《民用机场水泥混凝土道面设计规范(征求意见稿)》
讨论之四
2024年1月5日,“机场工程人家”微信公众号发表了对《民用机场水泥混凝土道面设计规范(征求意见稿)》的感受,受到了机场业内人士的关注,热心业内人士积极从专业上发表意见,从技术上建言献策,希望对这一轮《民用机场水泥混凝土道面设计规范》的修订有所帮助。

2023年12月27日,民航局机场司发布了《民用机场水泥混凝土道面设计规范(征求意见稿)》,公开征求意见。现从一线机场施工人员的角度对规范里的拉杆和传力杆的设置,谈几点意见:
这是征求意见稿里的纵向接缝的条文,同MH/T5004-2010的最大变化就是把跑道中间的3条纵缝改成了平缝加传力杆。按规范编写组的意思就是拉杆缝和传力杆缝是可以互换的。但这两种缝实际上是两种不同功能的缝,拉杆缝是为了使道面板在水平方向的位移受到限制,避免相邻道面板之间的缝拉开;传力杆缝主要是让道面板与板之间传力,与拉杆不同。道面设置拉杆的宽度也是有限制的,过多设置拉杆也会产生破坏。
这些年来,在纵缝加拉杆的水泥混凝土道面上出了一些问题,比如道面板中间发生的纵向断裂、在紧邻设置拉杆纵缝不加拉杆的一条纵缝变宽,这次可能要解决这个问题,但为什么要改成传力杆缝呢?把拉杆取消是否就可以解决这些问题。
MH/T5004-2010规范要求加拉杆,但水泥混凝土道面纵缝设置拉杆,如果设置不合理易出问题。混凝土的特性就是干缩,水泥混凝土道面分仓设置横缝和纵缝就是为了保证混凝土道面在规定的位置断裂。如果用拉杆把混凝土道面连成一体,那就可能发生混凝土道面的纵向断裂,如果不纵向断裂,就会导致在紧邻设置拉杆纵缝不加拉杆的一条纵缝变宽。
随着使用年限的增加,在干旱地区的道面尺寸就会变得比施工时的尺寸要小,并且温度的变化也会导致混凝土道面板尺寸的变化,这些因素的叠加,在极端气候出现的时候,就有可能爆发上述问题。比如2023年12月份的极寒气温,设置拉杆的机场就出现了上面所述的问题。这种问题在“三北”(西北、东北、华北)地区的机场更容易发生。
当然,地区差异也是明显的,南方地区采用拉杆纵缝,大家都很喜欢,用了几十年缝宽都保持得很好,道面抵抗刹车的水平荷载也很强,整体性很好。南方地区主要考虑板的水平运动。“三北”地区要同时考虑板的竖向运动,考虑到这些地区地基、基础发生不均匀冻胀和盐胀等情况。有业内人士觉得可能纵缝不是不需要拉杆,而是需要符合受力特点的拉杆,能提供较大的抗拔力,但又很容易弯起,提出今后是不是可以考虑用细一点的钢筋,用大的钢筋间距。这个建议可以在工程中尝试一下。
水泥混凝土道面设置拉杆出问题,有些是当年就出现,有些是五年、十年以后才出现问题,如果纵缝拉杆设置不合理,隐患就会一直存在。
这个【条文说明】很有意思,特意强调国外一般不采用企口缝,平缝加传力杆是FAA为重载道面唯一推荐的纵缝形式。是不是说中国用企口缝就落后了?因为国外已经不用了。在上一版MH/T5004-2010设计规范里说得很明确,企口缝的应力折减系数能同平缝加传力杆是一样的,采用0.25。就是采用企口缝、平缝加传力杆,水泥混凝土道面会获得同样的传荷能力。采用平缝加传力杆并没有减少道面的厚度,只是在道面施工中增加了传力杆,这样既增加了造价,又增加了施工难度:
1. 因拆模难度增大,尤其是当传力杆安设稍有倾斜时,拆模人员必然会采取硬撬、敲击等蛮力去作业,极易损伤道面或造成内伤;
2. 降低钢模板的刚性;
3. 若传力杆设置间距因道面厚度不同而变化时,钢模板无法实现应有的周转率,会显著增大施工企业的投入。
在MH/T5004-2010设计规范里,很明确地说明企口缝的优点,为什么这次要把企口缝改成平缝加传力杆呢?
中国“三北”地区的机场水泥混凝土道面在2000年以前,很少在跑道和滑行道纵缝设置拉杆。2000年以后,逐渐有些机场开始设置拉杆了,设置拉杆的道面出没出问题,有什么隐患?这一次又把跑道中心线的3条纵缝改为平缝加传力杆,又是什么原因,又有什么想法呢?加拉杆也好,改为传力杆也好,都应该是保证或者提高道面质量的一种措施,如果没有起到提高道面性能和质量的作用,那就没有什么意义。
设置拉杆已经造成了一些机场道面的纵向裂纹和掉边掉角,这些问题还没有解决,突然就改成平缝加传力杆,这是不科学的。并且平缝加传力杆这种结构形式作为纵缝,并没有经过实际工程的检验,传力杆这种安设到混凝土里面的东西,一定要经过长时间实际工程的检验才能确定这种道面接缝设计是合理的,实践是检验真理的唯一标准,不能仅凭理论推导,实验室的模型推导,就确定这种结构形式是可行的或者最好的,否则,隐患无穷。
我国机场建设的前辈们总结出的企口缝是中国传统智慧的结晶,这种缝既能传力,又像铰链一样,让道面在一定范围内有活动空间,这样可以很好地抵御温度及冻胀产生的应力,使道面更耐久、更稳固、经济性更好。
近十年来,中国民航机场建设飞速发展。我们标准的制定和更新,有没有一个严谨、科学的依据?值得大家思考。目前,党中央要求的就是稳中求进,以进促稳,先立后破,就是要把以前的经验坚持好、传承好的基础之上创新发展,新的不一定是最好的。