
机场道面受多种因素影响,出现脱空错台病害,断板风险增加,影响飞机的运行安全和道面的使用性能。目前道面差异沉降有多种处置方式,国内机场多采用水泥注浆施工工艺,无法有效解决错台病害,同时基础含水量太高,直接影响水泥浆的水灰比,无法保证基础加固密实。杭州机场从自身情况出发,创新采用了化学注浆和水泥注浆相结合的施工工艺,较好地解决了道面板块差异沉降问题。该项目荣获2022年运输机场安全管理卓越奖,被华东局评为华东地区机场安全管理优秀案例。
“水泥注浆-化学注浆-水泥注浆”三段式的施工工艺,目的是为了实现注浆抬升道面的耐久性及稳定性。第一次“水泥注浆”用于加固地基及排水,“化学注浆”用于顶板抬升,第二次“水泥注浆”用于填充空隙及增加基础承载力。本项目将“水泥注浆”和“化学注浆”的优劣势进行互补,起到了“1+1>2”的效果。
主要目的是对基础进行排水,同时固化加强松散的道面结构层,为后续化学注浆抬升道面板提供安全保障。(1)钻孔:为保证注浆液充分排水的效果,对每块道面板布置5个孔,并且均匀布置;其中分别在4个板角处布置一个孔,作为注浆孔,板中布置1个孔,作为排水孔。(2)水泥注浆:选用一台注浆机配备4把注浆枪的设备,将4把注浆枪安装到4个板角注浆孔中,同时进行注浆;注浆过程中及时用吸浆机将排水孔中的水吸入收纳桶中,待排水孔中无地下水流出视为排水完成。

主要目的是缓慢平稳抬升错台道面板,并对基础进行加固。(1)钻孔:为保证抬升效果及填充均匀,在沉降板均匀布置9个孔,其中沉降板角的注浆孔作为抬升孔,其它部位的注浆孔作为基础加固孔。(2)化学注浆抬升道面板:化学注浆采用的材料为A/B组份聚氨酯发泡材料,该材料混合后可以在10-20s短时间内发生反应,体积迅速膨胀,形成稳定的高分子低密度的聚氨酯发泡材料。利用该材料特点,通过注浆设备精确控制注浆量,实时采用水准仪控制抬升高度,使不均匀沉降道面板逐级缓慢平稳抬升至规范要求。(3)化学注浆基础加固:抬升后,对道面板其它注浆孔进行基础加固,实时采用水准仪把控抬升高度,保证基础填充密实,并且无过度抬升。

图2 化学注浆主要工序
主要目的是加固基础,利用水泥浆液流动性强的特点,对基础进行第二次注浆,防止化学注浆基础加固环节出现不密实情况。(1)钻孔:每块板仅需布置4个孔,分别在4个板角处布置一个孔,作为注浆孔,均匀分布在每块道面板上。(2)水泥注浆:将注浆枪安装到注浆孔中,对病害区域道面板依次进行注浆,待相邻孔出现冒浆,视为注浆充分。(3)采用快速修补料依次对注浆孔进行封堵。


图3 注浆施工现场
杭州机场本次施工历时12天,共计完成28块道面板的水泥注浆,水泥注浆量达到12吨,完成6块道面板的化学注浆抬升,化学注浆用量达到了1856升,同时,实施了道面板及排水箱涵角铁整形固定、嵌缝料更换、排水箱涵内孔洞封堵等工作。实现道板抬升2.2cm~3.4cm,完全消除了道面板错台,改善了道面地基承载力。此处区域作为近机位进出港的重要通道,经过近三年的运行,并未出现新的沉降病害。
为检验注浆技术效果,确保沉降处置区域道板稳定,杭州机场对沉降处置区域开展了持续的监测。目前距离错台整治施工结束已有2年零11个月的时间,该区域未出现新的道面板脱空错台病害。在整个施工期间,除化学注浆的连续作业期间(约16小时)对相邻机位运行需要调整外,其余时间均利用夜间停航时间进行施工,相较道面普通破板长达一个月关闭维修,将施工对运行的影响降至最低。为减轻对机坪运行造成的影响,若采用道面快速换板措施,每块板需约24万,而该施工工艺成本仅为其三分之一。相比采用普通破板措施需自拌道面混凝土,该施工工艺能同时大幅减少因施工关闭机位造成的其他间接运营成本。杭州机场的工程实践表明,对于基础水位高、道面板脱空及错台病害较多的机场来说,采用化学注浆及水泥注浆相结合的施工工艺,具有广阔的应用前景。在处置飞行区道面基础脱空、错台等问题时,该工艺能较好满足航班密集、维修时间受限、保障要求高的民用机场的需求,作为一种有效的不停航快速维修方案。