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干砌石与浆砌石施工技术

时间:2024-07-28

张庆海,汪洪峰

(宁安市渤海灌区中心水利站,黑龙江宁安 157431)

干砌石和浆砌石工程广泛应用于水利工程中的护岸、护坡和挡土防冲等,有的还用于筑坝形成坝体修建塘库。公路、铁路沿线排水沟和山体护坡亦为多见。以下阐述其基本概念与施工技术。

1 干砌石的概念与选用要求

干砌石是不用胶结材料、依靠石块自身的重量及接触面间的摩擦力保持稳定的石料砌体。干砌石在水利工程中常用于挡墙、护坡、堤面、海漫防冲等。干砌石建筑物的建基面需按设计要求的深度、宽度、长度、坡度开挖或填筑,经清理加固后再砌石。用于干砌的石块,长厚比不宜>3 cm,中部厚度≥15 cm,风化石要剔除。运到现场的石料,要平整摊放,便于选用。

2 干砌石工程施工技术要求

干砌前,先清除石料表面的泥垢 ,敲去尖角薄棱。干砌时要求砌放平稳,砌缝密合,相互压紧,外形平整。石块间隙可用片石塞实捣紧,使每个石块保持稳定,相互结合成为整体。每层和层间的石块要求上下错缝,内外搭砌,不允许先砌两侧面,然后中间填心的砌筑方面。上下层的结合面不应加垫石;砌体的每层转角,交接和分段部位,宜采用较大的平整块石砌筑。

干砌块石的墙体露出面,需设置垂直于砌面的块石,称丁石或拉结石。丁石需均匀分布,当墙厚≤40 cm时,丁石长度需相当于墙厚;墙厚>40 cm时,要求内外两块丁石相互搭接,搭接长度≥15 cm,且其中一块长度不小于墙厚的2/3。用料石砌挡墙时,每隔两层顺砌层上,需丁砌一层;同一层采用丁顺组砌时,丁石间距不宜>2 m。干砌块石作基础时,一般为阶梯形砌筑,底层选用比较方整的大块石丁砌,上层块石至少压砌下层块石宽度的1/3。在干砌石基础前后和挡墙后部的土石料要分层回填夯实。干砌石做成的斜面单层护坡护岸,要选按设计平整好坡面,按规定铺放碎石或细砾石垫层,然后自下而上整理砌筑。干砌石的排水涵洞、挡水坝,要选择质量合格的石料,严格按设计规格加工成型,然后依次砌筑,要求砌缝密合,接触面靠紧,使其受力均匀,保持建筑物死定。为使干砌石建筑物外形平整,可用混凝土封顶或用水泥砂浆勾缝。

我国南方在石料丰富的山区,常用来砌筑干砌石坝,在其坝上游一般用混凝土面板或浆砌石斜墙防渗。坝顶需要溢流时,可将溢流坝面全部用混凝土衬护。在水土保持过程中,为防止沟道下切,减缓沟道纵坡,用块石干砌筑成沟道低坝,形成干砌石谷坊。

3 浆砌石施工技术基本要求

3.1 基本概念

浆砌石是依靠胶结材料的黏结力、摩擦力和石块本身重保持建筑物稳定的石料砌体。浆砌石石块间的空隙胶结材料充塞密实,所以有较好的整体性、密实性和强度,可以防止渗水、漏水,并能增加抗侵蚀能力。为提高砌体抗拉和抗剪强度,可以在胶结材料的层面上铺设钢筋网或钢筋。

3.2 浆砌石常用的胶结材料

在我国中小水利工程与交通工程中大量使用浆砌料石或浆砌块石,其主要原因有:1)广大地区蕴藏着丰富的石料,可就地取材料;2)在人力资源丰富的地区可靠手工操作,也可视条件灵活采用施工机械设备;3)节约钢材、木材和水泥,并减轻石料外运量;4)施工导流、渡汛措施比土坝简单;5)施工不受雨季和汛期的限制。

浆砌石常用的胶结材料有:1)水泥砂浆,由水泥、砂、水按规定比例配合而成,具有强度高,防水性好等特性,多用于重要建筑物和建筑物的水下部分。2)混合水泥浆砌,在水泥砂浆中配制一定数量的石灰(石灰是气凝材料,理论上不宜作为水下浆砌石的胶结材料,但中国的小型水利工程中广泛使用)、黏土或壳灰(用贝壳烧制而成),多使用于强度要求较低的小型工程或次要建筑物的水上部分。3)细骨料混凝土,可节约水泥,并可提高砌体的强度。用于砌体内部及水下表面的水泥,多选用普通硅酸盐水泥,粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。配制混凝土的砂和细骨料是按优质、经济、适用的原则就地选用天然或人工材料。使用石灰要选熟化成石灰浆,滤去灰渣,并在池内呈膏状贮放7 d。胶结材料需满足设计强度及施工和易性的要求,按比例配制,重要建筑物的配合比需通过试验确定。为发送胶结材料的性能,减少水泥用量,可在胶结材料中掺入适量的掺合料(参见混凝土掺合料)和外加剂(参见混凝土外加剂)。胶结材料在拌和、运输及砌筑过程中要保持浆料均匀,防止发生离析、雨淋和漏浆等。夏季高温施工,要避免日晒失水;冬季低温施工要严防冰冻,以免降低胶结材料质量。

3.3 浆砌石施工技术

砌筑前首先要检查建筑物的地基,在岩基上浆砌先把岩面清洗干净,铺水泥砂浆或混凝土后再安放石块。石料要逐个检查,不能使用风化、有裂缝夹泥的石块,石块表面附着的泥垢、青苔、油质等需清除,然后用清水冲洗,并敲除软弱边角。砌筑要求平整、稳定、密实、错缝。石料必须保持湿润,砌面先铺砂浆,然后安放石块,石块底部的砂浆要保证饱满,同一层面应大致平衡升高。砌放的石块必须自身稳定,大面朝下,防止晃动。石料间的竖缝灌注砂浆,达到饱满密实。空隙较大,在灌注砂浆时填塞片石,最小砌缝宽度不要≥1.5 cm,上下层和同一层砌筑的石块,应错缝搭接;同一砌石层,每隔一定距离需砌置垂直砌面的丁石,丁石长度相当于墙厚,墙厚>40 cm可用两块丁古物丙外搭接,搭接长度≥15 cm,且其中一块长度不小于墙厚2/3。当砌石体内埋置钢筋或钢丝网时,需采用高标号水泥砂浆,缝宽不宜小于钢筋直径的3~4倍,层面需保持平整干净。

采用细骨料混凝土砌石,平缝要铺料均匀,分层整理砌筑。平缝宽度:一级配混凝土,缝宽4~6 cm;二级配混凝土,缝宽8~10 cm。竖缝比水平缝略宽。灌注的混凝土,需随灌随振捣,混凝土面需与周围的石块表面齐平,待振捣密实后混凝土面略有下沉,要防止漏振和缝穴被大骨料架空。

浆砌块石体一次可以连续砌筑两层。胶结材料终凝之前砌面和砌体四周不允许扰动。使用水泥砂浆或混合砂浆连续砌筑时,在胶结材料终凝前,需将表面浮碴清除,并洗刷干净。若停砌时间较长,复工前需将表面凿毛,清除松动石块,湿润石面,先铺砂浆然后继续砌石。为保持砌石出露面整齐美观,对水平或垂直砌缝采取勾缝处理。砌体的外露面在胶结材料初凝后要注意养护。

浆砌石施工流程如下:

[1]湖南省水利电力局.韶山灌区设计与施工[M].北京:水利电力出版社,1976.

[2]卢循.建筑施工技术:上册[M].北京:中国建筑工业出版社,1991.

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