螺栓保護及頂模棍一體式裝置在現澆鋼筋混凝土墻體施工中的應用

劉百通，王學森

（中建一局集團第二建筑有限公司，北京 102600）

1 工程概況

某工程建設用地規模1.2萬m2，總建筑面積2.76萬m2，地上10層，地下3層。其中地上建筑面積1.85萬m2，地下建筑面積0.91萬m2。工程主體建筑由劇場及配套辦公建筑組成，西側裙房及東側主樓1～4層為劇場、演繹及配套房間，主樓5～10層為文化中心及配套辦公用房，地下1層為機房及餐廳，地下2～3層為車庫。

2 傳統鋼筋頂模棍

目前大多數框架-剪力墻結構和純剪力墻結構在現澆墻體施工中，通常采用木模板拼裝，然后進行混凝土澆筑。頂模棍在現澆混凝土墻體施工過程中起著十分重要的作用，能夠固定模板，并控制所要澆筑墻體的截面尺寸和保護層厚度。然而，傳統的頂模棍制作工藝復雜且浪費材料，費時費力，增加施工成本。

2.1 施工工藝

在模板安裝時，為控制混凝土墻體厚度及墻體保護層厚度，兩側木模板需用相應尺寸的鋼筋頂模棍支撐。為避免頂模棍直接焊接在墻柱主筋上，在墻柱的4個角各預埋1根短鋼筋，然后將與墻柱模板接觸的頂模棍端頭涂抹防銹漆，頂模棍直接焊接在預埋的短鋼筋上。

2.2 在墻體澆筑過程中存在的問題

1）頂模棍的制作需截取與墻厚相同長度的鋼筋，且必須保證斷面平整，加工過程費時費力。

2）用作頂模棍的短鋼筋易插入墻柱木模板內，影響墻體截面尺寸，造成混凝土保護層厚度及截面尺寸偏差。

3）螺栓孔處易出現混凝土滲漏，固定模板用對拉螺栓會穿過木質模板，對拉螺栓與模板之間不能緊密連接，在混凝土澆筑過程中可能造成漏漿。

4）拆模后頂模棍的兩側端頭露在混凝土墻體表面，在潮濕環境下易生銹，影響墻體結構安全。

5）制作頂模棍需使用較多的短鋼筋，短鋼筋多用帶肋的直徑為12mm的HRB鋼筋，造成材料浪費，增加施工成本。

3 螺栓保護及頂模棍一體式裝置

針對現有技術存在的缺陷，急需一種結構可靠、成本低廉、操作方便、綠色環保且能代替傳統鋼筋頂模棍的新型裝置。針對該問題，研發一種新型頂模棍裝置——螺栓保護及頂模棍一體式裝置，其在節約成本及保證工程質量方面可起到很大的作用。螺栓保護及頂模棍一體式裝置是由傳統頂模棍衍生而來的新型裝置，將其應用到混凝土墻體澆筑過程中，可保證墻體截面尺寸并節約材料，能克服部分現有傳統頂模棍的不足。

3.1 結構構造

螺栓保護及頂模棍一體式裝置是由PVC套管和2個定型螺栓保護帽組成，保護帽呈喇叭狀，細端直徑與PVC套管內徑相當，可與PVC套管緊密連接（見圖1）。此裝置適用于所有非抗滲混凝土墻體模板的安裝。以200mm厚混凝土墻體澆筑為例介紹此裝置，定型螺栓保護帽有效厚度為3mm，分別連接在PVC管兩端，PVC管與定型螺栓保護帽的組合長度為墻體的厚度，直徑比選用的螺栓直徑大4mm。

圖1 螺栓保護及頂模棍一體式裝置構造

3.2 使用方法

3.2.1 安裝

1）將定型螺栓保護帽的細端放入切割好的PVC套管中，組成一體式裝置。

2）先固定一側模板，待鋼筋綁扎完成后，使用對拉螺栓加固手槍鉆每隔一定距離對模板鉆與螺栓直徑相當的孔（避開鋼筋位置）。

3）用對拉螺桿加固手槍鉆將對拉螺栓安裝在已固定好的一側模板上，并在模板后套上螺母，將一體式裝置套在對拉螺栓上。

4）安裝另一側模板，在相同位置打孔，將螺栓插入相應位置，套上螺母。

5）安裝木方，收緊螺母將2塊模板固定，2塊模板間距即為墻體厚度。

3.2.2 拆模

混凝土強度達到拆模強度后，松開螺栓螺母，拆掉木方，將螺栓直接從套管中取出，定型螺栓保護帽也可用工具剔鑿后循環使用，澆筑完成后的螺栓孔采用砂漿灌實抹平。

3.3 優點

1）螺栓保護及頂模棍一體式裝置的使用可明顯加快施工進度。

2）套管在模板安裝時不會變形，可準確保障墻體厚度。

3）螺栓保護帽的應用避免傳統做法中螺栓孔位置漏漿的問題。

4）此裝置的螺栓和螺栓保護帽可重復使用，節約施工成本。

4 施工效果對比及效益分析

螺栓保護及頂模棍一體式裝置在混凝土墻體施工中的應用，能夠在很大程度上彌補傳統鋼筋頂模棍中的不足。采用此一體式裝置施工，不僅能有效保證墻體截面尺寸，而且能有效節約混凝土墻體澆筑過程中的成本投入，并提高混凝土的施工效率和施工質量。

4.1 施工進度與質量

1）螺栓保護及頂模棍一體式裝置無需切割鋼筋，無需鋼筋焊接綁扎，只需間隔一定距離放置1根對拉螺栓，用螺栓固定即可很好地控制混凝土墻體厚度，施工簡便，加快模板搭設速度。

2）螺栓保護及頂模棍一體式裝置與模板接觸面積較大，且PVC套管強度也很大，在收緊法蘭螺母后，將模板壓緊，不會出現傳統頂模棍模板安裝時用力過大導致變形或插入模板的現象，既能更好地保證墻體截面尺寸及保護層厚度，又可保護模板，延長模板使用壽命。

3）在施工過程中，傳統頂模棍中對拉螺栓的孔洞密封效果差，留下漏漿隱患，影響混凝土墻體強度。而螺栓保護及頂模棍一體式裝置中的螺栓通過套管固定，套筒端部的螺栓保護帽與模板緊密接觸，保護帽的形狀設計可避免漏漿現象。

4）傳統頂模棍施工繁瑣，還需要刷防銹漆防止銹蝕，如涂刷不完整給裝修施工造成困難，浪費材料，且螺栓保護需要單獨使用PVC套管。而螺栓保護和頂模棍一體式裝置在代替傳統頂模棍的同時保護螺栓，發揮雙重作用。

4.2 節約成本

1）除PVC套管留在結構墻體中不可循環使用外，其他組件均可重復使用，且使用壽命較長，能節省材料，保證物盡其用。

2）相較同等長度的短鋼筋，滿足墻體厚度要求的PVC套管易制作且價格便宜，省去鋼筋焊接環節，節省人力，節約成本。

3）所使用的一體式裝置中的螺栓保護帽與模板接觸緊密，避免傳統頂模棍鋼筋端部對模板的損壞，螺栓保護帽將螺栓孔完全蓋住，避免漏漿浸泡模板，保護模板最容易損壞的鉆孔位置，可提高模板使用壽命20%以上。

4.3 綠色環保

1）所使用的PVC材料均為綠色環保材料，現場所需要的套管均由無齒鋸切割而成，截取過程中不會對環境造成污染；另外，螺栓保護帽直接由廠家提供成品，無需現場加工。

2）此一體式裝置的安裝固定過程中不需焊接，減少焊接過程中產生的有害氣體對空氣的污染。

3）大多數材料可循環使用，符合節能減排要求。

5 結語

成本控制對于任何一個工程來說都是至關重要的，能夠用低成本得到高質量建筑的施工工藝一直是施工企業追求的目標，也是一代代建設者奮斗的方向。此一體式裝置就是隨時代應運而生的裝置，通過與傳統頂模棍的對比可看出，螺栓保護及頂模棍一體式裝置是一種低成本高收益的裝置，其在混凝土墻體的澆筑過程中能夠更好地發揮頂模棍的作用，既創造了較好的工作效益，節約材料，減少人工投入，又對工期的保證和工程質量保證起到較為重大的作用，是傳統頂模棍的良好替代材料。