施工必备知识点
中国的自然山水园中,地形变化与水路相隔,非常需要桥来联系交通,沟通景区,组织游览路线。园桥的造型及选址要充分考虑其功能和所处环境的特点。
1.园桥的分类
园桥的造型形式很多,结构形式也有多种。在规划设计中,完全可以根据具体环境的特点来灵活地选配具有各种造型的园桥。
常见的园桥造型形式,归纳起来主要分类见表12-1所示。
表12-1 园桥的分类
(续)
2.园桥的建造原则与作用
(1)园桥的建造原则。在小水面上修建简易桥,不要超过75cm宽,由跨越在两岩的厚石板和桥墩组成,两边的地面要坚实、水平。桥墩可以突出,也可以沉入水面。
木制的小桥或栈桥尽管在视觉上力求美观,但首先要考虑其实用性。如图12-1所示中木制的小桥或栈桥为游客们从另一个角度观赏水景提供了机会。
任何桥梁或堤岸的建造必须要有一个牢固的桥基。这不仅对人们的安全通行是必要的,也保证了桥梁或栈桥的稳定性。如果桥基不够牢固,即使一座普通的小桥,受其自身重量的影响也会下陷。混凝土浇筑的桥基看起来更能经历风吹日晒。其理想的做法是:桥身用螺栓固定在埋于地下大约60cm的混凝土地基座上。混凝土地基座应在合适的地方浇筑好,在其还没干透时就把螺栓固定其上。
图12-1 平桥
栈桥事实上是延展的小桥,帮助游客穿过比较大型开阔的水域。栈桥也可以是低矮而又交错间隔、十字形花样排列的木板铺设,引领游客驻足其上,欣赏一小型水景。小桥的支柱通常固定在两岸上,栈桥多用水中的支柱来支撑。
修建栈桥支柱最简单的方法是直接把短短的一节一节的金属套筒与混凝土基座凝固在一起,或是用螺栓把金属支柱套固定到煤渣砌块上。安装时,把木支柱腿固定在金属套筒内,上面钉上用以支撑栈桥表面木板的横梁。如果在衬砌水池中修建这样的支柱,支柱下面一定要铺上一层厚厚的绒头织物衬垫以免损坏衬垫。
在修建木桥或栈桥时,一定要考虑厚木板的排列方式。一般情况下,如果木板从河岸一端向另一端纵长排列,人们就可能会迅速穿过小桥;如果木板是纵横交错、间隔排列,人们才更有可能在小桥上留恋徘徊,驻足观赏水面的悠然风光。
(2)园桥的作用。只要园林中有小河、溪流或其他水面,人就自然而然有一种渴望:架一座小桥横跨其上,换一个角度来欣赏这迷人的湖光山色。
站在图12-1所示的桥上,自上而下欣赏脚下的水景,给人一种飘飘欲仙的感觉。图12-2所示拱桥可以提供一条穿过小河或溪流的通道,但要穿过一片开阔的水域或沼泽湿地,则需要架起栈桥。这些小桥非常简洁,而正是这种简洁明快赋予它们独特的魅力。一块线条粗犷的石板,或一大块厚而结实的木板,横跨小河或溪流之上,就成为一座简易稳固的桥梁,可以通往心驰神往的彼岸。
另外,桥本身就是园林中的一道风景,为庭园平添了不少情趣。桥可以联系交通,沟通景区,组织游览路线,更以其造型优美,形式多样成为园林中重要造景小品之一。大型水景庭园多用土桥、曲桥和多架桥;小型庭园则用石桥、平桥和单架桥为多。石梁可表现深山谷涧,木桥可表现荒村野渡,石桥则表现田园景象。小庭园中的桥构成较简单,多为一石飞架南北,也有两块石板并列的,其两端左右各两个守桥石。
在规划设计桥时,桥应与园林道路系统配合,方便交通;联系游览路线与观景点;注意水面的划分与水路通行与通航;组织景区分隔与联系的关系。图12-3所示为一座相当简易但富有野趣的桥,完全由自然的原材料建成,令人不禁想去探探险。
图12-2 拱桥
图12-3 原木桥
实践技能知识点
1.桥的结构与构造
园林工程中常见的拱桥有钢筋混凝土拱桥、石拱桥、双曲拱桥、单孔平桥等,在本节中主要介绍石拱桥与单孔平桥。
(1)小石拱桥。石拱桥可修筑成单孔或多孔的,如图12-4所示为小石拱桥构造示意图。
单孔拱桥主要由拱圈、拱上构造和两个桥台组成。拱圈是拱桥主要的承重结构。拱圈的跨中截面称为拱顶,拱圈与桥台(墩)连接处称为拱脚或起拱面。拱圈各幅向截面的形心连线称为拱轴线。当跨径小于20m时,采用圆弧线,为林区石拱桥所多见;当跨径大于或等于20m时,则采用悬链线形。拱圈的上曲面称为拱背,下曲面称为拱腹。起拱面与拱腹的交线称为起拱线。在同一拱圈中,两起拱线间的水平距离称为拱圈的净跨径(Lo),拱顶下缘至两起拱线连线的垂直距离称为拱圈的净矢高(fo),矢高与跨径之比(fo/Lo)称为矢跨比(又称拱矢度),是影响拱圈形状的重要参数。
图12-4 小石拱桥构造示意
拱圈以上的构造部分叫做拱上构造,由侧墙、护拱、拱腔填料、排水设施、桥面、檐石、人行道、栏杆、伸缩缝等结构组成。
(2)单孔平桥。如图12-5所示为单孔平桥构造示意图。
2.园桥施工
不管修建的是哪种类型的桥,安全第一。首先,必须保证桥墩足够结实,并且被牢固地固定在地基里。如果桥面是用木头做的,那木头一定要足够结实,且要经过通身防腐处理,不要使用具有污染性的木馏油。
(1)园桥施工步骤
1)准备施工材料。园桥施工材料主要体现在桥墩、桥面两方面,其具体要求如下。
图12-5 单孔平桥构造示意图
①桥墩:两块体量较大的石头,预先浇制的约直径为4.5cm2的栏杆。
②桥面:一大块厚木板,铁木砧木,一整块至少10cm宽幅的长木板,水泥,螺钉。所有的木头上要用防腐剂处理。
2)挖掘。挖掘至深层土,大约要在地面线以下60cm,每边要比桥墩大15cm左右。
3)安装桥墩。桥墩可以突出地面,也可以沉于地面,检查它们是否水平,是否在一条直线上,用水泥将桥墩固定,当水泥干了之后,用10~15cm的回填土封顶。
4)修建桥身。将大约1.25cm左右厚的水泥浆石板、铁木砧木或木板固定在两端的桥墩上。(www.xing528.com)
5)安装扶栏。根据设计,选用事先经过防腐处理,长约90~120cm、截面10cm2的圆木或方木作为栏杆。为每根栏杆挖一个深约45cm的洞,用水泥固定,回填10~15cm的土封顶,按照标定的高度用螺钉固定扶栏。为了避免表面打滑,在适当的位置钉上金属网。如果桥身是石头做的,那么要经常清洗,避免水藻的生长;如果水特别深的话或者有老人和小孩子需要通过,那么安全结实的栏杆和扶栏将更为重要。
(2)园桥基础施工
1)基础与拱碹工程施工。
①模板安装。模板是施工过程中的临时性结构,对梁体的制作十分重要。桥梁工程中常用空心板梁的木制芯模构造。
模板在安装过程中,为避免壳板与混凝土粘结,通常均需在壳板面上涂以隔离剂,如石灰乳浆、肥皂水或废机油等。
②钢筋成型绑扎。在钢筋绑扎前要先拟定安装顺序。一般的梁肋钢筋,先放箍筋,再安下排主筋,后装上排钢筋。
③混凝土搅拌。混凝土一般应采用机械搅拌,上料的顺序一般是先石子,再水泥,后砂子。人工搅拌只许用于少量混凝土工程的塑性混凝土或硬性混凝土。不管采用机械或人工搅拌,都应使石子表面包满砂浆,拌和料混合均匀、颜色一致。人工拌和应在铁板或其他不渗水的平板上进行,先将水泥和细骨料拌匀,再加入石子和水,拌至材料均匀、颜色一致为止。如需掺外加剂,应先将外加剂调成溶液,再加入拌和水中,与其他材料拌匀。
④浇捣。当构件的高度(或厚度)较大时,为了保证混凝土能振捣密实,就应采用分层浇筑法。浇筑层的厚度与混凝土的稠度及振捣方式有关,在一般稠度下,用插入式振捣器振捣时,浇筑层厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍;用平板式振捣器时,浇筑厚度不超过20cm。薄腹T梁或箱形的梁肋,当用侧向附着式振捣器振捣时,浇筑层厚度一般为30~40cm;采用人工捣固时,视钢筋密疏程度,通常取浇筑厚度为15~25cm。
⑤养护。在混凝土终凝后,在构件上覆盖草袋、麻袋、稻草或砂子,经常洒水,以保持构件经常处于湿润状态。这是5℃以上桥梁施工的自然养护。
⑥灌浆。石活安装好后,先用麻刀灰对石活接缝进行勾缝(如缝子很细,可勾抹油灰或石膏)以防灌浆时漏浆。灌浆前最好先灌注适量清水,以湿润内部空隙,有利于灰浆的流动。灌浆应在预留的“浆口”进行,一般分三次灌入,第一次要用较稀的浆,后两次逐渐加稠,每次相隔约3~4h左右。灌完浆后,应将弄脏的石面洗刷干净。
2)细石安装。
①石活连接方法。石活的连接方法一般有三种,即:构造连接、铁件连接和灰浆连接。
构造连接是指将石活加工成公母榫卯、做成高低企口的“磕绊”、剔凿成凸凹仔口等形式,进行相互咬合的一种连接方式。
铁件连接是指用铁制拉接件,将石活连接起来,如铁“拉扯”、铁“银锭”、铁“扒锔”等。铁“拉扯”是一种长脚丁字铁,将石构件打凿成丁字口和长槽口,埋入其中,再灌入灰浆。铁“银锭”是两头大、中间小的铁件,需将石构件剔出大小槽口,将银锭嵌入。铁“扒锔”是一种两脚扒钉,将石构件凿眼钉入。
灰浆连接是最常用的一种方法,即采用铺垫坐浆灰、灌浆汁或灌稀浆灰等方式,进行砌筑连接。灌浆所用的灰浆多为桃花浆、生石灰浆或江米浆。
②细石安装施工。
砂浆。一般用水泥砂浆,指水泥、砂、水按一定比例配制成的浆体。对于配制构件的接头、接缝加固、修补裂缝应采用膨胀水泥。运输砂浆时,要保证砂浆具有良好的和易性,和易性良好的砂浆容易在粗糙的表面抹成均匀的薄层,砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面。
金刚墙。金刚墙是指券脚下的垂直承重墙,即现代的桥墩,有叫“平水墙”。梢孔(即边孔)内侧以内的金刚墙一般做成分水尖形,故称为“分水金刚墙”;梢孔外侧的叫“两边金刚墙”。
碹石。碹石古时多称券石,在碹外面的称碹脸石,在碹脸石内的叫碹石,主要是加工面的多少不同,碹脸石可雕刻花纹,也可加工成光面。
檐口和檐板。建筑物屋顶在檐墙的顶部位置称檐口。钉在檐口处起封闭作用的板称为檐板。
型钢。型钢指断面呈不同形状的钢材的统称。断面呈L形的叫角钢,呈U形的叫槽钢,呈圆形的叫圆钢,呈方形的叫方钢,呈工字形的叫工字钢,呈T形的叫T字钢。
钢锭。将在炼钢炉中冶炼后的钢水注入锭模,烧铸成柱状的是钢锭。
3)混凝土构件。混凝土构件制作的工程内容有模板制作、安装、拆除、钢筋成型绑扎、混凝土搅拌运输、浇捣、养护等全程。
①模板制作。木模板配制时要注意节约,考虑周转使用以及以后的适当改制使用。配制模板时,要考虑模板拼装结合的需要。拼接模板时,板边要找平刨直,接缝严密,不漏浆;木料上有节疤、缺口等疵病的部位,应放在模板反面或者截去,钉子长度一般宜为木板厚度的2~2.5倍。直接与混凝土相接触的木模板宽度不宜大于20cm;工具式木模板宽度不宜大于15cm;梁和板的底板如采用整块木板,其宽度不加限制。混凝土面不做粉刷的模板,一般宜刨光。配制完成后,不同部位的模板要进行编号,写明用途,分别堆放,备用的模板要遮盖保护,以免变形。
②模板的拆除。模板安装主要是用定型模板和配件以及配件支承件根据构件尺寸拼装成所需模板。及时拆除横板,将有利于模板的周转和加快工程进度,拆模要把握时机,应使混凝土达到必要的强度。
施工小经验
拆模时要注意以下几点:
①拆模时不要用力过猛过急,拆下来的木料要及时运走、整理。
②拆模程序一般是后支的先拆,先支的后拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分,重大复杂模板的拆除,应预先制定拆模方案。
③定型模板,特别是组合式钢模板要加强保护,拆除后逐块传递下来,不得抛掷,拆下后,立即清理干净,板面涂油,按规格堆放整齐,以利于再用。如背面油漆脱落,应补刷防锈漆。
(3)桥面工程施工
桥面指桥梁上构件的上表面,其布置要求通常为线型平顺,与路线顺利搭接。桥梁平面布置应尽量采用正交方式,避免与河流或桥上路线斜交。若受条件限制时,跨线桥斜度不宜超过15°,在通航河流上不宜超过15°。
梁桥的桥面通常由桥面铺装、防水和排水设施、伸缩缝、栏杆等构成。
1)桥面铺装。桥面铺装的作用是防止车轮轮胎或履带直接磨耗行车道板;保护梁免受雨水侵蚀,分散车轮的集中荷载。因此桥面铺装的要求是:具有一定强度,耐磨,防止开裂。
桥面铺装一般采用水泥混凝土或沥青混凝土,厚6~8cm,混凝土强度等级不低于行车道板混凝土的强度等级。在不设防水层的桥梁上,可在桥面上铺装厚8~10cm有横坡的防水混凝土,其强度等级亦不低于行车道板的混凝土强度等级。
2)桥面排水和防水。桥面排水是借助于纵坡和横坡的作用,使桥面水迅速汇向集水碗,并从泄水管排出桥外。横向排水是在铺装层表面设置1.5~2%的横坡,横坡的形成通常是铺设混凝土三角垫层,对于板桥或就地建筑的肋梁桥,也可在墩台上直接形成横坡,作成倾斜的桥面板。
当桥面纵坡大于2%而桥长小于50m时,桥上可不设泄水管,而在车行道两侧设置流水槽以防止雨水冲刷引道路基,当桥面纵坡大于2%但桥长大于50m时,应沿桥长方向12~15m设置一个泄水管,如桥面纵坡小于2%,则应将泄水管的距离减小至6~8m。
桥面防水是将渗透过铺装层的雨水挡住并汇集到泄水管排出。一般可在桥面上铺8~10cm厚的防水混凝土,其强度等级一般不低于桥面板混凝土强度等级。当对防水要求较高时,为了防止雨水渗入混凝土微细裂纹和孔隙从而保护钢筋,则可以采用“三油三毡”防水层。
3)伸缩缝。为了保证主梁在外界变化时能自由变形,就需要在梁与桥台之间,梁与梁之间设置伸缩缝(也称变形缝)。伸缩缝的作用除保证梁自由变形外,还能使车辆在接缝处平顺通过,防止雨水及垃圾泥土等渗入,其构造应方便施工安装和维修。
常用的伸缩缝有:U形镀锌薄钢板式伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝。
4)桥梁支座。梁桥支座的作用是将上部结构的荷载传递给墩台,同时保证结构的自由变形,使结构的受力情况与计算简图相一致。
梁桥支座一般按桥梁的跨径、荷载等情况分为:简易垫层支座、弧形钢板支座、钢筋混凝土摆柱、橡胶支柱。桥面的一般构造详见图12-6所示。
图12-6 桥面的一般构造
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