超薄瀝青碎石復(fù)合面層工藝在機(jī)場跑道中的應(yīng)用

郭經(jīng)海 徐曉光

(中交一航局有限公司，天津 300456)

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超薄瀝青碎石復(fù)合面層工藝在機(jī)場跑道中的應(yīng)用

郭經(jīng)海 徐曉光

(中交一航局有限公司，天津 300456)

結(jié)合巴布亞新幾內(nèi)亞Girua機(jī)場升級(jí)改造工程實(shí)例，從基層處理、材料準(zhǔn)備、施工技術(shù)要點(diǎn)等方面，介紹了瀝青碎石復(fù)合面層在機(jī)場跑道中的應(yīng)用，比較分析了該工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，以供類似工程參考。

機(jī)場跑道，瀝青碎石面層，施工工藝

0 引言

目前，在國內(nèi)公路、機(jī)場跑道等面層常見的形式為瀝青混凝土面層或水泥混凝土面層，工藝成熟，但面層厚度較大，通常在80 mm～100 mm，造價(jià)很高。然而，在南太平洋國家(如澳大利亞、新西蘭、巴布亞新幾內(nèi)亞等)，公路和機(jī)場跑道通常采用的面層形式為超薄瀝青碎石復(fù)合面層，面層厚度只有18 mm,同樣能夠滿足一般公路和機(jī)場跑道使用要求，經(jīng)久耐用，大大地降低了工程造價(jià)。該工藝在巴布亞新幾內(nèi)亞吉汝阿機(jī)場跑道工程中被成功應(yīng)用，取得了良好的綜合效益。

1 工程概況

巴布亞新幾內(nèi)亞Girua機(jī)場升級(jí)改造工程位于巴布亞新幾內(nèi)亞北部地區(qū)的奧羅省波蓬德塔市郊。該地區(qū)為熱帶雨林氣候，雨量非常豐富，常年溫度在22 ℃～40 ℃。

該機(jī)場原為二戰(zhàn)時(shí)期日本修建，原機(jī)場跑道寬30 m，長1 675 m，加上轉(zhuǎn)彎區(qū)和臨時(shí)滑行道，總面積32 000 m2。本工程對(duì)原有滑行道、轉(zhuǎn)彎區(qū)和停機(jī)坪基層進(jìn)行了清除，重新攤鋪40 cm級(jí)配碎石基層，然后重新施工全部跑道和停機(jī)坪面層，本工程全部按照澳大利亞—新西蘭標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。跑道面層設(shè)計(jì)為超薄瀝青碎石面層。施工完成后，滿足各種類型飛機(jī)起降要求。施工完成的機(jī)場跑道面層見圖1。

2 施工工藝

2.1 基層

采用超薄瀝青碎石面層施工的基層可以采用級(jí)配碎石基層、水泥穩(wěn)定碎石基層和水泥混凝土基層等形式。因超薄瀝青碎石面層厚度僅18 mm，所以對(duì)基層施工要求較高，基層施工必須保證壓實(shí)度、平整度、高程、縱坡、橫坡、寬度符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

2.2 材料準(zhǔn)備

超薄瀝青碎石面層工藝主要使用的材料為C320瀝青、C170瀝青、煤油、柴油、Megamine(胺)、10 mm碎石、7 mm碎石及蓋面

砂。各材料指標(biāo)要求如下：

1)C320瀝青和C170瀝青需滿足表1的要求；

2)煤油和柴油不應(yīng)含不溶解的固體、雜質(zhì)或漂浮物；

3)Megamine(胺)是一種粘著劑，主要作用是增加瀝青的粘性；

4)10 mm碎石、7 mm碎石粒徑分布需滿足表2的要求；

5)蓋面砂的粒徑分布需滿足表3的要求。

表1 C320瀝青和C170瀝青要求

表2 10 mm碎石和7 mm碎石粒徑分布表

表3 蓋面砂粒徑分布表

2.3 施工工藝流程

工藝流程為：基層→瀝青透層→第一層瀝青粘層→10 mm碎石骨料→第二層瀝青粘層→7 mm碎石骨料→第三層瀝青粘層→蓋面砂。

2.4 施工技術(shù)要點(diǎn)

1)基層檢查。瀝青面層施工前應(yīng)對(duì)基層的壓實(shí)度、平整度、橫坡度、高程、寬度等指標(biāo)進(jìn)行仔細(xì)檢查，如有表面松散、彈簧等現(xiàn)象必須進(jìn)行處理，滿足要求后方可進(jìn)行瀝青面層施工。2)瀝青透層施工。瀝青透層由C170瀝青和煤油按照體積比1∶1進(jìn)行混合。供應(yīng)商提供的C170瀝青為固態(tài)桶裝瀝青，需用瀝青脫桶器對(duì)其脫桶后注入瀝青乳化設(shè)備中與煤油進(jìn)行混合攪拌。瀝青透層的撒布采用瀝青撒布機(jī)(或同步封層車)進(jìn)行施工，撒布量建議采用1 L/m2，瀝青透層油撒布完畢后要等待至少48 h后再進(jìn)行下一步的施工工作，使其充分滲透至級(jí)配碎石基層內(nèi)部且使瀝青透層中的煤油充分揮發(fā)，瀝青透層的撒布應(yīng)灑布均勻，不能漏灑。3)瀝青粘層施工(10 mm封層)。瀝青粘層由C320瀝青、煤油和Megamine按體積比100∶2∶1.5進(jìn)行混合攪拌。其C320瀝青同樣為固態(tài)桶裝瀝青，需用瀝青脫桶器對(duì)其脫桶后注入瀝青乳化設(shè)備中與煤油、Megamine進(jìn)行混合攪拌。瀝青粘層的撒布采用瀝青撒布機(jī)(或同步封層車)進(jìn)行施工，撒布量建議采用1.2 L/m2，瀝青粘層的撒布溫度宜為120 ℃～160 ℃，撒布前后兩頭需鋪設(shè)2 m～3 m的土工布(或彩條布)使噴灑至路面上的粘層油撒布均勻，相鄰粘層油的縱向搭接不宜超過50 mm，撒布過程應(yīng)撒布均勻，防止漏撒。4)10 mm蓋面碎石施工。10 mm蓋面碎石撒布前需至少提前48 h與預(yù)涂材料進(jìn)行混合攪拌，預(yù)涂材料由C320瀝青、柴油、Megamine按體積比10∶89∶1進(jìn)行混合攪拌。預(yù)涂材料與10 mm蓋面碎石的拌合設(shè)備需能使預(yù)涂材料均勻的噴涂在碎石表面，預(yù)涂材料的用量建議為6 L/m3～12 L/m3，拌合完成的10 mm碎石材料應(yīng)進(jìn)行覆蓋，防止污染。10 mm蓋面碎石的撒布采用碎石撒布機(jī)(或同步封層車)進(jìn)行施工，碎石撒布量建議為1 m3/(135 m2)，碎石應(yīng)均勻的撒布在路面上。碎石撒布后膠輪壓路機(jī)應(yīng)緊隨其后進(jìn)行碾壓，膠輪壓路機(jī)重量應(yīng)不低于11 t，輪胎壓力不低于700 kPa，膠輪壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)應(yīng)不低于20遍，碾壓速度以路面不出現(xiàn)推移現(xiàn)象為宜，膠輪壓路機(jī)碾壓完成后應(yīng)用不低于10 t的雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行縱向碾壓4遍，橫向碾壓2遍，使表面碾壓平整。同步封層車撒布瀝青碎石層見圖2。5)7 mm面層施工。7 mm粘層油和蓋面骨料的施工方法與10 mm面層相同，僅配比不同，其中7 mm粘層油的用量為1.0 L/m2，7 mm蓋面碎石用量為1 m3/(165 m2)。膠輪壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)應(yīng)不低于20遍，碾壓速度以路面不出現(xiàn)推移現(xiàn)象為宜，膠輪壓路機(jī)碾壓完成后應(yīng)用不低于10 t的雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行縱向碾壓4遍，橫向碾壓2遍，使表面碾壓平整。6)蓋面砂施工。蓋面砂層的施工方法與10 mm，7 mm面層施工方法相同，僅配比不同，蓋面砂粘層油的用量為

0.25 L/m2，蓋面砂用量為1 m3/(210 m2)。膠輪壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)應(yīng)不低于10遍。

3 工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析

經(jīng)過巴布亞新幾內(nèi)亞機(jī)場跑道施工和使用，與國內(nèi)瀝青混凝土面層進(jìn)行比較分析，超薄瀝青碎石面層具有以下特點(diǎn)：

1)抗裂性好，防水性強(qiáng)。同步封層工藝使流動(dòng)性好的瀝青充分流入碎石縫隙中，產(chǎn)生很強(qiáng)的裹覆力，使面層既保持較強(qiáng)的柔性，又增加了面層的抗裂能力，防水性能得到增強(qiáng)。能夠有效保證基底不受雨水侵蝕，在南太平洋熱帶雨林氣候條件下，仍能保證20年以上的使用壽命。2)面層摩擦系數(shù)高。與混凝土面層和瀝青混凝土面層相比，同步封層工藝施工的面層表面更加粗糙耐磨，提高了面層的抗滑性能，能夠滿足飛機(jī)起降的要求。3)面層整體性強(qiáng)，行車較舒適。超薄瀝青碎石面層延展性強(qiáng)，抗裂能力好，施工過程中不需留置伸縮縫。4)厚度薄，節(jié)省材料，大大降低工程成本。超薄瀝青碎石面層施工厚度一般控制在15 mm～25 mm，相當(dāng)于瀝青混凝土和混凝土面層厚度的1/5～1/4，材料消耗量和工程造價(jià)大大降低。5)施工方便，工期短。超薄瀝青碎石面層采用同步封層工藝進(jìn)行施工，與瀝青混凝土面層和混凝土面層施工相比，面層撒布速度較瀝青攤鋪和混凝土澆筑速度快很多，且施工機(jī)具相對(duì)減少。6)施工精度要求高，質(zhì)量控制難度較大。超薄碎石瀝青面層厚度小，對(duì)基層的表面平整度、坡度等精度要求高，面層自身撒布厚度控制難度較大，施工前需要精確計(jì)算撒布量和配比，認(rèn)真檢查設(shè)備控制系統(tǒng)的精確度，撒布過程中嚴(yán)格控制撒布速度、溫度等指標(biāo)，控制不好容易造成返工。

4 結(jié)語

超薄瀝青碎石面層是南太平洋地區(qū)廣泛使用的施工工藝，工藝成熟，經(jīng)久耐用，適用性強(qiáng)，能夠滿足一般道路和機(jī)場跑道使用要求。與國內(nèi)機(jī)場道路瀝青混凝土面層和混凝土面層工藝相比，具有較高的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，在環(huán)境合適的情況下，值得借鑒和推廣應(yīng)用。

[1] AS2008，Residual Bitumen for Pavements[S].

[2] CP-20，Code of Practice for Safe Handling of Bitumen Products[S].

[3] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

The application of ultra-thin asphalt gravel composite surface technology in airport runway

Guo Jinghai Xu Xiaoguang

(CCCCFirstHarborEngineeringBureauLimitedCompany,Tianjin300456,China)

Combining with the Girua airport upgrade engineering in Papua New Guinea as an instance, from the basic level process, material preparation, construction technology main points and other aspects, this paper introduced the application of asphalt gravel composite surface in airport runway, compared and analyzed the advantages and disadvantages of this technology, provided reference for similar engineering.

airport runway, asphalt gravel surface, construction technology

1009-6825(2016)13-0143-02

2016-02-28

郭經(jīng)海(1982- )，男，工程師； 徐曉光(1983- )，男，工程師

V351.11

A