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摘要:混凝土联锁块面层是一种新型的柔性面层结构形式,相对混凝土面层和沥青混凝土面层而言,具有价格低廉、铺筑便利、施工进度快,抗滑性能、抗温度变形性能和抗水毁效果好,对地基不均匀沉降的适应性强,维修方便等优点。因此,在码头、堆场及水位高、潮湿多雨地区的场地工程中得到了广泛应用并取得了巨大的经济效应与社会效益。传统型铺设工艺在实际施工中暴露出很多问题,各项指标很难达到要求。本文通过现场施工经历,就传统型铺设工艺和新型铺设工艺的对比,提出新型铺设工艺的优点,可供类似工程参考。
关键词:混凝土联锁块面层传统型铺设工艺新型铺设工艺优点
1工程概述
1.1混凝土联锁块面层的概述
混凝土联锁块面层是由高强度水泥混凝土预制块按一定方式紧密排列,块体间缝隙用中细砂填灌密实而成的面层,受外界荷载作用下,块体之间相互联锁的扩散荷载,而不是块体单独受力。混凝土联锁块面层的主要特性如下:
(1)密度大强度高。混凝土联锁块采用高强水泥及粗细集料搅拌而成的混合料挤压强振成型。从原材料质量、配合比、搅拌到生产成型都有详尽的行业标准指导,因而可以有保证的生产出密度大、强度高的产品。
(2)抗压抗折防滑性能好。联锁块是一种小型的高强度混凝土块体,一般抗压强度可达到50MPa以上。联锁块单块面积一般在0.025㎡左右,有效避免结构面层由于单块面积大带来的因温度应力作用和不均匀沉降作用产生的面层断裂、隆起等现象。而其每块块体均有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%,再加上块体之间缝隙的灌砂处理,大大提高联锁块之间的咬合力,面层的整体性也得到了保证。混凝土联锁块体在预制时,设置了特定的倒角,再加上灌缝砂,起到了很好的防滑功能。
(3)施工速度快,铺装方便。联锁块铺设工艺简单易施工。同时联锁块预制为工厂化生产,不受天气影响,又有效缩短了现场养护时间,施工工期明显缩短。
(4)工程造价低后期维护简单。混凝土联锁块面层较现浇混凝土面层工程造价低,与沥青混凝土面层基本持平。当堆场发生不均匀沉降需要修复时,较混凝土堆场来说,联锁块堆场只需将发生沉降区域的联锁块块体起出,把下部基层进行垫高夯实处理,再重新铺设联锁块即可投入使用,无需养护,节约时间,同时修复费用低。
1.2工程简述
本工程码头后方堆场总面积为57010㎡,其中一期码头后方堆场面积为16510㎡、二期码头后方堆场面积为40500㎡,联锁块铺砌约228万块,其中一期码头联锁块铺砌约66万块、二期码头联锁块铺筑约162万块。其结构层自下而上依次为:回填碾压地基,350mm厚水泥稳定珊瑚礁砂基层,50mm厚中粗砂垫层,120mm厚预制C50高强联锁块面层。结构图见图1。
图1混凝土联锁块面层结构图
2混凝土联锁块面层铺设工艺
2.1传统型铺设工艺
联锁块铺设前将水稳基层表面清理干净,根据设计标高及结构尺寸设立各个控制点作为砂垫层铺设的基准。依施工区域面积计算所需中粗砂数量,自卸车运输,卸入现场,根据砂垫层标高控制点由装载机初摊。
砂垫层初摊后,测设联锁块铺设纵横标高控制桩,间距10米。验收合格的联锁块由车辆运输至现场并用叉车均匀散开至砂垫层上。联锁块铺设时,应轻拿轻放,并用橡皮锤敲打稳定,使其与相邻块体的缝隙和顶面高差在施工控制标准内。联锁块铺设方向平行于工程的横向,由下坡向坡脊方向人字形铺设。临近各类井、混凝土档条等不足整块的交接处做如下处理;当不足整块且小于联锁块尺寸的25%用现浇强度等级大于C30的细石混凝土;当不足整块且大于联锁块尺寸的25%用切割块进行镶嵌。
联锁块铺设完成后采用中型压路机碾压,井室周边使用小型压路机压实,压实方向以安装后联锁块纵横缝呈45°角(即堆场行车方向)进行压实。联锁块碾压后,块体间缝隙采用含水量小于2%的中细砂填实,扫砂和碾压交替进行直至缝隙全部填实,余砂清扫干净。在未压实及缝隙填充完成前,对全部联锁块面层进行交通管制。传统型铺设工艺图见图2。
图2混凝土联锁块面层传统型铺设工艺图
2.2新型铺设工艺
2.2.1施工流程
施工前准备→测量网点布设→摊平砂垫层→联锁块铺砌→初压→调线→二次碾压及扫砂→清理验收
2.2.2施工方法
(1)施工前准备及测量网点布设
在检验合格的水稳基层上铺筑混凝土联锁块面层试验段,确定合理的人员配备、设备组合、砂垫层的虚铺厚度,联锁块面层碾压程序及遍数等。试验段完成后将试验总结报监理工程师审批。待审批后,作为施工依据,进行大面积施工。
施工前先进行港区内控制网点布设,保证控制点的准确性和稳定性,根据施工区域面积计算砂垫层、联锁块的数量并提前运输进场。
(2)摊铺砂垫层
铺设砂垫层前,将水泥稳定珊瑚礁砂基层面清理干净。砂垫层摊铺采用装载机送料、人工摊平、铺设。根据已有的标高控制点,用施工线在施工区域沿横、纵向加密控制点,横断面方向5m设置一个高程控制点,纵断面方向控制点的间距根据所用导轨的长度而定。根据加密后的标高控制点铺设导轨,在导轨上用6m刮尺分块进行刮平,刮平后的砂垫层上不准站人。砂垫层松铺厚度根据现场试验段确定,确保联锁块面层经振压后的垫砂厚度与设计值相符。
(3)联锁块铺砌及切边
砂垫层铺设完成以后,联锁块由自卸车运至现场并由叉车堆放在指定位置,开始联锁块铺砌施工。联锁块铺设方向平行于工程横向,从下坡向坡脊方向人字形铺设。联锁块铺砌时轻拿轻放,尽量减少对砂垫层的扰动,铺贴工人不可踩在砂垫层上作业。铺砌时应用橡皮锤敲打稳定,但不得损伤联锁块的边角。垫层不平时,应拿起联锁块重新找平,严禁向联锁块底部支垫碎石。
在相邻横向冲筋的联锁块上设置标高、线型控制线,以纵向冲筋的块为起始边进行铺设,在每铺设一个单元块体时,均要设置控制线,以保证联锁块面层的大线、斜线顺直。
临近各类井、混凝土档条等不足整块的交接处做如下处理;当不足整块且小于联锁块尺寸的25%用现浇强度等级大于C30的细石混凝土;当不足整块且大于联锁块尺寸的25%用切割块进行镶嵌。联锁块的铺设标高要比设计标高高出虚铺厚度,以便碾压后的联锁块面层符合设计标高要求。在铺设过程中要将缺边掉角等外观质量不合要求的一律按报废处理,作为不合格品集中外运,不得用于工程施工中。
(4)初压
联锁块铺砌完成后,用强力平板振动器或振动压路机振压进行初压,对联锁块面层自由边1.5米内不得碾压。在碾压过程中,专人指挥,保证每遍碾压的方向一致,且碾压搭接宽度不小于轮宽三分之一。保证铺砌面层有良好的平整度。碾压完成后要及时调线,并且将缺棱掉角等不合格的块体及时剔除更换。
初压过程中注意不能急转弯,尽量不要停顿,低档匀速行进。
(5)调线
调线主要是45°斜线(即联锁块长边方向),用20m长的施工拉线,然后以该施工线为基准进行调线,为保证斜线顺直和联锁块之间的缝隙不超过规范规定,当线型不直时,要在需调线的部位及以外的若干条线逐一进行调整直至每条斜线顺直及联锁块之间的缝隙符合要求。
调线完成后要及时检查,检查的主要内容:大线、斜线要顺直,块的顶面平整度及块体之间的缝隙宽度要符合要求,断边及缺棱掉角的残砖要及时剔除更换。
(6)二次碾压及扫砂
调线工序检查完成并验收合格后,在顶面均匀摊铺一层含水量小于2%的中细砂,然后进行扫砂施工,将联锁块间缝隙用中细砂灌满,碾压与扫砂交替进行,直至将联锁块间缝隙灌满并密实。
(7)清理及验收
碾压扫砂施工完成后,及时将联锁块面层上的杂物和余砂清理干净,清理干净后进行分项工程验收。
新型铺设工艺图见图3。
图3混凝土联锁块面层新型铺设工艺图
2.3混凝土联锁块面层铺设工艺对比
传统型铺设工艺与新型铺设工艺优缺点表2.3-1
项目新型铺设工艺优点传统型铺设工艺缺点
1工人不站在砂垫层上作业,高度由铺设完成的砂垫层控制,不会出现高度偏差。工人站在初摊的砂垫层上作业,高度由控制线控制,易出现高度偏差。
2联锁块由叉车运至施工区域,由摆砖工分散,联锁块不易损耗。联锁块由叉车运至施工区域散开,造成砖块间磕碰,出现缺棱掉角现象。
3由平沙工、摆砖工、调线工、维修工等工种分工合作,责任分明,质量、进度有保证。平沙工、摆砖工、调线工、维修工等工种交叉作业,互相影响。
4扫砂施工前可将瑕疵位置全部调整好,一次成型。边铺边敲打砖块稳定,块体已锁死,发现线型不直、平整度差的问题修正困难。
3结束语
随着混凝土联锁块面层在码头堆场的应用不断增加,联锁块面层的铺设工艺也在不断提高,传统型铺装工艺已逐步的无法满足堆场线型、平整度、块体间缝隙等各项指标要求。本文所阐述的新型铺装工艺,经现场施工检验,较传统型铺装工艺在各项指标上有了很大的提升,并且大大提高了施工效率。可供类似工程参考。
参考文献:
1.《混凝土联锁块面层在港口应用的适应性分析》,城市建设理论研究(电子版),2011,21期
2.《混凝土路面砖》,GB28635-2012
3.《港口道路、堆场铺面设计与施工规范》(JTJ296-96)