機場水泥混凝土道面常見病害的分析

1、<p>　　機場水泥混凝土道面常見病害的分析</p><p>　　摘要：機場水泥混凝土道面板在飛機荷載長期作用下會出現(xiàn)了各種類型的損壞現(xiàn)象。水泥混凝土道面的破壞形式多種多樣，但經(jīng)過對機場水泥混凝土道面板破損情況的調(diào)查及分析,現(xiàn)將機場水泥混凝土道面破壞形式主要分為兩類，一類是接縫處破壞，第二類是混凝土道面板塊內(nèi)破壞 </p><p>　　關(guān)鍵詞；水泥混凝土道面、常見病害、分析 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號：U416.216文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　機場水泥混凝土道面板在飛機荷載長期作用下會出現(xiàn)了各種類型的損壞現(xiàn)象。水泥混凝土道面的破壞形式多種多樣，但經(jīng)過對機場水泥混凝土道面板破損情況的調(diào)查及分析，現(xiàn)將機場水泥混凝土道面破壞形式主要分為兩類，一類是接縫處破壞

3、，第二類是混凝土道面板塊內(nèi)破壞。這種分類方式不僅反映了機場水泥混凝土的破壞部位，也反應(yīng)了其破壞原因，前者的破壞的主要原因是水泥混凝土道面板邊應(yīng)力集中和飛機荷載沖擊引起，后者是因為過載或混凝土強度衰減引起。 </p><p><b>　　二、接縫處破壞 </b></p><p>　　水泥混凝土道面板邊接縫處是混凝土體的應(yīng)力分布比較集中的地方，是最容易引起破壞的部位。初期

4、的病害主要是集中在接縫處的破壞，接縫處的破壞可分為：錯臺、拱起、板塊活動和唧泥、填縫料老化等。 </p><p><b>　?。?）錯臺 </b></p><p>　　錯臺現(xiàn)象常常與唧泥現(xiàn)象、填縫料老化、道面基礎(chǔ)的不均勻變形密切相關(guān)。一方面，填縫料的老化，會造成道面區(qū)域雨、雪水的滲入，在飛機荷載的作用下，產(chǎn)生唧泥，隨著唧泥的連續(xù)不斷發(fā)生，基層游離土不斷帶走，基層表面標

5、高不斷沉降，產(chǎn)生錯臺。 </p><p>　　錯臺的特點是橫向接縫兩側(cè)的道面板出現(xiàn)了豎向相對位移⊿h，錯臺根據(jù)形成臺階的高度，以及對飛機滑行的影響，可分為以下幾種情況： </p><p>　　輕度錯臺：接（裂）縫兩邊道面板形成的臺階高度小于10mm; </p><p>　　中度錯臺：接（裂）縫兩邊道面板塊形成的臺階高度10mm≦⊿h≦15mm； </p>

6、<p>　　嚴重錯臺：接（裂）縫兩邊道面板塊形成的臺階高度15mm≦⊿h </p><p><b>　　錯臺示意圖 </b></p><p><b>　　（2）擠碎和拱起 </b></p><p>　　在橫向接縫、特別是施工縫兩側(cè)數(shù)十厘米范圍內(nèi)，由于施工縫內(nèi)的滑動傳力桿位置不正確、滑動端的滑動功能失效、施工時

7、施工縫內(nèi)部有混凝土搭連、使用期間施工縫內(nèi)落入堅硬雜屑等原因，阻礙了道面板的自由伸縮，使混凝土在膨脹時受到較高的擠壓應(yīng)力，當該應(yīng)力超過混凝土的抗剪強度時，板塊即發(fā)生剪切擠碎。 </p><p>　　混凝土道面板在受熱膨脹而受阻時，某一接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。這是由于混凝土道面板收縮時縫隙張開，填縫料失效，堅硬碎屑等不可壓縮材料塞滿縫隙，使板在膨脹時產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力，從而再現(xiàn)縱向壓曲失穩(wěn)。 </p>

8、<p>　　（3）脫空、板塊活動和唧泥 </p><p>　　對于多雨地區(qū)機場，水泥混凝土道面板塊會產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象，唧泥是在飛機輪胎荷載作用下，板下基層的細粒材料從接縫處與水一同噴出，至使板體與基礎(chǔ)逐步脫空。脫空是面板與基層之間存在一定的空隙，脫空往往伴隨著唧泥的發(fā)生和發(fā)展。 </p><p>　　經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查分析，機場水泥混凝土道面板塊唧泥是由于在反復(fù)超負荷運行大型飛機的作用下，道

9、面板塊接縫、裂縫和板邊下部產(chǎn)生的水和細粒土混合物的強制性位移造成的。它的產(chǎn)生原因是水泥面板直接鋪筑在細粒高縮性土和易沖刷的基層上產(chǎn)生的，唧泥往往是錯臺、斷板、接縫附近斷板等病害的誘因。 </p><p>　　道面板塊唧泥的產(chǎn)生，一般需要以下條件： </p><p>　　基層的土壤處于松散狀態(tài)，亦即存在松散的細粒土； </p><p>　　在面板與基層及道面之間有自由

10、水存在，并與松散細粒土混合形成泥漿； </p><p>　　頻繁的大型飛機的作用，道面板塊產(chǎn)生泵吸作用將泥漿噴出、吸入。 </p><p>　　水泥混凝土道面唧泥、脫空示意圖 </p><p>　?。?）填縫料的失效、損壞 </p><p>　　機場水泥混凝土的填縫料，使用一段時間后常常會現(xiàn)剝落、擠出、老化、碎裂等現(xiàn)象。填縫料失效、損壞、接縫

11、內(nèi)逐漸被砂、石、土等填塞，阻礙了板的膨脹，從而引起板的壓曲，破碎和接縫剝落等損壞。道面水流入基礎(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)軟化產(chǎn)生唧泥或凍脹，進而誘發(fā)其它病害。 </p><p>　　三、機場水泥混凝土道面板內(nèi)損壞 </p><p>　　水泥混凝土道面裂縫可分為表裂縫、貫穿裂縫。而裂縫發(fā)生的時期又可分為早期（或初期）裂縫和使用期裂縫。早期裂縫是指水泥混凝土板澆筑完成后還未開放交通前出現(xiàn)的裂縫，早期裂縫主要

12、是表面裂縫，使用期裂縫是后期裂縫，實際上是在飛機荷載作用下，加劇應(yīng)力集中而引起原有早期裂縫擴展產(chǎn)生的裂縫。 </p><p>　　1、表面裂縫產(chǎn)生原因 </p><p>　　表面裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土的收縮引起的裂縫，水泥混凝土收縮主要有如下幾種： </p><p><b>　　（1）、塑性收縮 </b></p><p&

13、gt;　　在水泥混凝土道面施工過程中發(fā)生的顆粒不均勻分層離析，實際是粗骨料從混合料中分出，集料顆粒下沉，水分向上遷移，從而形成表面泌水。表面泌水的結(jié)果使水泥混凝土道面表面含水量增加，當混合料表面水的蒸發(fā)速度比泌水速度快時，水的蒸發(fā)面就會深入到混合料表面內(nèi)，毛細水面形成凹面，產(chǎn)生較大的表張力，同時固體顆粒間產(chǎn)生毛細管張力，促使顆粒凝集，當混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗這一張力時混凝土則出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)時間大致與泌水時間相對應(yīng)，在混凝土

14、澆筑后數(shù)小時混凝土表面將普遍出現(xiàn)細微的裂縫，亦稱水泥混凝土道面板的表面龜裂。 </p><p><b>　　（2）、溫度裂縫 </b></p><p>　　熱脹冷縮是水泥混凝土的一個基本特性。在溫度降低時，水泥混凝土中會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，當這種應(yīng)力超過了水泥混凝土的最大抗拉應(yīng)力時，就會產(chǎn)生溫度裂縫。產(chǎn)生的時間一般從混凝土終凝以后開始，到水泥混凝土道面板的整個使用壽命期內(nèi)都

15、有可能產(chǎn)生。 </p><p><b>　?。?）、干縮裂縫 </b></p><p>　　水泥混凝土在澆筑時，在高溫和干燥等環(huán)境條件的影響下，水泥水化分子中的化學結(jié)合水就會散失，當收縮時水泥混凝土表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了水泥混凝土本身的抗拉應(yīng)力時就會產(chǎn)生干縮裂縫，如果前期養(yǎng)生不及時，也會產(chǎn)生干縮裂紋。干縮裂縫一般只產(chǎn)生在混凝土的表面，裂縫深度比較淺，也稱淺裂縫。小的干

16、縮裂縫其形狀為網(wǎng)狀，也成為網(wǎng)狀裂縫。這種裂縫只有在雨后混凝土表面處于潮濕狀態(tài)下肉眼才可以看見。 </p><p>　　2、貫穿裂縫及斷板的產(chǎn)生原因 </p><p>　　水泥混凝土道面貫穿裂縫是指貫穿板全厚度的裂縫，可以分為橫向裂縫、斜向裂縫、交叉裂縫、板角裂縫等，其明顯特征是裂縫貫通混凝土板全厚。這些縱向、橫向、斜向裂縫的發(fā)展會使水泥混凝土道面板完全斷裂成兩塊或兩塊以上的斷板。根據(jù)裂縫及

17、斷板發(fā)生的時間，可分為早期斷板（開放交通前）和使用期斷板（后期斷板）。一般早期斷板并不多見。混凝土道面斷板根據(jù)其損壞程度可分為三類：輕微斷裂-裂縫無剝落或輕微剝落，裂縫寬度為3mm；中等斷裂-裂縫處有中等剝落，裂縫寬度為3～25mm，嚴重斷裂-裂縫處有嚴重剝落，縫的裂縫寬度大于25mm。 </p><p>　　有的貫穿裂縫及斷板是在施工期間由于混凝土的初期收縮受到阻礙而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗彎拉強度而引起的；

18、有的是因為混凝土道面板的分塊尺寸偏大所產(chǎn)生的溫度翹曲應(yīng)力超過混凝土抗彎拉強度而引起的；有的是因為飛機荷載過大、應(yīng)力集中等造成的斷板。也有因為道面由于地基凍脹、鹽脹或外界的化學腐蝕、地基承載力下降等原因引起的裂縫。這種裂縫是貫通混凝土板全厚，是危害最大的裂縫。它可以使整個道面失去承載能力，嚴重影響航空器的安全起降。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p>&l