ASTM D5340: Badanie wskaźnika stanu nawierzchni lotniskowych

Co obejmuje D5340

ASTM D5340 to metoda badawcza do jednego zadania. Obejmuje określanie stanu nawierzchni lotniskowej poprzez inspekcje wizualne nawierzchni o nawierzchni asfaltowej, w tym porowatych warstw tarcia, oraz zwykłego lub zbrojonego betonu cementowego portlandzkiego z dylatacjami. Wynikiem jest wskaźnik stanu nawierzchni , liczba od 0 do 100 dla każdej badanej jednostki, agregowana do odcinka.

Norma jest jasna co do tego, czym ta liczba nie jest. Jej klauzula dotycząca znaczenia stwierdza, że PCI „nie może mierzyć nośności konstrukcyjnej, ani nie zapewnia bezpośredniego pomiaru odporności na poślizg czy nierówności". Jej zakres opisuje wskaźnik jako „miarę zbiorowego osądu inżynierów utrzymania nawierzchni", odnoszącą się bezpośrednio do potrzeb w zakresie utrzymania i napraw. Strona terminologiczna dotycząca ASTM D5340 zachowuje definicję. Niniejsza strona zachowuje zakres, wydania i procedurę.

D5340 i D6433 nie są zamienne

Istnieją dwie normy PCI. FAA AC 150/5380-7B opisuje D5340 jako obejmującą nawierzchnie lotniskowe, a ASTM D6433 jako obejmującą nawierzchnie dróg i parkingów. Skala jest taka sama i idea jest taka sama, dlatego te dwie normy są mylone. Definicje uszkodzeń nie są takie same. Metoda lotniskowa zawiera uszkodzenia występujące tylko na lotnisku, takie jak erozja od podmuchu silników odrzutowych i wycieki oleju w zestawie asfaltowym, a jej zakres wymienia porowate warstwy tarcia. Droga startowa oceniona według D6433 została oceniona przy użyciu niewłaściwego katalogu.

Skąd pochodzi metoda i kto na niej polega

PCI dla nawierzchni lotniskowych został opracowany przez US Army Corps of Engineers przy finansowaniu z US Air Force, a następnie zweryfikowany i przyjęty przez FAA oraz US Naval Facilities Engineering Command. Podręczniki uszkodzeń, które zawierają jego definicje, zostały przygotowane w laboratorium badawczym inżynierii budowlanej Korpusu przy finansowaniu Sił Powietrznych. Jest to metoda dla lotnisk wojskowych, którą odziedziczyło lotnictwo cywilne, co zostało szerzej omówione w objaśnieniu PCI .

Lotniska cywilne w Stanach Zjednoczonych. FAA AC 150/5380-7B, okólnik doradczy dotyczący programu zarządzania nawierzchniami lotnisk, wymaga, aby porty lotnicze objęte obowiązkami federalnymi przeprowadzały szczegółową inspekcję nawierzchni lotniskowych co najmniej raz w roku. Jeżeli badanie PCI jest przeprowadzane zgodnie z ASTM D5340, okólnik pozwala na wydłużenie częstotliwości tych szczegółowych inspekcji do trzech lat. Odnosi się również do podręczników identyfikacji uszkodzeń PAVER oraz do programów PAVER i FAA PAVEAIR, które zawierają te same definicje uszkodzeń. Rutynowe codzienne, tygodniowe i miesięczne inspekcje dla celów operacyjnych są kontynuowane niezależnie.

Lotniska Departamentu Obrony. Podręcznik oceny nawierzchni lotnisk DoD, UFM 3-260-03, stwierdza, że UFM 3-260-16 wdraża procedury inspekcji PCI z ASTM D5340 dla DoD. UFM 3-260-16 jest wznowieniem z 2026 r. UFC 3-260-16 i zawiera instrukcje przeprowadzania badań PCI, definicje uszkodzeń oraz szczegóły obliczeń PCI. Podręcznik planu zarządzania nawierzchniami Tri-Service Pavement Working Group wymienia ASTM D5340 wśród procedur, według których określa się PCI, wraz z ASTM D6433, TSPWG M 3-260-03.02-19 i UFC 3-260-16, a UFM 3-270-08 wymienia PAVER jako aplikację Departamentu Obrony do zarządzania nawierzchniami . Praktyczny obraz dla właścicieli lotnisk wojskowych przedstawiono na stronie dotyczącej inspekcji nawierzchni lotnisk wojskowych .

Jak przebiega badanie D5340

Badanie przebiega według hierarchii, a ta hierarchia sprawia, że PCI jest porównywalne między kolejnymi badaniami. AC 150/5380-7B definiuje poziomy wyższe.

Sieć. Jednostka organizacyjna, np. wszystkie nawierzchnie na lotnisku lub wszystkie nawierzchnie w systemie lotnisk stanowych.

Gałąź. Łatwo identyfikowalna część sieci o odrębnej funkcji. Każda droga startowa, droga kołowania i płyta postojowa to osobna gałąź.

Odcinek. Najmniejsza jednostka do wyboru zabiegu utrzymaniowego lub naprawczego. Gałąź jest dzielona na odcinki tam, gdzie zmienia się konstrukcja, typ, wiek, stan, ruch, historia budowy lub odwodnienie.

Jednostka próbna. Ustalony, odwzorowany pododcinek odcinka, który jest fizycznie inspekcjonowany. Uszkodzenia betonu są liczone płyta po płycie, a uszkodzenia asfaltu są mierzone na obszarze. Asfaltowa jednostka próbna, w tym porowata warstwa tarcia, ma powierzchnię 5 000 ± 2 000 ciągłych stóp kwadratowych, a betonowa jednostka próbna to 20 ± 8 ciągłych płyt. Te wartości utrzymują się od wydania z 1998 r. Wartość 2 500 ± 1 000 stóp kwadratowych, która również krąży dla asfaltu, to wartość D6433 dla dróg i parkingów, a nie lotniskowa.

Wewnątrz każdej badanej jednostki inspektor rejestruje każde uszkodzenie według rodzaju, stopnia nasilenia i ilości. Dla większości typów stopień nasilenia jest niski, średni lub wysoki, a dla niektórych typów nie zdefiniowano żadnych poziomów nasilenia. Ilość jest przeliczana na gęstość, gęstość i stopień nasilenia dają wartość odliczenia z krzywej dla tego uszkodzenia, a wartości odliczeń są łączone za pomocą skorygowanej wartości odliczenia, a nie dodawane. PCI jednostki wynosi 100 minus skorygowana wartość odliczenia, a PCI odcinka jest średnią z badanych jednostek. Objaśnienie PCI krok po kroku przeprowadza przez te obliczenia.

Ile jednostek podlega inspekcji

Nie każda jednostka próbna musi być przebyta pieszo. Sama norma D5340 podaje wzór na minimalną liczbę jednostek próbnych, które odcinek potrzebuje dla 95-procentowej pewności, że jego PCI mieści się w granicach 5 punktów, i dopuszcza niższy wskaźnik próbkowania, jeśli cel badania to uzasadnia. UFM 3-270-08 przekształca to w dwa poziomy próbkowania dla lotnisk Departamentu Obrony. Na poziomie sieci inspekcjonuje się mniej próbek, wybranych jako reprezentatywne dla odcinka, a pewność wyniku jest niższa. Na poziomie projektu inspekcjonuje się więcej próbek poprzez systematyczne losowe próbkowanie, o wielkości zapewniającej 95-procentowe prawdopodobieństwo, że zgłoszony PCI mieści się w granicach 5 punktów od PCI, który dałaby inspekcja każdej jednostki. Umowa może wymagać wyższego wskaźnika próbkowania lub inspekcji każdej jednostki.

Katalog uszkodzeń

Norma D5340 opisuje każdy rodzaj uszkodzenia, jego poziomy nasilenia i sposób pomiaru. AC 150/5380-7B wskazuje na podręczniki identyfikacji uszkodzeń PAVER dla tych samych definicji. AC 150/5380-7B stwierdza, że rodzaje uszkodzeń zidentyfikowane w D5340 są również zawarte w tych podręcznikach, a wydania z czerwca 2009 r., do których prowadzi link, wymieniają 17 rodzajów uszkodzeń dla nawierzchni o nawierzchni asfaltowej i 16 dla nawierzchni o nawierzchni betonowej.

Nawierzchnie o nawierzchni asfaltowej. Spękania siatkowe lub zmęczeniowe , wybicie lepiszcza, spękania blokowe , pofałdowanie, obniżenie, erozja od podmuchu silników odrzutowych, spękania odbite od spoin betonowych, spękania podłużne i poprzeczne, wyciek oleju, łatanie i łatanie wykopów, polerowane kruszywo , wykruszanie , koleinowanie , spychanie, spękania poślizgowe, wybrzuszenie i wietrzenie.

Nawierzchnie o nawierzchni betonowej. Wybrzuszenie, pęknięcie narożnika, spękania, uszkodzenia trwałościowe („D"), uszkodzenie uszczelnienia spoiny, małe łatanie, duże łatanie, wyskoki, pompowanie , łuszczenie , osiadanie lub przemieszczenie pionowe , płyta rozbita , spękania skurczowe, wykruszanie krawędzi spoiny , wykruszanie narożnika i reakcja alkaliczno-krzemionkowa .

Co obrazowanie może obsłużyć, a czego nie

D5340 jest już metodą wizualną, więc obrazowanie zmienia punkt obserwacji, a nie kategorię. Czego nie może zmienić, to część metody, która odbywa się na powierzchni z narzędziem w ręku lub regułą stosowaną przez osobę. Podręczniki uszkodzeń uwidaczniają ten podział.

Rodziny uszkodzeń widoczne na powierzchni można zlokalizować i zmierzyć z góry, a badanie z drona widzi całą powierzchnię, a nie próbkę. Odkształcenia to geometria, więc koleinowanie i obniżenia pochodzą tylko z modelu powierzchni zbudowanego za pomocą fotogrametrii , nigdy z pojedynczego obrazu. Niektóre reguły są dotykowe lub oparte na osądzie. Podręcznik betonu definiuje niski stopień nasilenia uszkodzenia uszczelnienia spoiny na podstawie tego, czy ostrze noża wsuwa się między uszczelniacz a lico spoiny, i stwierdza, że pompowania nie można zarejestrować, dopóki uszczelnienie spoiny nie zostanie zidentyfikowane jako wadliwe. Żadna kamera nie wykonuje żadnego z tych kroków.

Taki jest podział pracy stojący za oceną stanu nawierzchni TarmacView, która nie jest jeszcze oferowana i jest w trakcie aktywnego rozwoju. Platforma już planuje loty inspekcyjne i rejestruje obrazy. Detekcja spękań kodująca spękania siatkowe, blokowe, podłużne i poprzeczne na asfalcie oraz spękania liniowe na betonie zgodnie z D5340 jest bliska pierwszego MVP. Nie generuje ona PCI ani odpowiednika PCI i nie twierdzi, że jest badaniem D5340.

Utrzymanie porównywalności dwóch badań

Pojedynczy PCI to migawka. Wartość metody tkwi w trendzie, a trend ma znaczenie tylko wtedy, gdy drugie badanie mierzy to samo w ten sam sposób co pierwsze.

Te same odcinki i jednostki próbne. PCI odcinka jest średnią z jego badanych jednostek. Przesunięcie granicy odcinka lub zmiana numeracji jednostek sprawia, że kolejna wartość opisuje inny teren. AC 150/5380-7B buduje inwentaryzację na sieci, gałęzi i odcinku właśnie z tego powodu.

To samo wydanie. Definicje uszkodzeń i krzywe odliczeń należą do wydania. Raport powinien podawać wydanie, według którego został wykonany, a zmianę wydania między badaniami należy sprawdzić przed porównaniem dwóch wartości.

Spójna ocena. Oceny stopnia nasilenia opierają się na odczycie podręcznika przez inspektora. Dwóch inspektorów może zaklasyfikować to samo pęknięcie do różnych przedziałów, dlatego zmianę inspektora lub wykonawcy warto odnotować przy trendzie.

Porównywalna pora roku. Badania przeprowadzone o podobnej porze roku eliminują jedno źródło zmienności między nimi. Roślinność rosnąca w spoinach jest zaliczana do uszkodzenia uszczelnienia spoiny w podręczniku betonu i nie występuje przez cały rok. Ani D5340, ani AC 150/5380-7B nie określają pory roku dla badań, więc jest to dobra praktyka, a nie wymóg.

Automatyczne przechwytywanie pomaga w części tej listy. Obrazy i ich pozycje są przechowywane, więc sporną ocenę można ponownie przeanalizować miesiące później na podstawie klatek, które ją wygenerowały. Porównywanie jednego badania z następnym nie jest jeszcze wbudowane w TarmacView. Przechwytywanie nie naprawia wydania ani planu odcinków, które pozostają przy właścicielu programu zarządzania nawierzchniami. Wynik pełnego pokrycia nie jest również statystyką, którą daje badanie próbkowe, więc tych dwóch wartości nie należy raportować jako tej samej liczby.