港区堆场高强混凝土联锁块的应用分析及解读

芦 亮

（南京港务工程公司，江苏 南京 210000）

港区堆场高强混凝土联锁块的应用分析及解读

芦 亮

（南京港务工程公司，江苏 南京 210000）

现代港口中对于高强度混凝土连锁块的应用出现了一些问题，文章从其本身特征、施工工艺等多个方面展开了分析，认为高强混凝土连锁块应用于现代港口具备性能优良、经济性好等特点以及非常良好的使用前景。

港口堆场；高强度混凝连锁块；面层结构

1 高强混凝土连锁块结构的特征

应用于现代港口中的高强混凝土连锁块具备以下几个主要特征：

1.1 具有优良的力学性能

连锁块是高强混凝土受到强力挤压并强震构成的一种块状结构，其主要原料是水泥以及质地非常致密的骨料。因此连锁块具有高密度以及高强度的特征，并且还具有表面不易隆起以及不易折断的特性。

1.2 施工速度比较快

连锁块是经由预制厂通过工厂化的设施加工制作出来的，具备加工速度快、体积小、便于运输、不受恶劣环境影响的特点，因此只要在实际施工中，完成基础构建之后就能够非常迅速地对连锁块实施施工，在一定程度上简化了施工流程。

1.3 维修方便

连锁块的结构为面层结构，其在使用过程中由于长期会承受着比较大的负荷，因此在使用时间较长之后就会出现损坏，在这种情况下只要从堆场中把受损的连锁块拿出来，用新的连锁块替换就能够使其继续使用。而运用其他方式做成的堆场在维修时就必须要将损坏的位置凿开之后重新进行浇筑，这种方式不但消耗的时间较长，而且费用还比较高。还有，对连锁块下方的管道和线路实施维护时，也只需把管道上部的连锁块挖出来就可以进行施工修复，有效地节省了维护成本以及施工时间。

1.4 能够重复进行使用

连锁块的构成原材料是刚性的，但是其成体为柔性结构，它的实际造价要低于混凝土，且在其制备和运输过程中基本上不需要大型设备，运输使用方便。另外，由于其强度较高，因此其在比较大的载荷作用力下仍然能够保持其形状不变，能够进行重复使用。

1.5 其他功能

连锁块在构制过程中，如果向原材料中加入其他中性颜色的物质进行搅拌，那么最终形成的连锁块成品就会带有不同颜色。在港口的实际使用中能够根据不同颜色将不同的区域划分开来，从而有效地提升了港口的效率。

2 结构设计

目前国内外港口中的堆场主要有3种构成方式，即现浇混凝土、沥青混凝土以及高强混凝土。现浇混凝土构成的堆场对载荷的扩散基本上是靠着面层的绕曲来完成的，沥青混凝土构成的堆场主要是靠着面层的连续性进行的，由于这两种方式运用比较早，其相关的研究也较多，因此其技术也较为成熟。而高强混凝土连锁块由于其面层结构更加复杂，且相关研究较少，所以其实际应用仍然存在一些问题[1]。

通常来讲，连锁块对于载荷的传递主要是靠着块体之间的嵌锁作用完成的，在地基中块体结构之间通常都拥有2～23mm的缝隙，在块体的铺设过程中这种缝隙是由砂砾完成填充的。在载荷作用之前，连锁块的嵌锁功能未能有效发挥；在载荷作用之后，连锁块在其作用下出现弯沉，这是块体由于缝隙的存在会导致其出现轻微的转动，使块体之间形成水平方向的作用力，从而使面层在水平作用力下形成拱度[2]。

当前，依据相关规范要求和实践经验可知，连锁块的厚度通常都为8cm，10cm，12cm，其厚度最薄应该大于等于8cm，小于等于12cm。另外，在选择连锁块的厚度时应该尽可能地全面考虑各种影响因素，尤其是载荷的影响，随着载荷作用数量的增加其厚度也应该增加。

3 连锁块面层结构的实际应用流程

（1）如果港口的地基基础较好，能够满足设计的相关需求，那么在实际应用中只要对地基实施非常简要的处理后就能够开始施工。假如初始地基基础较差，比如为软土层或者砂土层等，就需要对地基实施挖掘以及换填处理。在地基挖掘完成之后，在填入厚度适宜的碎石块，并对其进行夯实以及预压处理，重复这一流程，直到地基的压实度大于95%。

（2）基层施工环节在港区堆场高强混凝土连锁块施工整个过程中都占据着非常关键的地位。施工过程一般会进行两次摊铺，如果其总厚度是40cm，那么就要两次都进行摊铺20cm。另外，需要注意的是，摊铺完成之后必须要测量顶面的高度，如果其超出相关规定的要求，则必须由人工对其细平，保证基层和顶层的高度差在一定的范围之内，避免其对施工造成影响。贫混凝土摊铺完成之后还必须用压路机对地基压实，通常需要反复压实10～12遍，直到地基表面看不出明显的车轮痕迹为止。

（3）对摊铺层进行电砂，在基层顶面铺设砂层，且要确保砂垫层的平整性以及均匀性，完成后好还要运用对其进行刮平。根据实际经验分析，砂垫层最适合选用含水量为4%～8%的中粗砂，砂的配级表如表1所示。

（4）连锁块在铺设时的施工工艺通常都选用拉线条以及棋盘式的布局方式。在铺设中工作人员和机械前进的方向呈45°角向前推进，为了确保连锁块之间的缝隙宽度以及表面平整性符合施工要求，应该用橡皮锤对连锁块进行逐一敲打。在一个区域内的连锁块结束之后，还要对其缝隙实施填砂处理，填缝选用的砂子含水量要在百分之二以内[3]。最后也要用压路机对表明进行压实10-12遍。

4 使用情况分析

从上个世纪高强混凝土连锁块技术传入我国以来，因其良好的适用性使得我国的很多公共基础建设中都对其进行了应用。近几年随着我国港口建设速度的加快以及港口吨位和吞吐量的迅猛增长，港口对于大型机械的需求也在日益增加，在这种形势下，连锁块在我国港口中的运用愈来愈广泛。

相关研究表明，近些年我国港口堆场的连锁块运用呈直线上升的趋势。比如，温州七里港的工程中，相关工作人员在对港区地质环境以及连锁块应用情况进行考察之后，大约35000m2的港区堆场都采用了连锁块结构；深圳盐田港的扩建工程中也大面积地运用了连锁块结构，总铺设量约为1.07km2；连云港在采用连锁块结构之后，有效地解决了之前堆场中存在的强度低、透水性差等问题，总铺设量约为2km2；在内河港口比如新田港、龙头港、泸州港等港口的堆场中，也都采用了高强混凝土连锁块。从当前，从这些港口的实际运用状况来观察，混凝土高强连锁块面层结构受到了港口管理单位以及实际施工单位的广泛欢迎，且其在后期的实际运用过程中并未出现传统港口堆场的沉降问题，结构整体性非常好，它的应用有力地增强了港口的经济效益以及社会效益[4]。

5 经济效益分析

联锁块与传统的混凝土面层结构对比，主要具有以下优点：

（1）高强联锁块面层的施工工艺和质量控制较为简单，避免了现浇混凝土面层需要大量机械设备和养护复杂的情况。

（2）现浇混凝土面层在受到较大荷载和温度影响下，易产生裂纹、折断和隆起等现象。而高强联锁块的抗压强度等级在50 MPa，对承载力和温度应力的适应性较强。

（3）联锁块块体的形状较一般混凝土块体的形状有很大的不同，形状一般分为S，A，I，D等。其侧面面积大，且由于块体间缝隙进行了填砂处理，使得联锁块间的咬合力和整体性较混凝土结构面层要好。

（4）现浇混凝土面层结构比高强联锁块面层结构造价高，如表1所示。

表1 连锁块面层结构的造价分析比较

6 结语

（1）通过国内外大量的港口工程堆场的应用，可知高强混凝土联锁块强度高、面层结构整体性好、对软土地基和高回填地基适应性强、不会出现单体沉降和局部沉降的情况，施工速度快，便于局部调整维修，块体可重复使用。

（2）和现浇混凝土的总成本相比，高强混凝土联锁块面层结构工程成本较低，通常为现浇混凝土结构的85%左右，如果再加上地基处理等费用和后期的维修费用，其经济效益是非常良好的。鉴于高强混凝土联锁块良好的性能以及显著的经济效益，其在现代港口工程的堆场应用是非常具有前景的。

[1]王力，谈至明，胡洪龙，等.港区联锁块铺面的结构力学模型研究[J].交通科技，2016（2）：106-109.

[2]肖勇，周涛，高峰.大面积联锁块铺砌工艺及其在瓜达尔港口项目中的应用[J].建筑施工，2005，27（1）：130-133.

[3]齐威，杨沛霖.混凝土联锁块施工工艺及质量控制[J].中国水运月刊，2015，15（5）：127-128.

[4]胡洪龙，谈至明，朱唐亮，等.联锁块铺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

芦亮（1988— ）男，江苏南京人，本科，助理工程师；研究方向：港口与航道工程施工与管理。