浅谈石拱桥施工的质量控制
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作者: 武治中
1，概述
宽甸镇位于辽东半岛的东部，属于长白山系千山山脉，年平均降水量为1154mm，在七至八月份就达850mm，占全年的80％左右，镇北部的峥蝾山坡度在30°～60°，由于坡陡，汛期水势十分凶猛，流速快，冲刷力大，对桥涵等构筑物危害极大。西河桥是建筑在宽甸镇过街楼西街西段上的中型石拱桥，跨越宽甸西漏河，桥梁全长29.18m，高4.17m，单孔净跨16m，桥宽18m。该桥是连接宽甸镇与二零一国道黄椅山大街段的枢纽工程，该桥质量好坏，能否承受住汛期凶猛的洪水冲击，是摆在施工人员面前十分严峻的课题。为此，我们采取科学的态度，认真执行施工规范，对施工的各个环节进行不定期的抽查、自检，取得了较好的效果。现把施工中的质量控制简述如下：
2，石拱桥的施工
2，1桥台基础
桥台基础长20.3m，宽7.05m(7.60m)，高2.50m(2，75m)，分两步台。由于基础方量大，施工人员多质量比较难控制，稍有不慎，就可能造成不可挽回的巨大经济损失。
怎样才能控制住基础的质量?
(1)认真选材；
(2)严格掌握砌筑砂浆和砂浆饱满度；
(3)严格控制毛石砌筑方法和砌筑质量。
2，1，1在石材的选择上主要依据三条原则
(1)石材的强度原则。要求毛石的强度必须达到40Mpa以上，由于在现场，我们不可能对每块毛石进行强度检验，综合各种石材的性质、强度以及抽检的试验数据，我们选择花岗岩和青子石作为我们的主要砌筑材料。
(2)石材的尺寸原则。外形尺寸大于450mm×300minx 200mm以上者为大毛石，做砌筑基础骨架用，其用量占砌体总量的70％～80％，这样才能保证砌体牢固；外形大于350mmX 200minxl50ram以上者为中毛石，是砌体骨架的主要辅助用石，占总砌体的15％～20％；外形在200mm×150mm×100mm及其以下者为小毛石，主要起填充作用。
(3)石材洁净原则。在石料进场时，对风化剥层毛石、水锈石、表面污痕石、有裂缝毛石，坚决不允许进场。因为不洁净的石材如果上墙，砂浆的蘸浆面将不能保证，会严重影响砌体的整体强度。
2，1，2在砌筑砂浆饱满度上，我们采用经试验合格的42.5#水泥(宽甸42.5#或工源42.5#)调配出M7.5砂浆。砂子应使用经筛选合格的中粗砂，含杂质和泥量不大于5％。砂浆的配合比由实验室给出，我们再将实验室配合比(重量比)根据现场砂的含水率等因素，换算成体积比，由专人负责搅拌砂浆，并且不定时抽检。由于此桥是八月二十日开工，气温一般不高于25℃，砂浆稠度我们选择塌落度为30mm～40mm。现行施工规范对毛石砌体的砂浆饱满度只有定性的要求，根据此桥的承重量以及强度要求，我们将砂浆饱满度定为75％。其计算公式为：饱满度一(每块毛石蘸浆面积／每块毛石表面积)×100％。为了达到饱满度要求，给级工和上灰的力工每人配备一个长30cm、直径3.5cm～4.5cm，一端削尖的硬柞木棒，随砌随捣，质检员不定时抽检，如抽检出有孔洞、干缝、干垫石等，立即返工，将隐患消灭在萌芽状态。
2，1，3毛石砌筑方法和质量控制。我们根据砌体方量比较大的特点，认真研究了施工规范，认为最主要的原则是坚固耐久。根据“内外搭接、上下错缝、拉结石、丁砌石交错位置”原则我们制定了“平砌、逐层、压槎，饱满”八字方针。平砌就是要求大毛石必须大面朝下平砌，大毛石之间的空隙带浆插中、小毛石，石与石之间必须牢固，不允许松动；逐层就是要逐层砌筑尽量不要出现错层，以利上下层之间的压槎；压槎包含上下层纵向与横向两方面的压槎；砂浆的饱满度是砌筑的重中之重，饱满度好，整体性就好，既使别的方面稍有不足，由于整体性好，整体强度就高，耐久性、承重量就会提高。毛石砌筑的交接处和施工间歇超过2h以上时预留踏步槎，槎口尺寸不小于250ram，便于接槎时搭接，在下次开始砌筑时，基面必须清扫并冲水湿润，同时砂浆标号提高一个等级。
2，2桥台
桥台砌筑时，除了要遵循上述基础施工原则外，突出的问题是美观。根据设计要求，面层石采用上垛斧的料石找形砌筑，如果施工不当很容易造成面层与内部相脱节，形成“包心”砌法。为了克服这种弊病，在选石上很下工夫，上垛前必须大致摆放一下，“一丁一顺”上垛，并按要求每层每1.5延长米有一块超过40cm的“丁”插入内部，这样虽然在选石上增加了一定的工作量，但整体强度提高了，面层的灰缝要随砌随处理以保证有2.0cm～2.5cm的灰口，为以后勾缝提供方便。
2，3拱盔、支架
拱盔、支架是拱圈达到设计强度以前，承受拱圈自身重量主体结构。拱盔、支架质量好坏直接关系到此拱桥能否达到设计承重量的关键。此桥设计要求承重量为汽-20、挂-100，因此我们选用满堂红式拱盔、支架。为了保证施工质量，采取以下措施，
2，3，1材料选择。大头柱选用小头直径西200-240硬杂木，扁方选用加工后厚度为16cm的硬杂木，拉结木为120-140硬杂木，垫层为西50以上大柴，三合土比例为砂：灰：粘土＝1:1:5(体积比)
2，3，2拱盔、支架的施工。经过计算预留必要储备，大头柱纵横轴线间距定为80cm。大头柱或者坐在硬底河床上、或者坐在经过处理的扁方上(经处理的部分是基坑回填部分――首先基坑预回填砂砾，推土机碾压密实，然后人工夯实，在砂砾上垫一层块石，在块石上垫扁方，以利整体沉降)。固定大头柱的拉结木用8#铁线绑扎。大头柱上搭扁方，它们的结点由扒锔固定，每个结点由四个扒锔固定，扁方上铺10cm厚的大柴，大柴上捶三合土两遍10cm，要求三合土密实、平整、光滑，三合土的密实度、平整度质量直接关系到拱的承重能力以及拱底平整度。我们用2m靠尺每10m2检查一点，以求达到设计要求的平整度。在拱脚、距拱脚1／3处、拱顶沿水流方向每两米设置标尺一处，以便发拱时观察沉降量。三合土达到要求密实度、平整度后养生四天，待三合土达到一定强度，开始发拱。
2，4拱圈
拱圈是石拱桥的直接承重结构，拱圈质量好与坏直接决定该桥的寿命、承重量。按设计要求拱厚为70cm。为了保证拱达到设计要求的承载能力、使用寿命，采取以下措施。
2，4，1材料的选择
根据设计要求拱石的抗压极限强度不低于45Mpa，经试验确定选用青石子、花岗岩石。整石(70cm)量不少于总量的2／3。砌筑拱圈用的砂浆为M10，水泥采用经试验合格的工源42.5#，砂选用经筛选合格的中粗砂，含杂质、泥量不大于5％。配合比由实验室给出(重量比)，再根据现场砂含水率等因素换算成体积比，由专人负责搅拌。
2，4，2拱圈的施工
首先，拱圈放样，采用半孔1：1放样，并预留
1／500L(L一拱跨)预加拱度。将预先做好的拱圈镶面石编号，试排。将拱安装至现场固定，在拱模上标明中线、灰缝线、以及分段位置和设置三角支撑。按半拱弧长9.3m分段。第一段取在0～1.5m，(零点为拱脚)，第二段1.5～6.0m，第三段6.0～9.3m，两端对称分段，同时砌筑。
拱圈是本工程的核心部分，质量的好坏，直接关系到该桥的使用寿命。在施工中，除了要遵循上述基础砌石的三项原则外，在砌筑时，严格划分各级工的职责范围，将责任落实到人头。在砌筑前，由技术负责人将各环节详细讲解给各级工，使之明确责任、施工程序。同时，施工员、技术员、质检员分布到各施工段，严格检查、监督，出现问题立即整改。每小时测定一次沉降量，做出详细记录。
由于工程量较大，分三天完成发拱，第一天完成第一段――拱陡直部分；第二天完成第二段――拱较平坦段；第三天完成第三段，同时拱合拢。根据当时天气(10月14―16日)，合拢时间定在下午2时一3时。实际合拢时间为16日2时40分，气温为12，天气晴好。
2，5挡侧墙、护拱、锥坡
挡侧墙、护拱、锥坡属于桥的围护结构或附属结构，其质量的好坏虽不直接决定桥主体结构，但决定桥主体结构的围护是否到位，间接影响桥梁的使用寿命。在施工中要坚决贯彻施工规范，遵循前述基础砌石的三原则。
2，6人行道、栏杆、扶手
人行道为2m×2钢筋混凝土结构，采用双向配筋。采用双向配筋主要基于回填砂砾时限比较短，没有达到预期的沉降，而工期又比较紧与设计者洽商确定的。由于本桥处于城区内，原栏杆、扶手相对粗糙；为了与周围环境相协调，经与设计者洽商，将原设计改为具有中国传统特色的镶嵌“灯笼”的造型，在栏板上采用天然花岗岩石板。此造型增加了与环境的协调，使该桥不仅具有使用效能，还能起到增加城市美感，改善环境的效能。
3，施工体会
3，1要有紧迫感。西河桥从开工到竣工虽然日历天数为二百七十五天，但实际施工工期只有七十余天，如果抱着今天干不完，明天接着干的想法，工期可能会拖的很长，并且会影响施工质量，这样将浪费很多不必要的人力、物力。
3，2加强全面质量管理意识。搞好市政工程建设要加强全面质量管理工作，既要提高经济效益，也要保证质量，还要提高社会效益和环境效益，力争使每项市政工程不仅具有使用效能，还能起到增加城市美感，改善环境的效能。
3，3西河桥经几年来的使用，运行良好，没有出现任何微小的裂缝，为我们以后同类施工提供了宝贵的经验，为搞好城市桥梁建设打下了良好的基础。
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