韓 健

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院)

1 拱圈砌筑

1.1 準(zhǔn)備工作

砌筑拱圈前必須對(duì)拱架進(jìn)行全面檢查,注意支撐是否穩(wěn)固,桿件接頭是否緊密,并校核模板頂面的標(biāo)高。

模板標(biāo)高經(jīng)檢驗(yàn)合格后,即用經(jīng)緯儀測橋架中線,由中線放出拱圈邊線,并在模板上劃出墨線。用鋼尺校核拱腹線長度。如系料石拱圈,則須放出每排拱石灰縫的墨線。

拱圈砌筑要求盡快合攏成拱,以免拱架承受荷載過久,增大拱架持續(xù)變形。因此,在砌筑拱圈前要做好一切準(zhǔn)備,一旦開始砌筑,就需一氣呵成,不可中途停頓。

1.2 拱圈砌筑程序

砌筑拱圈時(shí),拱架隨著荷載的增加而產(chǎn)生變形。如果砌筑方法錯(cuò)誤,拱架變形將改變拱軸線的形狀,在拱架變形突變的地方,將引起拱圈砌縫開裂。合理的砌筑程序?qū)⑹构肮凹苁芰鶆?采用下列不同的方法。

(1)連續(xù)砌筑法

適用于砌筑跨徑 16m以內(nèi)的拱圈。砌筑時(shí)按拱圈的全厚和全寬,同時(shí)卣拱腳兩端開始連續(xù)對(duì)稱地向拱頂砌筑,并在拱頂部分堆壓適當(dāng)數(shù)量的拱石,以保持平衡。一般在拱石砌至 1/3矢高左右,在拱頂跨長 1/3范圍內(nèi),預(yù)壓占總數(shù)20%的拱石。為防止拱圈合攏前變形而引起拱腳及 1/4點(diǎn)裂縫,可在拱腳處設(shè)置空縫;如果在拱頂合攏時(shí),拱腳砌縫砂漿尚未凝固,這樣在拱腳處也不必設(shè)置空縫。

(2)分段砌筑法

跨徑較大時(shí),如果也如小跨徑一樣,采取由拱腳向拱頂邊連續(xù)砌筑,則在砌筑拱腳一段時(shí),必然因拱石重力而使該段拱架下沉,同時(shí),拱頂部則受兩邊拱石重力的擠壓而向上隆起。當(dāng)連續(xù)砌到拱頂時(shí),拱架中部轉(zhuǎn)為下沉,拱跨 1/4隆起,使拱圈軸線偏離設(shè)計(jì)拱軸線過多,增加拱圈內(nèi)力,或引起灰縫開裂,所以一般采用分段砌筑法,即全拱分為數(shù)段,同時(shí)對(duì)稱砌筑,以保持拱架受力平衡。在分段接頭處設(shè)置缺口或空隆。缺口設(shè)在拱圈斜度較陡處(拱腳至 1/4處),長 0.8～1.0m?？湛p設(shè)在拱圈斜度較緩處(拱頂跨長 1/3范圍)。

拱圈斜度較陡處模板的斜角大于石料與模板的摩擦角,拱石下滑。因此,缺口內(nèi)應(yīng)按拱圈設(shè)置三角架支撐擋板。三角架的擋板在順板長方向不司連續(xù),以利拆除。三角架在拱架上的固定方法,。

缺口的封填,可先拆除一部分支撐,砌筑拱石封口,待砂漿凝固后再拆去另一部分支撐,繼續(xù)填封缺口。

空縫的尺寸,除兩側(cè)及拱腹面上 10cm深的縫寬仍按原設(shè)計(jì)灰縫寬度砌筑外,其余部分做成 3～4cm寬,以便灌漿。

空縫的填塞,可同時(shí)進(jìn)行或由拱腳逐次向拱頂對(duì)稱進(jìn)行。填塞時(shí),每層的灌漿厚度約 10cm左右,并加強(qiáng)搗固。

(3)分環(huán)砌筑法

對(duì)于跨徑大于 20m的拱橋,當(dāng)拱圈厚度很大時(shí),可以分幾層砌筑。每層砌筑程序和分段砌筑程序一樣,當(dāng)一層砌完合攏后,拱圈就可以起到拱的作用,并可與拱架共同擔(dān)負(fù)第二環(huán)拱圈的重力。

(4)多孔橋砌筑法

多孔拱橋,如果橋墩不是按單向推力設(shè)計(jì)的,拱圈的砌筑應(yīng)考慮單向推力的作用,并在砌筑程序上采取適當(dāng)措施。每孔按二個(gè)階段砌筑,第一階段砌 1、3段,第二階段砌 2段,然后合攏,各孔的砌筑程序:①砌第一孔的 1、3段;②砌第二孔的 1、3段;③砌第一孔的 2段;④砌第三孔的 1、3段;⑤砌第二孔的 2段;⑥第一孔拱頂合攏并砌部分拱上構(gòu)造;⑦拆卸第一孔拱架移至第四孔使用。其余的砌筑程序以此類推。

2 拱上建筑砌筑

砌筑拱上建筑的時(shí)間:當(dāng)拱橋跨徑不大時(shí),在封拱后3d即可開始;當(dāng)拱橋跨徑較大時(shí),砌筑拱上建筑對(duì)拱圈的影響較大,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)重力沿跨徑的分布是不均勻的,當(dāng)由拱腳向拱頂砌筑時(shí),拱頂將發(fā)生向上突起的變形,如變形很大就會(huì)使拱圈產(chǎn)生裂縫,因此,最好在封拱 10d以后開始拱上建筑的砌筑,使灰縫具有抵抗上突的強(qiáng)度。

實(shí)腹式拱上建筑一般宜在拱架卸架前砌筑。砌筑的程序,對(duì)跨度較小的拱橋,可自拱腳向拱頂或自拱腳及拱頂向跨徑L/4對(duì)稱地進(jìn)行;對(duì)于跨徑較大的拱橋,將側(cè)墻分為幾部分,自拱腳向拱頂對(duì)稱地按臺(tái)階形砌筑。拱上填料的鋪設(shè)亦可按側(cè)墻的砌筑程序進(jìn)行。

空腹式拱上建筑,腹拱墩一般宜在拱架卸落前砌筑,但應(yīng)均勻?qū)ΨQ;腹拱圈宜在卸架后砌筑,以免由于主拱圈不均勻下沉而使腹拱圈開裂。并按不同砌筑階段驗(yàn)算拱圈內(nèi)力。

3 拱架卸落

3.1 卸落拱架的時(shí)間

在正常的情況下,用水泥砂漿砌筑的拱圈,從拱圈砌筑完成至卸架所需的時(shí)間,對(duì)于跨徑在 20m及 20m以下的,約需 20d;對(duì)于跨徑大于 20m的,約需 30d。養(yǎng)護(hù)期間的氣溫低于 15℃時(shí),還要酌量延長。如考慮在拱上砌筑以后卸架,則需待拱上建筑砌筑完,經(jīng) 3d后才能進(jìn)行。

3.2 拱架的卸落程序和卸落量

為了使拱圈由支承在拱架上的狀態(tài)逐漸地轉(zhuǎn)變?yōu)槭芰顟B(tài),拱架必須逐漸均勻地脫離拱圈。否則拱圈驟然受力,可能發(fā)生裂縫。

當(dāng)卸架設(shè)備松降時(shí),拱圈將下沉,而拱架因解除荷載恢復(fù)彈性變形反而上升。因此,拱架頂點(diǎn)的卸落量等于自身重力引起的拱圈彈性下沉量、墩臺(tái)水平位移引起的拱圈彈性下沉量和拱架的彈性下沉量之和;拱腳處的卸落量等于拱架的彈性下沉量;其它各點(diǎn)的卸落量按直線比例內(nèi)插求出。

拱架卸落一般應(yīng)從拱圈撓度最大之點(diǎn)開始,無鉸拱和雙鉸拱從拱頂向拱腳對(duì)稱地、逐漸地將卸架設(shè)備按一定數(shù)值降落完畢后,再從拱頂開始第二次降落,直至拱架完全與拱圈脫離為止。沿橋?qū)挿较虻母髌凹軕?yīng)當(dāng)同時(shí)按同一程序進(jìn)行。