基于錐體螺母套件及機(jī)制砂漿墊塊工藝的混凝土質(zhì)量控制

王躍剛

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司第四工程公司，陜西 西安 710065）

混凝土工程在水利水電、橋梁等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。原材料質(zhì)量、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護(hù)及模板穩(wěn)定程度等對(duì)混凝土的施工質(zhì)量具有較大影響，實(shí)際施工中需進(jìn)行嚴(yán)格控制。錐體螺母套件及機(jī)制砂漿墊塊是當(dāng)前混凝土質(zhì)量控制的有效方法之一，在混凝土施工中被廣泛應(yīng)用[1]。基于南水北調(diào)中線一期工程，本文對(duì)錐體螺母緊固套件及機(jī)制砂漿墊塊工藝在混凝土質(zhì)量控制中的作用進(jìn)行分析。

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程新衛(wèi)三標(biāo)滄河倒虹吸，全長(zhǎng)859 m，混凝土工程量8萬(wàn)m3。倒虹吸設(shè)計(jì)斷面為三孔一聯(lián)的箱型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單孔尺寸6.8 m×6.8 m（B×H），倒虹吸底板、頂板和側(cè)墻厚度均為1.2 m，中墻厚度1.1 m，管節(jié)長(zhǎng)14.5 m，單節(jié)混凝土澆筑量1500 m3。

倒虹吸混凝土分為一、二期施工。一期底板混凝土（帶腋角以上40 cm高墻體）采用大塊定型鋼模板，單塊模板最大結(jié)構(gòu)面為7.6 m×2.1 m。二期（墻體和頂板）采用液壓鋼模臺(tái)車(chē)配大塊定型鋼模板，鋼模板墻體和頂板為整體模板。

2 錐體螺母套件及機(jī)制砂漿墊塊施工

2.1 錐體螺母套件施工

2.1.1 套件結(jié)構(gòu)

錐體螺母緊固套件由錐體螺母、高強(qiáng)螺桿、燕尾壓板、緊固螺母四部分組成，見(jiàn)圖1。

圖1 錐體緊固套件實(shí)物圖

（1）錐體螺母。采用球磨鑄鐵材料加工，長(zhǎng)度80 mm，大頭直徑50 mm，端頭設(shè)計(jì)φ34 mm深10 mm的內(nèi)六角扳手孔，小頭直徑30 mm，規(guī)格為M20×10梯形口螺紋，見(jiàn)圖2。

圖2 錐體螺母結(jié)構(gòu)圖（尺寸單位:mm）

（2）高強(qiáng)螺桿。項(xiàng)目采用Q235B鋼材，φ20×10規(guī)格螺桿，螺桿拉伸檢驗(yàn)荷載大于150 kN。

（3）燕尾壓板。燕尾壓板由球磨鑄鐵材料加工而成，長(zhǎng)度128 mm，兩端頭高度30 mm，壓板中部高度36 mm，孔徑23 mm，見(jiàn)圖3。

圖3 燕尾壓板結(jié)構(gòu)圖（mm）

（4）緊固螺母。緊固螺母由球磨鑄鐵材料加工而成，長(zhǎng)度85 mm，高度42 mm，螺紋規(guī)格為M20×10梯形口螺紋，見(jiàn)圖4。

圖4 緊固螺母結(jié)構(gòu)圖（mm）

2.1.2 套件安裝

（1）高強(qiáng)螺桿下料

墻體模板安裝前，應(yīng)根據(jù)墻體的設(shè)計(jì)寬度（1.2 m）、錐形螺母長(zhǎng)度及高強(qiáng)螺桿旋入錐形螺母小頭的深度，計(jì)算出高強(qiáng)螺桿的下料長(zhǎng)度[2]。采用砂輪切割機(jī)切割端頭，并保證端頭平直，嚴(yán)禁電弧焊或氣割法切斷。

（2）墻內(nèi)組件連接

高強(qiáng)螺桿下料結(jié)束后，場(chǎng)外進(jìn)行墻內(nèi)組件組裝。人工按正反方向?qū)㈠F形螺母兩個(gè)小頭與高強(qiáng)螺桿螺栓進(jìn)行連接，保證螺桿與螺母連接深度35 mm。

（3）墻內(nèi)組件長(zhǎng)度復(fù)檢

墻內(nèi)組件連接完成后，對(duì)每個(gè)組件長(zhǎng)度進(jìn)行復(fù)檢。復(fù)檢長(zhǎng)度為兩個(gè)錐體螺母大頭外緣之間的長(zhǎng)度與墻體厚度一致。否則，重新修正螺桿長(zhǎng)度及連接件長(zhǎng)度。

（4）墻內(nèi)、外組件連接

墻體兩側(cè)大塊鋼模采用門(mén)式起重機(jī)移動(dòng)就位后，依據(jù)墻體兩側(cè)預(yù)留的螺桿孔位，人工安裝模板內(nèi)部組件和模板外部螺桿，并及時(shí)用燕尾壓板和緊固螺母固定圍檁，見(jiàn)圖5。

圖5 組裝后效果圖

（5）錐體螺母拆卸

砼澆筑完成并達(dá)到脫模強(qiáng)度后，先人工拆卸模板外緊固螺栓和燕尾壓板，再旋出外端高強(qiáng)螺桿，即可進(jìn)行脫模。墻體鋼模脫模后，采用33 mm內(nèi)六角扳手旋出孔內(nèi)椎體螺母。為方便錐體螺母的拆卸，采用外側(cè)纏繞膠帶工藝安裝螺母，防止錐體螺母與砼粘結(jié)。

2.2 機(jī)制砂漿墊塊施工

滄河倒虹吸砼施工中，保護(hù)層采用機(jī)制厚度為50 mm的砂漿墊塊替代傳統(tǒng)人工預(yù)制水泥砂漿墊塊，有效地提高了混凝土保護(hù)層厚度的施工精度。

2.2.1 機(jī)制砂漿墊塊

機(jī)制砂漿墊塊外形為錐形圓臺(tái)體，大頭直徑45 mm，小頭直徑35 mm，高度為50 mm。小頭端部設(shè)置卡筋槽，具有質(zhì)量輕，體積小，強(qiáng)度高的特點(diǎn)，抗壓強(qiáng)度為8 MPa，能夠承受鋼筋自重及人工操作等荷載，見(jiàn)圖6、圖7。

圖6 機(jī)制墊塊結(jié)構(gòu)圖（mm）

圖7 機(jī)制墊塊實(shí)物圖

2.2.2 機(jī)制砂漿墊塊安裝

砂漿墊塊由廠家按設(shè)計(jì)尺寸制作，施工現(xiàn)場(chǎng)安裝。底板、頂板底層鋼筋安裝時(shí)，將墊塊直接安放于鋼筋下部的墊層混凝土面上；側(cè)墻墊塊安裝時(shí)，將扎絲通過(guò)墊塊側(cè)面的預(yù)留孔與鋼筋進(jìn)行綁扎、牢固，必要時(shí)置于卡筋槽內(nèi)和模板夾持即可。砂漿墊塊安裝間排距為1 m×1 m，見(jiàn)圖8、圖9。

圖8 機(jī)制墊塊安裝圖

圖9 機(jī)制墊塊安裝圖

3 結(jié)論及建議

（1）傳統(tǒng)的對(duì)拉對(duì)撐鋼筋采用人工電弧焊在內(nèi)撐桿兩端點(diǎn)焊鋼筋擋塊，施工誤差大，難以保證墻體砼的結(jié)構(gòu)尺寸。而錐體螺母組件為標(biāo)準(zhǔn)件，由市場(chǎng)批量生產(chǎn)供應(yīng)，產(chǎn)品及現(xiàn)場(chǎng)安裝精度高，更能有效保證混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸，提高混凝土的施工質(zhì)量。

（2）傳統(tǒng)采用的對(duì)拉鋼筋脫模后，常常出現(xiàn)因人工鑿除砼形成不規(guī)則凹槽、電弧焊熔斷處外露砼鋼筋頭等現(xiàn)象。而采用錐體螺母工藝，砼墻表面形成規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)的錐形孔，使用與母體混凝土顏色相近的丙乳砂漿對(duì)錐體孔修補(bǔ)后，使砼表面顏色均一、美觀。

（3）錐體螺母緊固件為成型標(biāo)準(zhǔn)化套件，現(xiàn)場(chǎng)人工組裝簡(jiǎn)單快捷，與傳統(tǒng)對(duì)拉對(duì)撐鋼筋固定模板方法比較，不需提前加工螺紋和焊接拉桿等，且不用對(duì)傳統(tǒng)工藝中形成的拉桿鋼筋周邊砼表面鑿槽進(jìn)行鋼筋拉桿端頭電弧焊切割。

（4）機(jī)制砂漿墊塊按設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)加工制作，不僅質(zhì)量高，在形體上與鋼筋支墊的匹配度也更好，有效地提高了鋼筋保護(hù)層厚度的控制精度。