水工建筑物对销螺栓孔处理效果的研究

朱 武 谢 闯 吴 波

（1.泗洪县水利工程处，江苏 宿迁 223900；2.宿迁市水务勘测设计研究院有限公司，江苏 宿迁 223800）

1 概述

水工建筑物在进行侧墙混凝土浇筑前，都需进行立模，一般利用Ф12 或者Ф14 的螺纹钢，制成对销螺栓用来夹撑两侧模板，再用垫片和螺母按结构尺寸拧紧成型。当混凝土浇筑完毕进行拆模时，会留下大量的对销螺栓孔。根据结构支撑需要，一般每平方米留有9 个螺栓孔，均需要进行处理。施工中经常会遇到因处理方法不当造成回填土后在渗透压水的作用下孔口形成窨、渗水的问题，尤其长年在窨水或滴水影响下，孔口周围会受到严重破坏，孔内冒出呈乳白色的钙化物和氧化铁物质形成的锈水，说明孔口墙身范围段的混凝土已经受到腐蚀而碳化，钢筋也已锈蚀。这种现象的存在造成建筑物带“病”运行，会严重影响到建筑物整体的使用寿命。因此，如何正确处理好遗留下的对销螺栓孔，从某种意义上讲是非常重要的，其直接关系到建筑物的使用安全，应引起同行的足够重视。

2 现行的工艺和问题

2.1 现行的处理工艺

目前，对销螺栓孔一般按正常要求进行处理的方法是，先切割螺栓后凿开孔口，用普通水泥砂浆抹平，再用两毡一油热敷（贴）于处理后的孔口，随即进行墙后土方回填。此种方法在水利建设项目上沿用了多年，效果均不理想，经常会出现孔口处理不到位的问题，不利于建筑物的安全使用，存在的弊端也较多。

2.2 出现的主要问题

通过上述方法处理孔口，在土方回填后，往往都易出现沿孔口窨、渗水问题。

（1）2000年入海水道试挖段中，十四中沟穿堤涵洞为3.5 m×5.2 m×2.0 m 箱式涵洞，水流Q=41 m3/s，混凝土浇筑拆模后遗留下233 个Ф14对销螺栓孔。施工人员将孔口遗留的螺栓仅切割至墙身平面，对孔口略加处理就用1∶2 砂浆进行封堵，再将两毡一油热敷（贴）于孔口，随即进行了土方回填，在很短的时间内就出现墙身的窨渗水，且越来越严重。

（2）上述情况不仅在涵闸的施工中存在，在泵站施工中，尤其是泵室墙的施工中也较为普遍。2013年泗阳县淮泗河治理项目中有8 座泵站，将泵室墙对销螺栓切割后采用了上述方法处理，同样8 座泵站室墙均出现了窨、渗水问题，虽然都进行了返工，但不仅浪费了人力和物力，也对施工质量造成了不良影响。

3 问题的分析

在施工过程中，针对出现的问题通过现场剖析，认为其主要原因有以下几方面：

3.1 与施工人员素质有关

施工人员思想上不够重视，总认为孔口处理是个小问题，不涉及到建筑物的整体安全，也不会影响建筑物的整体质量，施工时敷衍了事，未能完全按照规程进行操作，这是导致问题出现的原因之一。

3.2 与处理工艺本身存在的缺陷有关

对对销螺栓仅沿墙身平面进行切割，在距螺栓处2 cm 左右的孔口周围进行水泥砂浆封堵，无法起到防止承压水渗入的作用。由于螺栓切割未到位，仅在墙身表面做切割，在承压水的作用下，渗水会吸附在螺栓周围，通过混凝土和钢筋之间形成的缝隙导入，切割后的螺栓仍留置在墙身表面（有的切割面仍高于墙身的平面），正好成为渗水的导管。墙后的积水在渗透力的作用下，顺着螺栓与混凝土之间的缝隙而下，便形成了渗水的通道。再加上长年气候变化，冻融的应力作用过程交替，将造成孔口逐步增大，孔口间的窨水和渗水愈来愈严重，势必加速混凝土的腐蚀和钢筋结构的破坏。

3.3 与孔口填充材料性能及其引起的收缩有关

通常采用普通水泥砂浆对孔口进行抹平处理，出于工序的安排，一般均在墙身混凝土浇筑完成28 d 后再进行孔口的处理，因此该阶段墙身混凝土已达到了自身强度，水化程度逐渐减弱，而填充孔口采用的水泥砂浆，自身会形成收缩，甚至会有脱落情况的发生，因而孔口混凝土与砂浆之间不能形成无缝衔接，极易形成缝隙。在一定的时间内，砂浆的收缩力越大，产生的缝隙也就越大，从而出现了渗积水通过缝隙溢出的情况。

3.4 与其他因素有关

孔口外采用两毡一油热敷（贴）处理往往效果不理想，原设计本意是想通过沥青膏对修补后的孔口进行保护，以起到隔绝渗水浸入的作用，但实践证明其作用不大，不能完全阻隔渗积水的渗入。针对以上出现的问题，在现场返工过程中发现有80%的敷贴随着土方返工和开挖而脱落，这充分说明两毡一油热敷（贴）处理方法效果不佳。

4 修补的模式

4.1 主要解决的问题

通过分析可知，一是螺栓的切割长度问题，这是解决形成渗水导管的关键；二是砂浆与前期混凝土无缝衔接的问题，可以通过砂浆加膨胀外加剂的工艺来解决。这两方面解决好了，就可从根本上解决对销螺栓孔中不应该出现的问题，从而确保孔口处理的效果，满足工程使用的要求。

4.2 处理工艺的可行性

处理模式可采用市政工程建设同类项目中对销螺栓孔的处理工艺，这样可以弥补修补中存在的弊端。水利工程建设项目中，地下渗水主要来源于承压水的作用，一般承压水头都在4 m 左右，而市政工程建设中污水处理厂生化池的施工，承受的是单向水压力，承压水头达到6 m 左右，因此，将生化池对销螺栓孔的处理工艺应用于水利行业工程建设中同类孔口的处理上，从技术上、安全上均可行。

4.3 具体的处理工艺

（1）孔口开凿要求。首先沿螺栓周围即墙身的表面凿成孔口呈直径不少于8 cm 圆形、断面呈梯形的嵌槽，凿深一般为6 cm 左右，槽底宽5 cm，凿开的嵌槽轮廓线要求形成凹凸式即毛边，以有利于墙身混凝土与填充料充分粘结。具体的开凿嵌槽尺寸见图1。

图1 嵌槽示意图

（2）明确螺栓切割长度。螺栓仅沿混凝土平面切除，有的甚至高出混凝土平面，是诱发导管问题的根源，从结构上讲，螺栓应切于墙身段保护层以下，切深并无意义，切短了则会诱发导水，因此，螺栓切割确定在混凝土表面向内5～6 cm 深度较适宜。在嵌槽开凿成型、螺栓切割后，要对孔口内进行一次清洗和湿润。

（3）填充材料配置。填充材料可采用膨胀剂与水泥砂浆共同配制成M30 的膨胀水泥砂浆，其配合比为：水泥∶砂∶外加剂∶水=1 ∶2.7 ∶0.018 ∶0.3；拌制成的填充材料应尽可能减少水的用量，拌制的砂浆不能呈流动状，须呈干湿状；要对将干湿状填充材料采取击捣和抹平相结合的方式进行填充，也可用粗钢筋对填充料进行扦捣，以确保水泥浆液逸出时，砂浆和被凿开的嵌槽内凹凸状四周能得到有机结合，使膨胀砂浆在水化作用下又起到粘合剂的作用，从而达到与老混凝土形成无缝衔接的效果。

（4）养护。处理完毕后要进行适当的养护，确保砂浆表面不形成脱水、裂缝。

（5）墙后涂刷。当封堵层表面干硬有足够的强度后，再对墙后孔口周围采用现场熬制的沥青涂刷2～3 遍，外部取消两毡一油热敷。

（6）墙后回填。注重回填土的压实，要求分批、分层进行夯实，并按照设计要求有效控制压实度，原则上墙后的回填时间一般控制在孔口处理两天后进行。

5 效果分析

通过对2000年入海水道试挖段十四中沟穿堤涵洞以及泗阳2013年淮泗河治理工程中对销螺栓孔返工处理的分析，其主要内容为：重新解决螺栓的切割长度，填充料按照M30水泥砂浆并加膨胀剂配置方法进行，再按照工序进行施工，便达到了良好的效果。穿堤涵洞施工后已经过14年的运行，到目前为止未出现因孔口处理不当而诱发的问题；淮泗河治理工程的8 座泵站经修补后也使原有的孔口渗水滴水问题得到了解决，并在2014年6月份后投入了正常的抽排水运行，至今未发现任何窨水和渗水问题。总之，通过对两处修补的现场检查，孔口均无渗漏现象，膨胀水泥砂浆表面硬而光滑，运行情况良好。因此，以上孔口的处理工艺，效果是显著的，技术是可行的。

6 结语

通过以上对销螺栓孔处理工艺的介绍，结合以往的施工方法进行比较，新的处理工艺值得推广，其方法简单可行、经济实惠，在原有的施工方法上稍作改变，并无需增加资金投入，今后在同类问题的处理上应加以借鉴。同时，也可为今后修补对销螺栓孔的设计提供参考，尤其在切割螺栓的长度、开凿孔口尺寸及形状、填充材料所需要求等方面，有助于今后使对销螺栓孔处理达到更加完美的效果，确保所建项目无瑕疵，促进工程质量提高。