堆場(chǎng)聯(lián)鎖塊大面積自動(dòng)鋪砌施工方法

王 明 莊 磊

（山東港灣建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 日照276826）

高強(qiáng)混凝土聯(lián)鎖塊是一種具有一定強(qiáng)度等級(jí)的預(yù)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?cái)U(kuò)散荷載。因其具有地基適應(yīng)性好、強(qiáng)度高、維修方便、抗滑性好、耐磨耗、可重復(fù)利用、滲水性能好和施工速度快等優(yōu)點(diǎn)[1]，在港口道路、堆場(chǎng)建設(shè)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(kuò)散荷載，工程中主要采用塊體的長(zhǎng)邊與行車方向成45°的人字式前進(jìn)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(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境差，而且隨著勞務(wù)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(duì)此問(wèn)題，在傳統(tǒng)普型磚機(jī)械鋪磚工藝的基礎(chǔ)上，提出了聯(lián)鎖塊等異型磚自動(dòng)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(wèn)題，大大提高了鋪裝效率。

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

1 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1.1 施工工藝流程

制作輔助導(dǎo)向系統(tǒng)裝置→場(chǎng)區(qū)放線整平→虛鋪中粗砂墊層→安放輔助導(dǎo)向定位裝置→鋪磚機(jī)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(shè)備上料→自動(dòng)鋪筑設(shè)備行進(jìn)中整平、鋪砌→預(yù)留找縫帶調(diào)整補(bǔ)砌→灌縫整平[4]。

1.2 主要施工操作要點(diǎn)

1.2.1 制作輔助導(dǎo)向系統(tǒng)裝置

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

圖2 聯(lián)鎖塊鋪磚機(jī)輔助導(dǎo)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(jī)輔助導(dǎo)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(gè)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(dǎo)軌連接齒組成。使用時(shí)，將限位架頂在已鋪砌聯(lián)鎖塊一側(cè)，兩個(gè)限位架為一組，以單根導(dǎo)軌長(zhǎng)度為間距，通過(guò)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(yù)留寬度減去定向?qū)к墝挾龋缓缶o靠限位架放置定向?qū)к売谏硥|層之上，并通過(guò)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_(dá)到預(yù)定高度，移動(dòng)限位架，重復(fù)該步驟，使多根定向?qū)к壨ㄟ^(guò)導(dǎo)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(shí)將定位裝置置于要預(yù)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(dǎo)向定位裝置

鋪設(shè)第一段導(dǎo)軌時(shí)，根據(jù)場(chǎng)區(qū)定位控制線，將多根定向?qū)к壯劁佋O(shè)邊緣通過(guò)連接齒順次連接，并定位順直，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)孔調(diào)節(jié)“高度調(diào)節(jié)螺栓”使定向?qū)к壍臉?biāo)高、坡度到達(dá)到設(shè)計(jì)要求，完成導(dǎo)軌的安放。進(jìn)行下段導(dǎo)軌鋪設(shè)時(shí)，先將兩個(gè)限位架頂在已鋪砌聯(lián)鎖塊的一側(cè)，其間距為單根導(dǎo)軌長(zhǎng)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(yù)留找縫帶寬度- 定向?qū)к墝挾龋缓缶o靠限位架放置定向?qū)к売谏皦|層之上。通過(guò)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?biāo)高、坡度到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。移動(dòng)限位架，重復(fù)該步驟，進(jìn)度下段導(dǎo)軌安裝，使多根定向?qū)к壨ㄟ^(guò)連接齒相互連接。

1.2.3 鋪磚機(jī)就位

鋪磚機(jī)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，用電纜與發(fā)電機(jī)相連，測(cè)試設(shè)備運(yùn)行情況，無(wú)問(wèn)題后，設(shè)備操作人員遙控鋪磚機(jī)行駛至導(dǎo)軌起始端，調(diào)整位置，使感應(yīng)器滾輪緊靠導(dǎo)軌，將機(jī)身調(diào)正，安裝下磚導(dǎo)板、導(dǎo)向標(biāo)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(yù)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(cuò)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(jī)下磚導(dǎo)板滿鋪聯(lián)鎖塊，直到鋪滿滑磚平臺(tái)，完成輔助段聯(lián)鎖塊鋪放。

1.2.6 鋪筑設(shè)備上料

加工養(yǎng)護(hù)好的聯(lián)鎖塊碼放好置于專用托盤上運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在作業(yè)人員指揮下用叉車搬運(yùn)聯(lián)鎖塊及托盤放置于鋪筑設(shè)備的旋轉(zhuǎn)置料平臺(tái)上，見(jiàn)圖4。

圖4 行進(jìn)間上料圖

2 效益分析

2.1 鋪砌效率

鋪磚機(jī)的鋪設(shè)速度約為1 米/分鐘，每小時(shí)理論鋪設(shè)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(shí)間平均9 小時(shí)計(jì)算，每天理論可鋪設(shè)連鎖塊342×9=3078 平米，受其他因素影響，工效按75%考慮，則實(shí)際每天可鋪設(shè)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(jī)械鋪砌8 人計(jì)算，每天人工可鋪筑8×110=880 平米，機(jī)械鋪砌是人工鋪砌功效的2.6 倍，見(jiàn)表1。

2.2 鋪砌成本

機(jī)械鋪砌連鎖塊效率按2300 平米/天考慮，費(fèi)用計(jì)算如下：

2.2.1 設(shè)備折舊計(jì)提費(fèi)用

設(shè)備購(gòu)置費(fèi)約為23 萬(wàn)元，當(dāng)年收回成本，折舊費(fèi)考慮1.0元/平米；

2.2.2 勞務(wù)人員費(fèi)用

參考人工鋪砌連鎖塊實(shí)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(fèi)和燃油費(fèi)用

合計(jì)總費(fèi)用為500 元/天，則費(fèi)用為500÷2300=0.22 元/平米。

合計(jì)稅前成本費(fèi)用為2.22 元/平米，考慮一定的稅收及其他費(fèi)用，費(fèi)用約2.5 元/平米，設(shè)備成本收回后，施工成本費(fèi)用為1.5 元/平米。目前人工鋪砌連鎖塊分包價(jià)為4.0 元/平米，機(jī)械鋪砌成本僅為人工鋪砌的62.5%，設(shè)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(jiàn)表1。

表1 不同鋪砌工藝效率和成本對(duì)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(jì)效益，在港口堆場(chǎng)中應(yīng)用廣泛，由于鋪砌面積大，傳統(tǒng)的人工鋪砌方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，通過(guò)改造傳統(tǒng)普型磚機(jī)械鋪砌工藝，增加聯(lián)鎖塊鋪磚機(jī)輔助導(dǎo)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(yīng)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(yīng)用此工藝，在具體施工過(guò)程中，要控制好兩排已鋪砌聯(lián)鎖塊施工帶間的預(yù)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。