[发明专利]园林拱桥拱圈饰面石连接结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种园林桥梁施工领域，尤其是指园林拱桥拱圈饰面石连接结构及其施工方法。

背景技术

现代文明给建筑领域带来了单调乏味、枯燥压抑的钢筋混凝土丛林，人们更向往与大自然接地气的建筑；因此，近郊游玩和消遣的选择中，园林属于首选去处之一。“有园皆有桥，无桥不成园”，是中国传统园林艺术中一种独特的元素。木桥、竹桥、藤桥和石桥，是园林桥梁的主要型式，但用这些传统材料建成的桥梁需经常维修、更新，耐久性差，特别是石拱桥，由于城市地基承载力低，不适宜建造。为了克服这个缺点，用钢筋混凝土建筑隐蔽的承重部分，岀露部分采用石料镶嵌或建造，也能达到逼真的效果。

园林石拱桥的钢筋混凝土拱圈是桥梁的主要上部结构，一般在钢筋混凝土拱圈外镶嵌花岗岩等饰面石，墩台和栏杆等上部结构也采用石料建造或镶嵌饰面石。目前，在钢筋混凝土拱圈上镶嵌花岗岩等类饰面石常用两种方法：一是钢筋混凝土拱圈浇筑完成后，再用环氧树脂胶泥和铆钉锚固外贴，这种方法镶嵌工艺复杂，质量难以保证，桥梁使用过程中容易脱落，修补费工费时，又影响美观；二是饰面石与钢筋混凝土拱圈一起浇筑，首先在饰面石内侧面钻孔，用植筋胶植入钢筋，再将钢筋与混凝土内的拱圈钢筋骨架电焊，最后浇筑拱圈混凝土，这种在饰面石内用植筋胶植入钢筋的方法有三个缺陷：其一，植筋胶植入钢筋孔内定位困难，难以做到植入的钢筋周边胶体粘结均匀，其二，电焊时高温会导致植入钢筋与结构物之间的粘结材料强度降低，影响锚固力，其三，植入钢筋的直径和深度按经验估计，缺乏理论依据，往往锚固力过于保守而浪费材料或锚固力不足影响饰面石镶嵌质量。同时，现在所用的饰面石均为直板型，受力效果欠佳、支承力较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、施工方便、受力安全可靠、镶嵌质量好的园林拱桥拱圈饰面石连接结构及其施工方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种园林拱桥拱圈饰面石连接结构，包括作为园林拱桥上部出露部分的钢筋混凝土拱圈及钢筋混凝土拱圈上的建筑荷载和人群荷载，所述的钢筋混凝土拱圈横向两端的顶部内水平面和端部外垂直面上分别镶嵌多块饰面石，所述的每块饰面石的横截面均呈“┌”形，该“┌”形饰面石顶部一横的内底面相贴连在所述钢筋混凝土拱圈的顶部内水平面上，“┌”形饰面石一竖的内侧面相贴连在所述钢筋混凝土拱圈的端部外垂直面上；所述的“┌”形饰面石顶部一横的内侧面和“┌”形饰面石一竖的内侧面上分别设有多根嵌装固定的密封型膨胀螺栓组件，每根密封型膨胀螺栓组件的外端部均伸入并固定在钢筋混凝土拱圈内。

所述的钢筋混凝土拱圈是由拱圈钢筋骨架和拱圈混凝土构成，所述的每根密封型膨胀螺栓组件的外端部均与拱圈钢筋骨架作电焊固定，再由拱圈混凝土浇筑成一体。

所述的每根密封型膨胀螺栓组件除垫圈外均为标准紧固连接件，包括膨胀套管、螺栓、螺母、垫圈和弹片，所述螺栓的膨胀端配套安装在膨胀套管内，螺栓的螺纹端伸入钢筋混凝土拱圈内，并与拱圈钢筋骨架作电焊固定。

所述的“┌”形饰面石顶部一横内侧面和“┌”形饰面石一竖内侧面分别设有多个预留孔，所述的每根密封型膨胀螺栓组件的膨胀套管均对应嵌装固定在每个预留孔内，该预留孔的深度大于膨胀套管的高度为5~10mm，每根密封型膨胀螺栓组件的螺栓均与每个预留孔的孔壁之间留有空隙。

所述的垫圈是圆环形钢质薄片，其厚度比标准的垫圈厚一倍，与饰面石空隙相贴的端面上设有呈十字型分布的凹槽，该凹槽的深度为垫圈厚度的一半，每个凹槽均与所述空隙相连通。

所述的钢筋混凝土拱圈上的建筑荷载和人群荷载分别为钢筋混凝土拱圈上的建筑重量和拱桥建成后的人群活动荷载。

所述的“┌”形饰面石顶部一横的内底面具有内水平面支承力，该内水平面支承力是在钢筋混凝土拱圈上的建筑荷载和人群荷载作用下与所述内底面相贴连的钢筋混凝土拱圈顶部内水平面上的反力，该内水平面支承力的计算需符合如下公式：

公式一、 

，

 公式二、

 公式三、

由公式二可得公式四：

公式四、

 公式五、

式中，——饰面石的内水平面支承力（）；

——单块“┌”形饰面石顶部一横的平均长度（）；

——单块“┌”形饰面石顶部一横减去一竖水平宽度的平均长度（）；

——单块“┌”形饰面石的平均宽度（）；

——钢筋混凝土拱圈的横向宽度（）；