机场沥青道面调头坪抗扭剪设计与施工技术研究

       机场道面在飞机荷载的较大压强作用下除受到较大的垂直荷载外，在飞机加速运行及掉头转弯过程中也会产生较大的水平荷载，这都增大了道面承受的荷载；另外飞机在滑行道、等待区、联络道等部位低速运行或等待时，道面还要经受发动机产生的高温气流的长时间作用，使得道面温度升高，从而在较高轮胎压力作用下造成机场道面较为严重的剪切推移病害。

       为了解决上述问题，经中国民用航空局人事科教司批准，我集团于2013年联合长安大学展开了“机场沥青道面调头坪抗扭剪设计与施工技术研究”课题研究，经过课题组的共同努力，按期完成了合同内容，并取得了以下主要研究成果：

●  通过对不同环氧掺量沥青混合料马歇尔试验表明，环氧掺量对沥青混合料最佳油石比无显著影响，环氧剂仅对混合料稳定度影响显著，而对体积参数影响较小，环氧沥青混合料的油石比可通过相应普通沥青混合料马歇尔试验确定。 

●  不同水灰比对水泥浆流动性及强度有较大影响，并影响灌注道面灌注效果及强度，故需通过试验合理确定水灰比。复合型早强水泥早期强度增长较快，采用早强水泥可以大大提高道面的短期强度，满足不停航施工要求。

●  环氧沥青混合料与灌注式沥青混合料的高温抗车辙及低温抗裂性好于高模量沥青混合料。掺加环氧剂及灌注水泥浆均提高了沥青混合料高温抗衰变性。

●  道面力学分析表明，水平荷载的存在对道面中上面层剪应力影响较大，尤其是上面层剪应力显著增大；随温度升高道面剪应力有所减小，但降幅较小。

●  环氧沥青混合料抗剪强度随环氧掺量的增加显著增大，水泥浆灌注沥青道面提高了道面的抗剪切性能，沥青混合料可通过采用高粘改性沥青、掺加抗车辙剂等措施提高道面的抗剪强度；温度升高对混合料抗剪强度影响较大。

●  环氧沥青混合料中环氧掺量不宜低于15%，上面层不宜低于25%，不同温度的抗剪强度试验结果表明环氧沥青混合料性能最优，其次是灌注式沥青混合料，再是高模量沥青混合料。采用普通水泥时灌注式沥青混合料造价较低，性价比较高，环氧沥青混合料造价最高。

●  通过直剪试验与扭剪试验知：环氧沥青粘结剂与SBS改性沥青在常温及高温下均具有较好的粘结性能，适用于中上面层层间，基质沥青与SBR改性乳化沥青在常温下粘结效果较好，高温下粘结性能下降显著，可用于中下面层层间。

●  根据典型沥青道面在较大机轮荷载下的受力响应，论文给出了机场沥青道面及层间抗剪强度参考值，并推荐了5种道面结构组合模型，并根据机场等级、跑道等级及道面不同部位的受力特点推荐其适用位置。