前言混凝土联锁块作为混凝土面层砖的一种,由于它具有独特的联锁功能,在欧美发达国家已被广泛应用。随着我国经济的持续快速发展,基础设施建设步伐迅猛加快,工程建设领域不断地有新建筑材料满足着建筑市场的需求,混凝土联锁块由于其特有的优越性,于上世纪九十年中期引入我国,逐渐应用于人行道、广场、机场、港口堆场等场所,并取得了巨大的社会效益和经济效应。
一、混凝土联锁块的特点
所谓预制混凝土联锁块铺面就是面层由高强精度的水泥混凝土预制块按特定方法紧密排列,块体间接缝用砂填灌而成的面层,在外界菏载作用下,块体下不是单独受力,而是相互连锁地扩散荷载。
1、密实度大强度高,质量保证。预制混凝土联锁块采用JC/446-2000《混凝土路面砖》标准规定的技术要求进行的工厂化生产,从黄砂、碎石、水泥等原材料的质量、配比、称量、搅拌到挤压强振成型都有严格的质量控制,因此有效保证生产出强度高、密实度大的产品。
2、抗压抗折防滑性能好。联锁块是一种小型的高强混凝土砌块,一般其抗压强度可达C50,甚至可生产出C60的联锁块,由于每块联锁块有6-8个方向16-20个侧面,其侧面面积,比同面积同厚度的普通块体大6.7%,且单块面积一般在0.02-0.03,克服了现浇混凝土大板堆场面层由于单块面积大而带来的弊端,因为大面积混凝土在温度应力和不均匀沉降的作用下,易产生断裂、隆起、折断等现象,而修复也较困难。
3、施工速度快,铺装便捷。联锁块铺面系统的施工工艺较为简单,容易操作,由于块体间独特的联锁设计,即使大面积铺设,只要基础平整,铺面不可能出现紊乱现象,即联锁块本身就保证了工程施工质量,同时联锁块预先在预制加工工厂制作,不受风、雨天气影响,又有效缩短了现场养护时间,施工工期节省明显。
4、工程造价低后期维护简单。预制联锁块比现浇混凝土堆场工程造价低70%,与沥青混凝土基本持平。上述比较仅为初次实施时的造价,经过一段时间的使用,堆场一般会有不同程度的沉降,当需要修复时,此时联锁块的优点大大的显示出来,联锁块堆场只需将发生沉降相关区域的联锁块块体起出,进行下部的结构层的夯实垫高等处理,再重新铺砌联锁块面层即可投入使用,无需养护,节约时间,修复费用低;而混凝土堆场,如果在原现浇混凝土大板面层上浇筑混凝土,易出现“两张皮”现象,耐久性差,如凿除混凝土面层,重新作基层,则工期长,造价高。
5、轻松实现各种***案及颜色变化。联锁块堆场可以用不同颜色的联锁块拼成各种***案或划线分区,以满足特殊需要。在联锁块制作时,可以在二次投料时采用彩色水泥拌合料,制成彩色联锁块以适应不同功能要求的堆场,如集装箱、件杂货等需要。
总之,联锁块铺面结构是一种柔性铺面结构 ,它不但具有价格低廉、铺筑方便、施工速度快、抗滑抗温度变形好等特点 ,更重要地是它具有对地基沉降适应性强、维修和改造方便等优点 ,因而得到越来越广泛的应用 ,在港口堆场中应用尤其普遍。
二、联锁块施工要求
根据《港口道路、堆场铺面设计与施工规范》(JTJ296-96)的联锁块铺面设计,联锁块铺面设计应包括结构组合、结构层厚度及材料组成设计。
(1)结构组合
1、铺面结构应与荷载作用相适应。作用次数多,荷载大时,应采用稳定性好,强度高的基、垫层材料。
2、面层结构应符合:面层应平整、密实、坚固,联锁块砼强度不宜低于50Mpa,铺砌时应采用人字型并同流动机械主要行驶方向成45度角排列;填缝砂砂料应为中细砂。
(2)结构层厚度
结构层厚度设计需根据道路和堆场类型确定结构组合。
1、联锁块厚度应与荷载相适应,常用厚度为8、10、12厘米,最小厚度不宜小于8厘米。
2、垫层厚度为3―5厘米,采用中粗砂。
3、基层常用材料为碎(砾)石类,泥灰结碎石类与稳定类、贫混凝土类等。基层以下回弹模量和荷载情况按规范有关办法确定,并不小于15厘米。冰冻地区应采用非易冻材料。
(3)构造要求
1、联锁块之间的接缝应严密,接缝宽度不宜大于5毫米。
2、联锁块铺面的边缘必须设置缘石或高标号混凝土作为边缘约束。缘石应有足够的埋置深度,其宽度宜为10―15厘米。
3、混凝土联锁块预制时,块体面层四边必须设置倒角,倒角尺寸宜为2*2毫米。
三、联锁块在港口的适应性
湛江港地处雷州半岛,港口堆场基本建在经过吹砂回填形成的软土基陆域上,因软土地基具有含水量大,孔隙比高,压缩性强,地基承载力低等特点,因而引起地基在构筑物自重及使用荷载的作用下,沉降具有不均匀及长期性的特点。在港口建设工程投入生产使用后,特别是道路、堆场造成断裂、沉陷、修复周期长和费用大等,给生产带来严重的影响。
(1)、鉴于预制联锁块的上述特性,上世纪九十年代中期由四航设计院在湛江港一区南二期工程部分堆场首次采用了110×220×80,强度C30的长方形联锁块人字铺砌面层15000平方米,并显示出了工期短、造价低、维修方便的优点,但随着时间的推移,堆放货物种类的不同、港口装卸机械的日益大型化,2008年、2009年,湛江港在300#码头扩建工程、一公司件杂货堆场改造建设中采用强度为C50、异型8个方向20个侧面430×280×140的特殊结构联锁块铺设堆场近60000平方米,经过近两、三年的使用,目前两项工程的堆场均未发现联锁块起拱、翻翘现象,而50-160mm正常范围的局部沉降并未影响堆场的正常使用。
(2)、对比港口堆场基础的不同以及堆场堆放货物特点,联锁块面层较适用于如下几种情况:
1、沉降较大尚未稳定的软基基础上建设堆场;
2、集装箱及件杂货堆场;
3、大型重型以及特殊装卸机械经常作业或经过的区域。
而联锁块面层粗糙多缝隙易渗透的缺陷,对于如铁矿砂、硫磺及散化肥等货种的堆放及转堆作业表现出较为不适应的弱点,相反现浇混凝土大板良好的排水性,平整光滑少缝隙的整体结构显示出较好的适应性。
结束语由于高强度混凝土联锁块具有适应地基沉降能力强、翻修方便、造价低、强度高、防滑、美观、且适应于两种不同基础铺面之间的连接等优点,积极在新港区堆场建设中推广应用并投产使用既可缩短建设周期早日投产实现较快投资回报,又能节约资金,减少日后维修对生产的影响。
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