浅谈拱圈砌筑工艺

李鸿志,卓春波

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司)

1 块、料石拱圈砌筑

1.1 座浆法

适用于拱脚至拱跨1/4点附近段,或其余各段的上下环的砌缝上。砌筑时,先在下层拱石面上铺上一层厚薄均匀的砂浆,然后将上层拱石压下,借石料的重力将其压紧,并在灰缝上加以必要的插捣和用木锤敲击拱石,使其完全稳定在砂浆层上,直至灰缝表面出现水膜为止。

1.2 抹浆法

适用于 1/4点附近,因拱架模板坡度已渐缓和,座浆法不便使用,而改为抹浆法。先用抹灰板在下层拱石面上,用力涂上一层砂浆,然后,将上层拱石放下,用橇棍扒紧。并加以插捣和用木锤敲击使浆挤出。

1.3 灌浆法

适用于跨长 1/4点至拱顶一段,因拱石受力面已近垂直,不便采用座浆法和抹浆法,而改为灌浆法。先安砌拱石,然后在灰缝中灌以砂浆,并加以插捣,使之密实。

2 片石拱圈砌筑

2.1 立砌面轴

砌筑时石块最好竖直,称为立砌。石块大面朝向拱轴方向,称为面轴。

2.2 错缝咬马

当拱石高度不够时,将不同形状的石块经过适当的选配结合,彼此以最小空隙和间距相互衔接嵌挤成一整体,称为咬马,在咬马同时,相邻石块间灰缝应互相交错,避免出现单纯的灰缝。

2.3 嵌缺平修脚

将大石块之间的空隙,以适当大小的石块及砂浆填塞,称为嵌缺。在立砌时,拱石下端凸角可略加锤敲打平,并以砂浆及石块填满缺口,称为平脚。

2.4 座浆挤实

先铺砂浆,然后安放石块,称为座浆,在垂直灰缝处抹砂浆至石块厚的 1/3～1/4处,然后靠紧石块,并在缝中灌砂浆(如灰缝过大应填塞石块)捣实,称为挤实。

2.5 宁高勿低

用片石砌拱圈,拱圈厚度不易掌握,因此,砌筑时拱石可略高于拱背线,以保证拱圈的有效截面。

3 干砌石拱圈砌筑

干砌石拱圈是靠石块间的摩阻力和挤压力的作用而成拱的。砌筑时,应注意以下几点。

(1)石块大面必须顺幅射面。

(2)石块接触面应尽可能多,空隙必须用小石块嵌填紧密。

(3)必须采用刹尖合拢和刹尖卸拱的办法进行旄工。

4 拱圈合拢

砌筑拱圈时,在拱顶留一缺口,待拱圈的所有缺口和空缝全部填封后,再封闭拱顶缺口,称为合拢。

4.1 合拢温度

应按设计规定进行。当设计无规定时,宜采用当地的平均温度。

4.2 合拢方法

可在拱顶缺口内直接用拱顶石及砂浆砌筑。对干砌片石拱圈可以采用尖拱法进行合拢,对需要调整内力的拱圈可以采用千斤顶法进行合拢(这两种方法都可以稍微调整拱圈截面的内力)。

(1)尖拱法

砌筑拱圈时,拱顶缺口处的两侧拱石可做成上口大下口小的斜面。为消除尖拱时的震动影响,在拱顶 1/5的拱圈长度宜先干砌,尖拱后再灌填砂浆,如果全部拱圈均采用浆砌,应在砂浆强度达 70%后再行尖拱。尖拱用硬木尖进行,木尖作成上大下小的长方形四棱体,可以作成一种尺寸一次打入而得预定的拱圈抬高度及张开度,也可以作成三套不同尺寸,按小、中、大的次序分三次打入。木尖可用复合木尖,它是由两块木垫板和一块木尖组成;也可不用复合木尖,但须在两侧垫上木板或青竹皮,以减少木尖夯下时的摩阻力。木尖用木夯或石夯夯下,夯打时最好同时进行。尖拱完毕后,根据缺口尺寸修打刹尖石,刹尖石的尺寸不要作得太小,需用锤打下嵌紧为度,否则会在取出木尖后使抬高的拱圈复原而失去尖拱的效果。

(2)千斤顶法

将千斤顶按事先计算好的位置装置在拱顶缺口内,然后按计算的推力对拱圈加压,此时拱顶缺口因受千斤顶推力而张大,拱圈微向上拱起脱离拱架。待千斤顶所需推力达到计算数值,即将拱顶石安放在缺口中没有千斤顶的位置,用快凝水泥砂浆填砌封砌缝。待封砂浆达到一定强度后,将千斤顶取出,用同样方法封填放千斤顶处的缺口。千斤顶的间距一般为 1～1.5m,并根据拱圈的厚度采用一排或二排。