4.2 裂缝

4.2 裂缝

水泥混凝土道面中的裂缝的产生是由一系列因素引起的。最主要的是裂缝能产生松散颗粒危及飞行安全。当裂缝扩展到邻近未裂缝板时,则必须采取维修措施。在裂缝处可能会形成唧泥,唧泥会使基层材料流失,导致道面板产生破坏,最终通过裂缝导致道面结构损坏(或进一步开裂),所以必须对道面裂缝进行维修。如果基层和土基对潮湿不敏感,防止水侵入的裂缝处理没有必要进行。然而,如果基层是粒料材料(如天然沙砾),土基是高可塑性的土类,则要防止水的侵入。

许多裂缝的扩展仅限于道面水泥混凝土表面一定深度,如果裂缝是“无发展的”,则不需要进行处理,裂缝的存在只是影响外观,不会产生松散颗粒。如果裂缝扩展到整个板,就会引起板的破坏。裂缝相当于不规则形状的接缝。在飞机荷载和温度的作用下,裂缝处会产生上下移动和转动,导致沿着裂缝产生碎块(见本章第4.3节)。如果监视表明此类现象发生,需要在裂缝的顶部两边采取分离措施。通常的做法是沿着裂缝的路径从顶面到30mm深灌注填缝料(灌注前将背衬材料压入裂缝中)。

日常的处理有时会立即在邻近的板引起微小的裂缝(没有得到及时处理),这些裂缝可能会产生微小的碎裂。然而,使用填缝料能黏住混凝土(这取决于接缝面的干净度),新的碎片通常能保留在板内,不会产生FOD的问题。

如果一块板裂缝是贯穿全厚度的,并且它的发展扩展到相邻未裂缝板,除非裂缝扩展得很远,采用隔离或更换两块裂缝板,并认为这是最终的方法。因为裂缝的功能相当于接缝。在飞机荷载和温度的作用下,沿着接缝相对于未裂缝板的裂缝底部的转动会产生应力集中,引起裂缝。一个实际工程案例,如一个沿跑道道面板的纵向裂缝几年后沿着跑道产生18块裂缝板。不同时期在裂缝末端钻孔限制裂缝的扩展,但一直没有成功。

可以在更换道面板时用传力杆将荷载分配到新旧道面板,更换道面板是首选的维修方法。用全厚度锯缝的方法沿着接缝周围进行裂缝板的隔离(这些接缝可能是传力杆接缝、企口缝、嵌锁接缝)是不提倡的,这会使锯缝后接缝间没有传递荷载的能力,导致板边应力会增大。监视裂缝是道面检查工作的一部分,通过监视的结果可以决定采用什么样的维修方法是最合适的。在很多情况下,微小的裂缝可以在几年内不进行维修。

水泥混凝土道面中裂缝等级定义和描述见表4-1。

表4-1 水泥混凝土道面裂缝等级

如果裂缝不处理会导致道面出现连续裂缝,且随着时间恶化,通过水对道面的渗透会使道面恶化和松散。