關(guān)于重復(fù)利用水泥混凝土聯(lián)鎖塊快速無損拆除施工技術(shù)的研究

章安華，舒育正，彭興文

(浙江交工集團(tuán)股份有限公司港航工程分公司，浙江 杭州 310051)

0 引 言

混凝土連鎖砌塊技術(shù)發(fā)源于美國，歐洲于20世紀(jì)80年代中葉開始發(fā)展該技術(shù)，其中最具代表性的是荷蘭Delft水工研究所和英國建筑行業(yè)協(xié)會(huì)，而我國對(duì)混凝土連鎖相關(guān)技術(shù)的發(fā)展開始于20世紀(jì)80年代[1]。

混凝土聯(lián)鎖塊結(jié)構(gòu)通過砌塊互相鎖嵌咬合，有利于荷載的傳遞、擴(kuò)散，屬彈性地基上的絕對(duì)剛性板[2]。小尺度的絕對(duì)剛性板較整體混凝土路面面板可受到較小的彎曲拉應(yīng)力，因此可減小其厚度，但對(duì)于抗壓強(qiáng)度的要求則相對(duì)要高一些[3]。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于通過接縫形成規(guī)則的“粗紋理”表面，有利于車輛的行駛，也會(huì)傾向于阻止駕駛者行車過分迅速。同時(shí)，小尺度剛性板具有良好的受力承載性能，可較大幅度地減薄面層厚度，常適用于承受重載而行駛緩慢車流的場(chǎng)所，如碼頭、堆場(chǎng)等。針對(duì)使用年份久的堆場(chǎng)需要改擴(kuò)建，需要將聯(lián)鎖塊進(jìn)行拆除。

1 傳統(tǒng)工藝中存在的問題

聯(lián)鎖塊拆除的傳統(tǒng)工藝。首先，使用破碎機(jī)拆下側(cè)向混凝土或一側(cè)聯(lián)鎖塊。然后，人力使用撬棍和小錘將聯(lián)鎖塊拆除?？芍貜?fù)利用的聯(lián)鎖塊用手推車轉(zhuǎn)運(yùn)至場(chǎng)區(qū)內(nèi)指定區(qū)域，損壞的聯(lián)鎖塊用自卸車運(yùn)出場(chǎng)區(qū)。采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行聯(lián)鎖塊拆除施工會(huì)遇到的問題主要有。(1)破損率高，由于采用的是破碎機(jī)輔助人工進(jìn)行拆除，機(jī)械施工過程中造成聯(lián)鎖塊損壞。(2)施工效率低且造價(jià)高，采用人工進(jìn)行大片聯(lián)鎖塊拆除，雖有利于降低聯(lián)鎖塊破損率，但人工拆除聯(lián)鎖塊工效低。

綜合現(xiàn)有研究，國內(nèi)外對(duì)聯(lián)鎖塊護(hù)岸施工、修護(hù)及新型式的開發(fā)等方面進(jìn)行了深入研究[4]。特別地，針對(duì)混凝土連鎖砌塊護(hù)岸，專家學(xué)者綜合運(yùn)用了理論計(jì)算、模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段對(duì)混凝土聯(lián)鎖塊護(hù)岸的穩(wěn)定性作了詳細(xì)分析[5，6]。然而，這些研究主要局限于混凝土砌塊護(hù)岸的穩(wěn)定性，對(duì)于砌塊新型式開發(fā)以及環(huán)保新材料的引入等方面尚未取得令人滿意的成果。對(duì)聯(lián)鎖塊拆除施工的文獻(xiàn)報(bào)道不多，針對(duì)舊碼頭堆場(chǎng)聯(lián)鎖塊拆除采用人工進(jìn)行拆除，雖有利于聯(lián)鎖塊的拆除作業(yè)，但消耗的人力成本較高且聯(lián)鎖塊拆除速度慢。

2 研究內(nèi)容

主要針對(duì)水泥混凝土聯(lián)鎖塊快速無損拆除施工技術(shù)進(jìn)行研究。研發(fā)了首塊聯(lián)鎖塊無損拆除工藝，通過人工配合小型工具拆除場(chǎng)地內(nèi)首塊聯(lián)鎖塊，釋放了聯(lián)鎖塊間的嵌鎖力。研發(fā)了區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖塊間拆除解鎖工藝，人工配合撬棍拆除成多條聯(lián)鎖塊，為后續(xù)聯(lián)鎖塊面層拆除開辟臨空面。研發(fā)了區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖塊快速拆除工藝，在人工解鎖的工作面上用加焊鋼板的平口鏟車緩慢向前推進(jìn)，拆除的聯(lián)鎖塊破損率低且可重復(fù)利用率高。工藝流程清楚，設(shè)備簡單，操作方便，工期能夠得到保證。同時(shí)，能夠保證施工安全，并且質(zhì)量易于控制。聯(lián)鎖塊解鎖順序見圖1。

圖1 聯(lián)鎖塊解鎖順序示意圖

3 工藝流程和操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 操作要點(diǎn)

(1)施工準(zhǔn)備

施工之前，各專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)到場(chǎng)，并準(zhǔn)備好所需的各種設(shè)備和工具，熟悉拆除聯(lián)鎖塊區(qū)域。根據(jù)存檔的設(shè)計(jì)圖紙熟悉聯(lián)鎖塊規(guī)格，方便后續(xù)拆除作業(yè)和施工技術(shù)交底。清理拆除作業(yè)區(qū)的雜物，保證運(yùn)輸通道正常通行。

(2)首塊聯(lián)鎖塊拆除

用長度40 cm的撬棍插入聯(lián)鎖塊兩側(cè)，當(dāng)聯(lián)鎖塊松動(dòng)后用小型工具夾在聯(lián)鎖塊兩側(cè)拔出聯(lián)鎖塊，拆除中需要減少對(duì)周邊聯(lián)鎖塊的擾動(dòng)，防止周邊聯(lián)鎖塊破損。見圖3。

圖3 首塊聯(lián)鎖塊拆除

(3)首條聯(lián)鎖塊拆除

隨著首塊聯(lián)鎖塊的拆除，同時(shí)將相鄰聯(lián)鎖塊嵌鎖效應(yīng)減弱。用撬棍先將聯(lián)鎖塊四周松動(dòng)后再拆除聯(lián)鎖塊，見圖4(a)。用這種方法拆出其它聯(lián)鎖塊條，見圖4(b)。

許多解釋系統(tǒng)都強(qiáng)調(diào)將指代(anaphora)、時(shí)態(tài)和許多其它表達(dá)與行動(dòng)相組合，主要的程序就是會(huì)話表達(dá)理論。

圖4 首條聯(lián)鎖塊拆除

(4)周邊聯(lián)鎖塊解鎖

隨著多條聯(lián)鎖塊的拆除，聯(lián)鎖塊間嵌鎖效應(yīng)減弱，為了方便機(jī)械進(jìn)場(chǎng)和拆除作業(yè)，用撬棍拆除周邊聯(lián)鎖塊，見圖5。

圖5 周邊聯(lián)鎖塊拆除

(5)機(jī)械拆除聯(lián)鎖塊

用加焊鋼板的平口鏟車沿著一定方向緩慢向前推進(jìn)拆除聯(lián)鎖塊，為了減少了聯(lián)鎖塊的破碎率，每次推進(jìn)拆除長度不超過2 m。用鏟車直接將聯(lián)鎖塊運(yùn)送至裝卸汽車處，在卸聯(lián)鎖塊時(shí)需緩慢放入，避免聯(lián)鎖塊因碰撞而破損。

(6)機(jī)械作業(yè)面清理

針對(duì)鏟車無法拆除的角落，人工用撬棍進(jìn)行拆除。對(duì)機(jī)械拆除后留下的舊連鎖墊層進(jìn)行鏟除，減少對(duì)后續(xù)施工工序的影響。

(7)聯(lián)鎖塊的搬運(yùn)

用自卸汽車將聯(lián)鎖塊搬運(yùn)至聯(lián)鎖塊堆放場(chǎng)地，堆放場(chǎng)地需進(jìn)行整平且下層用墊塊墊起，聯(lián)鎖塊堆放高度不宜超過1 m。

4 與傳統(tǒng)工藝對(duì)比分析

傳統(tǒng)聯(lián)鎖塊拆除工藝主要有人工和機(jī)械拆除。其中人工拆除需采用撬棍等簡易工具，此施工方法適用于工作量小的聯(lián)鎖塊拆除，優(yōu)點(diǎn)是聯(lián)鎖塊可利用率高、機(jī)械簡單；缺點(diǎn)是施工速度慢、人力成本高且拆除工效受限。機(jī)械拆除需要用破碎機(jī)和鏟車等機(jī)械設(shè)備，此施工方法適用于大面積聯(lián)鎖塊拆除作業(yè)，優(yōu)點(diǎn)是施工速度快；缺點(diǎn)是重復(fù)利用率低、破碎率高、施工成本高。

(1)經(jīng)濟(jì)效益

研發(fā)了首塊聯(lián)鎖塊無損拆除工藝，通過人工配合小型工具拆除場(chǎng)地內(nèi)首塊聯(lián)鎖塊，釋放了連鎖塊間的嵌鎖力，與傳統(tǒng)的聯(lián)鎖塊施工相比，加快了施工進(jìn)度。研發(fā)了區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖塊間拆除解鎖工藝，人工配合撬棍拆除成多條聯(lián)鎖塊，為后續(xù)聯(lián)鎖塊面層拆除開辟臨空面，節(jié)約人力物力，加快施工速度，節(jié)約工期。研發(fā)了區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖塊快速拆除工藝，在人工解鎖的工作面上用加焊鋼板的平口鏟車緩慢向前推進(jìn)，拆除的聯(lián)鎖塊破損率低且可重復(fù)利用率高。與傳統(tǒng)施工方法相比，采用本工法綜合節(jié)約成本15%左右，能夠取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)社會(huì)效益

首塊聯(lián)鎖塊無損拆除工藝、區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖塊間拆除解鎖工藝和區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖塊快速拆除工藝等，通過人工配合小型工具拆除場(chǎng)地內(nèi)首塊聯(lián)鎖塊，釋放了連鎖塊間的嵌鎖力。人工配合撬棍拆除成多條聯(lián)鎖塊，為后續(xù)聯(lián)鎖塊面層拆除開辟臨空面。在人工解鎖的工作面上用加焊鋼板的平口鏟車緩慢向前推進(jìn)，拆除的聯(lián)鎖塊破損率低且可重復(fù)利用率高，取得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

5 結(jié) 論

本項(xiàng)目核心技術(shù)以工程為對(duì)象、工藝為核心，運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理，將先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理結(jié)合起來，具有先進(jìn)、適用、保證工程質(zhì)量與安全、提高施工效率、降低工程成本等特點(diǎn)，屬于技術(shù)先進(jìn)、效益顯著、經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)能環(huán)保的施工方法。與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，具有縮短工期、提高施工效率、節(jié)約造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，能夠取得顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益，具有較好的推廣應(yīng)用前景。