石(混凝土砌块)拱桥拱圈砌筑方法

杜永新

(河北省迁安市交通运输局质量监督站)

1 石(混凝土砌块)拱桥拱圈砌筑

1.1 砌筑材料

(1)拱圈可按设计要求采用粗料石、块石、片石或混凝土预制砌块等。如有镶面要求时，应按规定加工镶面石。一般可在砌筑时，选择较规则和平整的同类石料稍经加工后作为镶面石。对石拱桥砌筑材料，石质应均匀、不易风化、无裂纹，石料强度、试件规格及换算应符合设计要求。各种砌块和镶面石的强度要求详见《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041－2000)的有关规定。

(2)拱圈砌缝可用砂浆或小石子混凝土砌筑、填塞。

砌筑拱圈用的砂浆，一般宜为水泥砂浆，小桥涵拱圈可使用水泥石灰砂浆。砂浆中所用的水泥、砂、水等材料的质量标准宜符合混凝土工程相应的质量标准，砂浆强度等级应符合规定，生石灰应成分纯正、煅烧均匀透彻，一般宜熟化成消石灰粉或石灰膏使用，也可磨成细生石灰粉使用。

小石子混凝土的配合比设计、材料规格和质量检验标准，应符合《公路桥涵施工技术规范》的有关规定。小石子混凝土拌合物应具有良好的和易性和保水性。为改善小石子混凝土拌和物的和易性和保水性并节约水泥，可通过试验在拌和物中掺人一定数量的减水剂或粉煤灰等混合材料。

1.2 拱圈合拢

(1)安砌拱顶石合拢。在各拱段砌筑完成后，安砌拱顶石完成拱圈合拢。分段较多的拱圈以及分环砌筑的拱圈为使拱架受力对称、均匀，可在拱圈两半跨的1/4 或在几处同时完成拱圈合拢。

(2)刹尖封拱。对于小跨径拱圈，为提高拱圈应力和有利于拱架的卸落，可采用刹尖封顶完成拱圈合拢。此法是:在砌筑拱顶顶石前，先在拱顶缺口中打人若干组木楔，使拱圈挤紧、拱起，然后嵌入拱顶石合拢。刹尖木楔须用硬木制作，每组木楔由三块硬木组成，两侧木块宽约10 cm，中间木块宽15 ～30 cm。组与组之间的距离视拱顶石长度而定。槌击木楔可用木锤或木夯。槌击时，应先轻后重，而且夯力应均匀，槌至拱圈脱离拱架、不再有显著拱起为止。木楔槌击完成后立即在木楔组与组之间空档中嵌入拱顶石，并用铁片和稠砂浆挤紧、塞严。第一批拱顶石嵌入后即可移出木楔，在其空档内嵌入第二批拱顶石，完成拱圈合拢。

刹尖封顶应在拱圈砌缝砂浆达到设计强度的75%后方可进行。

(3)预施压力封顶。用千斤顶施加压力来调整拱圈应力，然后进行拱圈合拢，此法应严格按照设计规定程序，如设计文件中无此要求时，不得采用预施压力封顶来完成拱圈合拢。

1.3 砌体养护

拱圈砌筑完成后应立即用草帘或麻袋覆盖，并于4 h 后(砂浆初凝后)经常洒水，使砌体保持湿润。养护时每天洒水的次数以及养护天数，应视水泥品种和气温情况而定，一般为7 ～14 d。

2 拱桥拱圈砌筑方法

2.1 连续砌筑法

跨径16 m 以下的拱圈，当用满布式拱架砌筑时，可按拱圈的全宽和全厚，由两拱脚同时按顺序对称均衡地向拱顶砌筑，最后砌拱顶石合拢。跨径10 m 以下的拱圈，当采用拱式拱架时，应在砌筑拱脚的同时，预压拱顶及拱跨1/4 部位。

2.2 分段对称砌筑法

采用满布式拱架砌筑跨径在16 ～25 m 的拱圈和采用拱式拱架砌筑跨径在10 ～25 m 的拱圈，可采用每半跨分成三段的分段对称砌筑方法。分段位置一般在拱顶、跨径1/4点、拱脚及拱架节点等处，每段长度不宜超过6 m。砌筑顺序先对称地砌I 段和Ⅱ段，后砌Ⅲ段，或各段同时向拱顶方向对称地砌筑，最后砌筑拱石合拢。

跨径大于25 m 的拱圈，应按跨径大小及拱架类型等情况，在两半跨各分成若干段，均匀对称地砌筑。每段长度一般不超过8 m。具体分段方法应按设计规定，无设计规定时应通过验算确定。

拱圈分段砌筑时，各段间应预留空缝，以防止拱圈因拱架变形而开裂。空缝数量视分段长度而定，一般在拱脚、拱跨1/4 点、拱顶及满布式拱架的节点处必须设置空缝。

2.3 分环分段砌筑

跨径较大的石拱桥(或混凝土砌块拱桥)，当拱圈厚度较大时或由三层以上拱石组成时，可将全部拱圈分成几环砌筑，每一环可分成若干段对称、均衡地砌筑，砌一环合拢一环。当下环砌筑完成并养护数日后，砌缝砂浆达到一定强度时，再砌筑上一环。按此方法砌筑时，下环可与拱架共同承受上环的重力，因而可减小拱架荷载，节省拱架用料。其所能减小拱架荷载的数值，依所分环数、上下环厚度及砂浆硬化程度等情况而定。

分环砌筑时各环的分段方法、砌筑顺序及空缝的设置等，与一次砌筑完成时相同，但上下环间应以犬牙状相接。

2.4 分阶段砌筑法

砌筑拱圈时，为争取时间和使拱架荷载均匀对称、拱架变形正常，有时在砌筑完一段或一环拱圈后的养护期间，砌筑工作并不间歇，而是根据拱架荷载平衡的需要，紧接着将下一拱段或下一环层砌筑一部分。此种前后拱段和上下环层分阶段交叉进行的砌筑方法，称为分阶段砌筑法。

不分环砌筑拱圈的分阶段方法，通常先砌拱脚几排，然后同时砌筑拱顶、拱脚及跨径1/4 点处等拱段。上述三个拱段砌到一定程度后，再均匀地砌筑其余拱段。

分环砌筑的拱圈，可先将拱脚各环砌筑几排，然后分段分环砌筑其余环层。在砌完一环后，在其养护期间，砌筑次一环拱脚段，然后砌筑其余环段。

较大跨径拱圈的分阶段砌筑顺序一般在设计文件中均有规定，应按设计文件的规定进行施工。