蘆 亮

（南京港務工程公司，江蘇 南京 210000）

港區(qū)堆場高強混凝土聯(lián)鎖塊的應用分析及解讀

蘆 亮

（南京港務工程公司，江蘇 南京 210000）

現(xiàn)代港口中對于高強度混凝土連鎖塊的應用出現(xiàn)了一些問題，文章從其本身特征、施工工藝等多個方面展開了分析，認為高強混凝土連鎖塊應用于現(xiàn)代港口具備性能優(yōu)良、經(jīng)濟性好等特點以及非常良好的使用前景。

港口堆場；高強度混凝連鎖塊；面層結(jié)構(gòu)

1 高強混凝土連鎖塊結(jié)構(gòu)的特征

應用于現(xiàn)代港口中的高強混凝土連鎖塊具備以下幾個主要特征：

1.1 具有優(yōu)良的力學性能

連鎖塊是高強混凝土受到強力擠壓并強震構(gòu)成的一種塊狀結(jié)構(gòu)，其主要原料是水泥以及質(zhì)地非常致密的骨料。因此連鎖塊具有高密度以及高強度的特征，并且還具有表面不易隆起以及不易折斷的特性。

1.2 施工速度比較快

連鎖塊是經(jīng)由預制廠通過工廠化的設施加工制作出來的，具備加工速度快、體積小、便于運輸、不受惡劣環(huán)境影響的特點，因此只要在實際施工中，完成基礎構(gòu)建之后就能夠非常迅速地對連鎖塊實施施工，在一定程度上簡化了施工流程。

1.3 維修方便

連鎖塊的結(jié)構(gòu)為面層結(jié)構(gòu)，其在使用過程中由于長期會承受著比較大的負荷，因此在使用時間較長之后就會出現(xiàn)損壞，在這種情況下只要從堆場中把受損的連鎖塊拿出來，用新的連鎖塊替換就能夠使其繼續(xù)使用。而運用其他方式做成的堆場在維修時就必須要將損壞的位置鑿開之后重新進行澆筑，這種方式不但消耗的時間較長，而且費用還比較高。還有，對連鎖塊下方的管道和線路實施維護時，也只需把管道上部的連鎖塊挖出來就可以進行施工修復，有效地節(jié)省了維護成本以及施工時間。

1.4 能夠重復進行使用

連鎖塊的構(gòu)成原材料是剛性的，但是其成體為柔性結(jié)構(gòu)，它的實際造價要低于混凝土，且在其制備和運輸過程中基本上不需要大型設備，運輸使用方便。另外，由于其強度較高，因此其在比較大的載荷作用力下仍然能夠保持其形狀不變，能夠進行重復使用。

1.5 其他功能

連鎖塊在構(gòu)制過程中，如果向原材料中加入其他中性顏色的物質(zhì)進行攪拌，那么最終形成的連鎖塊成品就會帶有不同顏色。在港口的實際使用中能夠根據(jù)不同顏色將不同的區(qū)域劃分開來，從而有效地提升了港口的效率。

2 結(jié)構(gòu)設計

目前國內(nèi)外港口中的堆場主要有3種構(gòu)成方式，即現(xiàn)澆混凝土、瀝青混凝土以及高強混凝土?，F(xiàn)澆混凝土構(gòu)成的堆場對載荷的擴散基本上是靠著面層的繞曲來完成的，瀝青混凝土構(gòu)成的堆場主要是靠著面層的連續(xù)性進行的，由于這兩種方式運用比較早，其相關的研究也較多，因此其技術也較為成熟。而高強混凝土連鎖塊由于其面層結(jié)構(gòu)更加復雜，且相關研究較少，所以其實際應用仍然存在一些問題[1]。

通常來講，連鎖塊對于載荷的傳遞主要是靠著塊體之間的嵌鎖作用完成的，在地基中塊體結(jié)構(gòu)之間通常都擁有2～23mm的縫隙，在塊體的鋪設過程中這種縫隙是由砂礫完成填充的。在載荷作用之前，連鎖塊的嵌鎖功能未能有效發(fā)揮；在載荷作用之后，連鎖塊在其作用下出現(xiàn)彎沉，這是塊體由于縫隙的存在會導致其出現(xiàn)輕微的轉(zhuǎn)動，使塊體之間形成水平方向的作用力，從而使面層在水平作用力下形成拱度[2]。

當前，依據(jù)相關規(guī)范要求和實踐經(jīng)驗可知，連鎖塊的厚度通常都為8cm，10cm，12cm，其厚度最薄應該大于等于8cm，小于等于12cm。另外，在選擇連鎖塊的厚度時應該盡可能地全面考慮各種影響因素，尤其是載荷的影響，隨著載荷作用數(shù)量的增加其厚度也應該增加。

3 連鎖塊面層結(jié)構(gòu)的實際應用流程

（1）如果港口的地基基礎較好，能夠滿足設計的相關需求，那么在實際應用中只要對地基實施非常簡要的處理后就能夠開始施工。假如初始地基基礎較差，比如為軟土層或者砂土層等，就需要對地基實施挖掘以及換填處理。在地基挖掘完成之后，在填入厚度適宜的碎石塊，并對其進行夯實以及預壓處理，重復這一流程，直到地基的壓實度大于95%。

（2）基層施工環(huán)節(jié)在港區(qū)堆場高強混凝土連鎖塊施工整個過程中都占據(jù)著非常關鍵的地位。施工過程一般會進行兩次攤鋪，如果其總厚度是40cm，那么就要兩次都進行攤鋪20cm。另外，需要注意的是，攤鋪完成之后必須要測量頂面的高度，如果其超出相關規(guī)定的要求，則必須由人工對其細平，保證基層和頂層的高度差在一定的范圍之內(nèi)，避免其對施工造成影響。貧混凝土攤鋪完成之后還必須用壓路機對地基壓實，通常需要反復壓實10～12遍，直到地基表面看不出明顯的車輪痕跡為止。

（3）對攤鋪層進行電砂，在基層頂面鋪設砂層，且要確保砂墊層的平整性以及均勻性，完成后好還要運用對其進行刮平。根據(jù)實際經(jīng)驗分析，砂墊層最適合選用含水量為4%～8%的中粗砂，砂的配級表如表1所示。

（4）連鎖塊在鋪設時的施工工藝通常都選用拉線條以及棋盤式的布局方式。在鋪設中工作人員和機械前進的方向呈45°角向前推進，為了確保連鎖塊之間的縫隙寬度以及表面平整性符合施工要求，應該用橡皮錘對連鎖塊進行逐一敲打。在一個區(qū)域內(nèi)的連鎖塊結(jié)束之后，還要對其縫隙實施填砂處理，填縫選用的砂子含水量要在百分之二以內(nèi)[3]。最后也要用壓路機對表明進行壓實10-12遍。

4 使用情況分析

從上個世紀高強混凝土連鎖塊技術傳入我國以來，因其良好的適用性使得我國的很多公共基礎建設中都對其進行了應用。近幾年隨著我國港口建設速度的加快以及港口噸位和吞吐量的迅猛增長，港口對于大型機械的需求也在日益增加，在這種形勢下，連鎖塊在我國港口中的運用愈來愈廣泛。

相關研究表明，近些年我國港口堆場的連鎖塊運用呈直線上升的趨勢。比如，溫州七里港的工程中，相關工作人員在對港區(qū)地質(zhì)環(huán)境以及連鎖塊應用情況進行考察之后，大約35000m2的港區(qū)堆場都采用了連鎖塊結(jié)構(gòu)；深圳鹽田港的擴建工程中也大面積地運用了連鎖塊結(jié)構(gòu)，總鋪設量約為1.07km2；連云港在采用連鎖塊結(jié)構(gòu)之后，有效地解決了之前堆場中存在的強度低、透水性差等問題，總鋪設量約為2km2；在內(nèi)河港口比如新田港、龍頭港、瀘州港等港口的堆場中，也都采用了高強混凝土連鎖塊。從當前，從這些港口的實際運用狀況來觀察，混凝土高強連鎖塊面層結(jié)構(gòu)受到了港口管理單位以及實際施工單位的廣泛歡迎，且其在后期的實際運用過程中并未出現(xiàn)傳統(tǒng)港口堆場的沉降問題，結(jié)構(gòu)整體性非常好，它的應用有力地增強了港口的經(jīng)濟效益以及社會效益[4]。

5 經(jīng)濟效益分析

聯(lián)鎖塊與傳統(tǒng)的混凝土面層結(jié)構(gòu)對比，主要具有以下優(yōu)點：

（1）高強聯(lián)鎖塊面層的施工工藝和質(zhì)量控制較為簡單，避免了現(xiàn)澆混凝土面層需要大量機械設備和養(yǎng)護復雜的情況。

（2）現(xiàn)澆混凝土面層在受到較大荷載和溫度影響下，易產(chǎn)生裂紋、折斷和隆起等現(xiàn)象。而高強聯(lián)鎖塊的抗壓強度等級在50 MPa，對承載力和溫度應力的適應性較強。

（3）聯(lián)鎖塊塊體的形狀較一般混凝土塊體的形狀有很大的不同，形狀一般分為S，A，I，D等。其側(cè)面面積大，且由于塊體間縫隙進行了填砂處理，使得聯(lián)鎖塊間的咬合力和整體性較混凝土結(jié)構(gòu)面層要好。

（4）現(xiàn)澆混凝土面層結(jié)構(gòu)比高強聯(lián)鎖塊面層結(jié)構(gòu)造價高，如表1所示。

表1 連鎖塊面層結(jié)構(gòu)的造價分析比較

6 結(jié)語

（1）通過國內(nèi)外大量的港口工程堆場的應用，可知高強混凝土聯(lián)鎖塊強度高、面層結(jié)構(gòu)整體性好、對軟土地基和高回填地基適應性強、不會出現(xiàn)單體沉降和局部沉降的情況，施工速度快，便于局部調(diào)整維修，塊體可重復使用。

（2）和現(xiàn)澆混凝土的總成本相比，高強混凝土聯(lián)鎖塊面層結(jié)構(gòu)工程成本較低，通常為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的85%左右，如果再加上地基處理等費用和后期的維修費用，其經(jīng)濟效益是非常良好的。鑒于高強混凝土聯(lián)鎖塊良好的性能以及顯著的經(jīng)濟效益，其在現(xiàn)代港口工程的堆場應用是非常具有前景的。

[1]王力，談至明，胡洪龍，等.港區(qū)聯(lián)鎖塊鋪面的結(jié)構(gòu)力學模型研究[J].交通科技，2016（2）：106-109.

[2]肖勇，周濤，高峰.大面積聯(lián)鎖塊鋪砌工藝及其在瓜達爾港口項目中的應用[J].建筑施工，2005，27（1）：130-133.

[3]齊威，楊沛霖.混凝土聯(lián)鎖塊施工工藝及質(zhì)量控制[J].中國水運月刊，2015，15（5）：127-128.

[4]胡洪龍，談至明，朱唐亮，等.聯(lián)鎖塊鋪面的有限元模型分析[J].交通科技，2014（5）：55-58.

Application analysis and interpretation of high strength concrete interlocking block in port yard

Lu Liang
(Port Engineering Company of Nanjing Port, Nanjing 210000, China)

The modern port for the application of high strength concrete blocks in some problems, the article from its own characteristics, analyzes various aspects of the construction process, concluded that the high strength concrete blocks used in modern port has excellent performance and good economy, which has a very good prospect.

port yard; high strength coagulation chain block; surface structure

蘆亮（1988— ）男，江蘇南京人，本科，助理工程師；研究方向：港口與航道工程施工與管理。