拆卸式止水对拉螺杆在地铁车站工程中的应用

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研究目的：针对目前地下工程施工中的侧墙模板对拉螺杆防水处理困难及成本过高问题，结合沈阳某地铁车站工程，通过对侧墙模板传统对拉螺杆进行改进设计与应用，以期提升地下结构侧墙模板对拉螺杆体系的防水效果、节约资源及降低施工成本。

研究结论：沈阳某地铁车站工程通过对传统的对拉螺杆进行改进，利用现有成熟技术及材料资源对传统对拉螺杆进行组合设计，经实际应用可有效解决侧墙模板对拉螺杆体系防水问题，简化现场施工工艺，提升施工效率，节约资源及降低施工成本。

关键词：地下工程 侧墙结构 止水对拉螺杆

中图分类号： TV554 文献标识码： A

1前言

随着我国经济建设的大步提速城市地下工程项目也日益增多，地下工程施工技术也在飞速发展，大宗技术日益成熟，而在实际施工中的细部施工技术往往不被重视，但其带来的质量问题却屡见不鲜，造成的资源浪费也可见一斑，如地下结构侧墙施工中的模板对拉问题，传统的模板对拉方式有很多，如套管对拉螺杆、钢筋加止水钢板对拉螺杆、钢筋加止水胶对拉螺杆等，大多数方法都不同程度的存在防水效果差、表观处置困难、制作成本高等缺陷。笔者从事多年的地下工程施工，作为工程技术人员，在地下工程领域有所研究，本文结合沈阳某地铁车站工程就结构侧墙施工中的模板对拉问题进行研究，通过对传统使用的各类模板对拉方式的作用效果、施工效率、制作成本进行研究分析，并进行改进，取得了些许成果，值得进一步应用和推广。

2工况分析

沈阳某地铁车站工程为双层箱形框架结构，标准段宽度38m，长300m，侧墙结构厚700mm，地下一层净高为5100mm，地下二层为6100mm，基坑采用放坡开挖施工，结构外侧场地受其他工程的影响，侧墙结构施工时无条件设置可靠支架进行无对拉模板施工，需采用对拉方式进行模板固定，该工程对拉螺杆数量约需45000个。

3技术特点

3.1采用拆卸式止水对拉螺杆，可有效提高防水效果，精确控制结构尺寸及表面平整度。

3.2 制作简单，可委托管件加工厂家进行批量生产；现场施工操作方便，施工工艺简单，可有效提升现场生产效率，加快施工进度，有较好的适用性。

3.3 两端螺杆可重复利用，可有效节约资源，节能环保，降低成本。另外，由于其连接丝杆可较模板先行拆除，大大降低模板的损坏率。

4工艺原理

拆卸式止水对拉螺栓，将裁截好的遇水膨胀橡胶止水条放入无缝钢管内，利用挤压设备将钢管压扁达到管内不透水，同时在钢管外表采用遇水膨胀橡胶止水圈进行防水，两端车100mm内丝与螺杆连接，实现对拉与防水作用。施工时在两端设置锥形塑料垫防止挤坏模板，同时方便拆除后期表面修复。

5施工工艺流程及技术要点

5.1 施工工艺流程

5.1.1拆卸式止水对拉螺杆的制作工艺流程如图5.1-1。

图5.1-1 拆卸式止水对拉螺杆制作工艺流程图

5.1.2拆卸式止水对拉螺杆的施工工艺流程如图5.1-2。

图5.1-2 拆卸式止水对拉螺杆施工工艺流程图

5.2 拆卸式止水对拉螺杆加工工艺技术要点

5.2.1 拆卸式止水对拉螺杆的构造

拆卸式止水对拉螺杆主要由三部分组成，由中间杆（钢管）、管内止水条、管外止水圈、连接丝杆、锥形塑料垫及螺母组成。详见构造示意图5.2-1。

图5.2-1 拆卸式止水对拉螺杆构造示意图

现以沈阳某地铁车站工程为例，简要介绍拆卸式止水对拉螺杆各组成构件与材料选择：

中间拉杆：采用外径16mm、壁厚2mm的无缝钢管；

两端连接拉杆：采用直径14mm圆钢制作，长度300-400mm；

管内止水胶条及管外止水圈：采用防水性能较优的缓膨型遇水膨胀止水条；

锥形塑料垫：根据连接丝杆的型号在市场上购买型号配套的塑料锥形垫；

螺母：普通扇形螺母。

5.2.2 拆卸式止水对拉螺杆的制作

（1）型号确定：a、根据侧墙结构厚度确定中间杆（钢管）长度；b、根据计算侧压力确定钢管与连接螺杆的直径、丝扣长度及配件型号。

（2）加工方式：a、委外加工，优先选择具有相关设备的管件加工厂家进行加工，加工前必须进行详细的技术交底，并明确试验及验收程序；b、自完加工，首先根据需加工数量购置功率适宜、型号配套的挤压丝锥及车丝机，同时配置2-3名技术水平较好的机械钳工。

（3）制作：a、中间杆加工，加工时首先将止水胶条放入预设位置，采用挤压设备根据试验参数将钢管适度压扁，之后将所需丝扣宽度在钢管两端进行无切削丝扣挤压；连接丝杆加工，采用车丝机在连接丝杆两端分别车设与钢管牙扣及螺母牙扣相匹配的丝扣，丝扣长度根据计算结果确定，一般80-120mm。见图5.2-2。

图5.2-2 拆卸式止水对拉螺杆实物图片

5.3 拆卸式止水对拉螺杆施工操作技术要点

5.3.1对拉螺杆安装

在钢筋工程隐蔽验收合格后，首先根据验算结果的间距要求进行排放，自下而上安装模板，安装时尽量使内外侧模板对齐，以确保拉杆基本垂直于模板，并初步固定，待全部安装完成后统一进行调直、加固，直至符合设计及规范要求。安装时必须将锥形垫大头端贴向模板，以便后期清除。

5.3.2浇筑混凝土

混凝土浇筑与传统方式无异，但混凝土振捣要尽量避免直接接触螺杆，以免损坏止水圈。

5.3.3模板拆除

当混凝土强度达到规范要求进行模板拆除时，自上而下将外部螺母及模板肋梁拆除，然后采用牙钳将连接丝杆拧松并拆卸，以避免损坏模板。拆卸下来的连接丝杆及螺母应及时清理干净妥善保管，以便下次周转使用。

5.3.4封口

模板拆除后，采用自制钩形工具将锥形垫清除，并及时采用与墙体结构混凝土等强防水砂浆进行灌堵封口处理。

6施工注意事项

（1）施工前，要对操作人员进行全面的技术交底，进行专业操作技术培训，使操作工人能够熟练掌握操作技能，以确保施工安全及施工质量。

（2）螺杆材料的采购必须与结构主体采购履行同级别的采购及检验程序，不得降低标准，尤其是防水材料。

（3）在螺杆加工时，必须由熟练的车钳工进行作业，以确保加工质量及操作安全。

（4）首次加工或更换人员加工时必须进行试拼，试拼合格后方可批量生产，以避免参数不配套造成返工。

（5）螺杆中间杆与连接丝杆的直径、长度、丝扣长度及间距的确定，必须根据模板体系验算的合格参数进行确定，杜绝以经验盲目设定参数，给施工带来安全隐患或造成材料浪费。丝扣宽度应选用不小于3mm的宽缝牙距，以降低滑丝或损坏概率。

（6）在螺杆安装时，必须选用锥形垫，并将锥形塑料垫的大头端贴向模板面，否则将失去加垫意义，并造成后期无法拆除且损坏模板。

（7）安装时尽量使内外侧模板对齐，以确保拉杆基本垂直于模板，避免垂直度偏差过大影响受力效果及表观平整度。

（8）模板拆除时，外螺栓及模板肋梁拆除后，宜先将连接丝杆进行拧松拆除，可降低模板的损坏。连接丝杆拆除时，尽量避免重锤敲击，以免损坏丝扣，降低周转使用次数。

7效益分析

拆卸式止水对拉螺杆的应用，有效保证了外墙结构的防水质量、施工安全及外观质量，改善了传统止水对拉螺杆在现浇砼施工中诸多弊端，如：使用传统对拉螺杆，模板脱模难度大；对竹、木模板破损大；外露螺杆需使用气割割除；施工工序繁多、防水性能减弱。拆卸式止水对拉螺杆，两端外露螺杆部分可回收、循环使用，模板可大面积一次性脱模，工效提高10～20倍，简化了施工工序，减少施工成本，增强了结构抗渗能力，有效地保证了施工质量、进度。同时，也实现了增效、降本的经济效益，以沈阳某地铁车站工程为例，该工程标准段宽度38m，长300m，侧墙结构厚700mm，地下一层净高为5100mm，地下二层为6100mm，对拉杆数量约45000个，主要经济分析如下：

拆卸式止水对拉螺杆（直径14mm）：

无缝钢管（外径16mm、壁厚2mm）=0.66×0.691×45000×4=82091元；

连接丝杆（直径14mm圆钢）=0.3×1.21×45000/5×2×4=26136元；

管内止水条及管外止水圈（遇水膨胀止水条）： 45000×0.8=36000元；

锥形塑料垫=45000×2×0.1=9000元；

加工费=45000×2.0=90000元。

合计=82091+26136+36000+9000+90000=243227元

传统的钢筋防水对拉螺杆（直径14mm）：

螺杆（直径14mm圆钢）=1.3×1.21×45000×4=283140元；

止水钢板（2mm厚）=0.04×0.04×7.85×2×45000×4=4522元；

加工费=45000×2.5=112500元；

能源消耗=45000×0.5=22500元。

合计=283140+4522+112500+22500=422662元

综合节约钢材及费用：节约钢材45t，综合费用节约179435元。

8结语

在该地铁车站工程通过改进对拉螺杆的构造及实施应用，有效提升了施工效率，降低了资源消耗，节约了工程施工成本，通过后期运行观察，侧墙防水效果良好。该工艺的成功应用虽取得了良好经济与技术效果，但其加工制作时无切削钢管丝扣挤压环节的设备及操作工人仍然相对专业化，全面推广仍有较大的改进空间。

参考文献：

1.GB50299，地下铁道工程施工及验收规范[s]

2.黄兴安，市政工程质量通病防治手册，中国建筑工业出版社，1999

3.朱馥林，地下防水工程施工与验收手册，中国建筑工业出版社，2006

4.姚源道，隧道渗漏整治技术交流及学术讨论会[J];铁道标准设计;1980年03期