浅析机场沥青混凝土道面裂缝的成因及维修办法

尹宗强

（成都双流国际机场股份有限公司， 成都 610202）

0 引言

随着中国民航业的快速发展，行业规模不断扩大，民用机场建设进入了持续高速发展的时期。由于沥青混凝土道面具有地质条件适应性强、维护便利、平稳舒适、噪音小等特点，且使用沥青混凝土盖被能够有效对旧水泥混凝土道面补强结构和恢复使用性能，因此沥青混凝土道面越来越多的应用在我国机场建设中。然而随着机场航空器交通量和大重量飞机机型占比的逐年增加，加之道面维护的时间也在相应缩短，导致沥青混凝土道面逐渐出现一系列的病害，其中就包括裂缝类病害。

机场沥青混凝土道面出现裂缝后，主要带来三方面的影响：1）会为地表水进入沥青混凝土内部提供通道，水分进入沥青混合料内部后，将降低集料与沥青之间的粘结性能，道面容易出现松散等现象；2）在轮载作用下出现应力集中，裂缝周边的道面容易产生剥落和新的交叉次生裂缝，发展到一定程度后可形成大块剥落；3）地表水进入道面结构层后，频繁的航空器荷载作用和动水压水冲刷集料、基层，易引起道面出现不均匀沉降。为此，通过分析机场沥青混凝土道面出现裂缝的成因及维修办法能够有效地提升机场运行能力及安全裕度。

1 机场沥青混凝土道面裂缝的成因分析

1.1 纵向裂缝

指平行于轮迹方向的道面开裂现象，通常是由于沥青道面结构层压实度不够或受水侵蚀，或者面层相邻面幅摊铺时的接茬未处理好，在航空器荷载及大气因素作用下而逐渐开裂。

1.2 横向裂缝

指垂直于轮迹方向的道面开裂现象，通常是由于半刚性基层或加铺前旧道面未处理好，沥青混凝土面层受温度降低变硬、收缩，加之航空器荷载作用下裂缝逐渐产生。

1.3 反射裂缝

多在旧水泥混凝土道面加铺沥青层（“白+黑”）的复合道面上出现，通常是由于下层混凝土的接缝或裂缝在受航空器荷载及大气因素（主要温度和湿度）作用下，下层道面板产生的水平位移使加铺沥青层在其接缝或裂缝处形成较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度后，便在加铺沥青层相应的位置产生裂缝。

1.4 滑移裂缝

道面上出现的月牙或半月状裂缝，通常是由于飞机启动、刹车或转弯时的荷载作用于沥青混凝土道面而产生，多出现在飞机启停或转向的位置。

1.5 网格状交叉裂缝

“龟裂”与“不规则裂缝”均表现为网格状交叉裂缝形式，通常是由于半刚性基层局部强度不足、层间粘接不好，在航空器荷载及大气因素作用下而逐渐开裂。

不难看出，以上这些裂缝的产生除了受航空器荷载的重复作用而影响，还特别受温度、湿度的变化而影响。因此，机场管理机构在进行后期维护、维修时可能需更多考虑的是尽量降低温度、湿度对沥青混凝土道面造成的影响。

2 机场沥青混凝土道面裂缝的维修办法

沥青混凝土道面产生裂缝类病害后，如果发生时期位于高温季节，且全部或绝大部分是可愈合的轻微裂缝（一般平均缝宽小于2mm），可不做处理并保持观察；如果是在高温季节不能愈合甚至开始恶化的轻微裂缝，则需及时进行维修，防止病害进一步恶化及衍生其他问题。我们知道，沥青混凝土混合料的水稳性和温度稳定性很大程度影响了道面建成后的使用寿命和性能。那么，针对沥青混凝土道面裂缝类病害，从维修的角度来讲，我们可以考虑以水稳性、温度稳定性为落脚点，着手相关的工作。

2.1 临时性维修

从水稳性的角度出发，一般考虑对裂缝灌填防水性能较好的材料；从温度稳定性的角度出发，需考虑高温不易软化且低温不易变脆甚至开裂的材料。

（1）针对轻微裂缝，可考虑直接使用10 号沥青油（具有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和防水性）进行灌填。

（2）对于中度及以上裂缝（一般平均缝宽大于2mm）可进行开槽灌缝，开槽宽度略大于原裂缝（裂缝周围有剥落的，可适当扩宽），槽深3-5cm 为宜，凊缝后喷洒粘层沥青，随后加注沥青冷补料或改性沥青混合料压实成型，最后做一层10号沥青油的薄层罩面。

2.2 大面积铣刨摊铺

大面积铣刨摊铺直接更换了裂缝类病害的沥青混凝土道面面层，相当于恢复了其整体的水稳性和温度稳定性。这种方式主要适用于三种情况：1）裂缝类病害进行临时性维修后效果不佳的情况；2）难以使用临时性维修方法对“反射裂缝”、“滑移裂缝”、“网格状交叉裂缝”这三类病害进行处置的情况；3）沥青混凝土道面老化且各类破损频发的情况。大面积铣刨摊铺沥青面层的一般流程为：机械铣刨--坑槽清理--粘层油喷涂--热拌沥青混合料摊铺--压路机压实。针对“反射裂缝”进行大面积铣刨摊铺时，应着重对基层的接缝或裂缝进行处理，可考虑使用APP 改性沥青油毡或土工布作业，确保与基层道面良好粘合后再进行摊铺。

2.3 大型改造维修

大型改造维修是大面积铣刨摊铺的终极版本，通常是地表水通过裂缝、孔隙等下渗至沥青混凝土道面结构层引起水稳性遭到较大程度影响或基层存在松散、脱空等现象时，一般需对病害区域进行大型改造维修。这种方式的一般流程为：机械铣刨--坑槽清理--基层换填--粘层油喷涂--热拌沥青混合料摊铺--压路机压实，相当于将病害区域沥青混凝土道面的整个结构组合进行了更换，通常在基层换填过程中耗费时间较长。

2.4 预防性维修

预防性维修是道面维护的关键，将安全关口前移，最大限度的变救火式维修模式为预防式的维护模式一直是机场在摸索和改进的重点。针对沥青混凝土道面产生的裂缝类病害，可考虑从以下几个方面做起：

（1）切实做好沥青混凝土道面的预防性养护，通过在道面状况良好，尚未出现明显损坏或损坏程度轻微时实施雾封层、微表处等防护技术，填充和密封道面表层裂缝，还原混合料中沥青的部分活性，从减少水分入渗和延缓沥青老化两个方面提高沥青混合料的性能，延长道面使用寿命。

（2）全力做好道面裂缝预防性管理，充分利用好巡视检查和道面综合检测评价这双明眸，发现问题及时处置，重点区域重点关注，将风险关口前移。

（3）认真做好道面裂缝情况的统计和分析，对病害道面形成病历资料，根据对病历资料的分析及评价情况建立阶梯性的分级管控计划，按照计划及时跟进处置和后续监控，确保道面裂缝出现后得到有效管控。

（4）不断摸索和研究更合适的裂缝维修方式，有针对性的引进先进的维修技术和新材料，并组织试验及开展相应评估。

3 结语

机场沥青混凝土道面在正常运行使用过程中，由于受到航空器交通量的累积荷载作用以及大气因素（主要温度和湿度）的影响，最先表现出来的往往是裂缝类病害。因此，对机场沥青混凝土道面裂缝类病害产生的原因展开有效分析，并根据具体成因采取相应的防治措施，对于机场的安全运行保障有着重要的现实意义。