超薄沥青碎石复合面层工艺在机场跑道中的应用

郭经海 徐晓光

(中交一航局有限公司，天津 300456)



超薄沥青碎石复合面层工艺在机场跑道中的应用

郭经海 徐晓光

(中交一航局有限公司，天津 300456)

结合巴布亚新几内亚Girua机场升级改造工程实例，从基层处理、材料准备、施工技术要点等方面，介绍了沥青碎石复合面层在机场跑道中的应用，比较分析了该工艺的优缺点，以供类似工程参考。

机场跑道，沥青碎石面层，施工工艺

0 引言

目前，在国内公路、机场跑道等面层常见的形式为沥青混凝土面层或水泥混凝土面层，工艺成熟，但面层厚度较大，通常在80 mm～100 mm，造价很高。然而，在南太平洋国家(如澳大利亚、新西兰、巴布亚新几内亚等)，公路和机场跑道通常采用的面层形式为超薄沥青碎石复合面层，面层厚度只有18 mm,同样能够满足一般公路和机场跑道使用要求，经久耐用，大大地降低了工程造价。该工艺在巴布亚新几内亚吉汝阿机场跑道工程中被成功应用，取得了良好的综合效益。

1 工程概况

巴布亚新几内亚Girua机场升级改造工程位于巴布亚新几内亚北部地区的奥罗省波蓬德塔市郊。该地区为热带雨林气候，雨量非常丰富，常年温度在22 ℃～40 ℃。

该机场原为二战时期日本修建，原机场跑道宽30 m，长1 675 m，加上转弯区和临时滑行道，总面积32 000 m2。本工程对原有滑行道、转弯区和停机坪基层进行了清除，重新摊铺40 cm级配碎石基层，然后重新施工全部跑道和停机坪面层，本工程全部按照澳大利亚—新西兰标准进行设计和施工。跑道面层设计为超薄沥青碎石面层。施工完成后，满足各种类型飞机起降要求。施工完成的机场跑道面层见图1。

2 施工工艺

2.1 基层

采用超薄沥青碎石面层施工的基层可以采用级配碎石基层、水泥稳定碎石基层和水泥混凝土基层等形式。因超薄沥青碎石面层厚度仅18 mm，所以对基层施工要求较高，基层施工必须保证压实度、平整度、高程、纵坡、横坡、宽度符合设计和规范要求。

2.2 材料准备

超薄沥青碎石面层工艺主要使用的材料为C320沥青、C170沥青、煤油、柴油、Megamine(胺)、10 mm碎石、7 mm碎石及盖面

砂。各材料指标要求如下：

1)C320沥青和C170沥青需满足表1的要求；

2)煤油和柴油不应含不溶解的固体、杂质或漂浮物；

3)Megamine(胺)是一种粘着剂，主要作用是增加沥青的粘性；

4)10 mm碎石、7 mm碎石粒径分布需满足表2的要求；

5)盖面砂的粒径分布需满足表3的要求。

表1 C320沥青和C170沥青要求

表2 10 mm碎石和7 mm碎石粒径分布表

表3 盖面砂粒径分布表

2.3 施工工艺流程

工艺流程为：基层→沥青透层→第一层沥青粘层→10 mm碎石骨料→第二层沥青粘层→7 mm碎石骨料→第三层沥青粘层→盖面砂。

2.4 施工技术要点

1)基层检查。沥青面层施工前应对基层的压实度、平整度、横坡度、高程、宽度等指标进行仔细检查，如有表面松散、弹簧等现象必须进行处理，满足要求后方可进行沥青面层施工。2)沥青透层施工。沥青透层由C170沥青和煤油按照体积比1∶1进行混合。供应商提供的C170沥青为固态桶装沥青，需用沥青脱桶器对其脱桶后注入沥青乳化设备中与煤油进行混合搅拌。沥青透层的撒布采用沥青撒布机(或同步封层车)进行施工，撒布量建议采用1 L/m2，沥青透层油撒布完毕后要等待至少48 h后再进行下一步的施工工作，使其充分渗透至级配碎石基层内部且使沥青透层中的煤油充分挥发，沥青透层的撒布应洒布均匀，不能漏洒。3)沥青粘层施工(10 mm封层)。沥青粘层由C320沥青、煤油和Megamine按体积比100∶2∶1.5进行混合搅拌。其C320沥青同样为固态桶装沥青，需用沥青脱桶器对其脱桶后注入沥青乳化设备中与煤油、Megamine进行混合搅拌。沥青粘层的撒布采用沥青撒布机(或同步封层车)进行施工，撒布量建议采用1.2 L/m2，沥青粘层的撒布温度宜为120 ℃～160 ℃，撒布前后两头需铺设2 m～3 m的土工布(或彩条布)使喷洒至路面上的粘层油撒布均匀，相邻粘层油的纵向搭接不宜超过50 mm，撒布过程应撒布均匀，防止漏撒。4)10 mm盖面碎石施工。10 mm盖面碎石撒布前需至少提前48 h与预涂材料进行混合搅拌，预涂材料由C320沥青、柴油、Megamine按体积比10∶89∶1进行混合搅拌。预涂材料与10 mm盖面碎石的拌合设备需能使预涂材料均匀的喷涂在碎石表面，预涂材料的用量建议为6 L/m3～12 L/m3，拌合完成的10 mm碎石材料应进行覆盖，防止污染。10 mm盖面碎石的撒布采用碎石撒布机(或同步封层车)进行施工，碎石撒布量建议为1 m3/(135 m2)，碎石应均匀的撒布在路面上。碎石撒布后胶轮压路机应紧随其后进行碾压，胶轮压路机重量应不低于11 t，轮胎压力不低于700 kPa，胶轮压路机的碾压遍数应不低于20遍，碾压速度以路面不出现推移现象为宜，胶轮压路机碾压完成后应用不低于10 t的双钢轮压路机进行纵向碾压4遍，横向碾压2遍，使表面碾压平整。同步封层车撒布沥青碎石层见图2。5)7 mm面层施工。7 mm粘层油和盖面骨料的施工方法与10 mm面层相同，仅配比不同，其中7 mm粘层油的用量为1.0 L/m2，7 mm盖面碎石用量为1 m3/(165 m2)。胶轮压路机的碾压遍数应不低于20遍，碾压速度以路面不出现推移现象为宜，胶轮压路机碾压完成后应用不低于10 t的双钢轮压路机进行纵向碾压4遍，横向碾压2遍，使表面碾压平整。6)盖面砂施工。盖面砂层的施工方法与10 mm，7 mm面层施工方法相同，仅配比不同，盖面砂粘层油的用量为

0.25 L/m2，盖面砂用量为1 m3/(210 m2)。胶轮压路机的碾压遍数应不低于10遍。

3 工艺优缺点分析

经过巴布亚新几内亚机场跑道施工和使用，与国内沥青混凝土面层进行比较分析，超薄沥青碎石面层具有以下特点：

1)抗裂性好，防水性强。同步封层工艺使流动性好的沥青充分流入碎石缝隙中，产生很强的裹覆力，使面层既保持较强的柔性，又增加了面层的抗裂能力，防水性能得到增强。能够有效保证基底不受雨水侵蚀，在南太平洋热带雨林气候条件下，仍能保证20年以上的使用寿命。2)面层摩擦系数高。与混凝土面层和沥青混凝土面层相比，同步封层工艺施工的面层表面更加粗糙耐磨，提高了面层的抗滑性能，能够满足飞机起降的要求。3)面层整体性强，行车较舒适。超薄沥青碎石面层延展性强，抗裂能力好，施工过程中不需留置伸缩缝。4)厚度薄，节省材料，大大降低工程成本。超薄沥青碎石面层施工厚度一般控制在15 mm～25 mm，相当于沥青混凝土和混凝土面层厚度的1/5～1/4，材料消耗量和工程造价大大降低。5)施工方便，工期短。超薄沥青碎石面层采用同步封层工艺进行施工，与沥青混凝土面层和混凝土面层施工相比，面层撒布速度较沥青摊铺和混凝土浇筑速度快很多，且施工机具相对减少。6)施工精度要求高，质量控制难度较大。超薄碎石沥青面层厚度小，对基层的表面平整度、坡度等精度要求高，面层自身撒布厚度控制难度较大，施工前需要精确计算撒布量和配比，认真检查设备控制系统的精确度，撒布过程中严格控制撒布速度、温度等指标，控制不好容易造成返工。

4 结语

超薄沥青碎石面层是南太平洋地区广泛使用的施工工艺，工艺成熟，经久耐用，适用性强，能够满足一般道路和机场跑道使用要求。与国内机场道路沥青混凝土面层和混凝土面层工艺相比，具有较高的技术和经济效益，在环境合适的情况下，值得借鉴和推广应用。

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

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

[3] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[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

郭经海(1982- )，男，工程师； 徐晓光(1983- )，男，工程师

V351.11

A