东北地区沥青跑道道面检测与分析方法

张民翔

大连国际机场股份有限公司 辽宁 大连 116033

跑道道面是机场飞行区最重要的基础设施，跑道道面检测是保护与养护决策过程中的关键环节，其结果与安全性、使用寿命等影响有关。由于东北地区夏季温热多雨、冬季寒冷干燥，此气候对沥青跑道道面状况影响较大[1]。因此，对东北地区沥青跑道道面检测与分析方法进行研究，为保证机场飞行区运行安全具有重要的意义。

1 道面损坏状况调查

根据现行规范中道面损坏状况调查的要求，通过目视判别的方法确定道面的损坏类型，并借助简单的仪器和工具判定损坏位置、损坏类型、损坏程度与损坏量[2]。关于道面损坏状况的划分标准如表1所示，重点对机场关注的跑道病害区域进行专项调查，道面状况指数（PCI）计算结果汇总如表2所示。

表1 道面损坏状况划分标准

表2 跑道专项调查区域内各单元PCI值统计表

图1 跑道非轮迹带道面表面返水、集料析出和返水结冰图

由表1的统计分析结果可以看出：（1）跑道专项调查区域道面状况指数（PCI）均值为92，该区域道面整体状况评定为“优”，道面存在的主要损坏为施工横缝、补丁和开挖补块、局部小面积轻微轮辙与沉陷；其中，单元编号为5#道面损坏状况指数PCI值为84，该区段道面损坏状况评定为“良”，其道面存在轻微轮辙。（2）根据机场管理部门提供的道面日常巡检资料，跑道非轮迹带部分区域道面存在返水、集料析出（即“返碱”现象）以及“返水结冰”情况，如图1所示。上述情况可能与压实度不足有关，沥青面层混合料间孔隙水在冻融循环作用下抽吸出道面，造成结构层集料析出（即“返碱”现象），在冬季气温低于冰点时，道面表面则会出现“返水结冰”现象；沥青混合料间孔隙水不断冻融抽吸会导致沥青膜快速老化、剥落以及结构层内部集料缺失、脱空情况，需引起机场管理部门重点关注。

2 道面平整度检测

现行规范规定跑道和快速出口滑行道的平整度评价指标应采用波音平整度指数（BBI）或者国际平整度指数（IRI）；不具备测试条件时，可采用三米直尺法进行评价。其他区域的平整度应采用三米直尺法进行评价[3]。同时，规范要求民用机场跑道、滑行道或快速出口滑行道的轮迹带区域道面平整度应以调查区域内IRI的算术平均值进行分段评价，评价标准按照表3执行。

表3 道面平整度等级评价标准

跑道中心线两侧3m处2条测线平整度测试结果（IRI值）汇总如表4所示。由于检测车辆需要一定距离进行加速与减速，因此平整度检测舍弃了跑道两端各约100m的数据。

表4 跑道两条测线平整度测试汇总表

由表4的测试结果可以看出：跑道测线1道面IRI均值为2.46m/km，道面平整度评价为“良”；测线2道面IRI均值为2.10m/km，道面平整度评价为“优”。综上所述，跑道轮迹带区域内道面平整度整体评价为“良”。

3 道面抗滑性能检测

现行规定道面抗滑性能应采用道面摩擦系数作为评价指标，道面构造深度可作为参考依据[4]。道面摩擦系数测试应在标准湿态条件下进行，实测摩擦系数应按100m分段平均，取分段平均的最低值作为抗滑性能的评价指标，道面摩擦系数评价标准如表5所示。

表5 道面摩擦系数评价标准

跑道道面中心线两侧3m、17m处每百米分段的摩擦系数平均值汇总如表6所示。由于检测车辆需要一定距离进行加速或减速，因此，本次抗滑性能检测4条测线数据舍弃了跑道两端各约300m的数据。

表6 跑道测线每100m区段摩擦系数统计表

由表6的测试结果可以看出：（1）跑道轮迹带区域内，测线1（3m）百米分段最低平均值为0.53，道面纵向抗滑性能评价为“中”；测线2（3m）百米分段最低平均值为0.45，道面纵向抗滑性能评价为“差”。综上所述，跑道轮迹带区域内道面抗滑性能等级总体评价为“差”。（2）跑道非轮迹带区域内，测线3（17m）百米分段最低平均值为0.61，道面纵向抗滑性能评价为“好”；测线4（17m）百米分段最低平均值为0.50，道面纵向抗滑性能评价为“差”。综上所述，跑道非轮迹带区域内道面抗滑性能等级总体评价为“差”。（3）测试结果显示：跑道抗滑性能不足区域主要集中于主降端飞机接地带区域。一方面该区段道面纹理深度因常年经受飞机荷载冲击与摩擦而不断下降；另一方面，飞机着陆制动频繁会使得道面表面胶层不断加厚，造成道面摩擦系数降低。鉴于该区段摩擦系数已降至《民用机场飞行区技术标准》规定的维护规划值（0.60）以下，建议机场管理部门尽快对跑道接地带区域道面抗滑性能进行相应改善措施（如除胶等），并定期监测跑道道面摩擦系数变化情况。

4 沥青道面渗水试验

通过渗水仪在沥青混凝土道面进行渗水试验，以每分钟渗水量（渗水系数）作为评价指标。渗水试验在评价沥青混凝土道面施工质量、道面结构性能状况、路面水损坏预防等方面具有重要意义[5]。

沿跑道中心线两侧每隔约200m交替布置试验断面，跑道沥青道面渗水试验测试结果如表7所示。

表7 跑道沥青道面渗水试验结果汇总表

断面编号 测点编号注 渗水系数（ml/min）断面编号测点编号注渗水系数（ml/min）3m 不渗水8 3m 不渗水6m 不渗水 6m 不渗水9m 223 9m 不渗水18 3m 不渗水9 6m 不渗水9m 不渗水///

由表7的渗水试验测试结果可知：跑道轮迹带区域（跑道中心线两侧3m处）道面抗渗水性总体良好，其90%以上的测点渗水系数低于100mL/min；非轮迹带区域（跑道中心线两侧6、9m处）道面抗渗水性总体相对较差，不足70%的测点渗水系数低于100mL/min。

5 总体结论与建议

根据对机场沥青跑道道面损坏状况调查、平整度检测、抗滑性能检测、沥青道面渗水试验的检测结果，得出以下主要结论和针对性的建议。

5.1 结论

根据现场道面检测结果，机场沥青跑道道面总体状况评定结论如下：（1）跑道道面整体状况评定为“优”，部分区域沥青道面存在返水、集料析出（即“返碱”现象）以及“返水结冰”情况。（2）跑道轮迹带区域内道面平整度整体评价为“良”。（3）跑道轮迹带、非轮迹带区域道面抗滑性能等级总体评价均为“差”，跑道抗滑性能不足区域主要集中于跑道主降端飞机接地带区域。（4）跑道轮迹带区域沥青道面抗渗水性总体良好，非轮迹带区域道面抗渗水性总体相对较差。

5.2 建议

基于沥青跑道道面检测与分析结果，提出如下针对性建议：（1）择机对跑道表面进行预防性养护，并优先对非轮迹带区域道面进行雾封层养护；（2）及时对跑道接地带区域道面抗滑性能进行相应改善措施（如除胶等），并定期监测跑道道面摩擦系数变化情况。