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1、砌筑工程施工工艺技术第一节 砌筑材料与砌筑原则一、砌筑材料砖材砖具有一定的强度、绝热、隔声和耐久性,在工程上应用很广。砖的种类很多,在水利工程中应用较多的为普通烧结实心粘土砖,是经取土、调制、制坯、干燥、焙烧而成。分红砖和青砖两种。质量好的砖棱角整齐、质地坚实、无裂缝翘曲、吸水率小、强度高、敲打声音发脆。色浅、声哑、强度低的砖为欠火砖;色较深、音甚响、有弯曲变形的砖为过火砖。砖的强度等级分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六级。普通砖、空心砖的吸水率宜在10%15%;灰砂砖、粉煤灰砖含水率宜在5%8%。吸水率越小,强度越高。普通粘土砖的尺寸为53115240mm,若
2、加上砌筑灰缝的厚度(一般为10mm),则4块砖长、8块砖宽、16块砖厚都为lm。每lm3实心砖砌体需用砖512块。砖的品种、强度等级必须符合设计要求,并应规格一致。用于清水墙、柱表面的砖,还应边角整齐、色泽均匀。无出厂证明的砖应作试验鉴定。石材天然石材具有很高的抗压强度、良好的耐久性和耐磨性,常用于砌筑基础、桥涵、挡土墙、护坡、沟渠、隧洞衬砌及闸坝工程中。石材应选用强度大、耐风化、吸水率小、表观密度大、组织细密、无明显层次,且具有较好抗蚀性的石材。常用的石材有石灰岩、砂岩、花岗岩、片麻岩等。风化的山皮石、冻裂分化的块石禁止使用。在工地上可通过看、听、称来判定石材质量。看,即观察打裂开的破碎面,
3、颜色均匀一致,组织紧密,层次不分明的岩石为好;听,就是用手锤敲击石块,听其声音是否清脆,声音清脆响亮的岩石为好;称,就是通过称量计算出其表观密度和吸水率,看它是否符合要求,一般要求表观密度大于2650kg/m3,吸水率小于10%。水利工程常用的石料有以下几种：片石(块石)。片石是开采石料时的副产品,体积较小,形状不规则,用于砌体中的填缝或小型工程的护岸、护坡、护底工程,不得用于拱圈、拱座以及有磨损和冲刷的护面工程。块石。块石也叫毛料石,外形大致方正,一般不加工或仅稍加修整,大小2530cm见方,叠砌面凹入深度不应大于25mm,每块质量以不小于30kg为宜,并具有两个大致平行的面。一般用于防护工
4、程和涵闸砌体工程。粗料石。粗料石外形较方正,截面的宽度、高度不应小于20cm,且不应小于长度的1/4,叠砌面凹入深度不应大于20mm,除背面外,其他五个平面应加工凿平。主要用于闸、桥、涵墩台和直墙的砌筑。细料石。细料石经过细加工,外形规则方正,宽、厚大于20cm,且不小于其长度的1/3,叠砌面凹入深度不大于1Omm。多用于拱石外脸、闸墩圆头及墩墙等部位。卵石。卵石分河卵石和山卵石两种。河卵石比较坚硬,强度高。山卵石有的已风化、变质,使用前应进行检查。如颜色发黄,用手锤敲击声音不脆,表明已风化变质,不能使用。卵石常用于砌筑河渠的护坡、挡土墙等。胶结材料砌筑施工常用的胶结材料,按使用特点分为砌筑砂
5、浆、勾缝砂浆;按材料类型分为水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰砂浆、石灰粘土砂浆、粘土砂浆等。处于潮湿环境或水下使用的砂浆应用纯水泥砂浆,如用含石灰的砂浆,虽砂浆的和易性能有所改善,但由于砌体中石灰没有充分时间硬化,在渗水作用下,将产生水溶性的氢氧化钙,容易被渗水带走;砂浆中的石灰在渗水作用下发生体积膨胀结晶,破坏砂浆组织,导致砌体破坏。因此石灰砂浆、水泥石灰砂浆只能用于较干燥的水上工程。石灰粘土砂浆和粘土砂浆只用于小型水上砌体。水泥砂浆常用的水泥砂浆强度等级分为Ml5、M1O、M7.5、M5、M2.5、Ml、M0.4等7个级别。水泥强度等级不宜低于32.5MPa。如用高强度等级水泥配制低强度等级的
6、砂浆,为改善和易性,减少水灰比,增加密实性及耐久性,可掺入一定量的粉煤灰作混合材料。砂子要求清洁,级配良好,含泥量小于3%。砂浆配合比应通过试验确定。拌和可使用砂浆搅拌机,也可采用人工拌和。砂浆拌和量应配合砌石的速度和需要,一次拌和不能过多,拌和好的砂浆应在40min内用完。石灰砂浆石灰膏的淋制应在暖和不结冰的条件下进行,淋好的石灰膏必须等表面浮水全部渗完,灰膏表面呈现不规则的裂缝后方可使用,最好是淋后两星期再用,使石灰充分熟化。配制砂浆时按配合比(一般灰砂比为1：3)取出石灰膏加水稀释成浆,再加入砂中拌和,直至颜色完全均匀一致为止。水泥石灰砂浆水泥石灰砂浆是用水泥、石灰两种胶结材料配合与砂调
7、制成的砂浆。拌和时先将水泥砂子干拌均匀,然后将石灰膏稀释成浆倒入拌合均匀。这种砂浆比水泥砂浆凝结慢,但自加水拌和到使用完不宜超过2h;同时由于它凝结速度较慢,不宜用于冬季施工。小石混凝土一般砌筑砂浆干缩率高,密实性差,在大体积砌体中,常用小石混凝土代替一般砂浆。小石混凝土分一级配和二级配两种。一级配采用20mm以下的小石,二级配中粒径520mm的占4050、2040mm的占5060。小石混凝土坍落度以79cm为宜,小石混凝土还可节约水泥,提高砌体强度。砂浆质量是保证浆砌石施工质量的关键,配料时要求严格按设计配合比进行,要控制用水量;砂浆应拌和均匀,不得有砂团和离析;砂浆的运送工具使用前后均应清
8、洗干净,不得有杂质和淤泥,运送时不要急剧下跌、颠簸,防止砂浆水砂分离。分离的砂浆应重新拌和后才能使用。二、砌筑的基本原则砌体的抗压强度较大,但抗拉、抗剪强度低,仅为其抗压强度的l/101/8,因此砖石砌体常用于结构物受压部位。砖石砌筑时应遵守以下基本原则：砌体应分层砌筑,其砌筑面力求与作用力的方向垂直,或使砌筑面的垂线与作用力方向间的夹角小于13。16。,否则受力时易产生层间滑动。砌块间的纵缝应与作用力方向平行,否则受力时易产生楔块作用,对相邻块产生挤动。上下两层砌块间的纵缝必须互相错开,以保证砌体的整体性,以便传力。第二节 砌石工程一、干砌石干砌石是指不用任何胶凝材料把石块砌筑起来,包括干砌
9、块(片)石、干砌卵石。一般用于土坝(堤)迎水面护坡、渠系建筑物进出口护坡及渠道衬砌、水闸上下游护坦、河道护岸等工程。砌筑前的准备工作备料在砌石施工中为缩短场内运距,避免停工待料,砌筑前应尽量按照工程部位及需要数量分片备料,并提前将石块的水锈、淤泥洗刷干净。基础清理砌石前应将基础开挖至设计高程,淤泥、腐植土以及混杂有建筑残渣应清除干净,必要时将坡面或底面夯实,然后才能进行铺砌。铺设反滤层在干砌石砌筑前应铺设砂砾反滤层,其作用是将块石垫平,不致使砌体表面凹凸不平,减少其对水流的摩阻力;减少水流或降水对砌体基础土壤的冲刷;防止地下渗水逸出时带走基础土粒,避免砌筑面下陷变形。反滤层的各层厚度、铺设位置
10、、材料级配和粒径以及含泥量均应满足规范要求,铺设时应与砌石施工配合,自下而上,随铺随砌,接头处各层之间的连接要层次清楚,防止层间错动或混淆。干砌石施工施工方法常采用的干砌块石的施工方法有两种,即花缝砌筑法和平缝砌筑法。花缝砌筑法花缝砌筑法多用于干砌片(毛)石。砌筑时,依石块原有形状,使尖对拐、拐对尖,相互联系砌成。砌石不分层,一般多将大面向上,如图2-1。这种砌法的缺点是底部空虚,容易被水流淘刷变形,稳定性较差,且不能避免重缝、迭缝、翅口等毛病。但此法优点是表面比较平整,故可用于流速不大、不承受风浪淘刷的渠道护坡工程。(2)平缝砌筑法平缝砌筑法一般多适用于干砌块石的施工,如图2-2。砌筑时将石
11、块宽面与坡面竖向垂直,与横向平行。砌筑前,安放一块石块必须先进行试放,不合适处应用小锤修整,使石缝紧密,最好不塞或少塞石子。这种砌法横向设有通缝,但竖向直缝必须错开。如砌缝底部或块石拐角处有空隙时,则应选用适当的片石塞满填紧,以防止底部砂砾垫层由缝隙淘出,造成坍塌。干砌块石是依靠块石之间的摩擦力来维持其整体稳定的。若砌体发生局部移动或变形,将会导致整体破坏。边口部位是最易损坏的地方,所以,封边工作十分重要。对护坡水下部分的封边,常采用大块石单层或双层干砌封边,然后将边外部分用粘土回填夯实,有时也可采用浆砌石埂进行封边。对护披水上部分的顶部封边,则常采用比较大的方正块石砌成40cm左右宽度的平台
12、,平台后所留的空隙用粘土回填夯实(如图2-3)。对于挡土墙、闸翼墙等重力式墙身顶部,一般用混凝土封闭。干砌石的砌筑要点造成干砌石施工缺陷的原因主要是由于砌筑技术不良、工作马虎、施工管理不善以及测量放样错漏等。缺陷主要有缝口不紧、底部空虚、鼓心凹肚、重缝、飞缝、飞口(即用很薄的边口未经砸掉便砌在坡上)、翅口(上下两块都是一边厚一边薄,石料的薄口部分互相搭接)、悬石(两石相接不是面的接触,而是点的接融)、浮塞叠砌、严重蜂窝以及轮廓尺寸走样等(图2-4)。干砌石施工必须注意：干砌石工程在施工前,应进行基础清理工作。凡受水流冲刷和浪击作用的干砌石工程中采用竖立砌法(即石块的长边与水平面或斜面呈垂直方向
13、)砌筑,以期空隙为最小。重力式挡土墙施工,严禁先砌好里外砌石面,中间用乱石充填并留下空隙和蜂窝。干砌块石的墙体露出面必须设丁石(拉结石),丁石要均匀分布。同一层的丁石长度,如墙厚等于或小于40cm时,丁石长度应等于墙厚;如墙厚大于40cm,则要求同一层内外的丁石相互交错搭接,搭接长度不小于15cm,其中一块的长度不小于墙厚的2/3。如用料石砌墙,则两层顺砌后应有一层丁砌,同一层采用丁顺组砌时,丁石间距不宜大于2m。用干砌石作基础,一般下大上小,呈阶梯状,底层应选择比较方整的大块石,上层阶梯至少压住下层阶梯块石宽度的1/3。大体积的干砌块石挡土墙或其它建筑物,在砌体每层转角和分段部位,应先采用大
14、而平整的块石砌筑。护坡干砌石应自坡脚开始自下而上进行。砌体缝口要砌紧,空隙应用小石填塞紧密,防止砌体在受到水流的冲刷或外力撞击时滑脱沉陷,以保持砌体的坚固性。一般规定干砌石砌体空隙率应不超过30%50%。干砌石护坡的每一块石顶面一般不应低于设计位置5cm,不高出设计位置15cm。二、浆砌石浆砌石是用胶结材料把单个的石块联结在一起,使石块依靠胶结材料的粘结力、摩擦力和块石本身重量结合成为新的整体,以保持建筑物的稳固,同时,充填着石块间的空隙,堵塞了一切可能产生的漏水通道。浆砌石具有良好的整体性、密实性和较高的强度,使用寿命更长,还具有较好的防止渗水和抵抗水流冲刷的能力。浆砌石施工的砌筑要领可概括
15、为“平、稳、满、错”四个字。平,同一层面大致砌平,相邻石块的高差宜小于23cm;稳,单块石料的安砌务求自身稳定;满,灰缝饱满密实,严禁石块间直接接触;错,相邻石块应错缝砌筑,尤其不允许顺水流方向通缝。砌筑工艺浆砌石工程砌筑的工艺流程如图2-5。铺筑面准备对开挖成形的岩基面,在砌石开始之前应将表面已松散的岩块剔除,具有光滑表面的岩石须人工凿毛,并清除所有岩屑、碎片、泥沙等杂物。土壤地基按设计要求处理。对于水平施工缝,一般要求在新一层块石砌筑前凿去已凝固的浮浆,并进行清扫、冲洗,使新旧砌体紧密结合。对于临时施工缝,在恢复砌筑时,必须进行凿毛、冲洗处理。选料砌筑所用石料,应是质地均匀,没有裂缝,没有明显风化迹象,不含杂质的坚硬石料。严寒地区使用的石料,还要求具有一定的抗冻性。铺(座)浆对于块石砌体,由于砌筑面参差不齐,必须逐块座浆、逐块安砌,在操作时还须认真调整,务使座浆密实,以免形成空洞。座浆一般只宜比砌石超前0.5-lm左右,座浆应与砌筑相配合。安放石料把洗净的湿润石料安放在座浆面上,用铁锤轻击石面,使座浆开始溢出为度。石料之间的砌缝宽度应严格控制,采用水泥砂浆砌筑时,块石的灰缝厚度一般为24cm,料石的灰缝厚度为0.52cm,采用小石混凝土砌筑时,一般为所用骨料最大粒径的22.5倍。安放石料时应注意,不能产生细石架空现象。竖
