通絲對拉螺栓在清水混凝土工程應(yīng)用中混凝土面質(zhì)量提升措施

洪 潮

（中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200）

清水混凝土是混凝土澆筑成型后，利用其自然質(zhì)感作為裝飾面的混凝土，其對混凝土的澆筑工藝要求較高[1]?；炷恋臐仓x不開對拉螺栓的使用，對拉螺栓又名對拉螺桿，主要用于墻體模板的拉結(jié)，起到保證結(jié)構(gòu)尺寸，承受混凝土側(cè)壓力等其他荷載的作用[2]。對拉螺栓與鋼管、木方和模板等構(gòu)成一套模板支撐系統(tǒng)，其中對拉螺桿對于模板支撐系統(tǒng)的整體性、強(qiáng)度和剛度等起到至關(guān)重要的作用[3]。

1 工程概況

橫沙八期工程位于上海市崇明區(qū)橫沙島境內(nèi)，是上海歷史上最大的灘涂治理工程。工程中包含一座前置豎井雙向通水貫流式泵站，泵站設(shè)計流量62m3/s，安裝四臺臥式水泵機(jī)組，單泵設(shè)計流量15.5m3/s，屬于大（2）型工程。泵站混凝土澆筑量達(dá)到30000～40000m3，澆筑過程中需要采用大量的通絲對拉螺栓。

2 通絲對拉螺栓

通絲對拉螺栓是由通長全螺紋絲桿或兩端帶螺紋的圓鋼螺桿、限位片、止水片（可選擇）、塑料墊塊、山型卡件和緊固螺母等組成。對于沒有防水要求的混凝土建筑物，可采用不帶止水片的對拉螺栓，對于有防水要求的混凝土建筑物，可選擇焊接有止水片的對拉螺栓，兩種螺桿均不能重復(fù)利用。

3 螺桿切割

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求后，需進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)外支撐架及模板拆除工作。拆除工作完成后，根據(jù)工期安排進(jìn)行混凝土外螺桿切割作業(yè)。工程中常用的切割螺桿的方式有電焊機(jī)切割、氣焊切割以及等離子電弧切割等。采用電焊機(jī)切割，切割的效果難以滿足施工規(guī)范的質(zhì)量要求，通過試用氣焊切割和等離子電弧切割，發(fā)現(xiàn)等離子弧焊焊切割效果較好，能夠滿足施工規(guī)范的質(zhì)量要求。

3.1 電焊機(jī)切割

電焊機(jī)是工程中的常見機(jī)械設(shè)備。采用電焊機(jī)切割作業(yè)時在螺桿切割位置上方，存在較多的燒熏炙烤的污染痕跡，雜亂分布在混凝土表面。嚴(yán)重影響混凝土表面外觀質(zhì)量，不滿足施工規(guī)范的質(zhì)量要求。

采用電焊機(jī)切割螺桿不滿足施工規(guī)范的質(zhì)量要求，主要問題出現(xiàn)在焊條的材質(zhì)上面。焊條焊接過程中產(chǎn)生了大量高溫氣體煙霧，正是這種高溫氣體煙霧污染了混凝土面。如何在切割作業(yè)時避免使用焊條成為解決問題的關(guān)鍵。通過總結(jié)以往相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)際，提出采用氣焊切割和等離子電弧切割兩種切割方法。

3.2 氣焊切割

氣焊切割又稱氧氣切割或火焰切割，是通過可燃?xì)怏w燃燒產(chǎn)生火焰在起割點(diǎn)將材料預(yù)熱到燃點(diǎn)，然后噴射氧氣流，使金屬材料劇烈氧化燃燒，生成的氧化物熔渣被氣流吹除，進(jìn)而形成切割切口，達(dá)到割斷螺桿的目的。通過試切發(fā)現(xiàn)，切割后混凝土面污染程度較電焊機(jī)切割有了較為明顯的降低，但由于切割過程中氣體燃燒還是會產(chǎn)生一定量的高溫?zé)熿F，對混凝土面仍會形成一定程度的污染。另外，切割過程中會產(chǎn)生大量的火星碎屑，這對現(xiàn)場的防火安全也構(gòu)成了隱患。

由于本工程需要進(jìn)行大量的對拉螺桿切割工作，若采用氣焊切割，需要較大量的切割氣體。但工程地處島嶼交通不便。若大批量購入易燃?xì)怏w，因工地現(xiàn)場條件較差，儲存大量易燃?xì)怏w，不僅投入的安全費(fèi)用大，而且存在較大的安全隱患。若不批量購入氣體，不僅成本較高，而且購買周期較長，難以滿足工程施工進(jìn)度要求。

3.3 等離子電弧切割

等離子電弧切割是通過壓縮自由電波，形成高溫高壓的等離子電弧，然后利用高溫高壓的等離子電弧對拉螺栓螺桿進(jìn)行的切割。因等離子電弧切割，完全不借用外部介質(zhì)，通電即可產(chǎn)生電弧，直接切割螺桿，不會產(chǎn)生煙霧等其他污染混凝土面的物質(zhì)?，F(xiàn)場應(yīng)用情況表明，電弧切割設(shè)備應(yīng)用方便，切割效果好。采用等離子電弧切割螺桿后，混凝土表面干凈整潔，沒有污染，更沒有產(chǎn)生類似電焊機(jī)切割后混凝土表面形成的雜亂分布的污染痕跡。混凝土結(jié)構(gòu)墻面的外觀質(zhì)量效果好，滿足清水混凝土施工規(guī)范的質(zhì)量要求。另外，等離子切割機(jī)通電即可以工作，避免了氣焊切割現(xiàn)場需貯存大量可燃性氣體存在的安全隱患。

4 對拉螺栓孔修補(bǔ)

對拉螺栓螺桿切割完成后，在混凝土表面會形成圓臺型孔洞，需用砂漿對其修補(bǔ)平整。若孔洞修補(bǔ)質(zhì)量不能保證，不僅會降低墻體的防水效果和墻面顏色觀感舒適性，而且會導(dǎo)致墻體內(nèi)部螺桿的銹蝕，對建筑物耐久性構(gòu)成隱患。故提高拉螺栓孔的修補(bǔ)質(zhì)量，不僅能夠提高墻體的防水效果和增強(qiáng)墻面顏色觀感舒適性，也能提高建筑物的耐久性。

4.1 傳統(tǒng)工藝存在問題及原因

（1）存在問題。建筑工程施工中混凝土結(jié)構(gòu)面的傳統(tǒng)修復(fù)工藝，一般都需要對混凝土面進(jìn)行二次裝修，故對于混凝土面的外觀質(zhì)量要求不高，這也就導(dǎo)致傳統(tǒng)的螺孔修復(fù)工藝較為粗糙。把這種傳統(tǒng)修復(fù)工藝應(yīng)用在清水混凝土工程對拉螺栓孔修補(bǔ)施工中，容易產(chǎn)生一系列質(zhì)量問題。傳統(tǒng)工藝中對于對拉螺栓孔的修復(fù)，主要以1∶2 的水泥砂漿為基液，然后根據(jù)工程特點(diǎn)摻入適量的防水粉，拌合均勻后，對螺栓孔進(jìn)行一次修補(bǔ)成型。按傳統(tǒng)修復(fù)工藝對清水混凝土工程進(jìn)行修補(bǔ)施工后，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：①修補(bǔ)的螺栓孔顏色和四周墻面顏色存在較大差異，修補(bǔ)的螺栓孔顏色相比四周混凝土面顏色深；②修補(bǔ)的螺栓孔面存在裂縫情況；③修補(bǔ)的螺栓孔面較為粗糙，和四周較為光滑的混凝土面存在較大差異。

（2）原因分析。通過對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，得到可能存在原因有：①修補(bǔ)的螺栓孔面和四周墻面顏色存在差異，主要是因?yàn)樾扪a(bǔ)螺孔的水泥砂漿和墻面結(jié)構(gòu)混凝土材料配比不一致。②修補(bǔ)的螺栓孔面存在裂縫情況，主要是因?yàn)樾扪a(bǔ)螺孔的水泥砂漿失水干燥收縮和對修補(bǔ)螺孔養(yǎng)護(hù)不到位。③修補(bǔ)的螺栓孔面和墻面平整光滑度不一致，主要是因?yàn)樾扪a(bǔ)螺孔時，沒法采用振搗棒振搗，只能靠人工按壓，無法在螺孔修補(bǔ)面形成密實(shí)的水泥漿液。而墻面混凝土澆筑過程中，采用振搗棒增大混凝土的密實(shí)程度，能夠在混凝土面形成密實(shí)的水泥漿液，從而使墻面比較平整光滑。

4.2 改進(jìn)方法及應(yīng)用效果

（1）改進(jìn)方法。針對工程中出現(xiàn)的問題，通過嘗試以下方法，來避免或減輕傳統(tǒng)修復(fù)工藝應(yīng)用在清水混凝土工程修復(fù)螺栓孔中存在的問題。①在修復(fù)材料砂漿中添加適量的建筑膠；②在修復(fù)材料砂漿中添加適量的白水泥；③在對螺孔進(jìn)行修補(bǔ)施工作業(yè)后，及時對螺孔進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可采取灑水加覆蓋薄膜的辦法；④改變傳統(tǒng)工藝一次修補(bǔ)成型的辦法，對螺栓孔采用兩次修補(bǔ)成型工藝，第一次采用砂漿補(bǔ)孔，預(yù)留2～3mm 的孔面深度。然后采用水泥、建筑膠和白水泥混合成水泥凈漿，進(jìn)行二次凈漿封孔。工藝改進(jìn)后的施工工藝流程圖如圖1 所示。

（2）應(yīng)用效果?，F(xiàn)場采用上述改進(jìn)后的施工工藝后，對混凝土螺栓孔的修復(fù)面檢查時發(fā)現(xiàn)，修補(bǔ)后的螺孔面沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，跟四周混凝土面無明顯差異，螺孔面光滑度也得到明顯改善。而且傳統(tǒng)工藝修復(fù)存在的色差幾乎被消除，墻面修補(bǔ)的效果明顯得到改善。從檢查的結(jié)果可以說明，改進(jìn)后的修復(fù)螺栓孔的施工工藝，能夠達(dá)到預(yù)期的效果，也能滿足清水混凝土施工規(guī)范中對于混凝土螺孔修復(fù)面的質(zhì)量要求。

圖1 工藝改進(jìn)后的施工工藝流程圖

（3）改進(jìn)方法原理的分析。采用改進(jìn)后的施工工藝對螺孔進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)能夠達(dá)到規(guī)范的要求，是因?yàn)楦倪M(jìn)的工藝方法解決了傳統(tǒng)工藝施工中存在的不足。①在修復(fù)材料砂漿中添加適量的建筑膠，增大了修復(fù)材料內(nèi)部的黏結(jié)力，有效克服材料干縮的張力，減少裂縫的產(chǎn)生；②在對螺孔進(jìn)行修補(bǔ)施工作業(yè)后，及時對螺孔進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可有效減少修補(bǔ)材料的水分的散失，減少材料干縮的可能；③在修復(fù)材料砂漿中添加適量白水泥，可有效增加材料的色度，減少修復(fù)材料與四周混凝土結(jié)構(gòu)面的色差；④采用兩次修補(bǔ)成型工藝，可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)修補(bǔ)工藝無法在螺孔修補(bǔ)面形成密實(shí)的水泥漿液的問題，從而提高螺孔修復(fù)面的平整光滑度。

5 結(jié)束語

通絲對拉螺栓在清水混凝土結(jié)構(gòu)中施工時，如若螺桿切割機(jī)器選擇不善，螺孔修補(bǔ)工藝采取不當(dāng)，容易導(dǎo)致清水混凝土結(jié)構(gòu)面質(zhì)量不能滿足規(guī)范規(guī)定的質(zhì)量要求。通過工程應(yīng)用及研究分析，采用如下方法，能較好地解決通絲對拉螺栓在清水混凝土結(jié)構(gòu)中施工時出現(xiàn)的相關(guān)問題。

（1）避免采用電焊和氣焊的方法切割螺桿，改用等離子電弧焊機(jī)切割螺桿，可有效避免混凝土面煙熏烤炙的污染痕跡，保證混凝土面的外觀質(zhì)量。另外，等離子弧焊機(jī)通電就能使用，不需采購其他附屬材料，操作方便，安全性高，使用成本低，特別適用于交通不便、偏遠(yuǎn)的施工工地。

（2）在修補(bǔ)材料中添加建筑膠、白水泥以及加強(qiáng)修補(bǔ)后的養(yǎng)護(hù)的方法，能夠有效控制修補(bǔ)孔出現(xiàn)裂紋。

（3）對傳統(tǒng)修補(bǔ)工藝進(jìn)行優(yōu)化，采用兩次修補(bǔ)成型的工藝方法，可明顯改善修補(bǔ)后螺孔的平整度及光滑度較差的問題。