CN107246148A - 薄壁混凝土对拉螺丝止水结构及止水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，包括设置在薄壁混凝土对拉螺丝孔中的塑料波纹管；塑料波纹管前方的对拉螺丝孔设置为前扩孔段，塑料波纹管后方的对拉螺丝孔设置为后扩孔段，前扩孔段的末端设有遇水膨胀止水塞，前扩孔段、后扩孔段及塑料波纹管内均封堵灌浆料。本发明还公开了上述薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的施工方法，第一步骤，安装塑料波纹管套及对拉螺丝；第二步骤是浇筑和拆模；第三步骤是扩孔；第四步骤是安装遇水膨胀止水塞；第五步骤是填充灌浆料；第六步骤是如有地下水，在背水侧增加一遇水膨胀止水塞。薄壁混凝土对拉螺丝止水结构既具有较高的抗水压性能，也具有较高的结构严密性和耐久性，且便于施工。

Description

薄壁混凝土对拉螺丝止水结构及止水工艺

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及薄壁混凝土对拉螺丝止水结构及止水工艺。

背景技术

在混凝土工程施工中，两侧模板之间使用对拉螺栓（又称对拉螺杆或对拉螺丝）对墙体内、外侧模板进行拉结是常用的技术手段，对拉螺丝承受混凝土的侧压力和其他荷载，确保内外侧模板的刚度和稳定性能满足设计要求。

在薄壁混凝土工程中，目前建筑市场上对拉螺丝拉接模板工艺存在如下问题：对拉螺丝止水整套加工制作工艺质量要求高，安装困难，不易拆模；对于薄壁混凝土来说，混凝土壁薄，对拉螺丝短，渗径（渗径是指水的渗透路径）短，丝杆长期锈蚀后容易造成渗漏；由于混凝土壁薄，钢筋密，在浇筑振捣时易因过振造成对拉螺丝止水钢环及膨胀环破坏或因在对拉螺丝止水钢环处漏振，造成渗漏。

针对目前建筑市场上薄壁混凝土模板加固所采用的对拉螺丝的止水处理的方法进行了查新和分析，发现止水方法主要包括两大类：

第一类：对拉螺丝部分预埋在混凝土中，靠金属止水片及膨胀环止水。此类止水方法的优点是抗水压强度大（相比之下水压的升高不容易导致进一步渗漏，但不能解决原有渗漏）。缺点有：施工难度大、进度慢、施工成本高、耐久性差、易因结构原因产生渗漏等。

第二类：预埋塑料套管，对拉螺丝可以抽出周转，拉丝孔靠遇水膨胀止水腻子和膨胀砂浆止水。优点是对拉螺丝可周转使用，施工成本低；遇水膨胀腻子抗腐蚀，耐老化，耐久性好；安装方便；拆模周期短，可提高模板周转率和加快施工进度。缺点是抗水压强度小，易因水压造成渗漏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，既具有较高的抗水压渗漏性能，也具有较高的结构严密性和耐久性，且便于施工。

为实现上述目的，本发明的.薄壁混凝土对拉螺丝止水结构包括设置在薄壁混凝土对拉螺丝孔中的塑料波纹管；以迎水面为前向，塑料波纹管前方的对拉螺丝孔设置为前扩孔段，前扩孔段的直径大于塑料波纹管的直径且前扩孔段的后端部设有前大后小的前收缩孔段，前收缩孔段后端的直径与塑料波纹管外径相同并与塑料波纹管对应连通；

塑料波纹管后方的对拉螺丝孔设置为后扩孔段，后扩孔段的直径大于塑料波纹管的直径且后扩孔段的前端部设有前小后大的后收缩孔段；

前扩孔段的末端设有遇水膨胀止水塞，遇水膨胀止水塞与前扩孔段末端及其前收缩孔段相适配；遇水膨胀止水塞前方的前扩孔段内封堵有灌浆料，遇水膨胀止水塞后方的塑料波纹管内以及后扩孔段内均封堵有灌浆料。

遇水膨胀止水塞的前端直径与前扩孔段的内径相同，遇水膨胀止水塞的后端直径小于塑料波纹管的内径并伸入塑料波纹管。

所述遇水膨胀止水塞长20毫米，遇水膨胀止水塞后端直径为16毫米，遇水膨胀止水塞的中前部的直径为22毫米，前扩孔段和后扩孔段的内径均为22毫米，前扩孔段长100毫米，后扩孔段长20毫米。

本发明还公开了上述薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的施工工艺，依次按以下步骤进行：

第一步骤是在前后两侧模板之间穿入塑料波纹管和对拉螺丝；

先将对拉螺丝穿入硬质塑料波纹管，然后将塑料波纹管和对拉螺丝一起穿入前后两侧模板的模板孔内；塑料波纹管长度大于混凝土断面厚度20毫米；塑料波纹管的内径大于螺杆直径2－4毫米；

第二步骤是浇筑薄壁混凝土和拆模，

模板验收合格后，使用常规方法浇筑混凝土，养护至预定拆模强度后从塑料波纹管中抽出对拉螺丝，然后拆除前侧模板和后侧模板；

第三步骤是扩孔，在浇筑好的薄壁混凝土结构的迎水面即前端面使用手电钻对对拉螺丝孔进行扩孔，使对拉螺丝孔的孔径增大4毫米，并加工出前扩孔段及其前收缩孔段；

在浇筑好的薄壁混凝土的背水面使用手电钻对对拉螺丝孔进行扩孔，使对拉螺丝孔的孔径增大4毫米，并加工出后扩孔段及其后收缩孔段；

第四步骤是安装遇水膨胀止水塞；

操作人员检查利用遇水膨胀止水条制成的遇水膨胀止水塞的质量并检查前扩孔段及其前收缩孔段的质量，从迎水面将遇水膨胀止水塞用手锤和平头光圆钢筋打入前扩孔段及其前收缩孔段并塞紧，使遇水膨胀止水塞的后端部与前收缩孔段相贴合且遇水膨胀止水塞的后端进入塑料波纹管前端；平头光圆钢筋的直径小于前扩孔段的直径2毫米；

第五步骤是填充灌浆料；

加水拌合灌浆料，控制水灰比小于0.2，将灌浆料注入前扩孔段、后扩孔段及其后收缩孔段以及塑料波纹管，使用直径小于前扩孔段2毫米的平头光圆钢筋从前向后填塞、压实前扩孔段内的灌浆料，使用直径小于后扩孔段2毫米的平头光圆钢筋从后向前填塞、压实后扩孔段及其后收缩孔段以及塑料波纹管内的灌浆料，从前扩孔段前端和后扩孔段后端对灌浆料进行抹平，最后在前扩孔段前端和后扩孔段后端分别粘贴透明胶带进行养护。

第一步骤中的对拉螺丝的直径为12－14毫米，第一步骤中塑料波纹管向前伸入前侧模板10毫米并且向后伸入后侧模板10毫米；第一步骤中塑料波纹管的内径为16毫米且外径为18毫米；

第二步骤中的遇水膨胀止水塞长20毫米，遇水膨胀止水塞的后端直径为16毫米且前中前部直径为22毫米。

本发明具有如下的优点：

本发明的薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，抗水压性能可以达到0.1MPa以上，具有较高的结构严密性和耐久性，且便于施工。由于止水结构在原有浇筑薄壁混凝土的材料的基础上，仅增加了遇水膨胀止水塞和灌浆料，成本非常低。

本发明设置了前扩孔段，剔除前扩孔段的塑料波纹管，使灌浆料能够更好地和混凝土结合，提高止水结构的稳定性；因遇水膨胀止水塞的直径大于塑料波纹管的直径，从而在前扩孔段和塑料波纹管之间形成台阶状结构（前收缩孔段），前收缩孔段不但改变了渗透方向，提高抗渗强度，还能够利用在迎水面传来水压力，使遇水膨胀止水塞向后位移后渗透通道越压越紧密，提高抗渗强度。如果没有前扩孔段，遇水膨胀止水塞就没有抗推措施，灌浆料和遇水膨胀止水塞在迎水面传来水压力的作用下向后滑动从而破坏防渗结构。

本发明采用了塑料波纹管，混凝土浇筑后在塑料波纹管的外壁形成波纹状，同样，灌浆料封堵后在塑料波纹管的外壁也形成波纹状。相比没有塑料波纹管或采用光面PVC管，本发明中的灌浆料通过塑料波纹管与薄壁混凝土更为牢固地咬合在一起，形成自锁结构，提高抵抗迎水面水压的能力，防止对拉螺丝孔中的结构在水压的作用下向背水面移动；由于塑料波纹管的波纹形状，延长了渗径，进一步提高了薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的抗渗能力。

本发明采用了灌浆料，灌浆料作为成品封堵材料，避免了配合比人为操作误差，从而保证了对拉螺丝孔封堵质量；由于灌浆料微膨胀的特性，使封堵材料和混凝土更好地结合在一起，提高对拉螺丝孔的抗渗强度；由于灌浆料高强度的特点（一般大于50MPa），提高了对拉螺丝孔封堵的强度，保证了薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的耐久性和稳定性。

本发明采用了平头光圆钢筋，平头光圆钢筋的直径20毫米，可以保证平头光圆钢筋与遇水膨胀止水塞具有较大的接触面积、保证将遇水膨胀止水塞整体打入前扩孔段。

本发明的施工工艺操作简便，无须高成本设备或材料，能够高效地制作出薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，保证薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的施工质量、结构强度和抗渗性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是对拉螺丝孔扩孔后的结构示意图；

图4是有地下水时对拉螺丝孔扩孔后的结构示意图；

图5是薄壁混凝土两侧均有水时本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1和图2中标号2指示的为薄壁混凝土结构3处的水。

如图1至图5所示，本发明的薄壁混凝土对拉螺丝止水结构包括设置在薄壁混凝土对拉螺丝孔中的塑料波纹管1；塑料波纹管为现有技术，图中不再详示其具体的波纹形状。

以迎水面为前向，塑料波纹管1前方的对拉螺丝孔设置为前扩孔段4，前扩孔段4的直径大于塑料波纹管1的直径且前扩孔段4的后端部设有前大后小的前收缩孔段5，前收缩孔段5后端的直径与塑料波纹管1的外径相同并与塑料波纹管1对应连通；当然，塑料波纹管1的外径与对拉螺丝孔的内径相同。

塑料波纹管1后方的对拉螺丝孔设置为后扩孔段6，后扩孔段6的直径大于塑料波纹管1的直径且后扩孔段6的前端部设有前小后大的后收缩孔段7；

前扩孔段4的末端设有遇水膨胀止水塞8，遇水膨胀止水塞8与前扩孔段4末端及其前收缩孔段5相适配；遇水膨胀止水塞8前方的前扩孔段4内封堵有水灰比小于0.2的灌浆料9，遇水膨胀止水塞8后方的塑料波纹管1内以及后扩孔段6内均封堵有水灰比小于0.2的灌浆料9。

其中，遇水膨胀止水塞8由遇水膨胀材料制成，如遇水膨胀止水条（圆形）。

遇水膨胀止水塞8的前端直径与前扩孔段4的内径相同，遇水膨胀止水塞8的后端直径小于塑料波纹管1的内径并伸入塑料波纹管1。

所述遇水膨胀止水塞8长20毫米，遇水膨胀止水塞8后端直径为16毫米，遇水膨胀止水塞8的中前部的直径为22毫米，前扩孔段4和后扩孔段6的内径均为22毫米，前扩孔段4长100毫米，后扩孔段6长20毫米。

图5所示为薄壁混凝土两侧均有水时本发明的结构示意图。

本发明还公开了上述薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的施工工艺，依次按以下步骤进行：

第一步骤是在前后两侧模板之间穿入塑料波纹管1和对拉螺丝；

先将对拉螺丝穿入硬质塑料波纹管1，然后将塑料波纹管1和对拉螺丝一起穿入前后两侧模板的模板孔内；采用对拉螺丝拉结的模板上均具有用于穿对拉螺丝的模板孔，为现有技术，图未示模板及模板孔。塑料波纹管长度大于混凝土断面厚度20毫米；塑料波纹管1前端穿入前模板且其后端穿入后模板，从而防止浇筑混凝土时在模板孔处发生漏浆；塑料波纹管1的内径大于螺杆直径2－4毫米；

第二步骤是浇筑薄壁混凝土和拆模，

模板验收合格后，在前后两侧模板之间使用常规方法浇筑混凝土，养护至预定拆模强度后从塑料波纹管1中抽出对拉螺丝，然后拆除前侧模板和后侧模板；

第三步骤是扩孔，在浇筑好的薄壁混凝土结构的迎水面即前端面使用手电钻对对拉螺丝孔进行扩孔，使对拉螺丝孔的孔径增大4毫米至孔径22毫米，该处扩孔深度100毫米，钻头钻进时依靠其自身形状自然加工出前扩孔段4及其前收缩孔段5；

在浇筑好的薄壁混凝土结构的背水面使用手电钻对对拉螺丝孔进行扩孔，使对拉螺丝孔的孔径增大4毫米至22毫米，该处扩孔深度20毫米，钻头钻进时依靠其自身形状自然加工出后扩孔段6及其后收缩孔段7；

第四步骤是安装遇水膨胀止水塞8；

操作人员检查利用截面呈圆形的遇水膨胀止水条制成的遇水膨胀止水塞8的质量并检查前扩孔段4及其前收缩孔段5的质量，从迎水面（即从前向后）将遇水膨胀止水塞8用手锤和平头光圆钢筋打入前扩孔段4及其前收缩孔段5并塞紧，使遇水膨胀止水塞8的后端部与前收缩孔段5相贴合且遇水膨胀止水塞8的后端进入塑料波纹管1前端；平头光圆钢筋的直径小于前扩孔段4的直径2毫米，为20毫米。这样，既可以保证平头光圆钢筋与遇水膨胀止水塞8具有较大的接触面积、保证将遇水膨胀止水塞8整体打入前扩孔段4，又能够防止平头光圆钢筋与前扩孔段4相接触、导致前扩孔段4的孔壁被打坏的情形，防止前扩孔段4破损引起漏水；

第五步骤是填充灌浆料9；

加水拌合灌浆料9，控制水灰比小于0.2，将灌浆料9注入前扩孔段4、后扩孔段6及其后收缩孔段7以及塑料波纹管1，使用直径小于前扩孔段4两毫米的平头光圆钢筋（平头光圆钢筋直径20毫米）从前向后（即从外向内）填塞、压实前扩孔段4内的灌浆料9，使用直径小于后扩孔段6两毫米的平头光圆钢筋从后向前填塞、压实后扩孔段6及其后收缩孔段7以及塑料波纹管1内的灌浆料9，用抹子从前扩孔段4前端和后扩孔段6后端对灌浆料9进行抹平，最后在前扩孔段4前端和后扩孔段6后端分别粘贴透明胶带进行养护。

以上方案背景为无地下水时的单向防水结构，背水侧遇地下水时需进行双向防水。具体方法为后扩孔段深度变为40毫米，然后从背水侧再打入一个遇水膨胀止水塞20毫米，最后再用灌浆料封堵。

第一步骤中的对拉螺丝的直径为12－14毫米，优选14毫米，第一步骤中塑料波纹管1向前伸入前侧模板10毫米并且向后伸入后侧模板10毫米；第一步骤中塑料波纹管1的内径为16毫米且外径为18毫米；

第二步骤中的遇水膨胀止水条塞20毫米，遇水膨胀止水塞8的后端直径为16毫米且前中前部直径为22毫米；

以往采用预埋塑料套管和止水腻子以及膨胀砂浆作为止水结构，经72小时观察，其最大抗水压强度为0.05 MPa，不能满足工程的要求。

采用本实施例的止水结构和止水方法之后，发明人进行了抗水压实验（水柱法）。对拉螺丝孔抗渗模拟实验：取一组混凝土抗渗试模6个，在底部钻孔。上面作为迎水面，底面作为背水面，模拟薄壁混凝土对拉螺丝止水工艺进行试验。经过在试模中心竖向安装塑料波纹管及对拉螺丝、装C30W6混凝土，拆模、扩孔、安装遇水膨胀止水塞、灌浆料封堵、实验室抗渗试验等流程后得知， 15个小时后背水侧开始渗水，继续观察加压，40个小时之后，由于遇水膨胀止水塞8膨胀挤压，渗水停止，继续加压至0.8MPa，没有出现渗水，抗渗等级大于W6。

现场试验：抽样6个对拉螺丝孔，调整水柱高度至8.5米（0.085MPa），观察20个小时后薄壁混凝土结构的背水侧开始渗水。41个小时之后，由于遇水膨胀止水塞8膨胀挤压，渗水停止。56小时之后没有出现湿渍。调整水柱高度至10米（0.1 MPa），观察72小时，没有出现湿渍，说明本发明的止水结构和止水工艺的抗水压性能达到0.1 MPa。

本发明设置了前扩孔段，因此遇水膨胀止水塞的直径就大于塑料波纹管的直径，从而在前扩孔段和塑料波纹管之间形成台阶状结构（前收缩孔段），能够利用浇筑好的薄壁混凝土结构由后向前直接支撑遇水膨胀止水塞，防止灌浆料和遇水膨胀止水塞在迎水面传来的压力的作用下向后滑动从而破坏防渗水性能。如果没有前扩孔段，遇水膨胀止水塞就不能在前后方向上直接支撑遇水膨胀止水塞。

本发明采用了塑料波纹管，薄壁混凝土的浇筑料进入塑料波纹管的外壁波纹之中，使塑料波纹管与薄壁混凝土材料牢固地结合在一起。同理，塑料波纹管的内壁与灌浆料也牢固地结合在一起。相比没有塑料波纹管或采用光管，本发明中的灌浆料通过塑料波纹管与薄壁混凝土更为牢固地结合在一起，结构强度更好，更能抵抗迎水面的水压，防止对拉螺丝孔中的结构在水压的作用下向背水面移动。

本发明的施工工艺操作简便，无须高成本设备或材料，能够高效地制作出薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，保证薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的施工质量、结构强度和抗渗水性能。

平头光圆钢筋的直径小于前扩孔段的直径2毫米，既可以保证平头光圆钢筋与遇水膨胀止水塞具有较大的接触面积、保证将遇水膨胀止水塞整体打入前扩孔段，又能够防止平头光圆钢筋与前扩孔段相接触、导致前扩孔段的孔壁被打坏的情形，防止前扩孔段破损引起渗水。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，其特征在于：

包括设置在薄壁混凝土对拉螺丝孔中的塑料波纹管；以迎水面为前向，塑料波纹管前方的对拉螺丝孔设置为前扩孔段，前扩孔段的直径大于塑料波纹管的直径且前扩孔段的后端部设有前大后小的前收缩孔段，前收缩孔段后端的直径与塑料波纹管外径相同并与塑料波纹管对应连通；

塑料波纹管后方的对拉螺丝孔设置为后扩孔段，后扩孔段的直径大于塑料波纹管的直径且后扩孔段的前端部设有前小后大的后收缩孔段；

前扩孔段的末端设有遇水膨胀止水塞，遇水膨胀止水塞与前扩孔段末端及其前收缩孔段相适配；遇水膨胀止水塞前方的前扩孔段内封堵有灌浆料，遇水膨胀止水塞后方的塑料波纹管内以及后扩孔段内均封堵有灌浆料。

2.根据权利要求1所述的薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，其特征在于：遇水膨胀止水塞的前端直径与前扩孔段的内径相同，遇水膨胀止水塞的后端直径小于塑料波纹管的内径并伸入塑料波纹管。

3.根据权利要求1所述的薄壁混凝土对拉螺丝止水结构，其特征在于：所述遇水膨胀止水塞长20毫米，遇水膨胀止水塞后端直径为16毫米，遇水膨胀止水塞的中前部的直径为22毫米，前扩孔段和后扩孔段的内径均为22毫米，前扩孔段长100毫米，后扩孔段长20毫米。

4.权利要求1所述薄壁混凝土对拉螺丝止水结构的施工工艺，其特征在于依次按以下步骤进行：

第一步骤是在前后两侧模板之间穿入塑料波纹管和对拉螺丝；

先将对拉螺丝穿入硬质塑料波纹管，然后将塑料波纹管和对拉螺丝一起穿入前后两侧模板的模板孔内；塑料波纹管长度大于混凝土断面厚度20毫米；塑料波纹管的内径大于螺杆直径2－4毫米；

第二步骤是浇筑薄壁混凝土和拆模，

模板验收合格后，使用常规方法浇筑混凝土，养护至预定拆模强度后从塑料波纹管中抽出对拉螺丝，然后拆除前侧模板和后侧模板；

第三步骤是扩孔，在浇筑好的薄壁混凝土结构的迎水面即前端面使用手电钻对对拉螺丝孔进行扩孔，使对拉螺丝孔的孔径增大4毫米，并加工出前扩孔段及其前收缩孔段；

在浇筑好的薄壁混凝土的背水面使用手电钻对对拉螺丝孔进行扩孔，使对拉螺丝孔的孔径增大4毫米，并加工出后扩孔段及其后收缩孔段；

第四步骤是安装遇水膨胀止水塞；

操作人员检查利用遇水膨胀止水条制成的遇水膨胀止水塞的质量并检查前扩孔段及其前收缩孔段的质量，从迎水面将遇水膨胀止水塞用手锤和平头光圆钢筋打入前扩孔段及其前收缩孔段并塞紧，使遇水膨胀止水塞的后端部与前收缩孔段相贴合且遇水膨胀止水塞的后端进入塑料波纹管前端；平头光圆钢筋的直径小于前扩孔段的直径2毫米；

第五步骤是填充灌浆料；

加水拌合灌浆料，控制水灰比小于0.2，将灌浆料注入前扩孔段、后扩孔段及其后收缩孔段以及塑料波纹管，使用直径小于前扩孔段2毫米的平头光圆钢筋从前向后填塞、压实前扩孔段内的灌浆料，使用直径小于后扩孔段2毫米的平头光圆钢筋从后向前填塞、压实后扩孔段及其后收缩孔段以及塑料波纹管内的灌浆料，从前扩孔段前端和后扩孔段后端对灌浆料进行抹平，最后在前扩孔段前端和后扩孔段后端分别粘贴透明胶带进行养护。

5.根据权利要求4所述的施工工艺，其特征在于：第一步骤中的对拉螺丝的直径为12－14毫米，第一步骤中塑料波纹管向前伸入前侧模板10毫米并且向后伸入后侧模板10毫米；第一步骤中塑料波纹管的内径为16毫米且外径为18毫米；

第二步骤中的遇水膨胀止水塞长20毫米，遇水膨胀止水塞的后端直径为16毫米且前中前部直径为22毫米。