砌石
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用单个石块(或河卵石)经整理砌筑成一体的砌体。砌石分为干砌石和浆砌石两大类。干砌石依靠石块自身的重量和石块接触面间的摩擦力保持稳定;浆砌石是在石块空隙间填充水泥砂浆、混合水泥砂浆或细骨料混凝土等材料,依靠胶结材料的黏结力、摩擦力和石块本身重量保持稳定,也是一种圬工结构。天然石料分布很广,储量丰富,具有抗压强度高,耐久,耐腐蚀等特性,用途广泛。中国在水利工程中用石料砌筑坝、水闸、涵洞、护岸、丁坝、挡土墙、渠道和隧洞等水工建筑物有悠久的历史。如公元前256~前251年兴建的都江堰水利工程,采用卵石砌鱼嘴,飞砂堰;公元前219年开凿的灵渠,使用大块石灰岩和大卵石砌筑溢流的水堰。钱塘江海塘工程等也是用料石修筑的。1949年以后,中国砌石技术有了新的发展,河南省群英水库用浆砌石建成高约101 m的重力拱坝;石门水库用浆砌石建成高88 m重力坝。
用于水工建筑物的石料,必须质地坚硬,不易风化,无夹泥和裂纹。使用前,一般需进行容重、抗压强度等试验。用于重要建筑物,还需进行吸水率,干湿极限抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度,抗冻性,抗水性及弹性模量等试验。如建筑物对石料有特殊要求,还要进行水中溶解物质和抗腐蚀性的试验研究。浆砌石坝的石料,要求饱和极限抗压强度不低于40 MPa,软化系数(饱和极限抗压强度与干极限抗压强度之比)不小于0.7。
石料按外形可分为粗料石(或称料石)、块石、毛石(包括大的卵石)3种。①粗料石是将石料场开出的石料加工修琢,达到六面平整、棱角分明、符合建筑物要求的规格尺寸,如条石、石板、异形石(加工成特定形状的石料)。粗料石多用于质量标准要求较高的建筑物或建筑物表面。②块石是大块石料锲裂或爆破开采的石料,经过挑选和粗加工,上下两面平行或露面大致平整。块石可节省胶结填充材料,增加石块的接触面积,改善砌体受力条件。块石因用工较省,整理砌筑也方便,故采用较多。③毛石是从石料场爆破开采或河滩中挑选而得。无一定规则形式,要求无尖角、薄棱、裂缝的石料。开采石料要选择好料场,石质要求均匀,开采率高,并便于取料加工,质量符合规定。
砌筑前,需检查建筑物的地基。在岩基上浆砌,先把岩面清洗干净,铺水泥浆或混凝土后再安入石块。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。建筑要求平整、稳定、密实、错缝。石料必须保持湿润,砌面先铺砂浆,然后安入石块,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,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,最小砌缝宽度不要大于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,丁石间距不大于2 m,当墙厚等于和小于40 cm时,丁石长度相当于墙厚,墙厚大于40 cm时,可用两块丁石内外搭接,搭接长度不小于15 cm,且其中一块长度不小于墙厚的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。使用水泥浆或混凝土混合砂浆连续砌筑时,在胶结材料终凝前,需将表面浮渣清除,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。砌体的外露面的胶结材料初凝后要注意养护。