浅析提高止水螺杆施工质量的措施

(山东水利建设集团有限公司，山东 济宁 272021)

1 引 言

止水螺杆常用于地下或水位以下具有防水要求的混凝土工程中，起到固定模板，控制混凝土浇筑厚度，承受混凝土侧压力等作用。倘若止水螺杆施工达不到质量标准，将会导致混凝土结构变形和螺杆处渗漏，后期处理困难。对类似工程调研发现，当前止水螺杆施工过程中普遍存在着一些质量通病，如止水螺杆端部外露，封堵材料嵌填不密实、黏结不牢固、有裂缝，安装位置不准确，固定不牢固等问题。本文结合莒南县沭河雨洪资源调配泵站工程实例，研究分析传统止水螺杆施工中存在的问题，制定提高止水螺杆施工质量的措施，以达到提质增效的目的。

2 传统止水螺杆施工工艺弊端

当前工程上广泛采用的传统一段式止水螺杆，主要由螺杆、止水片、定位片等组成。根据墙体高度和厚度要求，螺杆直径12～18mm，常按300～500mm间距布设。

混凝土模板拆除后，螺杆中间段留在墙体内，墙面两侧外露螺杆，导致墙体后期处理难度大，费工耗时。外露的螺杆需进行切割处理，切头深度应在混凝土墙面凹进约2cm左右，施工控制难度较大，材料浪费相对较多。若切割深度较浅，螺杆端部封堵不严，外露螺杆易与环境中的水、氧气等起物理化学反应，导致封堵处出现封堵材料脱落、拉杆锈蚀现象，见图1。

2.1 施工工艺复杂，弃料多

施工前先在拼好的模板上按设计纵横向间距弹线，打螺杆眼。然后先支一侧模板，从另一侧安放螺杆，把螺杆水平固定在钢筋上，再支另一侧模。模板外侧分别安装竖向木楞、横向钢管，两端用蝴蝶形锁扣固定。

该型止水螺杆为一次性耗材，不能重复周转。拆模后两侧外露螺杆需全部切除废弃，单侧切割长度在20～25cm之间，故材料浪费严重。

2.2 螺杆端部切割深度难以控制

浇筑混凝土达到拆模强度时松动螺杆的内外螺帽，强度达100%后切割螺杆两端。切割时易造成螺杆松动，对混凝土墙体的防渗效果产生影响。切割螺杆前用钢钎把止水螺杆两端的密封塑料圈及周围的混凝土凿除，凿除和切割时噪声和粉尘污染大。人工凿除时，螺栓眼深度和外形尺寸不易操控、误差大，造成螺杆两侧端部切割深浅不一。切割深度过浅，螺杆外露后期封堵不严；过深，破坏墙体的整体性，封堵砂浆用量增加，造成材料浪费。

2.3 螺栓眼封堵质量效果差

止水螺杆施工后期需对螺杆切割后形成的螺栓眼进行封堵，用防锈漆将螺杆两端刷两遍；浇水湿润，刷两遍水泥浆；再用干硬性水泥聚合物防水砂浆修补螺栓眼两遍，压实抹平。由于传统止水螺杆施工工艺限制，密封砂浆厚度不均，对密封材料的拌制及密封工艺要求较高。如施工方法不当，极易造成止水螺杆处出现裂缝、新旧混凝土色差大，影响防水质量及观感效果，出现渗漏。

3 新型三段式止水螺杆的结构、工艺及质量控制

3.1 新型三段式止水螺杆的结构及优点

新型三段式止水螺杆结构为组合式，由内杆、止水片、外杆、锥体螺母、山型卡、螺帽等组成，具体结构部件见图2。内杆作为耗材锚在墙体内起到后期止水及防水的作用，而外杆与山型卡为周转件，通过内外杆的连接形成组合式止水螺杆。

新型三段式螺杆可以保证混凝土结构墙体尺寸定位准确，拆卸方便，无须切割，非常便利。外杆拆除后成型模板可以大面积取下，减少模板损耗。拆卸后的两段螺杆(即周转螺杆)可以重复利用，使用完毕后厂家可回收，节约施工成本。

3.2 新型三段式止水螺杆的制作与安装

3.2.1 止水螺杆制作

选择具有资质的生产厂家之后，根据墙体厚度、高度选择直径适合的三段式止水螺杆，通常情况5m以下的混凝土墙体采用φ12的三段式止水螺杆，螺杆间距为300～500mm。

止水螺杆长度根据墙体厚度确定，内杆长度=墙体厚度-锥形螺母(通常2cm)-螺套长度1/2(通常3cm)。例如：墙体厚度50cm，则内杆长度应该是50-(2+1.5)×2=43cm。外杆长度一般是23cm。材料进场后，由施工单位与监理单位共同对止水螺杆质量、规格型号进行联合验收，检查产品合格证，并做好书面记录。

3.2.2 施工安装工艺及质量控制

3.2.2.1 工艺流程

a.根据模板施工专项方案所计算的纵、横向螺杆布置弹线，在模板上用电钻打孔，孔口大小稍大于螺杆直径大小即可。

b.通过锥体螺母，将内外杆连接形成一段式止水螺杆。

c.先安装好一侧模板，在另一侧将组装好的内外杆插入孔内，再安装另一侧模板。

d.将山型卡拧入外杆后，水平钢管穿进方木与山型卡之间。

e.拧紧三段式止水螺杆各连接部件，对模板进行加固，如图3所示。

3.2.2.2 质量控制要点

a.应注意螺丝是否损坏，确保中间螺杆的丝牙与连接螺杆的契合度，避免出现滑丝，造成混凝土浇筑时胀模。

b.止水螺杆螺母拧紧牢固，混凝土浇筑时减少对止水螺杆的碰撞。

c.外螺杆拆除后妥善保管，及时刷油处理，便于后期周转使用。

3.2.2.3 质量控制标准

止水螺杆施工质量标准参考《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2008)的第四章。

3.3 端头锥形槽封堵

3.3.1 防水砂浆配合比的选择

三段式止水螺杆锥形螺母拆除后，两侧端部形成锥形槽。为提高端头锥形槽的密封质量，按照规范要求在施工现场进行封堵防水砂浆配合比拌制试验，最终确定防水砂浆采用42.5级普通硅酸盐水泥、砂、水，按照1∶2∶0.6的比例，掺入适量的环氧树脂、膨胀剂、防水剂、防锈剂进行拌制。

3.3.2 封堵施工工艺要求

a.拆除锥体螺母，如图4所示。

b.清理孔内杂物，周边洒水湿润。

c.防水砂浆拌制：采用42.5级普通硅酸盐水泥、砂、水，按照1∶2∶0.6的配合比，掺入适量的环氧树脂(或801胶)、膨胀剂、防水剂、防锈剂拌制密封材料。

d.锥形槽内用防水砂浆填实，与墙面齐平，抹平压实2～3遍，养护7天。

e.修补分两至三层，每层厚度为6～8mm。清水混凝土最后一遍的修补颜色应尽量与混凝土墙面颜色相近。

图4 墙面锥形槽分布及槽孔细部图

3.4 防水附加层

在墙体迎水面一侧施工螺杆位置铺设防水附加层，该层为厚度不小于1mm的聚氨酯防水涂膜，附加层范围100mm×100mm。回填土时注意不能破坏附加层。

4 工程应用及效果

4.1 工程概况

莒南县沭河雨洪资源调配工程自沭河朱家庄橡胶坝引水闸引取沭河水，沿沭河支渠自流至鲁沟河，新建鲁沟泵站提水，利用压力管道，在沭河雨洪资源较充足时输水至石泉湖水库东库进行充库。同时自石泉湖水库东库放水洞新敷设一根管道，使鸡龙河上游和鲁沟泵站—石泉湖水库段输水管道相连通，并输水至碥山隧洞入口，通过碥山隧洞输水至相邸水库，以联通下游用户。

莒南县沭河雨洪资源调配泵站工程位于临沂市莒南县鲁沟河设计桩号 6+500处，工程主要包括主厂房、副厂房、进水池、引水闸及管理设施等。主厂房内安装卧式离心泵5台，机组一字型排列，最大引水流量6m3/s，最小引水流量3m3/s。泵站设计洪水位83.10m，校核洪水位83.60m。

4.2 施工质量

莒南县沭河雨洪资源调配泵站工程，选用φ14新型三段式止水螺杆，通过改进施工工艺，彻底解决了止水螺杆端部外露的问题；调整防水砂浆配合比后，施工后墙体平整光滑，封堵材料嵌填密实、无裂缝，锥形槽孔处无渗漏、无窨潮，内部施工质量满足设计要求，见图5。工程竣工后墙体分部工程质量验收评定等级优良，防水施工质量得到显著提升。

4.3 经济效益

该泵站工程采取新型三段式止水螺杆，减少了材料的损耗量，提高了施工效率，从而节省了施工时间及成本。经济效益简要分析如下：

a.人工费：本工程共使用止水螺杆7028根，采用传统螺杆切割处理约需35个工日，改用新型三段式后拆除外杆需16工日，每工日按150元计算，可节约人工费2800元。

图5 止水螺杆锥形槽封堵效果

b.材料费：本工程使用止水螺杆数7028根，单个三段式止水螺杆比传统一段式止水螺杆节省成本1.5元，可节约材料费10542元。

人工费和材料费合计共节约成本13392元。

在莒南县沭河雨洪资源调配泵站工程中，通过改进优化新型三段式止水螺杆的施工工艺并采取相应质量控制措施，不仅提高了止水螺杆的施工质量，加快了施工进度，而且取得了一定的经济效益，封堵效果得到建设单位、监理单位的一致好评,为工程提早完工提供了有力保障。

5 结 语

在有防水要求的工程中采用新型三段式止水螺杆，施工简便，省工、省料，无污染，工程质量与传统旧螺杆相比明显提高，尤其是外杆拆卸后可周转使用，满足了节能环保、绿色施工的要求。由于不同厂家生产的三段式止水螺杆的材质和工艺存在差异，锥体螺母、螺帽滑丝易引起墙体的爆模、爆浆等事故，使用前应注意加强检验和拉力检测。当前在国家和社会大力倡导节能环保的形势下，该工艺在工程施工中将会有广阔的应用前景。