非接触式平衡梁在汉班托塔机场项目跑道沥青混凝土施工中的必要性研究

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摘要：本文对现有摊铺机找平系统的优缺点和局限性进行了深入的分析，同时，就斯里兰卡南部高速（简称南部高速）沥青混凝土铺筑的平整度情况进行了分析，同时对汉班托塔机场道面平整度要求及我部现有设备的所能达到的平整度要求进行了比对，同时提出了非接触式平衡梁在机场沥青道面摊铺的重要性和必要性，为后续机场道面的沥青摊铺施工的平整度质量控制和区域公司沥青施工未来的发展方向提供了重要参考价值和科学依据。

关键词：平整度；摊铺机；非接触式平衡梁；机场道面

Abstract:On the basis of the paver leveling system advantages and disadvantages and limitations are analyzed, at the same time, just south of Sri Lanka ( referred to as high speed south high-speed ) asphalt concrete pavement smoothness are analyzed, at the same time to Hambantota airport pavement roughness requirements and my Department of the existing equipment can achieve the flatness requirement are compared, at the same time puts forward the non-contact balance beam in the airport asphalt pavement paving the importance and the necessity, for follow-up of airport pavement asphalt paving flatness quality control and regional company asphalt construction of future development direction and provides important reference value and scientific basis.

Key words: flatness; spreader; non-contact balance beam; Airport Pavement

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

1 引言

大型繁忙的机场，跑道道面的平整度直接影响着飞机起飞和着陆过程中乘客及飞行员的舒适度，同时还影响飞行员对仪表的准确读数和对飞机的控制，减低飞机起落架和机身疲劳寿命。由于近年大型喷气式科技不断投入使用，起飞、着陆重量和速度都有不断增加的趋势，所以跑道的平整度对这些飞机的影响更大，因此机场道面的平整度对于整个机场的运营和飞机的使用安全具有着重要的作用[1]。

2 现有沥青摊铺机找平系统的局限性和缺点

沥青混凝土摊铺机在进行路面摊铺施工中，熨平板通过两侧的牵引大笔有主机牵引，熨平板始终处于浮动状态。这种浮动式熨平板虽然对路基不平整度既有初步的滤波和滞后效应，具有一定的调平功能，但是只能消除波长较小的凹凸。如果要使路面或是机场道面的摊铺平整度不受基层影响，就必须在摊铺过程中根据基层平整度误差随时调节牵引大臂牵引点的垂直高度，并保证摊铺仰角的初始值恒定不变。

摊铺机调平系统工作基准的选择对平整度也具有较大的影响。传统的调平基准如人工架设的悬线基准、浮动基准等均属于接触式基准，前者使用不方便，切架线过程中的人为影响因素太多，后者则存在这体积庞大、拆装运输不变、使用寿命低、弯道摊铺受限、易粘结沥青、维护工作量大，同时还具有起步、收尾接缝处不好控制等缺点。

3非接触式平衡梁的基本工作原理和优越性

非接触式超声波调平装置。又称为非接触式平衡梁是一种给予超声波测距原理进行工作的找平基准，它克服了传统接触式调平基准的不足。此外现代摊铺机调平系统大多采用基于DSP技术的数字控制器，多个超声波传感器与控制器之间的数字信号传输方便、迅速、可靠，抗干扰能力强，从而使调平系统的综合性能得以大幅度提高[2]。其工作原理是如图1所示，

图1 超声波平衡梁安装位置

工作前首先利用超声波测距原理先设定1个基准面，在摊铺机左右两侧平衡梁上均布置4个声纳传感器，声纳传感器发射出声脉冲，这些脉冲到达地面后再返回发射器，然后以地面为基准连续不断的测出地面与4个超声波传感器之间的距离，最后经过采样处理后对这些距离取平均值，如路面出现凹凸不平整时，则传感器会将这些凹凸的偏差的数据经过DSP控制器综合处理，系统通过控制电磁换向阀的油路流向来控制油缸活塞上升或下降，通过改变高速开关阀的通断时间来控制油缸活塞的运动幅度，实现熨平板对路面波动的自动补偿，消除误差，保证路面对平整度和厚度的要求[3]。

根据国内外大量机场及高速公路沥青摊铺的使用数据证明，非接触式平衡梁除了具有设计合理、结构简单、操作方便、控制精度高、便于施工与运输，受转弯半径、起步、收尾、接缝的影响小等特点之外，更适合改性沥青路面及其他特殊路面的摊铺控制。路面平整度改善一般在5~8%的范围，同时节约时间，提高工效约5~10%。

4 机场平整度标准与现有找平系统施工平整度情况的对比分析

4.1平整度的评定标准

目前国际上用于评价机场跑道道面平整度的指标很多，如驾驶舒适度指数RQI（ride quality index）、累计颠簸数RN（ride number）、机场道面平整度指数APRI(airport pavement roughness index)、道面平整度指数PSI（pavement smoothness index）和国际平整度指数IRI （international roughness index）。在这些评价指数中，多数国家还是采用IRI作为机场道面平整度评价的标准，如加拿大民航管理局和美国的MicroPaver5.0和AIRPORTS系统都是采用IRI作为道面平整度的评价指标[1]。机场道面的平整度评价参考指标[4]见图2和表1.

由图2和表1所示机场跑道的国际平整度指数值应该

4.2现有摊铺机找平系统在南部高速施工过程中路面平整度情况分析

根据我们现有的数据，南部高速沥青路面平整度在不同的分段，其平整度指数平均值值不同，其中A段最差，平整度指数平均值大约在2.07，B段1.57，C段1.17。但是对于某些区域其平整度情况并不理想，这里我们选取平整度较好的C段的桩号为30+120~30+370的250m区域进行对比，如表2所示

表2 桩号30+120~30+370的区段平整度指数值汇总表

注：蓝色标注的是平整度指数>1.5的区域。黄色字体标注的是平整度指数>2.0的区域。

表2中是桩号为30+120~30+370的250m区域的平整度指数的平均值均在1.5以下，由表可见，但是局部区域（蓝色标注）的平整度指数值已达到机场道面平整度的极限值的上限，同时有许多区域（黄色字体标注）还高出了上限值，这是十分危险的。其平整度水平对于机场道面来说是不符合要求的。因此，为了保证机场跑道道面的平整度达到100%的符合要求，非接触式平衡梁找平系统是十分必要的。

5结论

（1）非接触式平衡梁是一种全自动电路、液压、机械三位一体的综合型设备，其避免了现有作业方式的人为因素对平整度的影响。

（2）其操作简单方便，节省放线等繁琐的准备工作，大幅的提高工作效率。

（3）其对道面平整度的控制要优越与现有的传统的接触式平衡梁

（4）现在拥有福格勒1800-2型履带式摊铺机的兰卡公司不少于20家，但是拥有超声波传感器的公司为0，如何提升在兰卡地区的竞争力，设备的先进性方面也是十分重要的。

综上所述，非接触式平衡梁在汉班托塔机场项目沥青混凝土道面上的使用对于平整度的控制是很有必要的，与此同时，也可以提高我区域公司沥青摊铺方面在兰卡市场众多公司中区域竞争能力。

参考文献：

[1] 王维,邓松武.机场跑道道面平整度评价及影响分析[J].中国民航学院学报,2006（04）：10―15.

[2] 蒋波,卢鹏. 沥青混凝土摊铺机非接触式平衡梁的应用与研究[J]. 元器件与应用, 2007, (10)

[3] 夏雨澍.摊铺机非接触平衡梁装置原理分析[J].山西建筑，2003（11）

[4]姚祖康.铺面工程[M].上海:同济大学出版社，2001.