机场飞行区道面技术状况评价与分析

（四川省场道工程有限公司，四川 成都 610084）

1 工程概况

某机场飞行区自建成以来历经几次改扩建，2003年对平滑道、联络道的部分区域道面实施换板翻修，2005年将道面向南北方向各延长180m和820m（均为水泥混凝土道面），其中跑道中段2200m和平行滑行道中段1868m为20世纪80年代修建的老道面。最近一次改扩建工程于2009年实施，对脱空板进行了灌浆处理，对基础问题产生的错台或板块开裂等病害进行处理，还对既有跑道、平行滑行道和各联络道的水泥道面进行了沥青层加铺，以提高其结构强度，恢复使用功能[1]。根据设计机型和航空业务量预测成果进行计算，最终确定跑道加铺厚度为中部15cm，两侧13cm，联络道及滑行道区域加铺厚度控制为13cm。沥青加铺的结构层上面层采用SMA-13改性沥青玛蹄脂碎石混合料加铺5cm，下面层采用AC-20型改性沥青混合料进行加铺。考虑到飞机在跑道上掉头及加力起飞、刹车等运行方式对沥青面层的剪切破坏，在跑道两端200m范围内的沥青混合料中掺入抗车辙剂。

由于机场年起降架次达到3.18万架次，接近机场沥青加铺阶段可行性研究报告的航空业务量预测值，机场道面的使用一直处在超负荷使用状态。考虑到沥青混凝土一般早期使用性能非常好，使用寿命中后期道面会出现大量损坏，道面使用性能会急剧下滑的特点，结合《民用机场运行安全管理规定》“对跑道、滑行道和机坪道面状况应当至少每五年进行一次综合评价”的要求，为了准确掌握目前机场沥青面层的工作性能状态，科学把握道面性能衰减趋势，有必要对机场道面实施全面的综合测试与评价。

2 机场飞行区道路技术状况评价

2.1 道面分区

由于道面结构、荷载特征等条件不同，机场各区域道面的损坏状况及结构等适应能力会产生差别。为了科学、准确地掌握各区域道面的性状，道面检测中对整个飞行区进行分区，主要分为道面和道肩两部分。道面包括跑道、滑行道系统、停机坪等。跑道两端为起降区域，根据道面结构不同，沿跑道方向分别作为R1区（南端180m）、R2区（中部2200m）、R3区（北端820m）；平滑道以及各联络道区域内道面结构一致，因此单独作为一个区域评价，不再进行划分，道面编号平滑道为T，各联络道由南向北依次为TP1～TP6；停机坪道面结构一致，将其作为一个区域评价。沥青道面每个调查单元面积以450m2左右为宜，水泥道面以500m2为宜，即以相邻的20块左右道面板为一个调查单元，同一调查单元须属于同一个评价区域，各区域中道肩部分单独进行划分编号。道肩分区参考道面分区方法，同时考虑机场实际情况，跑道、平滑道纵向上道肩结构一致，可将跑道两侧道肩以及平滑道两侧道肩分别作为一个区域。跑道东侧、西侧道肩分别编为RS-E、RS-W，平滑东西侧道肩分别编为TS-E、TS-W，各联络道道肩分别以“联络道编号+S”作为编号，依次编为TP1-S～TP6-S，停机坪道肩编为AS。

2.2 道面损坏状况调查与损坏等级评价

现场道面调查表明，道面存在9种类型的损坏，主要以反射裂缝、纵向和横向裂缝、隆起、沉陷等病害为主，跑道、平行滑行道、联络道区域的病害相对较少，而在跑道、平行滑行道和联络道的道肩位置出现的病害则相对较多。

跑道主要损坏为反射裂缝，出现的损坏长度较大，部分区域存在隆起和推挤，应重点维护。从各区域损坏情况来看，R1区无明显损坏，状况优良，R2区反射裂缝损坏较多，R3区推挤损坏量较大。跑道总体道面表面状况性能良好，部分区域损坏应及时维护，避免道面性能快速下降。平行滑行道沥青道面主要损坏为反射裂缝和沉陷，占到此区域病害的87%。但总体而言，平行滑行道病害较少，发生病害的单元数仅占总单元数的1/5，整体状况优良。联络道主要由跑道和平行滑行道之间的TP1～TP6区域、停机坪和平行滑行道之间的AF1～AF2区域构成，其中TP1～TP6联络道“白+黑”道面主要损坏是沉陷，部分出现纵向和横向裂缝、隆起等损坏，但整体而言，病害区域很少，道面优良，而AF1～AF2联络道水泥道面主要是一些细微的嵌缝料损坏、起皮、龟裂和细微裂纹、小补丁，表观状况良好。

跑道道肩损坏主要是反射裂缝、纵向和横向裂缝，尤其是反射裂缝，多发生于原水泥板接缝位置，有些区域还贯穿了整条跑道，应该及时修补处理。而部分区域隆起、补丁和开挖补丁也较为严重。对比跑道两侧的道肩，西侧的反射裂缝更严重，而东侧的病害类型更多，部分较严重的区域已经修补补丁和开挖补丁。平滑道道肩的主要损坏类型包括纵向和横向裂缝、隆起，部分区域也发生了较为严重的反射裂缝，少量地方出现了搓板、龟裂和滑移裂缝等病害。整体而言，较平滑道区域性能要差，主要病害纵向和横向裂缝多发生在原水泥板接缝位置。平滑道两侧道肩相比，西侧的道肩病害多且更严重，东侧道肩的隆起现象更多。联络道道肩损坏类型主要是反射裂缝，部分区域发生了纵向和横向裂缝、隆起等病害，但整体病害的单元占总单元数较少。

采用道面状况指数PCI作为道面损坏状况等级的评定指标[2]。道面各区域PCI的计算及等级评价结果见表1。

表1 道面各区域的PCI及损坏状况等级

由表1可知，道面各区域的道面性能均较好，PCI均处于“优”水平。跑道整体状况良好，平均PCI值较高，单元最小PCI值也达到了86.9，处于“优”的等级。平滑道的PCI等级也为“优”，平均PCI值为99.8，且变异系数为1.33%，说明病害的差异小。联络道的PCI值也是较高水平，但是在TP2和TP6段道面横向推挤严重，应引起注意。相对于飞机主要行进区域，道肩部分的病害严重。跑道、平滑道、联络道的道肩部分出现了相对较多的反射裂缝、横向和纵向裂缝，降低了平均PCI水平，且变异系数较大，停机坪道肩的病害单元最小PCI值是整个道面最低的，应给以适当的关注。

2.3 轮辙专项调查

根据《民用机场道面评价管理技术规范规定》（MH/T 5024-2009）对“白+黑”道面轮辙的控制标准进行分析，机场联络道轮辙在TP2、TP6联络道较严重[3]。

TP2联络道最大轮辙量26.5mm，最小2mm，且在距中线3.3m位置轮辙最明显、最深。北侧的变异幅度较南侧大，南侧的轮辙在距离联络道西端30.5～46.5m处最严重。TP2联络道大部分区域轮辙为“中等”，南北两侧3.3m的区域出现了大于25mm的轮辙，损坏程度达到“严重”等级。TP6联络道最大轮辙深度35mm，最小3.5mm，两侧的轮辙都很明显，且南侧的变异幅度较北侧大。在TP6北侧，2.3m和4.15m区域多数轮辙处于“轻微”和“中等”程度，而3.25m处轮辙更明显，部分测点达到“严重”程度。在TP6南侧，轮辙多处于“轻微”和“中等”程度，而3.4m处的少数点轮辙达到“严重”程度，距离联络道西侧35～45m处轮辙较为明显。此外，平滑道的轮辙主要集中在5号联络道与6号联络道之间的平滑区域，轮辙最大深度35mm，离中线3.4m的轮辙深度较其他区域更为明显。

依据MH/T 5024-2009对“白+黑”道面轮辙的控制标准，机场平滑道部分区域轮辙情况较为明显，大部分区域处于“中等”程度，部分区域达到“严重”等级。

2.4 道面功能性测试

道面功能性指标主要包括平整度和抗滑性[4]。机场跑道、平滑道以及停机坪平整度状况均处于评价规范中“好”的等级，道面平整度状况良好。1～5号联络道平整度水平为“中”，平整度状况较好；6号联络道测试IRI值为6.11，属于“差”的等级，表明6号联络道道面平整度状况较差。

按照MH/T 5024-2009评定可知，目前机场跑道道面抗滑性能总体处于“好”的等级。跑道各部分状况以B段（跑道中部1000m）为最好，南端中心线东侧及北端中心线以西部分摩擦系数均值略小，但仍处于“好”的等级。总体来说，机场道面抗滑性能状况良好。

2.5 芯样室内试验

现场取样室内试验结果表明，机场道面沥青混合料各项物理参数基本满足设计要求，个别部位存在沥青含量偏少、混合料级配偏细等情况。芯样表观状况总体良好，无反射裂缝发生，混合料水稳定性及抗松散能力良好，水泥混凝土芯样试验强度达到设计要求。

2.6 道面结构性能评价

道面结构性能测试与评价显示，机场基础强度较高，达到B类等级强度[5]。道面结构剩余寿命、道面结构适应性厚度满足评价期要求。机场水泥混凝土道面接缝传荷能力较高，板底脱空率低，水泥道面区域结构性能总体状况良好。

3 道面存在问题分析

根据道面检测报告，结合现场实际调研，发现虽然目前机场道面总体状况评价较好，但局部存在一定问题需引起重视。道面损坏调查结果整理汇总见表2。

表2 机场道面病害数据汇总

由表2可知，跑道、平行滑行道、联络道区域的病害较少，道肩部分病害较为集中。道肩区域的病害类型以反射裂缝、纵横向裂缝、隆起、沉陷为主，其中裂缝问题占总病害数量的76%。分析原因主要是原沥青加铺设计方案中，道面区域均要求加铺玻纤土工格栅，因此裂缝病害发生的几率远小于道肩区域，且由于道肩的裂缝向内延伸，引发某些道面区域的表层裂缝发展，严重的已贯穿整条跑道。

隆起病害道面区域占比较高，主要是平行滑行道两端200m范围内和2#、6#联络道出现的轮辙现象较明显所致。虽然在飞行区全场范围内轮辙病害未能引起总体评价的质变，但就局部而言，现场检测显示该问题较为突出。TP2联络道大部分区域轮辙处于中等，北侧的变异幅度较南侧大，南北两侧3.3m的区域出现了大于25mm的轮辙，损坏程度达到了“严重”等级。TP6联络道南侧的变异幅度较北侧大，北侧3.25m处轮辙更为明显，部分测点达到“严重”程度；南侧3.4m处的少数点轮辙出现了“严重”程度，距离联络道西侧3545m处轮辙较为明显。平滑道部分区域轮辙情况较为明显，大部分区域处于“中等”程度，部分区域达到“严重”等级。一般来说，按照形成原因的不同，轮辙可分为失稳型、磨耗型和结构型三类。根据机场轮辙部位沥青道面钻芯试验结果，道面上、下面层间连接状况不佳，层间脱离现象普遍，混合料抽提试验结果表明，联络道、平滑道区域上面层混合料粒径2.36mm、4.75mm和9.5mm处的实际通过率都接近或超过设计上限，加之机场所在地区近年夏季多高温天气，综合判断机场轮辙为失稳型轮辙，系夏季高温情况下沥青面层混合料高温稳定性下降，道面渠化交通所致[6]。

除以上两个特点外，道面区域还存在沥青含量偏少，混合料级配偏细，局部发生表面龟裂、细微裂纹等问题。

4 结论

1）道面各区域的道面性能较好，PCI均处于“优”水平，总体来说道面表观状况良好，服务水平稳定。

2）跑道、平滑道以及停机坪平整度状况均为“好”等级，道面平整度状况良好。1～5号联络道平整度处于“中”等级，6号联络道为“差”等级，道面平整度状况较差。

3）跑道道面抗滑性能总体处于“好”等级，抗滑性能总体状况良好。

4）机场基础强度较高，道面结构剩余寿命、道面结构适应性厚度满足评价期要求。