的基本特性

为提高工程施工质量，增加不同雾封层材料应用效果的可比性，含砂雾封层施工采用南通科恒建设工程有限公司研发的专用喷洒设备，该设备采用低压系统和高压喷射装备，每小时可完成1.2万～1.5万m2面积的两层喷洒作业，同时采用智能化设备实现了材料精确拌和，便于现场施工操作人员的操作，显著提高工作效率[5]。

2.2 五种雾封层材料的使用性能测试

1#材料雾封层施工完成后对原有测点的摆值、构造深度和渗水系数进行测试。测试结果表明，1#雾封层材料喷洒后道面的摆值均值为44BPN，较施工前下降10.2%，大部分测点的摆值较施工之前均有所下降，其中最大降幅达到了35.2%。1#雾封层材料喷洒后道面构造深度的平均值0.92 mm，较施工前下降11.5%，施工后道面构造深度明显小于施工前，部分测点的下降幅度较大，其中最大降幅达到29%，说明1#材料喷洒的均匀性较差。1#雾封层材料喷洒后道面的渗水系数平均值为54 mL/min，较施工前下降15.6%，渗水较严重测点的渗水系数最大下降53.5%。对比渗水较明显的测点施工前后的渗水系数测试数据可知，当渗水系数在100～200 mL/min时，1#雾封层材料对封水起到一定的效果，但当渗水系数大于300 mL/min时，该种材料基本上起不到封水效果。

2#材料雾封层施工完成后对原有测点的摆值、构造深度和渗水系数进行测试。2#雾封层材料喷洒后道面的摆值均值为50BPN，较施工前增加2%，其中最大降幅达到6%。2#雾封层材料喷洒后道面的构造深度平均值为0.93 mm，较施工前下降9.7%，其中最大降幅达到25%。2#雾封层材料喷洒后道面渗水系数平均值为86 mL/min，较施工前下降9.5%，渗水较严重测点渗水系数最大下降 9.6%，该种材料的封水效果并不明显。

3#材料雾封层施工完成后对原有测点的摆值、构造深度和渗水系数进行测试。3#雾封层材料喷洒后道面摆值均值为47BPN，较施工之前下降 4.1%，其中最大降幅达到6.7%。对比施工前后摆值均值测试数据可知，施工后所有测点摆值均有所下降，并且施工前后所有测点摆值的变化趋势一致，反应出该种材料喷洒较为均匀。3#雾封层材料喷洒后道面构造深度的平均值为1.03 mm，较施工前下降5.5%，其中最大降幅达到11.4%。对比施工前后道面构造深度测试数据可知，该种材料喷洒后构造深度下降幅度较低，且与施工前构造深度走势一致，这也反映出该种喷洒的均匀度相对较好。3#雾封层材料喷洒后道面渗水系数平均值为146 mL/min，较施工前下降54.3%，渗水较为严重的测点渗水系数最大下降82.3%。将渗水较为严重的几个测点的渗水系数测试数据绘制成图可知，当渗水系数大于850 mL/min时，该种材料的封水效果较好。

4#材料雾封层施工完成后对原有测点的摆值、构造深度和渗水系数进行测试。4#雾封层材料喷洒后道面摆值均值为41BPN，较施工前下降2.4%，其中最大降幅达到11%。4#雾封层材料喷洒后道面构造深度平均值为0.99 mm，较施工前下降11%，其最大降幅达到24.8%。4#雾封层材料喷洒后道面渗水系数平均值为26 mL/min，较施工前下将16%，渗水严重测点的渗水系数最大下降28.2%。将渗水严重的几个测点的渗水系数绘制成图可知，该种材料的封水效果并不明显。

5#材料雾封层施工完成后对原有测点的摆值、构造深度和渗水系数进行测试。5#雾封层材料喷洒后道面摆值的均值为39BPN，较施工前下降4.9%，各测点摆值最大降幅达8.9%。将施工前后摆值均值绘制成图可知，施工后所有测点摆值均有所下降，且施工前后所有测点摆值的变化趋势一致，反应出该种材料喷洒较为均匀。5#雾封层材料喷洒后道面构造深度的平均值为0.94 mm，较之施工前下降4.1%，最大下降幅度为11.3%。5#雾封层材料喷洒后道面渗水系数平均值为64 mL/min，较施工前下降41.8%，渗水严重测点渗水系数最大下降56.7%。将渗水严重的几个测点的渗水系数绘制成图可知，当渗水系数大于250 mL/min时，该种材料的封水效果较好。

3 雾封层材料比选结果

将各雾封层材料施工后道面摆值、构造深度、渗水系数的变化情况及表干时间汇总于表2。

表2 施工前后各项指标变化情况及表干时间

由表2可知，3#材料和5#材料施工后道面构造深度下降幅度较小，而1#材料、2#材料、4#材料施工后道面构造深度下降幅度相对较大。2#材料在施工后仍能保持原道面抗滑性能，3#材料、5#材料及4#材料施工后道面抗滑性能下降幅度不大，1#材料施工后道面抗滑性能下降幅度相对较大。5种封层材料均能起到封水的作用，3#材料和5#材料的封水效果较好，1#材料、2#材料及4#材料的封水效果不太明显，2#材料和4#材料达到表干所需时间较长。

结合该工程机场跑道道面的现状，为重点解决道面多处泛白脱油、渗水现象多发等病害，综合试验段各项测试数据，建议选用3#材料、5#材料或其他与上述两种材料作用机理、养护功能类似的雾封层材料对机场道面进行养护施工作业。

4 结 论

1)结合国内现有相关规范和国内外相关工程经验，选取道面摩擦系数、构造深度和渗水系数作为机场跑道道面雾封层施工质量的评价依据。

2)多种雾封层材料的路用性能测试表明，3#材料和5#材料的防水性能和抗滑能力较为突出，有助于解决道面存在的病害问题。

3)雾封层预防性养护技术能很好地适应机场不停航运行的施工条件，而且起到改善道面的防水性能和集料的粘结性能，有助于延缓和减少集料颗粒损伤航空器情况的发生。

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