惠州機場滑行道加鋪設計方案

廖宣錦

（上海民航新時代機場設計研究院有限公司廣州分公司 廣東廣州 510405）

1 引言

惠州機場位于惠州市平潭鎮，建成于1956年，至今進行過多次改擴建，于2015年重新開通民用航空，實行軍民合用?；葜輽C場目前飛行區等級為4C，跑道長度2400m，設置有一條等長平行滑行道，五條垂直聯絡道。

近年來，惠州機場在廣東省機場集團和惠州市的大力支持下，積極貫徹省委省政府“5+4”骨干機場的定位要求，以安全生產為基礎，以提質增效為重點，實現穩步、快速發展。

由于惠州機場前身為軍用機場，主要起降戰斗機等輕型飛機，道面建設標準與民航標準有一定差別，一個顯著的問題就是道面強度不足，無法滿足常見民航客機對道面PCN的需求，需進行加鋪改造。該機場在最近一期改造時對跑道和3號聯絡道進行了專門加鋪，道面強度已能滿足民用飛機的需求，故本次改造僅對1/2/4/5#聯絡道和平滑的使用承載情況進行檢測，以確定最終加鋪方案。

2 惠州機場4條聯絡道和平滑運行現狀

2.1 道面病害情況及評價

根據《民用機場道面評價管理技術規范》（MH/T5024-2009）中道面損壞狀況及評價的要求，通過目視判別的方法來確定道面的損壞類型、借助簡單的儀器和工具判定損壞程度及損壞量。對于飛行區道面采用抽樣調查的方式選取調查單元，抽樣的頻率一般為15～45%；一個調查單元一般為300～500m2。將每個調查單元內的道面損壞類型、程度及數量記錄在調查表內，并采用道面PCI計算程序進行計算和統計分析。

同時，該規范還確定了關于道面損壞狀況的劃分標準如表1。

表1 道面狀況劃分標準

FAA建議道面主要設施（跑道、聯絡道、機坪）的PCI值應保持在70以上。

通過對4條聯絡道和平滑道面的現場調查，道面整體狀況表現良好，表面無明顯損壞，只有極少數的輕微掉邊掉角，因此，道面表面狀況綜合評價為“優”。

2.2 道面彎沉狀況

沖擊勁度模量是反映道面和基礎對飛機運行的綜合支撐作用的指標，它是以FWD的加荷重量除以承載板下傳感器（D0）測出的彎沉值得出的。某一區域內ISM值越大，表明道面和基礎的綜合支撐作用越強；反之，ISM值越小，表明道面和基礎的支撐作用越弱。

本次檢測測線的詳細分布情況如表2。

表2 測線詳細分布表

圖1 平滑T-F-S1測線ISM值分布圖

圖2 平滑T-F-N1測線ISM值分布圖

圖3 聯絡道T1-F-E1測線ISM值分布圖

圖4 聯絡道T2-F-E1測線ISM值分布圖

圖5 聯絡道T4-F-E1測線ISM值分布圖

圖6 聯絡道T5-F-E1測線ISM值分布圖

從ISM測試結果可以看出，平滑兩測線ISM值（圖1、圖2）整體表現為兩端起伏較明顯，中部較平穩；其ISM值主要集中在700～1100kN/mm之間。各聯絡道起伏波動差異較大，其ISM值主要分布在600～1300kN/mm之間。

2.3 鉆芯取樣分析

本次共鉆芯取樣31個，其中：平滑取芯7個，芯樣位置沿滑行道中線兩側第二幅道面板板中交替布置，芯樣間隔400m，方向由西往東；1/2/4/5#聯絡道各取6個，每個芯樣根據道面結構不同區段進行布設。

從鉆芯取樣的結果來看，各道面層結構厚度基本與原設計一致，平滑設計厚度32cm，實際平均厚度31.7cm；1#聯絡道設計25cm，實際平均厚度24～28.5cm；2#聯絡道設計25cm，實際27.5～28cm；4#聯絡道設計25cm，實際 27.3～22.5cm；5#聯絡道設計 25cm，實際 24.7～25cm。

從強度試驗的結果看：各區域道面水泥混凝土強度有所波動，有個別芯樣的強度低于4.0MPa，有少數芯樣的強度低于5.0MPa，其余絕大部分芯樣強度高于5.0MPa。水泥混凝土芯樣彎拉強度最大值為6.42MPa、最小值為3.80MPa、均值為5.15MPa，95%保證率下的代表值為4.94MPa，95%保證率下彎拉彈性模量代表值為35000MPa。

2.4 道面傳荷能力及脫空

道面傳荷降低及基礎脫空是引起道面板角破壞、裂縫甚至斷板的主要原因。

脫空系數T綜合考慮了板邊、板中彎沉的變化以及接縫傳荷能力，是判別板底是否脫空的有效參數。

T=b*t

根據工程經驗，一般：T＜1.5 為不脫空；1.5＜T＜2 為輕微脫空；2＜T＜3為中度脫空；T＞3為板脫空較嚴重。

經過對平滑及1/2/4/5#聯絡道進行相應測試，得到區域測試數據如下：

圖7 平滑T-F-S1脫空及傳荷系數分布

圖8 平滑T-F-N1脫空及傳荷系數分布

圖9 T1-F-E1脫空及傳荷系數分布

圖10 T2-F-E1脫空及傳荷系數分布

圖11 T4-F-E1脫空及傳荷系數分布

圖12 T5-F-E1脫空及傳荷系數分布

從檢測結果可以看出，平滑兩測線傳荷能力為好的測點超過95%，傳荷能力評價為“好”；1、4#聯絡道測線傳荷能力為好的測點為70%左右，兩條測線傳荷能力綜合評價為“中”；2、5#聯絡道測線傳荷能力為好的測點為85%左右，兩條測線傳荷能力綜合評價為“好”。

檢測結果顯示，平滑基本不存在脫空；5#聯絡道脫空狀況較為嚴重，存在很明顯的輕微至中度脫空；其余各條聯絡道存在一定程度的輕微脫空，按其脫空輕重程度排序依次為T4＜T1＜T2。

2.5 本次檢測得到的道面PCN值

平滑：47R/B/W/T；1# 聯絡道：27R/B/W/T；2# 聯絡道：29R/B/W/T；4#聯絡道：23R/B/W/T；5# 聯絡道：29R/B/W/T。

2.6 對道面結構評價

調查本機場及未來一段時間的幾種主要采用機型，各機型占比情況，以及各機型對應的CAN值的情況得到表3。

表3 各種機型占比情況

基于上述情況，本次檢測區域中，平滑道面PCN基本滿足現運行機型的ACN要求，1/2/4/5#聯絡道道面PCN值不滿足現運行機型的ACN值要求。

3 道面加鋪方案

根據對現狀的檢測結果，本次需要加鋪的對象為1/2/4/5#聯絡道。

3.1 加鋪方式選擇

目前我國機場道面加鋪類型主要有2種，一種為瀝青混凝土，一種為水泥混凝土。兩種道面結構類型在技術和使用上各有優缺點。在我國現有的機場道面中，瀝青混凝土道面為數甚少，只占5%左右。而在大多數西方發達國家，機場道面多數采用瀝青混凝土結構?，F對兩種道面結構類型的利弊作如下分析：

瀝青混凝土道面，優點：①設計使用年限一般為15～20年。道面平坦度好，飛機起降、滑跑舒適。②道面沉降適應性強，道面損壞修復容易，可采取不停航施工修復。缺點：①道面抗水、溫度等自然因素破壞、抗航油破壞及抗疲勞破壞性能較水泥混凝土差。②國產瀝青質量各種技術指標較差，宜采用進口瀝青；施工技術復雜，需先進的機具設備。③道面建成后，在大型飛機荷載作用下易產生輪轍，道面日常維護工作量大。

水泥混凝土道面的優點：①設計使用年限一般可達30年。道面具有較高的剛度、強度，道面結構整體性好。②道面抗水、溫度等自然因素破壞、抗航油破壞及抗疲勞破壞性能好。③國內建設經驗豐富、維護技術較為成熟，有利于道面質量的保證，且日常維護工作量較小。缺點：①道面接縫較多，板邊、板角易受破壞，使用后期平整度較差。②道面損壞修復較困難、工程量大，并可能影響機場正常運營。

惠州機場現有5條聯絡道，2017年完成旅客吞吐量95.7萬次，處于將要高速發展的剛剛起步階段，在這個時間段內機場運營僅靠3#聯絡道也可基本保證機場運行，1/2/4/5#聯絡道具備關閉進行圍蔽施工的條件。同時，惠州機場原跑道及平滑蓋被采用的就是水泥混凝土蓋被型式，現場積累了此種型式下豐富的不停航施工管理經驗，也有利于本次蓋被的順利進行。

綜合考慮上述優缺點，最終惠州機場采用水泥混凝土蓋被型式。

3.2 水泥混凝土加鋪層厚度設計

根據《民用機場水泥混凝土道面設計規范》（MH/T5004-2010），當舊混凝土道面的狀況等級為優，且加鋪層的接縫布置均與舊道面一致時，可采用部分結合式加鋪層。部分結合式加鋪層厚度按下式計算確定，但其最小厚度，飛行區指標Ⅱ為C時，不宜小于200mm。

式中：

hc——加鋪層厚度；

hf——與加鋪層設計強度相同的當量單層混凝土板厚（mm）；

he——舊混凝土板厚（mm）；

C——舊混凝土板厚度折減系數。

根據機場現場檢測的結果：①與C類道面加鋪層設計強度相同的當量單層混凝土板厚取為360mm；②舊混凝土板厚取為250mm；③舊道面狀況等級為“優”，C取值為1.0.計算得到加鋪層最小厚度hc為187mm，由于規定加鋪層厚度不小于200mm，最終取值為220mm。

3.3 聯絡道蓋被其他需注意事項

（1）原水泥混凝土板基礎灌漿加固

雖然1/2/4/5#聯絡道運行狀況基本良好，但是局部區域也存在不同程度的脫空情況。在聯絡道進行蓋被前，應對基礎進行灌漿加固。灌漿材料采用水泥砂漿，灌漿深度要求鉆至原道面板下。

（2）原道面混凝土板的修補

在進行加鋪前，應對道面破損部位進行修補。掉邊、掉角部位打掉并采用水泥混凝土進行修補；原修補過的道面如已松散、掉塊或裂成3塊以上也需要打掉重新修補。

（3）原道面接縫的修補

對原道面接縫中已經老化或活動的填縫料需進行徹底清除并重新嵌縫。當接縫寬度大于15mm時，宜使用瀝青砂灌入板縫并趁熱用鍥鐵搗實和鏟平；當接縫寬度小于15mm時，可用聚氨酯灌縫料填塞。