水工建筑物對銷螺栓孔處理效果的研究

朱 武 謝 闖 吳 波

（1.泗洪縣水利工程處，江蘇 宿遷 223900；2.宿遷市水務(wù)勘測設(shè)計研究院有限公司，江蘇 宿遷 223800）

1 概述

水工建筑物在進行側(cè)墻混凝土澆筑前，都需進行立模，一般利用Ф12 或者Ф14 的螺紋鋼，制成對銷螺栓用來夾撐兩側(cè)模板，再用墊片和螺母按結(jié)構(gòu)尺寸擰緊成型。當混凝土澆筑完畢進行拆模時，會留下大量的對銷螺栓孔。根據(jù)結(jié)構(gòu)支撐需要，一般每平方米留有9 個螺栓孔，均需要進行處理。施工中經(jīng)常會遇到因處理方法不當造成回填土后在滲透壓水的作用下孔口形成窨、滲水的問題，尤其長年在窨水或滴水影響下，孔口周圍會受到嚴重破壞，孔內(nèi)冒出呈乳白色的鈣化物和氧化鐵物質(zhì)形成的銹水，說明孔口墻身范圍段的混凝土已經(jīng)受到腐蝕而碳化，鋼筋也已銹蝕。這種現(xiàn)象的存在造成建筑物帶“病”運行，會嚴重影響到建筑物整體的使用壽命。因此，如何正確處理好遺留下的對銷螺栓孔，從某種意義上講是非常重要的，其直接關(guān)系到建筑物的使用安全，應引起同行的足夠重視。

2 現(xiàn)行的工藝和問題

2.1 現(xiàn)行的處理工藝

目前，對銷螺栓孔一般按正常要求進行處理的方法是，先切割螺栓后鑿開孔口，用普通水泥砂漿抹平，再用兩氈一油熱敷（貼）于處理后的孔口，隨即進行墻后土方回填。此種方法在水利建設(shè)項目上沿用了多年，效果均不理想，經(jīng)常會出現(xiàn)孔口處理不到位的問題，不利于建筑物的安全使用，存在的弊端也較多。

2.2 出現(xiàn)的主要問題

通過上述方法處理孔口，在土方回填后，往往都易出現(xiàn)沿孔口窨、滲水問題。

（1）2000年入海水道試挖段中，十四中溝穿堤涵洞為3.5 m×5.2 m×2.0 m 箱式涵洞，水流Q=41 m3/s，混凝土澆筑拆模后遺留下233 個Ф14對銷螺栓孔。施工人員將孔口遺留的螺栓僅切割至墻身平面，對孔口略加處理就用1∶2 砂漿進行封堵，再將兩氈一油熱敷（貼）于孔口，隨即進行了土方回填，在很短的時間內(nèi)就出現(xiàn)墻身的窨滲水，且越來越嚴重。

（2）上述情況不僅在涵閘的施工中存在，在泵站施工中，尤其是泵室墻的施工中也較為普遍。2013年泗陽縣淮泗河治理項目中有8 座泵站，將泵室墻對銷螺栓切割后采用了上述方法處理，同樣8 座泵站室墻均出現(xiàn)了窨、滲水問題，雖然都進行了返工，但不僅浪費了人力和物力，也對施工質(zhì)量造成了不良影響。

3 問題的分析

在施工過程中，針對出現(xiàn)的問題通過現(xiàn)場剖析，認為其主要原因有以下幾方面：

3.1 與施工人員素質(zhì)有關(guān)

施工人員思想上不夠重視，總認為孔口處理是個小問題，不涉及到建筑物的整體安全，也不會影響建筑物的整體質(zhì)量，施工時敷衍了事，未能完全按照規(guī)程進行操作，這是導致問題出現(xiàn)的原因之一。

3.2 與處理工藝本身存在的缺陷有關(guān)

對對銷螺栓僅沿墻身平面進行切割，在距螺栓處2 cm 左右的孔口周圍進行水泥砂漿封堵，無法起到防止承壓水滲入的作用。由于螺栓切割未到位，僅在墻身表面做切割，在承壓水的作用下，滲水會吸附在螺栓周圍，通過混凝土和鋼筋之間形成的縫隙導入，切割后的螺栓仍留置在墻身表面（有的切割面仍高于墻身的平面），正好成為滲水的導管。墻后的積水在滲透力的作用下，順著螺栓與混凝土之間的縫隙而下，便形成了滲水的通道。再加上長年氣候變化，凍融的應力作用過程交替，將造成孔口逐步增大，孔口間的窨水和滲水愈來愈嚴重，勢必加速混凝土的腐蝕和鋼筋結(jié)構(gòu)的破壞。

3.3 與孔口填充材料性能及其引起的收縮有關(guān)

通常采用普通水泥砂漿對孔口進行抹平處理，出于工序的安排，一般均在墻身混凝土澆筑完成28 d 后再進行孔口的處理，因此該階段墻身混凝土已達到了自身強度，水化程度逐漸減弱，而填充孔口采用的水泥砂漿，自身會形成收縮，甚至會有脫落情況的發(fā)生，因而孔口混凝土與砂漿之間不能形成無縫銜接，極易形成縫隙。在一定的時間內(nèi)，砂漿的收縮力越大，產(chǎn)生的縫隙也就越大，從而出現(xiàn)了滲積水通過縫隙溢出的情況。

3.4 與其他因素有關(guān)

孔口外采用兩氈一油熱敷（貼）處理往往效果不理想，原設(shè)計本意是想通過瀝青膏對修補后的孔口進行保護，以起到隔絕滲水浸入的作用，但實踐證明其作用不大，不能完全阻隔滲積水的滲入。針對以上出現(xiàn)的問題，在現(xiàn)場返工過程中發(fā)現(xiàn)有80%的敷貼隨著土方返工和開挖而脫落，這充分說明兩氈一油熱敷（貼）處理方法效果不佳。

4 修補的模式

4.1 主要解決的問題

通過分析可知，一是螺栓的切割長度問題，這是解決形成滲水導管的關(guān)鍵；二是砂漿與前期混凝土無縫銜接的問題，可以通過砂漿加膨脹外加劑的工藝來解決。這兩方面解決好了，就可從根本上解決對銷螺栓孔中不應該出現(xiàn)的問題，從而確?？卓谔幚淼男Ч?，滿足工程使用的要求。

4.2 處理工藝的可行性

處理模式可采用市政工程建設(shè)同類項目中對銷螺栓孔的處理工藝，這樣可以彌補修補中存在的弊端。水利工程建設(shè)項目中，地下滲水主要來源于承壓水的作用，一般承壓水頭都在4 m 左右，而市政工程建設(shè)中污水處理廠生化池的施工，承受的是單向水壓力，承壓水頭達到6 m 左右，因此，將生化池對銷螺栓孔的處理工藝應用于水利行業(yè)工程建設(shè)中同類孔口的處理上，從技術(shù)上、安全上均可行。

4.3 具體的處理工藝

（1）孔口開鑿要求。首先沿螺栓周圍即墻身的表面鑿成孔口呈直徑不少于8 cm 圓形、斷面呈梯形的嵌槽，鑿深一般為6 cm 左右，槽底寬5 cm，鑿開的嵌槽輪廓線要求形成凹凸式即毛邊，以有利于墻身混凝土與填充料充分粘結(jié)。具體的開鑿嵌槽尺寸見圖1。

圖1 嵌槽示意圖

（2）明確螺栓切割長度。螺栓僅沿混凝土平面切除，有的甚至高出混凝土平面，是誘發(fā)導管問題的根源，從結(jié)構(gòu)上講，螺栓應切于墻身段保護層以下，切深并無意義，切短了則會誘發(fā)導水，因此，螺栓切割確定在混凝土表面向內(nèi)5～6 cm 深度較適宜。在嵌槽開鑿成型、螺栓切割后，要對孔口內(nèi)進行一次清洗和濕潤。

（3）填充材料配置。填充材料可采用膨脹劑與水泥砂漿共同配制成M30 的膨脹水泥砂漿，其配合比為：水泥∶砂∶外加劑∶水=1 ∶2.7 ∶0.018 ∶0.3；拌制成的填充材料應盡可能減少水的用量，拌制的砂漿不能呈流動狀，須呈干濕狀；要對將干濕狀填充材料采取擊搗和抹平相結(jié)合的方式進行填充，也可用粗鋼筋對填充料進行扦搗，以確保水泥漿液逸出時，砂漿和被鑿開的嵌槽內(nèi)凹凸狀四周能得到有機結(jié)合，使膨脹砂漿在水化作用下又起到粘合劑的作用，從而達到與老混凝土形成無縫銜接的效果。

（4）養(yǎng)護。處理完畢后要進行適當?shù)酿B(yǎng)護，確保砂漿表面不形成脫水、裂縫。

（5）墻后涂刷。當封堵層表面干硬有足夠的強度后，再對墻后孔口周圍采用現(xiàn)場熬制的瀝青涂刷2～3 遍，外部取消兩氈一油熱敷。

（6）墻后回填。注重回填土的壓實，要求分批、分層進行夯實，并按照設(shè)計要求有效控制壓實度，原則上墻后的回填時間一般控制在孔口處理兩天后進行。

5 效果分析

通過對2000年入海水道試挖段十四中溝穿堤涵洞以及泗陽2013年淮泗河治理工程中對銷螺栓孔返工處理的分析，其主要內(nèi)容為：重新解決螺栓的切割長度，填充料按照M30水泥砂漿并加膨脹劑配置方法進行，再按照工序進行施工，便達到了良好的效果。穿堤涵洞施工后已經(jīng)過14年的運行，到目前為止未出現(xiàn)因孔口處理不當而誘發(fā)的問題；淮泗河治理工程的8 座泵站經(jīng)修補后也使原有的孔口滲水滴水問題得到了解決，并在2014年6月份后投入了正常的抽排水運行，至今未發(fā)現(xiàn)任何窨水和滲水問題?？傊?，通過對兩處修補的現(xiàn)場檢查，孔口均無滲漏現(xiàn)象，膨脹水泥砂漿表面硬而光滑，運行情況良好。因此，以上孔口的處理工藝，效果是顯著的，技術(shù)是可行的。

6 結(jié)語

通過以上對銷螺栓孔處理工藝的介紹，結(jié)合以往的施工方法進行比較，新的處理工藝值得推廣，其方法簡單可行、經(jīng)濟實惠，在原有的施工方法上稍作改變，并無需增加資金投入，今后在同類問題的處理上應加以借鑒。同時，也可為今后修補對銷螺栓孔的設(shè)計提供參考，尤其在切割螺栓的長度、開鑿孔口尺寸及形狀、填充材料所需要求等方面，有助于今后使對銷螺栓孔處理達到更加完美的效果，確保所建項目無瑕疵，促進工程質(zhì)量提高。