組合式對拉止水螺桿在水利工程中的應用

(1.江蘇省水利工程質量監督中心站，江蘇 南京 210029； 2.江蘇省水利建設工程有限公司，江蘇 揚州 225127)

使用對拉螺桿是水利工程施工中模板架立的必要措施之一。長期以來，水利工程施工中，對于有防滲要求的混凝土結構，在模板架立時，主要采用無套管、無止水片的普通式對拉螺桿。這種施工工藝，拆除模板、鑿成對拉螺桿封堵孔眼和割除對拉螺桿時，對拉螺桿以及周圍混凝土常因受到擾動而易形成滲水通道；鑿成的封堵孔眼，其形狀和深度不一，孔眼封堵質量難以保證。甚至在某些水利工程中，模板拆除后直接割除螺桿部分，而不鑿孔眼進行封堵，外露的鋼筋頭部銹蝕后，脹剝混凝土，銹跡垂面。這些，都在一定程度上影響了水工混凝土的耐久性能和工程外觀質量。

近年來，具有組合功能和止水性能的對拉螺桿在工業與民用建筑的地下室、人防工程，水處理項目的水工構筑物工程等中得到應用，效果較好，但這種施工工藝在水利工程中卻應用較少。這種對拉螺桿，盡管其名稱叫法不一，諸如“新型三段式對拉螺桿[1]”“工具式止水對拉螺桿[2]”“組合式加固螺栓[3]”“可周轉對拉螺桿[4]”等，但內涵是一致的，即組合性、止水性。為敘述方便起見，本文統一命名為“組合式對拉止水螺桿”。

1 組合式對拉止水螺桿介紹

1.1 結構組成

組合式對拉止水螺桿，由1段帶止水片的中間螺桿、2段外接螺桿和2個圓臺螺母組成(其結構示意如圖1，零件大樣見圖2)。螺桿一般采用直徑不小于14mm的圓鋼，中間螺桿、外接螺桿的兩端分別滾絲供螺紋連接。金屬止水片的邊長宜不小于對拉螺桿直徑的3倍，金屬止水片與中間螺桿宜采用CO2保護焊進行單面滿焊[5]。圓臺螺母型式較多，圖2中圓臺螺母是由螺母(六角形，一端邊沿外翻成圓形)與塑料尼龍圓臺套裝而成。對于無防滲要求的混凝土結構，可不設止水片。

圖1 組合式對拉止水螺桿結構示意1-外接螺桿； 2-圓臺螺母；3-中間螺桿；4-金屬止水片

圖2 組合式對拉止水螺桿零件大樣

1.2 工藝安拆流程

安裝流程：綁扎混凝土墻體鋼筋→架設墻體單面模板→螺紋連接組合式對拉止水螺桿成一體→將螺桿穿單面模板→墻體另一面模板合模同時穿螺桿→螺桿兩端通過緊固螺母和山形卡固定在圍檁上→模板校正[2,6](組合式對拉止水螺桿安裝示意見圖3)。

拆卸流程：卸下緊固螺母和山形卡→松開鋼管圍檁、木枋圍檁→旋下外接螺桿→拆除模板→專用扳手旋下圓臺螺母→孔洞封堵[3]。

1.3 應用要點

a.針對建筑物不同結構和部位，驗算螺桿強度和螺桿間距，選定螺桿的規格及尺寸。

b.螺桿宜購置成品，購置成品時，應按照采購合同要求檢查螺桿的規格、尺寸和質量證明資料；如施工單位自行加工制作，應采用經檢測合格的鋼筋制作螺桿。

c.安裝前，在圓臺螺母外表面涂刷隔離劑。安裝時，按照混凝土墻體截面尺寸控制2只圓臺螺母之間的距離；控制兩側圓臺螺母與中間螺桿連接處絲牙一致，使兩側外接螺桿與圓臺螺母連接處絲牙數滿足連接要求，防止絲牙偏向一側，以保證3段螺桿的連接質量；安裝后，檢查螺桿布置和安裝情況。

圖3 組合式對拉止水螺桿安裝示意1-組合式對拉止水螺桿；2-緊固螺母；3-山形卡；4-鋼管圍檁；5-木枋圍檁；6-模板；7-混凝土結構

d.模板拆除后，采用專用工具適時拆卸圓臺螺母。

e.圓臺螺母拆卸后，清理孔眼表面并涂刷界面劑，采用同配合比除去石子的補償收縮水泥砂漿進行分次封堵，并做好養護[7]。迎水側孔眼表層封堵砂漿宜摻入適量白水泥調整色差。臨土側孔眼封堵后宜采取涂刷瀝青、粘貼防水卷材等措施進行封閉。處理后，應檢查孔眼封堵和封閉質量[5]。

f.外接螺桿、圓臺螺母進行清洗保養，周轉利用[8,9]。

1.4 主要優點

采用無套管、無止水片的普通式對拉螺桿，一般由通長螺桿、限位片、楔形頂帽[7]組成(普通式對拉螺桿安裝示意如圖4所示)。加焊限位片的目的是為了控制墻體結構尺寸；配套楔形頂帽的目的是為了控制鋼筋保護層厚度。其安裝、拆卸流程與組合式對拉止水螺桿大致相似。

圖4 普通式對拉螺桿安裝示意1-對拉螺桿；2-緊固螺母；3-山形卡；4-鋼管圍檁；5-木枋圍檁；6-模板；7-楔形頂帽；8-限位片；9-混凝土結構

組合式對拉止水螺桿與普通式對拉螺桿相比，在工程質量、施工成本、安全環保等方面具有明顯優點(兩種施工工藝綜合效益對比分析見表1所列)。

表1 兩種施工工藝綜合效益對比分析

2 應用案例分析

2.1 工程簡介

南通市九圩港提水泵站是具有引水、灌溉、供水等功能的大(2)型泵站，設計流量150m3/s，總裝機容量6250 kW。九圩港提水泵站工程是江蘇首個全面應用組合式對拉止水螺桿的工程。

2.2 應用及效果

在工程施工中，建筑物墻體均采用了組合式對拉止水螺桿施工工藝，墻體平均厚度0.60m，墻體兩側面積約2.19萬m2。工程采用φ16mm組合式對拉止水螺桿，其中中間螺桿3萬個，外接螺桿和圓臺螺母1300套。拆除模板和對拉螺桿孔眼封堵后，墻體外觀平整光滑，孔眼處無滲漏、無窨潮，內部質量滿足設計要求。工程已完成的所有分部工程，質量評定等級優良。

2.3 經濟對比分析[3]

經濟對比分析是以1個模板組的架設、拆除等費用為基礎的，兩種施工工藝中相同費用部分不參與對比分析。模板架設主要技術參數設定：墻厚D=0.60m，模板1.22×2.44(m)，模板螺孔間距0.60×0.60(m)，8根螺桿/模板組，螺桿φ16mm。

兩種施工工藝經濟對比分析如表2所列。

通過上述費用分析可見，采用組合式對拉止水螺桿比采用普通式對拉螺桿可節省費用113.10元，相對節省費用近58.10%，這里還未包括節省出的人工、工期帶來的可能的邊際利益。按南通市九圩港提水泵站工程墻體兩側面積，折算成模板組約3650個，節省費用41.31萬元。因此，采用組合式對拉止水螺桿施工工藝的經濟效益十分明顯，具有廣闊的推廣應用前景。

3 結 語

組合式對拉止水螺桿施工工藝，對提高混凝土結構的尺寸控制、外觀質量、止水效果等質量效果，具有明顯的促進作用；組合式對拉止水螺桿施工工藝，可有效節省施工費用近58.10%，且有利于施工安全、環境保護、節約能源等，具有廣闊的推廣應用前景。政府部門積極宣傳示范、項目法人大力鼓勵引導、施工單位主動吸收創新，是推廣組合式對拉止水螺桿施工工藝的必要途徑。

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