刘庆晖
中铁建设集团有限公司华中分公司 河南省郑州市 450000
摘要：本文以海砂回填软路基工程为例进行分析，重点阐述造成连锁铺面而损坏的原因，根据连锁扑面儿的设计步骤，对结构设计进行全面分析，希望能够为其他工程项目施工提供参考性建议。
关键词：联锁块铺面；损坏原因；港口道路；条件；设计；
前言：对于联锁块面层来说，该面层主要是按照特定的方法将高强度的精度水泥混凝土预制块进行排列，而后使用砂对块体的兼街坊进行填灌，进而形成完整的路面，该路面不仅容易维修，而且工程造价也比较低，可以更好的适应地基的不均匀下沉，现如今，联锁块面层已经被广泛的应用于我国码头道路和堆场工程的建设施工中。相比于其他工程施工，港口堆场具有一定的特殊性，因为该场所的主要作用就是堆存货物，所以在此路面中，行车的速度均比较慢，这样一来也就降低了对地面平整度的要求，地基残余沉降度也比较大，因此采用联锁块铺面可以有效的适应港口堆场的特点。
一、导致联锁块铺面损坏的原因
（一）联锁块强度较低
生产联锁块时，多数由混凝土生产厂家使用专门的设备进行生产，生产联锁块的原料也是经过厂家多次摸索后，使各种原材料可以得以合理的配比，一次达到强度的要求也能够满足对外观质量的需求。如果由施工单位自行预制联锁块则很难达到专业厂家生产的联锁块的质量。一情况下，联锁块的强度、外观质量以及尺寸分别分为多个不同等级，而不同等级的价格也有所差异，因此在进行工程施工时应根据工程要求，选择性价比最为合适的联锁块，同时也要做好质量方面的检验，确保使用的联锁块能够符合工程需求，只有这样才可以达到联锁块应用的目的。
（二）集中荷载过大
如果集中荷载过大，很容易造成个别联锁块体出现损坏的情况，通常，联锁块铺面如果受力状态正常，在一定范围内的联锁块之间会互相挤压，进而形成拱壳的作用，达到共同受力的目的，确保所有联锁块均可以共同承担上部荷载[1]，而如果局部荷载过大则会破坏拱壳作用，是联锁块呈现为单独受力的情况，这样一来就会造成单块块体断裂。这种情况很容易出现在码头前方作业堆场，因为此场所是堆放船舱盖板的主要地方，很多港口为了节省地盖板，经常会出现多层叠放的情况，导致盖板支腿的压力比较大，这样就容易造成腿下部联锁块断裂。所以在集装箱码头前方作业场所，应该采用强度较高且材质较厚的联锁块进行铺砌。为了能够使不同轮载换算的误差设计得以简化或减少，可以将轮载分为六个等级。
（三）联锁块下垫层砂过多或粒径较大
一旦联锁块下垫层砂中含有大量的沙石或其颗粒过大，也会对联锁块的受力程度造成影响，这也是导致联锁块出现损坏的主要原因之一，因此必须要合理的控制垫层砂的数量和直径，必要的情况下，可以通过筛选的方法选择最为合适的垫层砂，以此满足施工需求[2]。
二、组合面层结构
联锁块面层结构主要由垫砂层、联锁块、垫层和基层构成，垫层下方为土基，在工程的实际施工中，通常采用水泥稳定碎石层，作为基层，而电场则大多数采用碎石。
三、联锁块铺面的设计
结合我国相关的施工标准和施工规范要求，在设计联锁块铺面时主要步骤如下：计算标准荷载作用总次数、结构组合各结构层厚度；在对结构组合各结构层次厚度进行计算时，应该先对各个结构层厚度进行模拟，而后尝试计算出联锁块的车辙深度、各个基层顶面而当量回弹模值、回弹弯沉值，只有计算结果符合规范要求，才可以将模拟结构层厚度作为设计结构厚度，如果计算结果无法达到规范要求，则需要对结构层厚度进行重新计算，直至结果满足规范要求为止[3]。
四、实例分析
本次工程中的集装箱堆场回填料为海砂，软基以经过堆载预压和强夯等加固处理，在进行施工操作时，拟采用TL45-5工艺进行吊进作业，其中，正面吊作为业堆场的控制荷载，重载时前轮轮压300kN/轮，后轮为100kN/轮，接地面积前轮为0.46mx0.65m,后轮为0.46mx0.0.22m。
流动机械荷载为P5 ,年运行次数80000次。
（1）标准荷载作用总次数的计算
条件：TL45-5正面吊荷载，轮压为300kN、接地压强：1MPa、接地面积：2900cm3。
在进行计算时，应充分考虑流动机和载的轮组系数对计算结果造成的影响，因此可以采用盒子外换算系数公式进行计算，这样一来就可以计算出正面吊的核载换算系数为n为1.0。同时考虑到堆场铺面宽度折减系数为nr2为0.5，那么使用年限为20年的堆厂标准核载作用总次数则为：
Nm=txNxnxnr2=789307次
上述式子中，t表示为设计使用的年限，单位为（年）；N表示为流动机械年运动的次数，单位为（次/年）；n表示为流动机械标准荷载和非标准荷载的换算系数；nr2表示为铺面宽度折减系数。
（2）设计结构组合和结构层厚度
进行结构组合和结构层厚度进行设计时，因为流动机械荷载为P5级，所以，从上至下，初级结构层应为：12cm联锁块厚、3cm中粗砂垫层厚、40cm5%水泥稳定碎石垫层厚度以及30cm的级配碎石垫层厚度[4]。
1.计算车辙深度
按照《港口道路、堆场铺面设计与施工规范》中的相关要求，车辙深度的计算公式应该为：le=1.90e-0.11bexNm0.285x1y。
上述公式中，he表示块体的厚度，单位为（cm）；ly表示流动机械重复荷载作用一次的回弹弯沉道，单位为（mm）。
按照《公路设计手册》中路面的相关内容计算流动机械重复荷载作用一次的回弹弯沉值，结合以往的施工经验，土基顶面的回弹模量应设定为80MPa，碎石垫层顶面的回弹模量则应为300MPa，5%水泥稳定碎石垫层顶面的回弹模量应该为1500MPa，通过对各结构层厚度系数和逐层回弹模量系数进行对比，并查找表格可以得出流动机械重复荷载作用一次的回弹弯沉值1y为1.587mm<2mm，2mm表示容许回弹弯沉值，只有这样才能够符合设计要求。
车辙的深度le=38.62mm，流动机械重复作用的荷载，容许车辙深度表示为1a=40mm，0.951a<1e<1.031a，从而使出拟结构层可以满足要求。
2.计算机层底面弯拉应力
按照《港口道路、堆场铺面设计与施工规范》，确定基层底面疲劳允许弯拉应力计算公式如下：
oR2=3.0OsxKd-1xNm-0.1=0.735MPa。
上述公式中：Os表示基层材料的最大抗弯拉强度，单位为：MPa；Kd表示为动荷系数，一般情况下，其值取1.05～1.10之间。
按照《公路设计手册》中，有关于路面的规范，通过对各结构层厚度系数和逐层回弹模量系数进行对比，并查找表格可以得出基层底面弯拉应力为：or=0.707MPa，0.95oR2<or<1.03oR2，从而使出拟结构层可以满足要求。
结束语：综上所述，根据我国现有的技术标准与技术规范的相关要求，连锁块铺面进行设计与施工时，不仅需要遵循港口的相关标准，而且也必须要参考公路标准对部分数据进行计算，减少人为误差，保证计算结果的准确性，与此同时，在施工过程中也要充分的考虑各种因素，采取有效的措施，避免各种风险，避免对连锁快造成损坏，这样不仅可以提高工程的施工质量施工效果，也可以在一定程度上节约施工成本，并达到港口堆场路面施工的要求，进一步促进我国港口事业的发展，使路面建设可以为港口工作提供更加坚实的基础。
参考文献：
[1]王力,谈至明,胡洪龙,杨明熹.港区联锁块铺面的结构力学模型研究[J]. 交通科技.?2016(02)
[2]李俊,白玉贵.高强联锁块的生产工艺及质量控制研究[J]. 广东建材.?2017(06)
[3]刘春艳, 张旭春, 贺阳,等. 联锁块特干硬性混凝土配制技术研究[J]. 建材世界, 2019, 40(3).