螺栓保護及頂模棍一體式裝置在現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體施工中的應用

劉百通，王學森

（中建一局集團第二建筑有限公司，北京 102600）

1 工程概況

某工程建設用地規(guī)模1.2萬m2，總建筑面積2.76萬m2，地上10層，地下3層。其中地上建筑面積1.85萬m2，地下建筑面積0.91萬m2。工程主體建筑由劇場及配套辦公建筑組成，西側(cè)裙房及東側(cè)主樓1～4層為劇場、演繹及配套房間，主樓5～10層為文化中心及配套辦公用房，地下1層為機房及餐廳，地下2～3層為車庫。

2 傳統(tǒng)鋼筋頂模棍

目前大多數(shù)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和純剪力墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)澆墻體施工中，通常采用木模板拼裝，然后進行混凝土澆筑。頂模棍在現(xiàn)澆混凝土墻體施工過程中起著十分重要的作用，能夠固定模板，并控制所要澆筑墻體的截面尺寸和保護層厚度。然而，傳統(tǒng)的頂模棍制作工藝復雜且浪費材料，費時費力，增加施工成本。

2.1 施工工藝

在模板安裝時，為控制混凝土墻體厚度及墻體保護層厚度，兩側(cè)木模板需用相應尺寸的鋼筋頂模棍支撐。為避免頂模棍直接焊接在墻柱主筋上，在墻柱的4個角各預埋1根短鋼筋，然后將與墻柱模板接觸的頂模棍端頭涂抹防銹漆，頂模棍直接焊接在預埋的短鋼筋上。

2.2 在墻體澆筑過程中存在的問題

1）頂模棍的制作需截取與墻厚相同長度的鋼筋，且必須保證斷面平整，加工過程費時費力。

2）用作頂模棍的短鋼筋易插入墻柱木模板內(nèi)，影響墻體截面尺寸，造成混凝土保護層厚度及截面尺寸偏差。

3）螺栓孔處易出現(xiàn)混凝土滲漏，固定模板用對拉螺栓會穿過木質(zhì)模板，對拉螺栓與模板之間不能緊密連接，在混凝土澆筑過程中可能造成漏漿。

4）拆模后頂模棍的兩側(cè)端頭露在混凝土墻體表面，在潮濕環(huán)境下易生銹，影響墻體結(jié)構(gòu)安全。

5）制作頂模棍需使用較多的短鋼筋，短鋼筋多用帶肋的直徑為12mm的HRB鋼筋，造成材料浪費，增加施工成本。

3 螺栓保護及頂模棍一體式裝置

針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，急需一種結(jié)構(gòu)可靠、成本低廉、操作方便、綠色環(huán)保且能代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋頂模棍的新型裝置。針對該問題，研發(fā)一種新型頂模棍裝置——螺栓保護及頂模棍一體式裝置，其在節(jié)約成本及保證工程質(zhì)量方面可起到很大的作用。螺栓保護及頂模棍一體式裝置是由傳統(tǒng)頂模棍衍生而來的新型裝置，將其應用到混凝土墻體澆筑過程中，可保證墻體截面尺寸并節(jié)約材料，能克服部分現(xiàn)有傳統(tǒng)頂模棍的不足。

3.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)造

螺栓保護及頂模棍一體式裝置是由PVC套管和2個定型螺栓保護帽組成，保護帽呈喇叭狀，細端直徑與PVC套管內(nèi)徑相當，可與PVC套管緊密連接（見圖1）。此裝置適用于所有非抗?jié)B混凝土墻體模板的安裝。以200mm厚混凝土墻體澆筑為例介紹此裝置，定型螺栓保護帽有效厚度為3mm，分別連接在PVC管兩端，PVC管與定型螺栓保護帽的組合長度為墻體的厚度，直徑比選用的螺栓直徑大4mm。

圖1 螺栓保護及頂模棍一體式裝置構(gòu)造

3.2 使用方法

3.2.1 安裝

1）將定型螺栓保護帽的細端放入切割好的PVC套管中，組成一體式裝置。

2）先固定一側(cè)模板，待鋼筋綁扎完成后，使用對拉螺栓加固手槍鉆每隔一定距離對模板鉆與螺栓直徑相當?shù)目祝ū荛_鋼筋位置）。

3）用對拉螺桿加固手槍鉆將對拉螺栓安裝在已固定好的一側(cè)模板上，并在模板后套上螺母，將一體式裝置套在對拉螺栓上。

4）安裝另一側(cè)模板，在相同位置打孔，將螺栓插入相應位置，套上螺母。

5）安裝木方，收緊螺母將2塊模板固定，2塊模板間距即為墻體厚度。

3.2.2 拆模

混凝土強度達到拆模強度后，松開螺栓螺母，拆掉木方，將螺栓直接從套管中取出，定型螺栓保護帽也可用工具剔鑿后循環(huán)使用，澆筑完成后的螺栓孔采用砂漿灌實抹平。

3.3 優(yōu)點

1）螺栓保護及頂模棍一體式裝置的使用可明顯加快施工進度。

2）套管在模板安裝時不會變形，可準確保障墻體厚度。

3）螺栓保護帽的應用避免傳統(tǒng)做法中螺栓孔位置漏漿的問題。

4）此裝置的螺栓和螺栓保護帽可重復使用，節(jié)約施工成本。

4 施工效果對比及效益分析

螺栓保護及頂模棍一體式裝置在混凝土墻體施工中的應用，能夠在很大程度上彌補傳統(tǒng)鋼筋頂模棍中的不足。采用此一體式裝置施工，不僅能有效保證墻體截面尺寸，而且能有效節(jié)約混凝土墻體澆筑過程中的成本投入，并提高混凝土的施工效率和施工質(zhì)量。

4.1 施工進度與質(zhì)量

1）螺栓保護及頂模棍一體式裝置無需切割鋼筋，無需鋼筋焊接綁扎，只需間隔一定距離放置1根對拉螺栓，用螺栓固定即可很好地控制混凝土墻體厚度，施工簡便，加快模板搭設速度。

2）螺栓保護及頂模棍一體式裝置與模板接觸面積較大，且PVC套管強度也很大，在收緊法蘭螺母后，將模板壓緊，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)頂模棍模板安裝時用力過大導致變形或插入模板的現(xiàn)象，既能更好地保證墻體截面尺寸及保護層厚度，又可保護模板，延長模板使用壽命。

3）在施工過程中，傳統(tǒng)頂模棍中對拉螺栓的孔洞密封效果差，留下漏漿隱患，影響混凝土墻體強度。而螺栓保護及頂模棍一體式裝置中的螺栓通過套管固定，套筒端部的螺栓保護帽與模板緊密接觸，保護帽的形狀設計可避免漏漿現(xiàn)象。

4）傳統(tǒng)頂模棍施工繁瑣，還需要刷防銹漆防止銹蝕，如涂刷不完整給裝修施工造成困難，浪費材料，且螺栓保護需要單獨使用PVC套管。而螺栓保護和頂模棍一體式裝置在代替?zhèn)鹘y(tǒng)頂模棍的同時保護螺栓，發(fā)揮雙重作用。

4.2 節(jié)約成本

1）除PVC套管留在結(jié)構(gòu)墻體中不可循環(huán)使用外，其他組件均可重復使用，且使用壽命較長，能節(jié)省材料，保證物盡其用。

2）相較同等長度的短鋼筋，滿足墻體厚度要求的PVC套管易制作且價格便宜，省去鋼筋焊接環(huán)節(jié)，節(jié)省人力，節(jié)約成本。

3）所使用的一體式裝置中的螺栓保護帽與模板接觸緊密，避免傳統(tǒng)頂模棍鋼筋端部對模板的損壞，螺栓保護帽將螺栓孔完全蓋住，避免漏漿浸泡模板，保護模板最容易損壞的鉆孔位置，可提高模板使用壽命20%以上。

4.3 綠色環(huán)保

1）所使用的PVC材料均為綠色環(huán)保材料，現(xiàn)場所需要的套管均由無齒鋸切割而成，截取過程中不會對環(huán)境造成污染；另外，螺栓保護帽直接由廠家提供成品，無需現(xiàn)場加工。

2）此一體式裝置的安裝固定過程中不需焊接，減少焊接過程中產(chǎn)生的有害氣體對空氣的污染。

3）大多數(shù)材料可循環(huán)使用，符合節(jié)能減排要求。

5 結(jié)語

成本控制對于任何一個工程來說都是至關重要的，能夠用低成本得到高質(zhì)量建筑的施工工藝一直是施工企業(yè)追求的目標，也是一代代建設者奮斗的方向。此一體式裝置就是隨時代應運而生的裝置，通過與傳統(tǒng)頂模棍的對比可看出，螺栓保護及頂模棍一體式裝置是一種低成本高收益的裝置，其在混凝土墻體的澆筑過程中能夠更好地發(fā)揮頂模棍的作用，既創(chuàng)造了較好的工作效益，節(jié)約材料，減少人工投入，又對工期的保證和工程質(zhì)量保證起到較為重大的作用，是傳統(tǒng)頂模棍的良好替代材料。