0 引言 

聯(lián)鎖塊鋪面結(jié)構(gòu)是近十幾年來發(fā)展起來的一種柔性鋪面結(jié)構(gòu)，它是由高強(qiáng)度的水泥混凝土預(yù)制塊按 特定方法緊密排列，塊體間接縫用砂填灌而成的路 面，在外界荷載作用下，塊體下不是單獨(dú)受力，而是相互聯(lián)鎖的擴(kuò)散荷載。目前在港口集裝箱碼頭堆場、道路等受荷載比較大的場所已有較多的使用，它主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。 

（1）價格低廉、鋪筑方便，抗滑抗溫度變形好；對 施工人員技能要求較低，便于施工。 

（2）對地基沉降適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)基礎(chǔ)不均勻沉 降，具有較高的豎向和水平抗力。 

（3）適應(yīng)性強(qiáng)，施工結(jié)束后便可立即開放使用；壽 命長，塊體可重復(fù)利用，殘值比其他的路面類型高；便 于維護(hù)和改造。 

（4）塊體批量生產(chǎn)，成本低，產(chǎn)品質(zhì)量能得到保 證，且不需使用像瀝青之類的高能耗產(chǎn)品，符合現(xiàn)代社會環(huán)保低碳節(jié)能減排的要求。 

港口陸域堆場主要用途是堆存散貨或者集裝箱貨柜，行車速度慢且多在灘涂回填料或軟基上建設(shè)， 地基殘余沉降較大，聯(lián)鎖塊鋪面剛好適應(yīng)了上述使用條件和自然條件的特點(diǎn)。下面就南京港七壩港區(qū)陸 域工程，結(jié)合南京港港務(wù)工程公司歷年聯(lián)鎖塊生產(chǎn)及 鋪設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，淺談混凝土聯(lián)鎖塊的生產(chǎn)工藝。 七壩港區(qū)多用途碼頭陸域項目，該工程占地約 30 萬 m2，其中預(yù)制高強(qiáng)聯(lián)鎖塊約 16 萬 m2，主要為 C50 聯(lián)鎖塊，使用在件雜貨堆場和重箱堆場的鋪面結(jié)構(gòu)上。其聯(lián)鎖塊鋪面層的斷面結(jié)構(gòu)由上到下依次為 50 MPa 高強(qiáng)聯(lián)鎖塊 100 mm，30 mm 中粗砂墊層、 450 mm 5%水泥穩(wěn)定碎石、250 mm級配碎石，聯(lián)鎖塊 的設(shè)計主要物理性能指標(biāo)依據(jù)相關(guān)規(guī)范（《水運(yùn)工程 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（JTS 257—2008））如表1所示。

1 配合比設(shè)計 

1.1 原材料選用 

1.1.1 水泥 

結(jié)合項目所處地理位置及當(dāng)?shù)刭Y源，采用當(dāng)?shù)亟K信寧新型建材有限公司的普通硅酸鹽水泥P·O42.5 與P·O52.5進(jìn)行對比試驗(yàn)。多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)P·O52.5水泥強(qiáng)度較高，相同配置強(qiáng)度下用量少，但水泥漿較少會導(dǎo)致聯(lián)鎖塊表觀質(zhì)量較差，綜合考慮采用P·O42.5 水泥，物理性能指標(biāo)如表2所示。 

1.1.2 粗骨料 

試驗(yàn)表明大粒徑的骨料會使得聯(lián)鎖塊表面粗糙不光滑，影響其表觀質(zhì)量；粗骨料的表面粗糙會增加其表面積從而增加水泥漿的用量。我們施工現(xiàn)場的粗骨料選用的是粒徑10 mm內(nèi)表面橢圓近似于球形的碎石類，滿足連續(xù)級配要求。

1.1.3 細(xì)骨料 

細(xì)骨料我們選用中砂中稍微偏粗一點(diǎn)粒徑的河砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.5~3.0，粒徑為5 mm，其顆粒比較圓滑、潔凈。為保證能達(dá)到較高質(zhì)量要求，對河砂進(jìn)行過篩、沖刷，單獨(dú)堆放指定位置。 1.1.4 拌合用水選取自來水作為拌合用水，不影響水泥正常凝結(jié)、硬化。 

1.2 配合比設(shè)計 

1.2.1 混凝土配置強(qiáng)度 

?cu,0= ?cu,k + 1.645? = 50 + 1.645 × 6.0 = 59.9MPa 

1.2.2 水泥28 d抗壓強(qiáng)度值

?ce ?ce= γc× ?ce,g = 1.16 × 42.5 = 49.3MPa 

1.2.3 水膠比

W/B W/B = αa ?b /(?cu,0 + αaαb ?b)=(0.53 × 49.3)/ (59.9 + 0.53 × 0.20 × 49.3)= 0.40 

根據(jù)多次試驗(yàn)及施工經(jīng)驗(yàn)，將水膠比調(diào)整至 0.35。 

1.2.4 每方混凝土用水量mw0 

由于聯(lián)鎖塊是特殊的干硬性混合物，用水量選擇不同于普通混凝土。既要滿足強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，還要滿 足塊體成型要求，保證脫模后具有一定的強(qiáng)度，以免運(yùn)輸過程中變形、開裂。通過調(diào)整用水量多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每方混凝土用水量在150~155 kg時，既能滿足強(qiáng)度，又有較好的外觀質(zhì)量，施工性能良好，易于壓實(shí)，經(jīng)濟(jì)合理。最終每方混凝土用水量取152 kg。 

1.2.5 每方混凝土水泥用量mc0 

mc0= mw0 /(W/B)= 152/0.35 = 434 kg 

1.2.6 砂率βs 

增加砂率可提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，但強(qiáng)度有所降低，減少砂率能提高產(chǎn)品強(qiáng)度，較大程度地節(jié)約成本， 但外觀質(zhì)量變差。通過大量試驗(yàn)采取砂率βs= 40%能 使聯(lián)鎖塊滿足強(qiáng)度要求，又有較好的外觀質(zhì)量。 

1.2.7 每方混凝土中粗細(xì)骨料的用量mg0，ms0 

采用質(zhì)量法進(jìn)行計算每方混凝土中粗細(xì)骨料的用量mg0，ms0。表觀密度mcp從2350~2450 kg/m3 范圍中取，最終取2400 kg/m3。 

mc0+ mg0+ ms0+ mw0= mcp 

βs=[ms0 /(mg0+ ms0)]× 100 

方程聯(lián)立，得434 + mg0+ ms0+ 152 = 2400 

[ms0 /(mg0+ ms0)]× 100 = 40% 

得每方混凝土中粗骨料的用量mg0=1088 kg，每方混凝土中細(xì)骨料的用量ms0=726 kg。 

1.2.8 B組配合比

B組配合比為水∶水泥∶砂∶碎石=152∶434∶726∶ 1 088。 經(jīng)試拌，28 d強(qiáng)度滿足配合比設(shè)計要求。外觀無裂紋、 分層、粘皮，無缺棱、缺角。實(shí)測表觀密度為2400 kg/m3， 實(shí)測表觀密度與計算表觀密度之差的值滿足規(guī)范要求。 

1.2.9 配合比調(diào)整 

根據(jù)規(guī)范要求，A，C兩組配合比的水膠比應(yīng)比B組配合比增加和減少 0.05，用水量與B組配合比相同，砂率分別比B組配合比增加和減少1%。3組配合比試配試驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)绫?所示。 對比發(fā)現(xiàn)B組既能充分滿足配置強(qiáng)度要求，又比較經(jīng)濟(jì)合理，且外觀質(zhì)量良好。最終選擇 B 組配合比為設(shè)計配合比，即水∶水泥∶砂∶碎石=152∶434∶ 726∶1 088。 

1.2.10 聯(lián)鎖塊批量生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn) 

通過對聯(lián)鎖塊生產(chǎn)幾個月以來的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析顯示，所有批聯(lián)鎖塊的外觀質(zhì)量、強(qiáng)度、吸水率都能滿足設(shè)計要求，其試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計分析： M?cn - ?cn,min = 56.3 - 4.04 = 52.26 MPa > ?cu,k = 50 MPa ?cn,min = 45.6 MPa > ?cu,k - C?0 = 50 - 0.9 × 5.5 = 45.05 同時滿足以上兩個條件，結(jié)果評定為合格。 

2 工藝優(yōu)化 

2.1 設(shè)備工藝的調(diào)整 

2013年南京港港務(wù)工程公司對聯(lián)鎖塊生產(chǎn)設(shè)備 進(jìn)行了一次更新，更新后設(shè)備較之更新前的設(shè)備，機(jī)械化程度、生產(chǎn)流程簡潔，質(zhì)量大為改觀，但是由于設(shè)備設(shè)計的局限，導(dǎo)致出現(xiàn)以下問題影響聯(lián)鎖塊質(zhì)量。 （1）供料的皮帶輸送機(jī)在布料機(jī)的右側(cè)，導(dǎo)致因皮帶輸送機(jī)離心力作用粗骨料布料不均，粗骨料容易分部在模具一側(cè)，而粗細(xì)骨料分布不均勻，且無法在布料機(jī)內(nèi)二次攪拌均勻。 （2）模具面積大?？锥啵ǜ虑盀槟＞?nbsp;35 個模 孔），激振力分布不均勻，聯(lián)鎖塊成品密實(shí)度不一樣。 （3）原聯(lián)鎖塊下托板采用PET塑料托板每塊重量 約30 kg，依靠兩個人人工上板，人員勞動強(qiáng)度大、效率低，而且人工上板不易將托板準(zhǔn)確放到位，生產(chǎn)中容易產(chǎn)生卡頓，造成窩工，對生產(chǎn)效率造成影響。 （4）聯(lián)鎖塊機(jī)組所配備的JS750攪拌機(jī)的供水控制是通過時間繼電器，調(diào)整供水時間，時間間隔延時精度以秒為單位，時間相對跨度大，供水量，水灰比大小不易控制。 通過我們現(xiàn)場的摸索研究并積極與設(shè)備生產(chǎn)廠家聯(lián)系取得技術(shù)支持，有針對性地對設(shè)備進(jìn)行如下改進(jìn)。（1）改變供料方向，提高布料、均勻度。將供料設(shè)備由原來的布料機(jī)右側(cè)皮帶輸送機(jī)供料改為縱向排列，改變了原有皮帶輸送機(jī)的布料方向，然后通過布料機(jī)在布料過程中的前后往復(fù)運(yùn)動向?？字刑盍线^程這道程序來提高粗細(xì)骨料分布均勻程度；同時增加布料機(jī)內(nèi)二次震動攪拌程序，在布料斗內(nèi)增加縱向攪拌齒并安裝動力裝置，提高了布料機(jī)進(jìn)料的性，同時也提高粗細(xì)骨料攪拌均勻程度。 （2）減少模具?？祝龃笳駝悠骷ふ窳?，提高產(chǎn)品密實(shí)度。將模具由35個?？赘臑?1模孔，下模具面積由改進(jìn)前的 1880 mm×780 mm 改為 1300 mm× 900 mm，減少振動臺面積，減少模孔數(shù)量，使之單孔 振激振力變大，孔內(nèi)材料更容易壓實(shí)；振動器由原來的不可調(diào)試，激振力僅為 60 kN 改為現(xiàn)在的可調(diào)試 激振力為 100 kN，因此可根據(jù)不同需求來改變 聯(lián)鎖塊制作時臺振和壓振的振動力，提高布料時原 材料的均勻性和密實(shí)度。 （3）增加自動托板機(jī)，減少操作人員，提高設(shè)備自 動化。在生產(chǎn)流水線中添設(shè)自動托板機(jī)一道工序，減 少了人工，同時提高了工作效率和托板進(jìn)入流水線的精準(zhǔn)度。 （4）添設(shè)水箱，調(diào)整水灰比精度。通過實(shí)驗(yàn)，在水箱內(nèi)設(shè)置3段水位，水箱內(nèi)設(shè)置浮球閥，通過手動定好水位，而后通過浮球閥控制水位，以此通過時間繼電器調(diào)節(jié)進(jìn)水量的補(bǔ)充。 

2.2 改善養(yǎng)護(hù)方法，提高產(chǎn)品強(qiáng)度 

2013年起南京港港務(wù)工程公司開始采取聯(lián)鎖塊成品用再生塑料布將聯(lián)鎖塊堆碼后整體覆蓋，然后根據(jù)需要向鋪設(shè)現(xiàn)場按需轉(zhuǎn)運(yùn)。但在實(shí)際操作過程中施工場地狹小，現(xiàn)場條件無法滿足整體堆碼后覆蓋，只得采取停止薄膜覆蓋將成品轉(zhuǎn)運(yùn)至堆碼鋪設(shè)現(xiàn)場澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)效果不甚理想。目前現(xiàn)場堆碼改用槽鋼支架做支撐架代替以前用磚塊支撐，提高了效率同時降低轉(zhuǎn)運(yùn)過程的損耗，特別是由于底部受力面積增加而增加了堆碼層數(shù)，由原來的3層增加到5層，減少了現(xiàn)場堆碼面積，給現(xiàn)場覆蓋養(yǎng)護(hù)留下了適當(dāng)?shù)目臻g，在現(xiàn)場 堆碼結(jié)束待初凝后直接使用薄膜覆蓋48 h（在此期間 24 h掀開薄膜澆水一次），后轉(zhuǎn)運(yùn)至鋪設(shè)現(xiàn)場后澆水養(yǎng) 護(hù)14 d。覆蓋48 h后強(qiáng)度基本可達(dá)設(shè)計強(qiáng)度的65%以 上，48 h后澆水養(yǎng)護(hù)7 d強(qiáng)度基本達(dá)到85%以上。

3 改進(jìn)設(shè)備和工藝后效益分析

 聯(lián)鎖塊生產(chǎn)由原來每臺設(shè)備8個工人，在不影響日產(chǎn)量的情況下減少到每臺設(shè)備6個工人，節(jié)約成本 0.8 元/m2；通過大量生產(chǎn)和批量檢測，最終可以確定 優(yōu)化后配比能夠符合設(shè)計及規(guī)范規(guī)定的要求。通過 采用優(yōu)質(zhì)材料嚴(yán)控原材質(zhì)量，采用新型設(shè)備嚴(yán)抓施工 過程，不斷對配合比進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化，較以往施工經(jīng)驗(yàn)， 降低成本1.44元/m2。

4 結(jié)語 

通過此次創(chuàng)新，南京港港務(wù)工程公司聯(lián)鎖塊產(chǎn)品無論是產(chǎn)品質(zhì)量的提高，還是成品價格的降低都形成了一次升級，使得其在市場競爭中具備一定的優(yōu)勢。