装配式混凝土道面在民航机场不停航施工区域的应用与展望

石晶晶 严学亿

摘要：由于民航局的规定，在民航机场不停航区域，设计为混凝土类型的跑道以及滑行道在施工时，因混凝土特性以及道面施工必有的步骤和程序，在时间上无法得到充分满足，导致道面出现一系列质量问题。装配式混凝土道路能够从根本上解决这一问题，推广前景广阔。

关键词：装配式混凝土道面;不停航施工;拉毛

民航业是我国经济社会发展的战略产业，国家也在大力促进和推动通用航空产业的发展。机场建设呈现出一种遍地开花的形式。除了新建机场，一些老机场在面对逐日增长的客流量，也在对机场基础设施进行一系列的改建或扩建，如跑道的延长和滑行道的增加等，这些工程都会涉及与原有跑道或滑行道的衔接。

根据民航局规定：在跑道有飞行活动期间，禁止在跑道端之外300米以内、跑道中心线两侧75米以内的区域进行任何施工作业。在跑道端之外300米以内、跑道中心线两侧75 米以内的区域进行的任何施工作业，在航空器起飞、着陆前半小时，施工单位应当完成清理施工现场的工作，包括填平、夯实沟坑，将施工人员、机具、车辆全部撤离施工区域。[1]

所以说，跑道端之外300米以内、跑道中心线两侧75米以内区域的施工只能在航后进行，以宜昌三峡机场改扩建工程为例，机场航班结束时间为凌晨12：30，早晨开航时间为6：30。在忽略航班延误的情况下，除去飞机起飞降落前后半小时，预留的施工时间仅为5h。

1不停航区域混凝土道面施工的难点与问题分析

1.1道面水稳层施工完成并通过验收后，开始进行道面混凝土的施工。混凝土道面的基本施工程序如下：

其中测量放线、支模、土工布铺设与混凝土施工可以连续作业，混凝土施工完后的拉毛一般在混凝土初凝时进行，规范要求普通硅酸盐水泥初凝时间不得小于45min[2] ，混凝土初凝时间与温度有关，一般夏天温度高，初凝时间短，冬季温度低，初凝时间长。所以说混凝土道面找平后与拉毛之间存在不确定的时间间隔。

拉毛完成后，待混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时，方可拆模，混凝土成型后最早拆模时间如（图1）[3] ：

混凝土拆模同样受温度影响，拆模后切缝施工一般在混凝土路面达到设计强度的25%以上时进行，切缝不能太早，若太早，切出的缝易产生毛边和缺边、掉角，影响使用寿命及美观;也不能太晚，如果过晚则温度应力不能得以及时释放，当温度应力超过混凝土抗折强度时就会发生断板，另外如果切缝太晚，混凝土强度增长上来，还会增大施工难度，同时增加切割片的消耗量。因此最佳切缝时间的选择主要由水泥混凝土强度随时间温度增长规律来确定见（图2）。

所以说，拉毛、拆模、切缝之间存在必要的时间间隔，这些时间又是随温度不同而不同，而在民航机场不停航区域，混凝土施工只能限定在特定的航后时间作业，无法对混凝土硬化给予充分的时间裕度，无法保证混凝土施工的规范性，对混凝土道面带来质量隐患。

通过调查了解，一些机场不停航区域的混凝土路面的拉毛、切缝及养护作业利用航班间隙进行，但有的机场航班密集，几乎不存在作业间隙，施工作业往往违反规定，存在极大安全隐患。

1.2在南方多雨季节，天气预报不准的情况下，夏季偶然的强对流天气引起的瞬时暴雨，使不停航区域刚完成尚未完全凝固的混凝土道面被暴雨冲毁。由于开航后，为避免对飞机发动机气流产生影响，不停航区域道面禁止覆盖或采用防雨棚防护，冲毁的混凝土路只能破除重新浇筑。

1.3航后时间短，工作面窄，工序多，不能充分调动人力物力，影响施工进度，影响工期。另外不停航区域开航前要试航恢复，此部分工作消耗大量人力物力。

1.4航后一般在夜间，夜间施工无论从照明还是人的活动规律来说，都存在较大安全风险。混凝土施工包括拌合站拌制、车辆往来运输、道面作业，由一系列的工作組成，施工线路长，安全风险多。

此种情况下，急需寻找一种新方法，既能加快施工进度，又能保证路面质量，同时又不违反民航局规定并且降低安全风险。通过查阅国内外资料，了解到国内一些大公司早就开始了装配式混凝土路的研发，并且已经应用到临时路的建设上;国际上装配式路面板已经应用到了正式公路上。

2装配式混凝土道面在不停航区域的应用

装配式道路将路面在不停航施工区域外分块浇筑完成待达到一定强度后，运输到现场拼装而成的路。

2.1装配式道路施工重点难点分析

2.1.1需要一块较大的临时区域进行道路板块的浇筑与存放。一般机场施工区面积广阔，此部分区域可在前期规划时合理布局预留

2.1.2吊装工作量大，不停航区域混凝土道路施工之前，先将路面板运输到不停航围界外备用。待开始施工时，再倒运到施工区域拼装。拼装采用吊车，一般在夜间航后作业，施工前编制好吊装方案，做好交底工作，选用熟练操作工，专人指挥，增设照明，保证安全。

2.1.3装配精度要求高，拼装前，检查路面下水稳层的平整度，做好测量工作，铺沙找平，保证板间缝隙符合设计要求。

2.1.4传统混凝土道面纵向施工缝之间的衔接一般采用传力杆（图3）;横向板一般采用钢筋形式（图4）;通过查找资料，装配式路面板一般采用字母槽形式（图5），板间连接设企口卯榫，采用双向预应力。

2.2装配混凝土道路施工方法

2.2.1与设计沟通，利用有限元软件ANSYS，对板底最大应力进行计算，确定板面尺寸。

2.2.2计算道路承载力以及吊装应力，基于道路规范设计方法和Winkler地基模型的Westergaard应力分析方法相互比较验证，确定试验路面板的配筋。

2.2.3在设计图纸上按照板面尺寸对道面进行分块编号。注意将道面上助航灯光的灯位、电线配管等一并标注在图纸上，混凝土道面板浇筑时对此部分内容进行预留预埋。

2.2.4按照图纸及施工规范进行支模、配筋、浇筑、抹面，拉毛、养护等作业。浇筑时注意设计道面的坡度。覆盖洒水养护28天，达到设计强度后，准备吊装运输装配。

2.2.5编制吊装方案，进行吊装拼接。道面铺装前，做好地基平整和测量工作，保证水稳层的平整度与压实度，同时控制好板间缝隙、道面坡度及道面平整度，吊装过程中做好成品保护。

2.2.6灌缝，检查验收，完成混凝土道面施工。

3经济效益分析

3.装配式混凝土道面施工缺点

3.1.1装配式路面板为保证吊装强度，在道面板内设置钢筋，增加造价。1

3.1.2增加吊装环节，增加吊装费用。

3.2装配式混凝土道面施工优势

3.2.1混凝土道面板的制作、拉毛及养护不受时间限制，完全可以按照规范要求操作，保证质量。

3.2.2降低模板周转，促进成品模板开发，节省材料与人工。

3.2.3能够集中作业，节省人工，提高施工进度，降低人工费与机械租赁费。

3.2.4减少试航恢复工作。

3.2.5缩短航后施工时间，减少安全隐患。

4结语与展望

2016年9月，国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，装配式建筑在城市建设领域的应用日益广泛。装配式混凝土道面目前正在开发研究阶段，尚未在民航机场建设中应用，但是此技术能够解决在不停航施工区域混凝土道面出现的质量问题，相信经过不断试验研究，在不久的将来，装配式混凝土道路将会广泛应用于民航机场不停航施工领域。

参考文献：

[1] 《民用机场运行安全管理规定》（第191号令）

[2] 《通用硅酸盐水泥》GB175-2007

[3] 《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》MH5006-2002

（作者单位：中国航空国际建设投资有限公司）