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        堆場聯(lián)鎖塊大面積自動鋪砌施工方法

        2021-03-06 05:55:58
        科學技術(shù)創(chuàng)新 2021年4期

        王 明 莊 磊

        (山東港灣建設集團有限公司,山東 日照276826)

        高強混凝土聯(lián)鎖塊是一種具有一定強度等級的預制混凝土路面磚,其四周呈齒形或曲線形,鋪砌后塊體相互聯(lián)鎖地擴散荷載。因其具有地基適應性好、強度高、維修方便、抗滑性好、耐磨耗、可重復利用、滲水性能好和施工速度快等優(yōu)點[1],在港口道路、堆場建設中被廣泛使用。

        聯(lián)鎖塊路面的典型結(jié)構(gòu)由上至下為聯(lián)鎖塊、砂墊層、基層和路基四部分構(gòu)成,除此之外,邊緣約束也是必需的,以保證塊體間的嵌鎖[2]。港口中常用的聯(lián)鎖塊主要為四面嵌鎖的異性塊,可在不同方向上擴散荷載,工程中主要采用塊體的長邊與行車方向成45°的人字式前進鋪筑法,這種方法在行車荷載作用下產(chǎn)生的車轍深度最小,而且不需要熟練的技術(shù)工人依靠異形塊體的自定位功能就可以快速上手。傳統(tǒng)的人工鋪筑方式,單位面積用工量較大,勞動強度大,作業(yè)環(huán)境差,而且隨著勞務工人的逐漸老齡化和人工成本的增加,工程施工成本不斷升高[3]。針對此問題,在傳統(tǒng)普型磚機械鋪磚工藝的基礎(chǔ)上,提出了聯(lián)鎖塊等異型磚自動鋪砌施工工藝,解決了聯(lián)鎖塊大面積鋪砌接茬及順直度等方面問題,大大提高了鋪裝效率。

        根據(jù)聯(lián)鎖塊的尺寸及現(xiàn)場作業(yè)條件,確定預留找縫帶寬度,制作輔助導向系統(tǒng)裝置見圖1。成套輔助導向系統(tǒng)裝置由“聯(lián)鎖塊鋪磚機輔助導向定位裝置”及“聯(lián)鎖塊間距限位控制尺”組成,見圖2 和圖3。

        1 施工工藝流程及操作要點

        1.1 施工工藝流程

        制作輔助導向系統(tǒng)裝置→場區(qū)放線整平→虛鋪中粗砂墊層→安放輔助導向定位裝置→鋪磚機就位→放置聯(lián)鎖塊間距限位控制尺→起鋪輔助段聯(lián)鎖塊→鋪筑設備上料→自動鋪筑設備行進中整平、鋪砌→預留找縫帶調(diào)整補砌→灌縫整平[4]。

        1.2 主要施工操作要點

        1.2.1 制作輔助導向系統(tǒng)裝置

        圖1 全套聯(lián)鎖塊鋪磚機輔助導向定位系統(tǒng)

        圖2 聯(lián)鎖塊鋪磚機輔助導向定位裝置

        圖3 聯(lián)鎖塊間距限位控制尺

        聯(lián)鎖塊鋪磚機輔助導向定位裝置由定向?qū)к壟c限位架兩部分組成,每組系統(tǒng)包含數(shù)根定向?qū)к壟c兩個限位架,配套使用。單根定向?qū)к売陕菟ㄕ{(diào)節(jié)孔、高度調(diào)節(jié)螺栓、防陷放大底座、導軌連接齒組成。使用時,將限位架頂在已鋪砌聯(lián)鎖塊一側(cè),兩個限位架為一組,以單根導軌長度為間距,通過調(diào)節(jié)伸縮限位器調(diào)整限位架寬度,使限位架寬度等于聯(lián)鎖塊鋪砌預留寬度減去定向?qū)к墝挾?,然后緊靠限位架放置定向?qū)к売谏硥|層之上,并通過螺栓調(diào)節(jié)孔調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)螺栓使定向?qū)к夁_到預定高度,移動限位架,重復該步驟,使多根定向?qū)к壨ㄟ^導軌連接齒連接。

        聯(lián)鎖塊間距限位控制尺由間距控制尺架體、定位斜撐、聯(lián)鎖塊夾角頂撐擋板、伸縮定位控制器組成。其中定位斜撐與間距控制尺架體根據(jù)聯(lián)鎖塊尺寸成60°夾角。使用時將定位裝置置于要預留空處,使聯(lián)鎖塊夾角頂撐擋板擋板頂在一遍聯(lián)鎖塊夾角處,調(diào)節(jié)伸縮定位控制器,使控制尺控制寬度在按N 塊聯(lián)鎖塊間距間調(diào)節(jié)。

        1.2.2 安放輔助導向定位裝置

        鋪設第一段導軌時,根據(jù)場區(qū)定位控制線,將多根定向?qū)к壯劁佋O邊緣通過連接齒順次連接,并定位順直,同時通過調(diào)節(jié)孔調(diào)節(jié)“高度調(diào)節(jié)螺栓”使定向?qū)к壍臉烁?、坡度到達到設計要求,完成導軌的安放。進行下段導軌鋪設時,先將兩個限位架頂在已鋪砌聯(lián)鎖塊的一側(cè),其間距為單根導軌長度,調(diào)節(jié)伸縮限位器確定限位架寬度(限位架寬度=聯(lián)鎖塊鋪砌預留找縫帶寬度- 定向?qū)к墝挾龋?,然后緊靠限位架放置定向?qū)к売谏皦|層之上。通過螺栓調(diào)節(jié)孔調(diào)節(jié)“高度調(diào)節(jié)螺栓”使定向?qū)к壍臉烁摺⑵露鹊竭_到設計要求。移動限位架,重復該步驟,進度下段導軌安裝,使多根定向?qū)к壨ㄟ^連接齒相互連接。

        1.2.3 鋪磚機就位

        鋪磚機運至施工現(xiàn)場后,用電纜與發(fā)電機相連,測試設備運行情況,無問題后,設備操作人員遙控鋪磚機行駛至導軌起始端,調(diào)整位置,使感應器滾輪緊靠導軌,將機身調(diào)正,安裝下磚導板、導向標尺等組件,調(diào)整好刮平板高度。

        1.2.4 放置聯(lián)鎖塊間距限位控制尺

        放置聯(lián)鎖塊間距限位控制尺前先調(diào)節(jié)伸縮定位控制器,按預留找縫帶調(diào)整控制尺控制寬度。使間距限位控制尺一側(cè)定位斜撐端頭頂撐擋板頂在已鋪聯(lián)鎖塊交錯處,完成安放后,依間距限位控制尺砌筑聯(lián)鎖塊。

        1.2.5 起鋪輔助段聯(lián)鎖塊

        聯(lián)鎖塊間距限位控制尺安放完成后,作業(yè)人員從頂著距限位控制尺,順鋪磚機下磚導板滿鋪聯(lián)鎖塊,直到鋪滿滑磚平臺,完成輔助段聯(lián)鎖塊鋪放。

        1.2.6 鋪筑設備上料

        加工養(yǎng)護好的聯(lián)鎖塊碼放好置于專用托盤上運至施工現(xiàn)場,在作業(yè)人員指揮下用叉車搬運聯(lián)鎖塊及托盤放置于鋪筑設備的旋轉(zhuǎn)置料平臺上,見圖4。

        圖4 行進間上料圖

        2 效益分析

        2.1 鋪砌效率

        鋪磚機的鋪設速度約為1 米/分鐘,每小時理論鋪設效率為5.7×60=342 平米,按目前人工鋪砌連鎖塊每天作業(yè)時間平均9 小時計算,每天理論可鋪設連鎖塊342×9=3078 平米,受其他因素影響,工效按75%考慮,則實際每天可鋪設連鎖塊3078×0.75=2309 平米。目前人工鋪砌連鎖塊的平均效率為每天110 平米/人,作業(yè)人員等同機械鋪砌8 人計算,每天人工可鋪筑8×110=880 平米,機械鋪砌是人工鋪砌功效的2.6 倍,見表1。

        2.2 鋪砌成本

        機械鋪砌連鎖塊效率按2300 平米/天考慮,費用計算如下:

        2.2.1 設備折舊計提費用

        設備購置費約為23 萬元,當年收回成本,折舊費考慮1.0元/平米;

        2.2.2 勞務人員費用

        參考人工鋪砌連鎖塊實際作業(yè)人員工資,結(jié)合鋪砌功效,考慮1.0 元/平米;

        2.2.3 叉車租賃費和燃油費用

        合計總費用為500 元/天,則費用為500÷2300=0.22 元/平米。

        合計稅前成本費用為2.22 元/平米,考慮一定的稅收及其他費用,費用約2.5 元/平米,設備成本收回后,施工成本費用為1.5 元/平米。目前人工鋪砌連鎖塊分包價為4.0 元/平米,機械鋪砌成本僅為人工鋪砌的62.5%,設備成本收回后,僅為人工鋪砌的37.5%,可大大降低施工成本見表1。

        表1 不同鋪砌工藝效率和成本對比表

        3 結(jié)論

        由于混凝土聯(lián)鎖塊具有良好的使用性能和經(jīng)濟效益,在港口堆場中應用廣泛,由于鋪砌面積大,傳統(tǒng)的人工鋪砌方式費時費力,通過改造傳統(tǒng)普型磚機械鋪砌工藝,增加聯(lián)鎖塊鋪磚機輔助導向定位裝置和聯(lián)鎖塊間距限位控制尺,改造托盤上料工藝,使之適應聯(lián)鎖塊這種異型磚的鋪砌工藝,提高了鋪砌效率,降低了鋪砌成本。為了更好地應用此工藝,在具體施工過程中,要控制好兩排已鋪砌聯(lián)鎖塊施工帶間的預留找縫帶鋪砌質(zhì)量,保證聯(lián)鎖塊鋪砌平整度和接縫寬度。

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