浅析工业炉窑拱和拱顶锁砖留设方法.pdf

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1、浅析工业炉窑拱和拱顶锁砖留设方法卢培熙(中国五冶集团陕西分公司，四川成都610061)【摘要】文章详细论述了工业炉窑拱和拱项砌筑中锁砖留设的正确方法，阐明了现行国家规范《工业炉砌筑工程施工及验收规范》(GB5021l一2004)第3．2．53条对锁砖砌入拱和拱顶内深度的规定值过小，在实际施工中往往不可行。【关键词】工业炉窑；拱和拱顶；锁砖；规定值；施工【中图分类号】TU761．2【文献标志码】B1问题的提出工业炉窑拱和拱顶砌筑中，锁砖至关重要。现行国家规范《工业炉砌筑工程施工及验收规范》(GB50211—2004)(以下简称“规范”)第3．2．52条

2、“⋯⋯跨度小于3m的拱和拱顶，应打入1块锁砖；跨度大于3m时，应打入3块锁砖；跨度大于6m时，应打入5块锁砖。”及第3．2．53条“锁砖砌入拱和拱顶内的深度宜为砖长的2／3～3／4，⋯⋯”等条款对工业炉窑拱和拱顶锁砖留设方法作出上述一般规定。但笔者根据实际施工经验，认为规范第3．2．52条规定不严谨；第3．2．53条对锁砖砌入拱和拱顶内深度的规定值过小，在实际施工中往往不可行。2规范第3．2．52条的局限性规范第3．2．52条规定的锁砖留设方法仅适用于固定骨架的拱和拱顶砌筑或拱脚固定的拱和拱顶砌筑。但对可调节骨架的拱和拱顶砌筑，不必按规范第3．2．5

3、2条规定留设，图1拱和拱顶锁砖示意即不论拱顶跨度多大，只需在拱和拱中心位置打入一排锁砖假设：即可，或可以不用留设锁砖，只要控制好合门砖的灰缝在规(1)拱和拱顶中心角为O／，拱半径为R，拱砖长为L；范规定范围之内进行一般砌筑即可。正如规范第13．1．10(2)锁砖大小头厚度差为B；规定“砌筑可调节骨架的拱顶时，应沿拱的中心线打入一排(3)拱和拱顶灰缝按本规范3．2．2条规定为2；锁砖⋯⋯”，并未遵照规范第3．2．52条规定(根据拱跨度不(4)锁砖砌入拱和拱顶内的深度为日；锁砖露在拱和拱同，而留设不同数量的锁砖)。因此，规范第3．2．52条条款顶表面部分

4、的厚度差为ah；表述欠严谨、周密，该条款应明确其适用范围。(5)锁砖数量为Ⅳ；(6)不考虑打锁砖时拱砖挤紧压缩量，既视其为刚性3对锁砖砌入拱和拱顶内深度的分析结构。对固定骨架的拱和拱顶或拱脚固定的拱和拱顶砌筑时，则：H=((B一△^)／B)XL。Ah为拱砖可挤压量及拱打人锁砖的目的是为了让拱砖受力挤紧，让拱顶内表面脱离和拱顶被锁砖锁起后拱弧的增量之和。在不考虑打锁砖时拱胎，拆除拱胎后，防止或减少拱顶下沉。根据规范第拱砖压缩量的情况下，ah即为拱和拱顶被锁砖锁起后拱弧3．2．53条的条文解释“锁砖砌入拱和拱顶内的深度应适宜；的增量。砌入过深则起不到锁砖

5、的作用，砌入太浅则会产生锁砖打不设拱和拱顶被锁砖锁起后拱弧的增量为△，刚性拱时，下去或把锁砖打坏。”据此，规范第3．2．53条规定锁砖砌入Ah=aL。拱和拱顶内的深度为砖长的2／3～3／4(66．7％一75％)，实AL=2"rraAR／360N，假定AR=1(拱在径向锁起1际上这一数值规定过小，若按此规定留设锁砖，锁砖很紧，实mm)，△L：'rra／(180iv)。际施工时往往会发生锁砖打不下去或把锁砖打坏的情况。为了把拱和拱顶锁离拱胎一定高度，锁砖砌入拱和拱顶内的深度，可以把拱视为刚性结构进行简单推算，如图1。[定稿日期]2014—03—04四JI

6、I建筑第34卷5期2014．10191则：H=((B一△日)／B)xL=((B—x(180N))／大小头厚度差、锁砖长L成正比，与△日成反比。B)xL(1)。按锁砖大小头厚度差为5mm，计算几种拱的锁砖砌入从式(1)可以看出：锁砖砌入拱和拱顶内深度日与锁砖深度，结果如表1。表1不同中心角、跨度的拱和拱顶锁砖深度及相关数据比较中心跨度砖长L锁砖计算出锁按规范规计算H／L规范规定锁砖高出相邻锁砖高出相邻序号角／。数量砖砌入定锁砖砌砖高度(本文砖高度(按规／mm，v深度H／100％H／10H0％mm人深度H／mm计算)／mm范计算)／ram16032301

7、181153—172．57966．7—754977—57．5拱砖大小头厚度差为10mm(T一47)26032301206153—172．589．566．7—752476—57．5312054OHD3344267—3008666．7—7556133—1004120>640o5367267—30091．666．7—7533l33—100视拱和拱顶为刚性结构时，锁砖砌入拱和拱顶内的计算再者，随着我国耐火材料工业的发展，耐火材料性能的深度值均与本规范所规定的锁砖砌人拱和拱顶内深度的上提高，耐火砖的残变率已大大降低，耐火泥浆的性能也已接限相差较大(表1)。因为

8、同一中心角的拱，拱径向上抬起，近或高于同材质耐火砖的性能，耐火泥浆高温烧结后能很好拱弧的增量与拱半径无关，只