民航机场场道不停航的施工技术与管理措施

发表时间:2016/3/8   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:张劲松
[导读] 中电建建筑集团有限公司 本文拟对机场场道不停航的施工技术及施工过程的管理措施进行论述。

(中电建建筑集团有限公司,北京,100120)

【摘  要】本文拟对机场场道不停航的施工技术及施工过程的管理措施进行论述,主要介绍跑道加盖工程不停航施工技术的特点,提出了适合不停航施工沥青混合料温度离析的控制手段和施工过程中混合料密度的检测方法,并对施工过程的管理措施进行了阐明,目的是保证施工的顺利进行,保证航班的安全,为类似工程提供参考。
【关键词】不停航施工;施工技术;红外热像仪;无核密度仪;管理措施

        引言
        民用机场场道不停航施工是指在不影响机场正常运营的情况下,或者在夜间航班结束后进入改造区进行施工的技术。2013年底我国共有颁证民用航空机场193个,将在2012~2015年期间新建82个,并扩建101个,可以说不停航施工技术是今后民用机场改造建设的发展趋势[1]。不停航施工技术安全责任重大,施工期间先保证机场的通航安全,施工结束后立即投入使用,必须保证工程质量。具有施工工期紧,施工可调配时间短,施工工艺复杂、施工技术要求高及施工难度大等特点[2]。
1.不停航施工特点
        由于施工过程不能对航班的正常运行造成障碍,因此对有航班起降区域的跑道一般都需在各航班结束后才进行施工,而从施工开始到航班在此开放,施工可调配时间比较短。且不同的城市的机场,其航班停班和开放运营试件都不尽相同,却都不易给予大量的施工时间,因此工期紧是不停航施工技术最主要的特点[3]。各施工单位需事先做好调解工作,一旦当天航班运营结束,即可展开施工,避免浪费时间。在夜间不停航施工条件下,沥青混凝土摊铺的有效施工时间较短,摊铺任务较重,摊铺完成后第二天白天跑道马上恢复使用,夜间风速较大,气温较低,这些因素对沥青摊铺的效率和质量造成了不利影响。因此成熟的不停航施工组织和质量保证措施是不停航施工条件下的机场跑道修复施工的核心。也正是由于每日的可供调配的施工时间短,使得工程的工期相对较长。因此施工单位需编制以日、周、旬为基础的实施性施工组织计划,并每日根据施工现状,作出调整。充分体现施工过程中的动态调节。
        不停航施工的主要工作内容为:施工前的准备(成立联合工程指挥部、同民航局申请);安全教育(技术交底、施工人员的安全教育、特种工作人员持证上岗);现有设施的普查(标志标线、照明设施);安全制度的建立(施工进场离场时间、顺序,场道的清理,开航前的检查);原材料的检测;混合料拌合、运输、摊铺、碾压;完工后检测、清扫、标识线恢复;验收。施工过程需要密切关注混合料温度的分布情况,以及施工过程混合料密度压实的情况确保施工质量。本文以下内容将从主要施工技术及管理措施两方面,对民航机场场道不停航施工做重点介绍。
2.不停航施工过程主要施工技术
2.1混合料的拌合、运输、摊铺和碾压
2.1.1混合料的拌合
        对混合料的拌合,应严格控制各档集料的掺入比例,填料直接从窗口加入。每次拌合前对拌合设备进行标定,确定各传动装置的转速,避免拌合过程等料、溢料问题。每锅混合料拌合时间不低于45S。拌和出现问题的原因一般为:拌合时间太短,填料或细集料含量过多,导致沥青不足,集料或胶结料加热温度不够。混合料的拌合温度应视沥青种类而定,采用粘温曲线确定。拌合好的沥青混合料应均匀一致,无粗细集料分离、结块成团以及干散等现象。不合格的沥青混合料,禁止使用。
2.1.2混合料的运输
        拌合机向运料车卸料时,注意卸料高度,以防止粗细料离析。运输车辆的运力必须同摊铺机摊铺速度和拌合设备产量相匹配,运输车在拌合站接料时,需前后移动,使混合料从下到上均匀堆积。为防止混合料散热及离析现象,运料车的载重量宜为15t以上;防止混合料与运料车的粘结,宜在运料车的底板和侧板均匀的涂一层1:3柴油水混合液或洗衣粉水;防止热量散失,需在混合料上方覆盖毡布;运料过程中尽量避免车辆急停急动,造成混合料的离析。混合料运输到现场温度不低于165℃。
2.1.3混合料的摊铺
        摊铺工作开始前,摊铺机需充分预热,且应有5辆以上运料车等待卸料,以防止中途停机等待。由于机场场道跨度大,一般采用多机阶梯型联合摊铺。摊铺阶段所有摊铺机开启自动找平模式,纵向接缝采用热接缝的形式。接缝处不得出现严重离析现象,后续摊铺机与已摊铺段搭接10-20cm,作为基准面。摊铺厚度应考虑松散系数。在摊铺过程中摊铺机需连续运转,防止停止和起动造成不平坦,导致行车性能降低。
2.1.3混合料的碾压
        初压、复压、终压温度分别不低于155℃、116℃、90℃,开放交通混合料表面3cm以下温度不大于60℃。对于场道的纵向接缝需做跨缝压实,从而消除接缝。总的来说,碾压需遵循”高频、低幅、紧跟、慢压”的方针,从而保证好的碾压效果。
2.2温度离析的控制及施工过程密度的检测
2.2.1温度离析的控制
        施工过程中沥青混合料的温度离析是引起混合料压实度不均匀的主要原因之一,将直接影响沥青路面的使用寿命。沥青混合料的离析将导致路面松散、剥落等早期破坏,有可能使路面的使用寿命缩短7-8年。机场跑道用于飞机的起飞和降落,冲击力大、荷载也大,因此对沥青混合料施工质量的要求也更为严格,施工过程中需密切关注摊铺段沥青混合料的温度分布情况。施工过程中,沥青混合料的出厂、摊铺和碾压温度可以安排专人进行检测,但对于温度离析却不能依靠温度计,采用逐点检测的方法。
        红外热像仪是基于普朗克辐射定律,通过非接触式的探测红外能量,并利用光电转换技术将物体表面的热辐射能转换成探测器的输出电平信号,进而将其转换为电信号,在显示器上以热图像及温度值的形式显示出来。因此可以通过红外热像仪的热图像及温度值对摊铺段的温度分布进行实时检测。与温度计相比,红外热像仪有较多优势。(1)更为全面,能够全面检测和显示摊铺短的温度分布情况,而温度计则只能逐点检测;(2)更为直观,热像图可以清晰形象的反应温度的分布情况;(3)具有实时性,在施工过程中可以边施工遍进行检测,方便快捷;(4)不需和混合料接触,传统的点温计要求温度计与沥青混合料近距离接触,检测人员须近距离接触高温沥青混合料,工作人员易烫伤或吸入较多的有害气体,且存在安全隐患。而红外热像仪则不需要近距离的接触,相对安全、快捷。(5)存储性:红外热像仪可以对摊铺段的施工情况进行存储,并永久保存。
        红外热像仪能够比较直观的识别出温度差异比较大的区域,可以用以识别摊铺段混合料的块状或者是带状的离析区域。红外热像仪还能够准确识别出运输车上、摊铺机的螺旋布料器和摊铺机的进料口等部位的温度变化情况,并快速准确识别路面温度差异较大的区域,便于施工人员采取相应的控制和改善措施。
2.2.2施工过程密度的检测
        沥青混合料的密度和混合料的介电常数有一定的线性关系,沥青混合料在碾压阶段,混合料中的集料会重新排列,趋于密实,其介电常数也会发生改变。无核密度仪(PQI)就是是基于沥青混合料的密度和混合料的介电常数的线性关系,对沥青混合料的介电常数进行测量,转换成沥青混合料的密度,并显示在显示屏上。第一次对PQI的使用,需要对其进行标定,以PQI的测定值与路面混合料钻取芯样的表干法实测毛体积密度的差值为修正值,从而实现对PQI的标定。



        在机场场道不停航施工阶段,采用PQI对施工过程中的沥青混合料密度进行检测,具有较多优势。(1)检测速度快,无核密度仪的单点检测模式,检测时间仅为5s,比传统的钻取芯样表干法测定混合料的毛体积密度更快速、经济,尤其是针对机场场道不停航施工有效施工时间短的特点,非常有效;(2)属于无损检测的范畴,避免的对机场场道的取芯;(3)可以进行实时检测;(4)检测精度高,经过标定后的无核密度仪其检测结果同表干法测定混合料的毛体积密度结果具有很好的相关性,便于大范围、高频率、较高精度地进行道面密度检测,为沥青面层施工质量评定与原因分析、施工过程控制、摊铺方案和施工工艺比选提供依据。
使用无核密度仪的注意事项:(1)一般情况下水的介电常数远大于混合料和空气的介电常数,随着湿度增大沥青面层介电常数亦增大。在测定阶段需要注意沥青混合料湿度的影响,在使用过程中个,需要建立PQI值与混合料湿度的关系式,对混合料的湿度进行校正。(2)沥青面层温度的影响,在测定阶段需要注意沥青混合料温度的影响,在使用过程中个,需要建立PQI值与混合料温度的拟合关系式,对混合料的温度进行校正。(3)沥青面层表面清洁程度,铺筑好的沥青道面暴露于大自然中,难免受到尘土的污染,会使沥青面层的介电常数产生变化,因此采用无核密度仪进行沥青面层压实密度测定时,需对沥青混合料路表进行仔细清扫和擦拭处理。(4)无核密度仪盘式探头底面与沥青面层表面存在空隙,由于空气的介电常数明显小于沥青混合料的介电常数,所以无核密度仪的密度测值会比沥青面层的真实密度值偏小。因此用无核密度仪测定密度时,应选择平整度较好的区域进行测定以确保测量精度。
3.不停航施工过程的管理措施
3.1施工前的准备
        为保证机场场道不停航施工项目的顺利进行,同时易于各单位之间的沟通,需要成立一个联合工程指挥部[4]。指挥部应由机场、施工单位、工程监理单位、设计单位组成。在施工前需要了解当日的气象情况;了解当日飞行结束和第2天开放飞机的时间,确定当日的施工钟点;审核当天的预定的工程量,避免因工作量过大不能再规定时间完成而影响飞行计划。民航局的引导员应该通过对讲机与机场控制塔随时保持联系,时刻关注飞机起降信息,以确定施工人员入场以及离场时间。在民航局引导员没有在场进行引导的情况下,不得进入现场作业。
        项目经理部选派得力人员尽快与业主、地方政府、主管部门和相关的协作单位进行沟通,建立密切联系,消除施工障碍,疏通施工渠道,为施工创造一个和谐、融洽的内、外部环境。做好施工现场周围环境的调查研究工作,掌握真实情况,增强工作的预见性、针对性和时效性,尽可能减少自然或人为不利因素的影响,为施工顺利进行创造条件。中标后,项目经理部立即组织测量队与工程师按业主单位提供的施工设计资料,对线路中线、水准点等进行复测。进行原材料取样分析、试验,提出试验报告,做好混合料等配合比的试配与优化。
3.2安全管理
        航班事故无小事故,一旦发生事故将追悔莫及。因此,施工过程需密切做好人员、施工机械的安全管理工作。施工企业要建立健全安全管理机构,保证各项规章制度得到贯彻执行,使安全管理工作机构形成网络,一抓到底。
        施工企业需建立健全的安全工作管理制度。凡是飞行区内施工作业,必须有安全管理人员全过程监管,安全管理人员应与机场空管塔台保持不间断联系;施工人员对施工区域的施工作业区内的标志标线要熟悉认识;要划定区域并有明显标志;作业人员和机具、车辆必须证件齐全经管理人员同意才可进入;施工通行道路要经过批准确保不影响机场安全。
        每班施工作业任务应进行书面通报,施工组织设计也要每日进行更新调整,施工工作结束后要及时清理施工现场,确保施工场所的清洁,并进行例行检查,为第二天的航班起降做好安全保障。在当天的施工结束后,并且在航班起飞或降落前1小时,建设单位应及时对施工现场进行清理,使施工场地恢复原样,开槽、挖方处需填平和夯实,所有的施工人员、施工设备、施工车辆都必须撤离施工场地[5]。遗留在飞行跑道上面的碎石、沙粒、土及其他垃圾及时清除干净,防止飞机发动机压缩机叶片或螺旋桨受损,防止被螺旋桨或喷气发动机吹起使人员受伤。影响飞行的施工部位必须在规定的时间按适航要求恢复,机场相关管理部门应参与每天的检查,符合要求后各方会签检查结果,明确区分责任。
3.3现场组织管理
        所有施工机械设备在白天需要进行维护保养并试运行,使之处于最佳状态,防止带故障设备进入施工现场;生产部门每日根据施工计划,制定当日机械、设备、人员、物资的使用种类、数量计划;进场时由机场引导员坐专车在规定线路上带路,项目部现场指挥员、各作业队班组长共同组织机械、设备、人员、物资按顺序进入施工现场;离场时现场指挥员组织清理现场,将机械、设备、车辆、人员、物资按顺序撤离施工现场,人员撤离时清点人数,与进场时一致。现场工程师检查合格后通知机场方面联合检查,检查合格后方可撤离。
        对于施工区域的标志和灯光,为使飞行区不受施工影响,施工区域内车辆行驶路线是唯一的,严格按照指定的行车路线行走,并设置明显的交通引导标志。
        为确保万无一失,最初每晚工作量都在适当留有一定余地的施工能力范围内,防止超时作业影响机场正常运营。每天下午由项目经理组织定时召开不停航施工协调会,总结前一天晚上施工中存在的问题及提出解决方法,并调整安排当晚的施工计划。
3.4施工进度管理
        机场不停航施工可调配时间相对较短,对每日的施工进度管理尤为重要。在每日开工前需要在确定每日加铺量时,应充分考虑夜间施工和多工序平行作业对摊铺机作业的不利影响。摊铺机的生产效率是确定每日加铺工程量,编制中,短期施工计划的主要依据。
        安排每日的加铺工作时,需要考虑处理临时接坡所占用的时间。统计每日实际完成的工作量,将统计结果与施工计划进行对比,如果出现进度拖延,要及时找出延误进度的原因,有针对性的采取措施,确保整个旧道面不停航加铺沥青道面项目的如期完工。
3.5现有设施的保护
        施工过程,需保护好机场现有的设施,如金属管线、输油管道、供水管道、照明设施及标志标线等[6]。对各管线的损坏和破坏,都会给机场方带来严重的损失。对需要开挖的部位,做好调查,熟悉地下管网的图纸,在不能开挖的地段做好标记。安全施工的原则是“安全第一,安全无小事”。所有承担施工任务的承包人必须按照指挥部制定的安全工作规划,制定所承包工程的安全工作计划,计划经批准后严格执行。
4.结束语
        不停航施工主要特点是要在不影响机场营运的情况下进行,施工时间紧迫,如何确保机场运营安全和施工质量成为不停航施工的关键问题。施工过程要注意对摊铺机梯队作业及摊铺段接缝的平整度进行控制,以及施工过程混合料温度分布和碾压过程混合料密度的实时监控,以确保施工质量;管理措施除了一系列保证施工顺利进行的措施外,主要是注重施工人员安全以及航班起降的安全(施工结束后场道异物的清除)措施。
参考文献:
[1]周军纪. 机械设备在机场场道项目中的安全管理[J]. 筑路机械与施工机械化, 2014,06:93-96.
[2]潘溪平. 民航机场飞行区扩建工程不停航施工项目管理[J]. 管理工程学报,2005, S1:138-143.
[3]周滔. 不停航施工组织分析[J]. 企业技术开发,2011,03:80-82.
[4]翁训龙. 民航机场不停航施工管理及技术措施[J]. 水利水电施工,2010,01:75-78.
[5]王其龙,王飞. 虹桥机场扩建飞行区工程不停航施工管理[A].上海空港(第11辑)[C]. 2010:5.
[6]毛军. 不停航施工的安全管理[J]. 中国民用航空,2013,07:54-55.
作者简介:
张劲松(1982-)男,吉林临江,工程师,本科,从事工程施工管理工作。

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