机场道面病害及治理PPT课件
- 格式:ppt
- 大小:3.34 MB
- 文档页数:10
我国高海拔寒冷地区自然环境条件恶劣,面临着昼夜温差大、冬季周期长且气温低、风沙吹蚀、太阳紫外线辐射强等环境条件。
水泥混凝土具有平整度高、承载能力强、稳定性好等优点,被广泛应用于国内外的机场道面。
而在我国高寒地区的混凝土机场道面如果施工和养护不当,在这些恶劣环境因素的综合影响下混凝土道面往往会发生道面起皮龟裂、断板开裂、路面沉陷、路基冻胀等耐久性破坏现象。
在机场的日常使用中,飞机起降、滑行更会加剧这些病害的发育。
使机场混凝土道面经常达不到设计使用期限,从而严重影响了飞机在起降过程中安全性,因此需要对道面进行经常性的改造与维修,并由此导致大量资源与能量的耗费。
本文依托高寒地区环境的特殊性,对机场混凝土道面病害研究现状进行阐述分析,来探究高寒地区机场道面病害的常见类型,揭示病害的形成机理,并提出一系列防治机场道面病害的措施,以保证高寒地区机场混凝土道面的安全使用与服役周期,尽可能地减少后期由于耐久性问题而产生的维修费用。
一、常见病害1.道面裂纹、断板高寒地区紫外线辐射强度高、气压低、温差大,且通常伴有大风天气,加之飞机起降对道面的冲击,使机场道面更易产生裂纹、断板等病害。
如图1~图2所示。
图1 机场道面裂纹示意图2 机场道面断板示意道面裂缝主要有以下三种。
(1)干缩裂缝:高寒地区气压低,常伴有大风天气,在风吹日晒的作用下,机场道面混凝土受环境因素制约,混凝土表层体积收缩变形较大,而混凝土内部受环境作用下变化幅度不明显,且气压与水分蒸发率呈反比,低气压加速了混凝土内部裂隙中的部分水分向表层迁移的速率,使混凝土表层与内部体积收缩不同步,进而产生约束混凝土收缩的拉应力,引起干缩裂缝。
(2)温度裂缝,由于高寒地区昼夜温差较大,当混凝土内部水化放热时,机场道面表层的混凝土形成较大的温度梯度,这种温差产生的拉应力会使表面出现开裂。
(3)施工裂缝,混凝土配比不合理以及施工过程中搅拌不均匀,或在混凝土道面竣工后期由于维护保养不到位,均会导致机场道面收缩时受力不均匀而发生开裂现象。
机场水泥混凝土道面常见通病及施工措施摘要:由于机场所处的环境条件、道面的结构类型以及铺筑材料不尽相同,使得机场沥青混凝土道面出现的病害也不尽相同。
因此,当机场沥青混凝土道面出现病害时,应及时找出病害产生机理,分析沥青混合料的整体性能,以便合理制定处治方案。
关键词:机场;水泥混凝土道面;常见通病;施工措施前言机场道面设计要求具有足够的强度和刚度,因为飞机的机体和机轮不仅把竖向压应力传给道面,另一方面道面还受到水平应力、温度应力的作用。
在外力的作用下,道面结构会产生拉应力、压应力及剪应力。
如果道面结构整体某一组成的强度不足或道面有开裂、龟裂等现象而不能抵抗这些应力的作用时,道面便会出现断裂、碎裂或者沉陷等损坏现象,道面的使用品质也会迅速恶化。
1机场水泥混凝土道面的病害在我国,虽然经济社会的快速发展带动了航空事业的发展,但是,很多机场在多年的使用过程中,常常会面临基础设施老化的问题,严重影响了机场的正常运转。
道面作为机场中的关键构成,其关系着飞机起飞和降落能否顺利进行,一旦机场道面出现了质量问题,将会对飞机的升降产生一定的干扰。
从我国当前机场道面的建设情况来看,有87%的机场道面以水泥混凝土为主,虽然这种道面类型为机场的正常运转提供了便捷,但是在长期的使用过程中,极易出现各种的道面病害,比如,接缝病害,飞机轮载作用、自然环境因素、接缝槽口的设计形状、尺寸等都会对接缝病害的发生有着一定的影响。
2机场水泥混凝土道面维修技术2.1裂缝断板类维修技术2.1.1扩缝灌填修补如果机场水泥混凝土道面的裂缝表现出相互之间不存在明显的交叉、两侧不存在明显错台、裂缝平均宽度在5mm以下、周边无明显剥落现象时,为有效解决这类问题,可以选用裂缝灌填的方式。
在实际的灌填修补处理过程中,需首先利用切割机将原有裂缝实施扩缝处理,使得缝槽宽度、宽深比符合相应的标准,而对于裂缝的曲线部分,需使用小型工具来辅助开槽;将切割光面加以打毛处理,利用空气机或者高压水来清理缝隙;将塑料泡沫条压入槽底,如果裂缝宽度相对较小时,一般不使用塑料泡沫条;严格根据灌缝施工的要求,保障灌缝材料配合比的科学性,借助于灌缝机或者三角长漏斗将灌缝材料灌入缝隙中。
浅析机场刚性跑道道面病害成因及维修方案机场跑道是飞机起降的重要设施,其道面状况直接关系到飞机的安全和正常运行。
由于长期使用和外部环境的影响,机场跑道的道面病害问题时有发生,严重影响了飞机的安全起降。
对机场跑道道面病害成因进行深入的分析,并提出相应的维修方案,对于维护机场跑道的安全和提高其使用寿命具有极其重要的意义。
本文将从成因和维修方案两个方面进行浅析。
一、机场跑道道面病害成因分析(一)沥青路面鼓起1. 基层密实度不足:在沥青路面铺设前,基层土的密实度未达标,或者基层土质地不均匀,会导致沥青路面在使用过程中鼓起。
2. 沥青路面施工不当:沥青路面施工过程中未按要求进行振实,或者在施工中发生了温度波动较大导致的沥青路面收缩,都会引起路面鼓起。
3. 材料质量有问题:使用了质量不合格的沥青材料进行路面施工,会导致沥青路面的鼓起。
(二)混凝土路面龟裂1. 温度变化引起龟裂:混凝土路面在温度变化较大的情况下,会出现龟裂现象,特别是在寒冷地区更为严重。
2. 混凝土配合比问题:混凝土的配合比不合理,导致路面强度不够,易出现龟裂现象。
3. 车辙、裂缝漏水:车辙和裂缝部位长期积水,冬季结冰膨胀、融化收缩,会导致混凝土路面的龟裂。
(三)碳化、腐蚀1. 雨水渗透:道面雨水不能及时排出,长期渗透会导致混凝土路面的碳化、腐蚀。
2. 化学物质侵蚀:在化工厂、化肥厂等地区附近的机场,由于周围环境中含有腐蚀性化学物质,会导致混凝土路面的腐蚀。
3. 污水侵蚀:道面设计不合理或排水系统损坏,会导致道面长期积水,从而引起碳化、腐蚀。
(四)风化、磨损1. 风沙侵蚀:机场跑道常年受到风沙的侵蚀,长期风化会导致路面的磨损。
2. 高强度使用导致磨损:机场跑道长期高强度使用,飞机的起降摩擦会导致路面的磨损。
3. 机械装备破坏:机械载具在机场跑道上的行驶或维修作业不当,会对路面造成损坏。
1. 道路重新铺设:对严重鼓起的沥青路面,需进行拆除重新铺设,确保基层密实度,严格按照施工要求进行振实。
机场水泥混凝土道面常见通病及施工措施摘要:近年来,我国的机场建设越来越多,机场道面的质量越来越受到重视。
机场道面的几种常见病害形式,如产生不规则裂纹、出现边角断裂等,分析产生病害的原因,给出解决措施,以延长机场水泥混凝土道面的使用寿命,保证飞机滑行安全。
关键词:机场道面;道面病害;板体断裂引言目前,随着人们出行量的不断增加,机场建设项目规模逐步扩大,对工程管理提出了很高要求。
同时作为机场道路常用路面结构形式,水泥混凝土路面也必须按照规范程序施工,保证施工质量,加快进度,以适应实际发展需要。
1机场水泥混凝土道面施工质量的通病1.1机场水泥混凝土道面边角开裂在机场水泥混凝土道面施工过程中,往往会出现边角处开裂等局部破损问题,久而久之水泥混凝土板内部会因浸水受到侵蚀产生空洞,致使道面板凹陷或断裂,因此边角开裂问题不容小觑。
造成道面边角开裂的主要原因有:第一,水泥混凝土配合比不科学,粗骨过于集中,浆体过少;第二,边角处振捣不实,混凝土强度不够;第三,拆模时间过早,拆模过程中对边角处造成人为损坏;第四,边角处养护监管不严,出现漏养护现象。
1.2不规则裂纹的产生对于机场水泥混凝土道面施工,铺设的整体流程工序非常重要。
如存在施工人员程序操作不当,混凝土的调配比例失误,没有准确掌控好湿度等问题,继续进行铺设作业,铺设完工后的一段时间内就会出现不规则的裂纹。
长期处于使用状态的机场跑道,未及时进行相关道面维护,则会由于飞机起降轮与道面的长期摩擦而导致道面失水,也会使道面出现不规则裂纹。
1.3水泥混凝土道面板断板混凝土道面板在纵向连续铺筑时,裂缝平行于横向缩缝,呈波纹状。
产生原因主要有:①连续铺筑时,切缝不及时,混凝土在凝结硬化过程中收缩断裂。
②混凝土铺筑时中断施工较长,后又接着施工;接头处没有充分振捣,在结合部位出现不均匀收缩断裂。
③铺筑时同一断面上水灰比干稀差异较大,在交界面产生不均匀收缩断裂。
④铺筑填仓时,在先筑混凝土假缝已断通部位,因混凝土收缩位移,对刚铺筑成型的混凝土产生拉应力,致使混凝土在此部位断裂。
道面维护的类型道面的维修作用使道面的使用性能得到恢复或改善,使其满足飞机的使用要求。
道面维修作用的过程可以从图2-2中反映出来。
当道面在整个使用期内未进行维修,道面的损坏状况逐年增加,表现为破损指数L的增大。
道面的外观质量则由“优”逐步变为“良”“中”“差”,直到“劣”。
当道面破损度L达到一定程度后,就无法保证道面性能满足飞机的使用要求,造成飞行事故发生并使道面损坏加剧。
为了保证道面在整个使用期内能正常保证飞机的使用,必须在道面使用一段时间后,对道面的损坏进行维修,修补损坏的道面并更换填缝料。
修补后表现为道面的破损指数L减小,即表明道面的使用性能得到恢复(见图2-2)。
通过维修后,保证道面的外观质量在使用年限内处于“优”或“良”的状况,确保道面的性能满足飞机的使用要求。
图2-2 道面质量、维修、时间之间的关系根据道面使用性能的变化规律和维修工作特点,道面的维修方法可以分为日常维护、小修、中修和大修(简称“三修一维护”)。
1 日常维护日常维护是指维持道面状况和延缓状况的方法。
如道面的清扫、接缝内杂物的清除、清洗排水设施等。
2 小修小修是指局部恢复道面状况的方法,即将破损道面的部位清除,重新修筑新道面,但破损道面的类型较为简单,如板角局部损坏等,其修补方法主要采用表面补丁和修补板边板角剥落等。
3 中修中修是指恢复道面状况的方法,将各种破损道面进行彻底地修复,达到恢复道面使用性能的目的,其修补面积一般不小于道面总面积的 3.5%。
更换板块是其主要内容,其次是板边、板角等损坏的修补。
同时,对填缝料进行全部更换,恢复道面接缝性能。
4 大修大修是指更大范围内的维修,其修补面积达25%以上,是对道面损坏的范围(如跑道中间地带、滑行道中间部位)进行全面维修,对损坏范围内的道面结构进行彻底修复。
其修补的对象强调对道面某一范围(如跑道中间地带、滑行道中间部位)的道面板进行彻底更换,以达到延长道面使用寿命的目的。
通常大修安排在道面使用寿命的末期(如在第30年),通过道面的大修可以使道面使用寿命延长10~15年,道面整个使用寿命由30年延长到40~45年。
机场水泥混凝土道面常见的病害防治及处理机场水泥混凝土道面面板在击飞荷载长期作用下会出现损坏现象,主要分两类。
第一类:接缝处破坏——原因:破坏的主要原因是水泥混凝土道面板边应力集中和飞机荷载冲击引起;第二类:混凝土道面板块内部破坏——原因:过载或混凝土强度衰减引起。
一、接缝处破坏初期病害主要是集中在接缝处的破坏,接缝处的破坏可分为:错台、拱起、板块活动和唧泥、填缝料老化等。
(一)错台(或沉陷)错台现象常常与唧泥现象、填缝料老化、道面基础的不均匀变形密切相关。
一方面,填缝料的老化,会造成道面区域雨、雪水的渗入,在飞机荷载的作用下,产生唧泥,随着唧泥的连续不断发生,基层游离土不断带走,基层表面标高不断沉降,产生错台。
错台的特点是横向接缝两侧的道面板出现了竖向相对位移⊿h,错台根据形成台阶的高度,以及对飞机滑行的影响,可分为以下几种情况:轻度错台;中度错台;严重错台错台示意图高差小于等于10mm的错台,板底灌浆抬高法、磨平法进行处治。
1、磨平法(人工凿平、机械磨平法)——小于10mm时采用人工配合机械处治法,即先用人工将高处的错台板基本凿平,然后用磨平机再磨平,并清缝灌入填缝料。
2、注浆顶升法(板底灌浆抬高法)板底灌浆抬高法适用于基础过软引起的错台,其方法与板底脱空灌浆法相同,根据错台状况确定灌注孔的位置,打好灌注孔,从错台最低处开始灌浆抬高下沉板块,使该板块略低于相邻板块,再灌注其他孔位。
3、填补法高差大于20mm的严重错台,可采用沥青砂或水泥混凝土进行处治。
采用沥青砂处治时,应先清除水泥混凝土路面的尘土和杂物,并喷洒一层黏层沥青,用量为0.4-0.6千克每平方米。
沥青砂填补后,用压路机碾压密实,初期应控制车辆慢速行驶。
沥青砂的配合比、含油量、材料应符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。
但当采用细石子水泥混凝土进行处治时,应将错台下沉板表面凿除20-30mm,清除表面杂物和尘土,洒水湿润凿除面,浇筑细石子混凝土,待混凝土达到通车要求后开放交通。
浅析机场刚性跑道道面病害成因及维修方案机场是交通运输的重要节点,机场道面状况的安全与可靠性直接关系到飞机起降的安全。
而机场道面的病害会影响机场的正常运营,特别是对包括大型客机等在内的大型飞机,由于起降速度较大,机场道面的病害会对飞机的安全造成威胁。
因此,针对机场道面病害的成因及维修方案进行深入研究具有重要意义。
一、机场道面病害成因1. 沉降和变形:机场跑道和滑行道的设置地面基础非常厚实,但基于地质构造的差异,在一些特殊环境下,地基稳定性可能不够强,导致沉降和变形。
这种病害通常会导致跑道不平整,并可能影响飞机的起降安全。
2. 裂缝:由于机场跑道及滑行道的超载、水泥混凝土强度不足等原因,往往造成裂缝,裂缝进一步扩大,加速道面的老化、剥落和破坏,导致道面的不平整和反弹。
3. 破损、结块和空鼓:机场跑道和停机坪是一种资本密集型工程,如果施工不合格或道面维护不及时、不得当,很容易导致道面结块、空鼓、出现锯齿状缝或松动等问题,从而导致病害发生。
机场道面病害的维修需要采取针对性的措施,根据道面病害的不同类型采用不同的维修方案。
1. 沉降和变形的维修沉降和变形通常是由于地质条件造成的,因此机场跑道基础土壤除去不好的原料或是不满足设计地质条件外,还应依托于地震和其他地质动作加强地基的承载力,提高其稳定性,防止沉降和变形。
2. 裂缝的维修针对机场跑道道面裂缝的维修,通常采用相应的修复方案,如钻孔、填充、打弓形钢条和密封等工艺,以确保原道面性能的恢复。
另外,针对道面的沥青面层、混凝土面层进行修复,也可以采用层间修补的方法,利用高强度水泥矶砂混凝土进行修补,确保不会再次产生裂缝。
3. 破损、结块和空鼓的维修破损、结块和空鼓通常发生在混凝土面层,针对这种病害,通常采用深度修复法.深度修复法是指重新铺设混凝土的表面层,然后进行打磨和抛光处理,磨砂和抛光后涂上维修材料,保证道面的表面平整性和耐久性,同时防止水渗透,降低道面的老化,延长机场道面的使用寿命。