机场复合混凝土道面破损裂化原因与应对措施

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　摘　　　　要：　为延长机场跑道的使用寿命,　在旧水泥混凝土道面上,　加铺沥青混凝土,　形成复合

道面,　以提高道面使用性能.调查发现:加铺沥青混凝土 3～5a 后,　复合道面在旧水泥混凝土道面

接缝、裂缝位置出现破损劣化.为此,　在分析机场复合道面劣化原因的基础上,　提出延长机场复合

道面寿命的对策,　即适当增加加铺层厚度,　设置应力吸收夹层,　封堵旧水泥混凝土道面裂隙.

　　　 Abstract：　 In　order　to　prolong　the　service　life　of　the　airport　runway,　asphalt　concrete　is　laid　

on　the　old　cement　concrete　pavement　to　form　a　composite　pavement　to　improve　its　performance.It　is　

found　that　after　the　asphalt　concrete　is　added　to　3～5　a,　the　joint　and　crack　position　of　the　composite　

pavement　in　the　old　cement　concrete　pavement　is　damaged　and　deteriorated.Therefore,　based　on　the　

analysis　of　the　causes　of　the　deterioration　of　the　airport　composite　pavement,　the　countermeasures　for　

prolonging　its　service　life　are　put　forward,　such　as　increasing　the　thickness　of　the　overlay,　setting　the　

stress　absorbing　interlayer　and　blocking　the　old　cement　concrete　pavement　cracks.

　 Keyword 　：airport　compound　pavement;　deterioration;　longevity;　fissure　sealing;

民航运输业的发展程度是衡量社会发展程度的重要指标之一.随着我国经济水平、消费结构的转

型、升级与提高,　我国民航运输业务快速增长,　机场基础设施得到较大改善,　民航运输干线支线

网络的完善度不断提高,　民航运输业发展迅速[1].2011—2015 年,　我国境内定期航班通航机场从

178 个增长到 206 个,　飞机起降架次由 598.0 万增长到 856.6 万,　分航路旅客吞吐量由 6.2 亿人次

增长到 9.15 亿人次,　分航线货物吞吐量由 1　157.8 万t增加到 1　409.4 万t　(图1)　[2].显然,　机场跑

道作为提供飞机起飞、着陆的场所,　其安全保障程度对民航运输系统发展具有重要的意义[3].我

国机场跑道的道面结构单一,　约95%的道面为水泥混凝土结构[4].机场跑道的正常使用主要取决

于其结构性能,　而随着民航运输量的不断提高、各种飞机载重量的大幅度提高以及机场日起降

架次的快速增长,　机场跑道面受到的重复加卸载作用也越来越大,　再外加环境温度的影响,　机场

跑道水泥混凝土道面内部裂隙发育,　就会产生各种形式的破坏,　即主要表现为裂缝、变形、接缝

损坏和表面损坏[5].为确保飞机起飞、降落安全,　提高机场道面的使用寿命,　需要对水泥混凝土

道面结构进行功能再恢复,　从而提高道面使用的安全性.在我国,　绝大多数民用机场均为单跑道运

行,　往往在旧水泥混凝土道面上,　通过加铺沥青混凝土的方式对机场道面结构性能进行再恢复,　

　形成机场复合道面 (图2)　. “ ”旧水泥混凝土道面已有的内部裂隙称之为既有裂隙 .据不完全统计,　

我国有 40 余个机场进行了水泥混凝土道面加铺沥青混凝土工程,　其中上海虹桥国际机场还进行

了多次机场道面沥青混凝土加铺工程[6].

图1　2011—2015 年我国民航发展数据统计图

图2　机场复合道面结构示意图

1 　、机场复合道面劣化原因分析

通常,　机场跑道水泥混凝土道面加铺沥青混凝土的设计使用寿命在 10a 左右,　待达到使用寿命后

需再次进行改造.对国内机场跑道复合道面使用状况进行详细调查后发现:沥青混凝土加铺 3~5a

后,　　复合道面在旧水泥混凝土道面接缝、裂缝位置 (既有裂隙)　　处常出现破损劣化 (图3)　.

机场复合道面结构涉及水泥混凝土、沥青混凝土两种结构形式,　它们均表现出刚性与柔性.底部

的水泥混凝土受温度变化影响较大,　已有研究表明,　温度每上升 1℃,　水泥混凝土膨胀增加 0.000　

01.显然,　温度变形对机场道面结构安全产生极大不利的影响.我国华北地区机场道面温度随时间

变化曲线如图4所示.从图中可以看出:机场跑道表面温度随时间产生很大变化,　随着机场道面深

度的加深,　其温度变化幅度逐渐平缓;道面深度为 0.4m 时,　混凝土温度变化温差为3℃;华北地区

的跑道表面最高温度出现在 14 时左右,　距离道面 0.2m 深处最高温度延后到 18 时左右,　道面结构

温度响应相对滞后;随着道面深度的增加,　最高温度出现的时间逐渐延后,　温度的变化幅度也缓

慢减少.如果温度产生的混凝土膨胀应力超过其所能承受的抗拉强度时,　道面不仅会产生裂隙,　而

且机场道面存在的裂隙常伴有错台、脱空等劣化现象,　使得机场复合道面应力集中程度更为严

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摘要：

机场复合混凝土道面破损裂化原因与应对措施　摘　　　　要：　为延长机场跑道的使用寿命,　在旧水泥混凝土道面上,　加铺沥青混凝土,　形成复合道面,　以提高道面使用性能.调查发现:加铺沥青混凝土3～5a后,　复合道面在旧水泥混凝土道面接缝、裂缝位置出现破损劣化.为此,　在分析机场复合道面劣化原因的基础上,　提出延长机场复合道面寿命的对策,　即适当增加加铺层厚度,　设置应力吸收夹层,　封堵旧水泥混凝土道面裂隙.　　　Abstract：　In　order　to　prolong　the　service　life　of　the　airport　runway,　asphalt　concrete　is　laid...

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