Ưu điểm của vật liệu đơn giản

Minh họa một số bộ phận của vòm: khối đá hình nêm (2), đá đỉnh vòm (1), và đường springing (9)

Đá, gạch và các vật liệu khác có khả năng chịu biến dạng nén cao và chịu biến dạng trượt phần nào, nhưng không thể chịu được nhiều biến dạng căng. Do đó, cầu vòm bằng đá được thiết kế để chịu lực nén liên tục, càng lâu càng tốt. Mỗi vòm được xây dựng trên một giàn giáo tạm thời để đỡ những khối hình nêm của vòm cho đến khi khối hình nêm cuối cùng hay đá đỉnh vòm được đưa vào vị trí, được gọi là giàn giáo centring. Trong những cây cầu vòm nén đầu tiên, khối đá đỉnh vòm chịu trọng lượng của cả cây cầu. Càng dồn nhiều trọng lượng lên cây cầu, cấu trúc của nó càng trở nên vững chắc hơn. Cầu vòm đá sử dụng một lượng vật liệu đắp (thường là đá dăm nén chặt) phía trên vòm để tăng trọng lượng chết này ở phần trên của cầu và ngăn chặn lực căng xuất hiện trong vành vòm khi những vật có tải trọng di chuyển trên mặt cầu. Các vật liệu khác được sử dụng để xây dựng loại cầu này là gạch và bê tông không cốt thép. Khi đá khối được sử dụng các góc của bề mặt được cắt để giảm thiểu biến dạng trượt. Trong trường hợp sử dụng khối đá ngẫu nhiên (đá chưa cắt và chưa qua xử lý), chúng được liên kết với nhau bằng vữa và vữa được chờ cho đến khi đông lại trước khi lấy giàn giáo ra.

Các vòm đá truyền thống thường bền, và phần nào có khả năng chống lún hoặc phá hoại. Tuy nhiên, so với các giải pháp thay thế hiện đại thì những cây cầu như vậy rất nặng, đòi hỏi phải có phần móng rộng. Chúng cũng tốn kém để xây dựng ở nơi có giá nhân công cao.

Trình tự xây dựng

Quy trình xây cây cầu ở Limyra thời La Mã: giàn giáo được chuyển đến vị trí khác sau khi hoàn thành phần khung vòm dưới.

• Nơi các vòm được đặt trên lòng sông (trên trụ cầu hoặc bờ sông), dòng nước được chuyển hướng để có thể đào đá sỏi lên và thay thế bằng phần móng tốt (xây bằng vật liệu bền). Từ những phần móng này, các trụ cầu được dựng lên / xây cao lên đến chiều cao của đường ngang dự tính của vòm, được gọi là đường springing[lower-alpha 1].
• Giàn giáo centring hoặc khung vòm được chế tạo, thường là từ gỗ và ván. Vì mỗi vòm của một cây cầu nhiều vòm sẽ tạo ra một lực đẩy lên các vòm liền kề của nó, nên tất cả các vòm của cây cầu phải được xây lên cùng một lúc hoặc các trụ cầu được sử dụng phải rất rộng. Lực đẩy từ các vòm cuối được truyền vào mặt đất bởi những phần móng chắc chắn (thẳng đứng) tại các vách núi, hoặc bởi những mặt phẳng nghiêng lớn tạo thành đường dốc lên cầu, cũng có thể được tạo thành từ các vòm.
• Một số (hoặc một) vòm được xây trên giàn giáo centring. Khi mỗi phần vòm cơ bản được xây lên, các phần vòm được cố định bằng những khối gạch, đá được chèn bên trên, có thể được đặt theo những lớp liên kết nằm ngang. Những lớp này có thể hình thành hai bức tường là bề mặt của thân cầu ở mỗi bên, được gọi là spandrel, và sau đó khoảng trống ở giữa được lấp đầy bằng vật liệu rời thích hợp và xà bần.
• Mặt đường trên cầu được lát đá và các bức tường lan can giới hạn giao thông trên cầu trong phạm vi mặt cầu.