民用机场道面结构设计

1.1设计参数1.1.1设计荷载在预计使用的飞机中，应该对道面混凝土扳厚度要求最大的飞机作为涉及飞机。1.1.2水泥混凝土设计强度道面水泥混凝土的设计强度，应采用90d弯拉强度，其值可按28d弯拉强度的1.1倍计。飞机区指标II为A、B的机场，其道面混凝土设计弯拉强度不得低于4.5MPa；飞机区指标II为C、D、E的机场，其混凝土弯拉强度不得低于5.0MPa。1.2结构层组合设计1.2.1混凝土道面的土基必须密实、稳定和均匀。土基应处于干燥或中湿状态。过湿状态的土基必须进行处理。1.2.2 土基压实土基必须具有足够的压实度。道面下土的压实度不得小于表1.2.2的规定。土基压实度标准表1.2.2注：1.表中压实度系按公路土工试验规程中重型击实试验法求得的最大干密度的百分数。2. 在多雨潮湿地区或当土基为高液限粘土时，根据现场实际情况表内压实度可适当降低1%3%。3. 特殊土质的土基，应根据土基处理要求，通过现场实验分析确定压实标准。4. 对于高填方地区，除了满足土基压实要求外，还应满足沉降控制要求。1.2.3特殊土基对于稳定的溶洞、溶蚀裂隙或土洞，应根据其埋深、大小及水文地质条件，采用爆破回填等方法处 理。对岩溶水应采用疏导措施。道面建于湿陷性黄土、软弱土、盐渍土、膨胀土等特殊土质地区时，对土基的处理，应进行专门试验，确 定既符合技术要求又经济合理的方案。1在水温或土质状况不良地区，应在土基与基层之间设置垫层。垫层应具有一定的强度和较好的水稳 定性，在冰冻地区，尚应具有较好的抗冻性。2防冻层厚度在季节性冰冻地区，道面结构总厚度应不小于1.2.4所规定的最小防冻层厚度。当混凝土板与基层厚度 相加小于该表内数值时，应通过设置垫层予以补足。最小防冻层厚度（cm）表1.2.4注：1.冻深大或挖方及地下水位高的地段，或基、垫层为隔温性能稍差的材料，应采用高值；冻深小 或填方地段，或基、垫层为隔温性能良好的材料可采用底值。2. 在冰冻地区的潮湿地段，不宜采用石灰土做基（垫）层。3. 冻深小于50cm的地区，一般不设防冻层。1.2.5基层1. 基层必须具有足够的刚度和稳定性。2. 基层厚度不得小于15cm。3. 基层的周边应比混凝土板的边缘宽出50cm。4. 基层压实基层必须具有足够的压实度。基层的压实度不得小于表1.2.5-1中规定值。基层压实标准表1.2.5-1注：表中压实度系按公路土工试验规程中重型击试验法求得最大干密度的百分数。5基层顶面反应模量kj，不得小于表1.2.5-2的规定值。基层顶面反应模量最低值表1.2.5-21.3道面分块设计1.3道面分块设计1.3.1分块接缝不得错缝，再道面交接、交叉处出现错缝时，应采用胀缝或平缝隔开。1.3.2跑道中心线以及双面坡滑行道的脊线应与纵缝相重合。1.3.3板的平面尺寸应根据当地气温、板厚、所采用的集料和施工工艺确定。板长不得小于3m。1.4道面接缝设计和接缝材料1.4.1道面与房屋、排水结构、柔性道面等固定构造物相接处，应设置胀缝。上述位置以外的胀缝设置，应根据板厚、当地最高气温、施工温度、混凝土集料的膨胀型并结合道的经验确定。1.4.2浇筑混凝土道面中断时，必须设置横向施工缝，其位置应设在缩缝或胀缝处。1.4.3在道面交接、交叉的弯道处不设胀缝时，应设置交接平缩缝。1.4.4拉杆应采用螺纹钢筋并设置在板厚中央。传力杆应采用光圆钢筋并设置在板厚中央。1.4.5填缝料应选用与混凝土表面粘结牢固、回弹性好、能适应混凝土板的胀缩、不溶于水、不透水、高温 是不溢出、低温时不脆裂的耐久性材料。1.5旧混凝土道面上加铺层设计1.5.1旧道面上加铺层设计前，应收集原有机场道面设计、施工、竣工及维护等有关资料，调查道面结构、 土基及基层顶面反应模量、混凝土弯拉强度、板的接缝类型、道面坡度及平整度等。对旧混凝土板，应须 逐块查看并记录损坏情况，分析损坏原因。1.5.2加铺层结构形式，采用部分结构式和隔离式两种，两种加铺形式，均应对旧道面进行处理。1.5.3当旧混凝土板的等级为中、差级，或接缝布置、道面坡度与加厚层不一致时，应采用隔离式加铺层。1.5.4加铺层的接缝构造，应符合接缝设计的有关规定。部分结合式加铺层的接缝，应与旧混凝土板的接缝 对齐。2民用机场沥青混凝土道面设计2.1道面结构层组合与材料组成2.1.1道面结构层组合设计应进行多个方案的技术经济比较，选择最优方案。2.1.2气候分区为区分不同地理区域气候条件对沥青混凝土道面性能的影响，确定合理的结构层组合及沥青材料，应结 合机场所在地的气候分区进行考虑。2.1.3 土基1基本要求1）土基必须密实、均匀、稳定，并足于承受飞机荷载几道面结构资中的作用。2）土基应处于干燥或中湿状态，同时应防止地面水、地下水渗入土基及冰冻对土基强度和稳定性 的危害。3）土基的CBR值主要由土的类别、压实度及含水量决定。土基设计CBR值，应根据土质调查和 CBR综合实验确定。2 土基的压实1）沥青混凝土道面下土基必须具有足够的压实度，土基压实度应符合表2.1.3的规定值。注：1.表中压实度是按公路土工实验规程中重型击实法求得的最大于荣重的百分数。2. 在特殊干旱地区、特殊超市地区及高液限粘土土基，根据现场实际情况表内压实度可适当降 低1%3%。3. 特殊土质的土基，应根据土基处理要求，通过现场实验分析确定压实标准。2）对于高填方地区，土基除满足压实度要求外，还应满足沉降控制要起。4对于道面下存在的不良土质（如软土、湿陷性黄土、膨胀土、盐渍土等）及不稳定岩溶、土 洞等，土基应作专门设计。2.1.4垫层1垫层的设置除道面接构承载需要设置垫层外，土基处于下列情况时应设置垫层：。1地面水位高，排水不良，土基经常处于潮湿、过湿状态的地段；02排水不良，有裂隙水、泉眼等水文地质不良的岩石挖方地段；。3季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿地段；04 土基软弱地段。2垫层材料垫层材料修整得CBR值应不小于10%,其最大粒径上垫层应不大于50mm,下垫层应不大于压实层 厚度的1/3。通过0.4mm筛子的部分，其塑性指数应在6以下。飞行区指标II为D、E、F时，上垫层的 材料，其修整得CBR值应在20%以上。3垫层最小厚度垫层厚度对飞行区指标II为D、E、F的机场应不小于30cm； C类机场不小于20cm。4防冻厚度在季节性冰冻地区有东胀可能的中湿、潮湿地段，道面结构层总厚度小于表2.1.4规定的最小厚度时， 应由垫层予以补足。道面防冻最小厚度（cm）表2.1.4注：1.土基干湿类型划分见MH5010规范3.3.2条。2. 干燥地段，一般不宜产生冻胀，故表中未列防冻层厚度。过湿地段，一般不应对土基进行技 术处理，故也未列防冻层厚度。3. 冻深大或挖方及地下水位高的地段，或基、垫层隔温性差，应采用高值；冻深小或填方地段， 或基、垫层隔温性较好，可采用地值。4. 冻深小于50cm的地区，一般不设防冻层。2.1.5基层、地基层1基本要求基层、底基层的各种材料强度应符合表2.1.5-1规定。对于班港性基层、底基层应注意采用防反 射裂缝的措施。注：石灰采用袋装磨细生石灰（二级以上）。2基层、底基层的压实基层、底基层应具有足够的压实度，其压实度应符合表2.1.5-2中的规定值基层、底基层材料的压实要求表2.1.5-2注：1.表中压实度是按公路土工试验规程中重型击实试验法求得的最大干容量的百分数。2.1.6沥青混凝土面层1压实要求沥青混凝土面层应具有足够的压实度，其压实度上、中面层不得下于98%，下面层不得小于97%。2抗滑要求沥青混凝土道面的表面摩擦系数及平均纹理深度应符合民用机场飞行区技术标准（MH5001）的有关要求。2.2设计参数2.2.1在机场道面设计年限内使用的飞机中，应采用对沥青混凝土道面结构厚度要求最大的飞机作为涉及飞机。2.2.2机场有多种飞机混合使用时，应将各种飞机的年运行次数换算成设计飞机的年运行架数。2.3道面结构分层设计2.3.1面层内各层最小厚度应符合表2.3.1的规定。面层内各层最小厚度表2.3.1注：如道面刻槽，则上面层厚度在表列数值上加1cm。2.3.2半刚性基层最小层厚。1基层最小厚层应符合表2.3.2规定。基层最小厚度表2.3.2注：土基修正CBR值6%的场地，取表中括号值。2热拌沥青碎石用作基层的最小厚度为10cm。2.4沥青混凝土加铺层设计2.4.1 一般规定1在进行道面加铺层设计之前必须对原道面使用状况进行调查和评定。2罩面设计和补强设计的判定：1）原道面的结构巳损坏，且能够满足使用机型的承载力要求，而道面的表面状况需要改善，只需 进行罩面设计。2）若原道面的结构巳损坏，或者道面结构不能满足预计使用机型的承载力要求，不论其道面的表 面状况如何，则必须进行补强设计。2.4.2罩面设计1在水泥混凝土道面上进行罩面，其罩面厚度应不小于7.5cm，但过渡段除外。2在沥青混凝土道面上进行罩面，厚度不应小于5cm。2.4.3水泥混凝土道面补强设计1对于原道面面层及基层的病害，应采取有效措施进行处理。2在水泥混凝土上加铺层沥青混凝土层的最小厚度应为15cm。2.4.4沥青混凝土道面补强设计1对于原道面面层及基层的病害，应采取有效措施进行处理。2补强沥青混凝土设计的最小厚度应为7.5cm。2.5沥青混凝土混合料设计2.5.1 一般规定1沥青混凝土道面的上面层、中面层和下面层应采用热拌热铺沥青混合料。2在沥青混合料配合比目标设计阶段，通过集料级配设计和由马歇尔试验得到的密度、稳定度、流 值、饱和度、空隙率确定沥青用量后，还必须对沥青混合料进行抗轮辙、水稳定性等性能的检验。2.5.2沥青材料1飞行区指标II为D、E、F机场的沥青混凝土道面采用机场道面是由李清，其技术标准应符合表 2.5.2-1规定；对于飞行区指标II为C的机场，可采用重交通道路石油沥青，其技术要求应符合规范 MH-5010附录L的规定。机场道面石油沥青技术要求表2.5.2-1注：有条件时测定沥青60。C动力粘度（Pa.s）和135。C运动粘度（mm2/s）。2李清道面所采用的沥青标号，应根据机场所在的位置和气候条件，按照表2.5.2-2选用。2.5.3粗集料1粗集料由岩石破碎加工而成，经加工的碎石应清洁、干燥，质量应符合表2.5.3的规定。粗集料的技术要求表2.5.32粗集料的颗粒宜接近立方形，表面粗糙而富有棱角，其颗粒尺寸的规格应符合规范（MH5010）表 7.3.2级配的规定要求。3如粗集料与沥青的粘附性不符合要求，应采取掺抗剥离措施，其剥落剂的种类、剂量须通过试验 确定。2.5.4细集料1细集料可以采用石屑、机制砂和天然砂。细集料应清洁、干燥、石质坚硬、耐久，无杂质，其质 量应符合表2.5.4的规定。细集料的技术要求表2.5.4注：1.坚固性试验可根据需要进行;2.砂当量实验有困难时，可只测定小于0.075mm颗粒含量（水洗法）及其塑性指数。2石屑、砂的颗粒尺寸的规格应符合级配要求。3酸性岩石和中性岩石轧制的石屑，不得用于道面的上面层；如料源困难而要求在中面层或下 面层使用该石屑时，应在沥青中添加抗剥离剂，其剂量经验确定。2.5.5填料1填料应采用石灰石、白云石等碱性石料加工磨细的石粉。2从沥青混合料拌和机集尘装置中回收的粉尘，不得用作填料。2.5.6沥青混合料配合比设计1沥青混合料类型1）机场沥青混凝土混合料的类型又粗粒式、中粒式、细粒式三种，其代号和最大粒径按表2.5.6-1的规定确定。沥青混合料类型表2.5.6-13）沥青道面不同混合料类型的组合应满足承重、抗轮辙、抗水损害以及抗滑等要求。2实验方法与标准1）沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验方法。经过配合比设计的沥青混合应符合表2.5.6-3规 定。沥青混合料马歇尔技术要求表表2.5.6-3注：1.粗粒式沥青混合料稳定不小于8000N。2.细粒式沥青混合料空隙率为2%6%。2）沥青混合料集料间隙率（VMA）应符合2.5.6-4规定。沥青混合料集料间隙率（VMA）表2.5.6-41）道面用沥青混合料宜采用密集配沥青混凝土混合料，其集料级配范围应根据沥青混合料结构类型 按照表2.5.6-5的规定确定。沥青混合料集料级配及沥青用量表2.5.6-54沥青混合料性能检验1）高温稳定性检验沥青混合料初步设计完成后进行抗轮辙试验，测定沥青混合料的动稳定度。在温度为60。C和轮压为0.7MPa的条件下，动稳定度应不大于1500 次/mm。2）水稳定性检验沥青混合料的残留稳定度除应满足表2.5.6要求外，在寒区冰冻持续时间较长的地区，宜对沥青 混合料进行冻融循环前后间接抗拉强度比试验，其比值应不大于80%。2.6改性沥青混合料配合比设计2.6.1基质沥青配制改性沥青所用的基质沥青，应采用机场道面石油沥青或重交通道路石油沥青。2.6.2改性沥青混合料性能检验对于飞行区指标I为D、E、F的机场，改性沥青混合料动稳定度应大于2000 次/mm；对于飞行 区指标II为C的机场，动稳定度应大于1500 次/mm；改性沥青混合料抗水性试验按规范（MH5010）7.6.5.2 条规定。对于寒区，还应进行改性沥青混合料的低温弯曲试验。2.7李青玛蹄脂碎石混合料（SMA）设计2.7.1李青玛蹄脂碎石混合料所用的粗集料应质地坚硬，表面粗糙，富有棱角，颗粒呈立方形，质量符合 表2.5.4的规定。沥青玛蹄脂碎石混合料的集料级配应符合规定得级配范围。2.7.2沥青玛蹄脂碎石混合料中应掺加纤维材料，提高材料的韧性和劲度。纤维应耐溶剂、耐酸碱、耐高 温。2.7.3沥青玛蹄脂碎石混合料的沥青用量通过马歇尔试验确定，其技术指标按照表2.7.3的规定确定。注：计算试件的空隙率，当集料的吸水率小于1%,按集料的毛体积密度计算；当集料的吸水率大于 1%时，按集料的毛体积密度与视密度的平均值计算。