機場道面--FAA機場標準規範vs州公路標準規範

本文重點介紹並解釋FAA 標準道面規範與州運輸部門（ DOT） 標準規範之間的主要區別，看完本文將認識到公路規範使用在機場的限制及必須的更改。

FAA標準規範

美國民航局 (CAA， FAA 的前身），早在 1940 年代初，就認識到公路負載和飛機負載之間的差異，需要更高質量的機場鋪面。FAA早已制訂機場標準規範，以因應飛機的載荷。

美國第一個機場是利用公路規範建造的，機場營運單位很快意識到這些道面在飛機負載下無法正常工作。 更重的飛機輪胎載荷導致道面產生車轍和推擠，使得道面條件影響飛機的運行安全。

航空器載荷vs公路載荷

首先，機場營運單位及設計、監造工程師必須意識到：

• 飛機和車輛的車輪載荷差異很大
• 飛機輪胎胎壓比汽車輪胎胎壓高很多
• 更高的飛機輪荷和胎壓的組合需要更高質量的道面材料和施工方法
• 飛機發動機對道面碎屑造成的損壞很敏感

下圖顯示各種不同航空器的輪胎荷重與連結拖車的輪胎荷重的差異，橙色柱代表卡車輪胎載荷，灰色柱代表飛機輪胎載荷。兩者之間的差異始於 15,000 磅的飛機總重量。 對於 30,000 磅的飛機總重量，每個飛機輪胎的輪載荷為 7,125 磅； 對於 60,000 磅的總重量，假設主起落架上有兩組雙輪，每個飛機輪胎的輪載荷為 14,250 磅。 為了比較卡車輪胎的載荷，假設標準的 18,000 磅車軸帶有 2 組雙輪，每個卡車輪胎將具有 4,500 磅的車輪載荷。

飛機 vs 卡車 vs 小汽車

下圖顯示大型商用飛機起落架每一個輪胎荷重介於14,000~60,000磅，胎壓介於150~250 psi。連結拖車每一個輪胎荷重4,500磅，胎壓85~110 psi。小汽車每一個輪胎荷重介於1,000~1,200磅，胎壓介於35~45 psi。

飛機 vs 卡車

考慮一架總重80,000 磅的飛機和 一輛80,000 磅的卡車 (如下圖）。 這架飛機的主起落架有 95% 的負載，四個輪胎，每個輪胎有 19,000 磅的負載。 卡車在 4 個車軸上承擔了大約 85% 的負載，每個車軸有 4 個輪胎，每個輪胎的負載為 4,250 磅。 因此，即使總重相同，每個輪胎的飛機載荷比卡車載荷高 4.5 倍。

FAA標準規範

• 專為機場道面開發：目前 FAA 機場建設諮詢通告 (AC) 150/5370-10 的標準規範是專門考慮飛機載荷而製定
• 全尺寸測試驗證：這些規範已在全尺寸飛機負載測試中得到驗證
• 廣泛涵蓋美國各地機場：它們在整個美國使用
• 私人機場也使用
• FAA 標準規範材料驗收和測試以項目（Project) 為基礎
• 註： 沒有 FAA 批准的材料

州運輸部門規範

• 由各州制定用於州內公路的規範：係基於公路負載
• 由州運輸部門（DOT)開發：以州政府為項目（Project) 所有者，它們的設立是由州DOT作為項目業主，負責材料和施工的檢查、批准和驗收
• 州 DOT 規範的併用需要的不僅僅是“使用州規範”
• 需要修改州 DOT 規範以反映機場的需求
• 由工程師選擇材料類型（而不是留給建造者）：工程師根據材料類型進行選擇，而不是留給承包商， 由承包商決定使用哪個州材料規範是不可接受的

州公路材料

使用州公路材料需著眼於六個面向

1. 材料
2. 成分
3. 施工
4. 品質管制（ＱＣ）
5. 品質驗收（ＱＡ）
6. 丈量與付款

1. 材料

• 指定要使用的材料
• 需要設計者選擇，而不是承包廠商；如石塊、礫石或碎骨材

2. 成分

• 使用級配
• 混合配方（Job Mix Formula, JMF) ，即旋轉次數(#gyration)、固結劑（binder)

3. 施工

• 澄清差異，如墊層（mat） 密度、接縫密度

材料和成分，顧問需要選擇使用什麼材料來確保道面按設計執行，例如哪種瀝青混合料或哪種類型的岩石級配。 不要讓承包商來選擇，他們只知道計畫和規格上的內容。 顧問澄清FAA 和州 DOT 施工規範之間的差異。 

瀝青道面接縫的鬆散是一種常見的道面破損，可能會產生異物碎屑，通常稱為 FOD。 FOD 會影響飛機的安全運行。 FAA 規範要求對接縫的施工進行額外控制。 公路規範很少檢查接縫上的接頭密度。

4. 品質管制（QC)

• 誰負責：明確說明誰該負責

5. 品質驗收 (QA)

• 要與當前 FAA 標準規範中的 QA相匹配

6. 丈量與付款

機場道面材料

• 沒有FAA批准的道面材料
• 被允許用於公路並不意味著它應該被允許用於機場
• 無論使用什麼材料，都有可能符合 FAA 規範，但沒有 FAA 批准的道面材料
• 州公路材料通常可以通過使用州材料級配，並利用 FAA 對 QC、QA、測量和付款的要求來併用
• IPRF 研究 01-G-002-05-03 公路材料 - 混凝土機場道面 - 用於混凝土機場道面施工的州公路材料回顧。 www.iprf.org
• FAA道面規範，它包括骨料級配，有一個選項--允許對骨料級配進行細微修改，以允許使用當地材料。 IPRF Study 05-13 是一個好資源，可以比較 FAA 和州 DOT 公路規範之間的差異。 該研究可在 IPRF.org 上獲得
• FAA 機場施工規範 AC 150/5370-10 "Standard Specification for CVonsttruction of Aiorports"  可自 www.faa.gov/airports/網站獲得

總結

• 公路材料可用於提供<30,000 磅飛機服務的機場
• 公路材料可用於提供< 60,000 磅飛機服務的機場，但須修改標準（Modification to Standard, MOS） 
• 公路規範可用於服務飛機 <60,000 磅的非主要機場，但須由州政府提出申請並獲得 FAA 批准，方得使用
• 如骨材級配符合州公路規範，且在合理的相近一致性範圍內（+/-5%），則可以在沒有 MOS 的情況下使用

附註：本文編譯材料來自FAA網站（https://www.faa.gov/airports/engineering/pavement_design/#PCCjointplans