石(混凝土砌塊)拱橋拱圈砌筑方法

杜永新

(河北省遷安市交通運輸局質量監督站)

1 石(混凝土砌塊)拱橋拱圈砌筑

1.1 砌筑材料

(1)拱圈可按設計要求采用粗料石、塊石、片石或混凝土預制砌塊等。如有鑲面要求時，應按規定加工鑲面石。一般可在砌筑時，選擇較規則和平整的同類石料稍經加工后作為鑲面石。對石拱橋砌筑材料，石質應均勻、不易風化、無裂紋，石料強度、試件規格及換算應符合設計要求。各種砌塊和鑲面石的強度要求詳見《公路橋涵施工技術規范》(JTJ041－2000)的有關規定。

(2)拱圈砌縫可用砂漿或小石子混凝土砌筑、填塞。

砌筑拱圈用的砂漿，一般宜為水泥砂漿，小橋涵拱圈可使用水泥石灰砂漿。砂漿中所用的水泥、砂、水等材料的質量標準宜符合混凝土工程相應的質量標準，砂漿強度等級應符合規定，生石灰應成分純正、煅燒均勻透徹，一般宜熟化成消石灰粉或石灰膏使用，也可磨成細生石灰粉使用。

小石子混凝土的配合比設計、材料規格和質量檢驗標準，應符合《公路橋涵施工技術規范》的有關規定。小石子混凝土拌合物應具有良好的和易性和保水性。為改善小石子混凝土拌和物的和易性和保水性并節約水泥，可通過試驗在拌和物中摻人一定數量的減水劑或粉煤灰等混合材料。

1.2 拱圈合攏

(1)安砌拱頂石合攏。在各拱段砌筑完成后，安砌拱頂石完成拱圈合攏。分段較多的拱圈以及分環砌筑的拱圈為使拱架受力對稱、均勻，可在拱圈兩半跨的1/4 或在幾處同時完成拱圈合攏。

(2)剎尖封拱。對于小跨徑拱圈，為提高拱圈應力和有利于拱架的卸落，可采用剎尖封頂完成拱圈合攏。此法是:在砌筑拱頂頂石前，先在拱頂缺口中打人若干組木楔，使拱圈擠緊、拱起，然后嵌入拱頂石合攏。剎尖木楔須用硬木制作，每組木楔由三塊硬木組成，兩側木塊寬約10 cm，中間木塊寬15 ～30 cm。組與組之間的距離視拱頂石長度而定。槌擊木楔可用木錘或木夯。槌擊時，應先輕后重，而且夯力應均勻，槌至拱圈脫離拱架、不再有顯著拱起為止。木楔槌擊完成后立即在木楔組與組之間空檔中嵌入拱頂石，并用鐵片和稠砂漿擠緊、塞嚴。第一批拱頂石嵌入后即可移出木楔，在其空檔內嵌入第二批拱頂石，完成拱圈合攏。

剎尖封頂應在拱圈砌縫砂漿達到設計強度的75%后方可進行。

(3)預施壓力封頂。用千斤頂施加壓力來調整拱圈應力，然后進行拱圈合攏，此法應嚴格按照設計規定程序，如設計文件中無此要求時，不得采用預施壓力封頂來完成拱圈合攏。

1.3 砌體養護

拱圈砌筑完成后應立即用草簾或麻袋覆蓋，并于4 h 后(砂漿初凝后)經常灑水，使砌體保持濕潤。養護時每天灑水的次數以及養護天數，應視水泥品種和氣溫情況而定，一般為7 ～14 d。

2 拱橋拱圈砌筑方法

2.1 連續砌筑法

跨徑16 m 以下的拱圈，當用滿布式拱架砌筑時，可按拱圈的全寬和全厚，由兩拱腳同時按順序對稱均衡地向拱頂砌筑，最后砌拱頂石合攏。跨徑10 m 以下的拱圈，當采用拱式拱架時，應在砌筑拱腳的同時，預壓拱頂及拱跨1/4 部位。

2.2 分段對稱砌筑法

采用滿布式拱架砌筑跨徑在16 ～25 m 的拱圈和采用拱式拱架砌筑跨徑在10 ～25 m 的拱圈，可采用每半跨分成三段的分段對稱砌筑方法。分段位置一般在拱頂、跨徑1/4點、拱腳及拱架節點等處，每段長度不宜超過6 m。砌筑順序先對稱地砌I 段和Ⅱ段，后砌Ⅲ段，或各段同時向拱頂方向對稱地砌筑，最后砌筑拱石合攏。

跨徑大于25 m 的拱圈，應按跨徑大小及拱架類型等情況，在兩半跨各分成若干段，均勻對稱地砌筑。每段長度一般不超過8 m。具體分段方法應按設計規定，無設計規定時應通過驗算確定。

拱圈分段砌筑時，各段間應預留空縫，以防止拱圈因拱架變形而開裂。空縫數量視分段長度而定，一般在拱腳、拱跨1/4 點、拱頂及滿布式拱架的節點處必須設置空縫。

2.3 分環分段砌筑

跨徑較大的石拱橋(或混凝土砌塊拱橋)，當拱圈厚度較大時或由三層以上拱石組成時，可將全部拱圈分成幾環砌筑，每一環可分成若干段對稱、均衡地砌筑，砌一環合攏一環。當下環砌筑完成并養護數日后，砌縫砂漿達到一定強度時，再砌筑上一環。按此方法砌筑時，下環可與拱架共同承受上環的重力，因而可減小拱架荷載，節省拱架用料。其所能減小拱架荷載的數值，依所分環數、上下環厚度及砂漿硬化程度等情況而定。

分環砌筑時各環的分段方法、砌筑順序及空縫的設置等，與一次砌筑完成時相同，但上下環間應以犬牙狀相接。

2.4 分階段砌筑法

砌筑拱圈時，為爭取時間和使拱架荷載均勻對稱、拱架變形正常，有時在砌筑完一段或一環拱圈后的養護期間，砌筑工作并不間歇，而是根據拱架荷載平衡的需要，緊接著將下一拱段或下一環層砌筑一部分。此種前后拱段和上下環層分階段交叉進行的砌筑方法，稱為分階段砌筑法。

不分環砌筑拱圈的分階段方法，通常先砌拱腳幾排，然后同時砌筑拱頂、拱腳及跨徑1/4 點處等拱段。上述三個拱段砌到一定程度后，再均勻地砌筑其余拱段。

分環砌筑的拱圈，可先將拱腳各環砌筑幾排，然后分段分環砌筑其余環層。在砌完一環后，在其養護期間，砌筑次一環拱腳段，然后砌筑其余環段。

較大跨徑拱圈的分階段砌筑順序一般在設計文件中均有規定，應按設計文件的規定進行施工。