浅谈柱模板无穿柱对拉螺杆的加固技术

浅谈柱模板无穿柱对拉螺杆的加固技术

樊苾荙

中核华辰建筑工程有限公司 陕西西安 71000

摘要：随着建设工程技术发展和环保理念的影响，建筑行业逐渐采用定制化工具，在建筑加固体系中如框架柱加固多采用穿柱对拉螺杆加固与无对拉螺杆加固两种。基于此，本文通过阐述无穿柱加固技术的发展历程和必要性，对比分析对拉螺杆式和无对拉螺杆式两种加固技术，以期在建筑工程中积极使用无穿柱对拉螺杆式加固工艺尤其是定制化加固工具，在达到良好的工程质量的同时，可以提高经济效益和环保效益。

关键词：柱模板；无穿柱；对拉螺杆加固；无对拉螺杆加固：方柱扣

引言：我国城市化建设逐渐建设完善，城市用地紧张，为提高城市用地利用率，提高建筑工程容积率，城市规划设计多为高层建筑。大部分高层建筑采取框剪结构或者框架结构，框架柱截面大，在加固体系施工上存在较高难度。传统加固体系需要穿柱施工，容易影响混凝土结构质量，增加施工周期和时间，加固材料利用率低。因此需要积极使用新型加固技术，改变传统加固体系弊端，为建设工程创造更高的经济效益和环保效益。

一、无穿柱对拉螺杆加固技术的必要性分析

一般情况下，建筑工程中尤其是框架柱主要使用钢管作为加固体系的柱箍。但建筑结构柱截面超过一定规模时，钢管作为加固体系中重要的一环存在一定的局限性，即强度不达标。在模板设计计算中，以层高3m，边长为1m*1m的框架柱为例，采用市面上常见的φ48*2.8钢管为柱箍材料，运用品茗建筑安全计算软件计算，即使将柱箍间距调整至200mm，柱箍强度仍超过规范值1.5倍，柱箍挠度超过规范值的2.5倍以上。

综上而言，采用钢管作为柱箍时，需要在柱内安装穿芯螺杆，以达到更高的稳定性，避免发生涨模、爆模等问题。而如今，我国各个城市的建筑结构为了提高容积率，主要采取框架-核心筒或者框剪结构，工程中存在大量大截面框架柱建筑结构^[1]。因此施工中迫切需要一种安全、经济、可靠的加固体系，提高建筑框架柱结构质量以及安全可靠性。目前常见加固体系可归类为穿柱对拉螺杆加固和无穿柱对拉螺杆两种，其各有优势和缺陷。对钢管-对拉螺杆加固法来说，需要在支模时预埋对拉螺杆，不仅增加施工难度和施工周期，如须在支设完成的模板上打眼，也会对工程质量产生一定影响，如打眼处易漏浆，后期对拉螺杆须切除防锈处理，柱表面不光滑等。因此本文着重分析无穿孔对拉螺杆式加固工艺。通过选择更合适的加固工艺，可以达到良好的加固效果，保证框架柱的施工质量。同时能实现材料循环利用，提高施工时效，节约材料成本。简化施工程序，降低施工难度，节约人工成本，进而提高加固工艺的经济效益。

二、柱模板无穿柱对拉螺杆与对拉螺杆加固工艺分析

（一）穿孔对拉螺杆加固

穿孔对拉螺杆加固技术作为建筑工程中较为成熟的加固技术，通过对拉螺杆拉紧加固模板达到固定效果。其施工流程为模板加工--模板初步支设--模板开孔--对拉螺杆穿孔--柱箍加固--对拉螺杆螺母初步紧固--吊线调整--紧固。对拉螺杆式加固能够保证加固体系的稳固性，但是成品质量影响因素较多。对拉螺杆加固通过双钢管作为柱箍，在一定程度上增加加固体系的自重，对模板垂直度调整较难，因此对垂直度的控制不及无对拉螺杆加固。

对拉螺杆加固施工时需要在模板上打眼开孔，增加了工人的工作量，且模板多次开孔后，周转次数降低，周转材料成本较高。模板开孔在模板初步加固后进行，其木屑落至框柱内，易造成柱根烂根，影响工程质量。模板孔洞封堵繁琐，且孔洞处易出现漏浆等问题，增加了后期修补打磨的成本。且由于柱从上至下每层加固处，对拉螺杆的螺母拧紧力度不一，人为影响因素较大，导致混凝土浇筑后，面层不平整，局部涨模或因拧紧力度过大导致的截面尺寸不足。

但其也有一定的优势，对拉螺杆加固工艺在施工上具有更高的灵活性，可以根据现场情况微调工艺，施工变更对于施工进度影响较小。如施工中框架柱钢筋对对拉螺杆产生阻碍影响，可以将钢筋位置或对拉螺杆位置进行微调；或不破坏钢筋的条件下，局部使用小一号的对拉螺杆进行加固。施工工艺可以适应复杂建筑结构和项目。大部分工程中，使用对拉螺杆均可以完成施工目标。

以大截面框架柱结构加固工程为例，该工程为框架结构，其混凝土柱，长度和宽度为1m，层高为6m。使用对拉螺杆加固工艺，采用木模，使用40*60mm方木作为模板背楞，φ48*2.8钢管作为横向柱箍，高强螺杆作为对拉螺杆用蝴蝶卡卡在钢管柱箍上。先支设木模板，建立方木背楞。然后模板开孔，穿对拉螺杆，再使用钢管作为柱箍进行加固处理，对柱模板进行调整校正，并准备进行混凝土的浇筑。由于市场上常见的钢管长度规格较多，可根据工程实际需要进行选择，或者进场后根据现场条件切割使用，操作方便。相比于其他加固方式，可以建立临时加固体系或对局部关键部位进行重点加固，灵活性较强。

（二）无穿柱对拉螺杆加固工艺发展和分析

无对拉螺杆加固工艺，由穿柱对拉螺杆加固工艺优化而来。前文说到在采用钢管作为柱箍时，在加固大截面框架柱时，由于材料自身强度及挠度验算不合格，因此设置对拉螺杆分担混凝土浇筑时其钢管上的受力。如不采用对拉螺杆，从受力的角度出发，增加材料自身强度及挠度即可。因此，更换加固材料，将钢管更换为角钢、槽钢、方钢等作为柱箍，解决了穿柱对拉螺杆带来的诸多问题。

但同时又带来新的问题，市面上钢管长度规格多，租赁方便，加固灵活。角钢、方钢、槽钢等材料市场租赁少，且进场后根据框架柱截面尺寸须进一步加工，所以加固用角钢、方钢、槽钢多为采购。且由于设计中框架柱尺寸多为不一，造成材料周转率下降。综上而言，其增加了材料采购及周转、现场加工的施工成本。且由于材料自身问题，小规格的角钢、方钢、槽钢与钢管一样，只能用于加固小截面框架柱。对于大截面的框架柱，须增加角钢、方钢、槽钢的型号。大截面的角钢、方钢、槽钢在使用过程中，由于自身重量较重，增加了加固难度。尤其对高度较高的框架柱来说，高度越高，加固越慢，反而降低了施工时效。虽然增加了模板的周转次数，提高了混凝土的施工质量。但总的来说，入不敷出，在加固大截面框架柱中，此工艺并不划算。

近年来，随着定制化工具的推行，市场也出现了新型的柱箍加固材料，即方柱扣。其采用铝合金作为加工材料，4个为一组加固单元，采用三角形卡销进行固定，规格多，适用范围广。同一规格的方扣柱由于其尾端存在多个卡销固定点，所以同一规格方扣柱可适用于多种规格的框架柱加固，如下图所示：

方柱扣作为柱箍的施工流程为模板加工--模板初步支设--方柱扣加固--吊线调整-紧固。对比其他几种柱箍加固材料，由于重量较轻，加固时垂直运输方便，加固系统自重轻，垂直度调整方便，施工灵活，定制化无需二次加工且适用规格多增加施工时效，无须采购减少成本。对比对拉螺杆穿柱加固工艺，无须开孔增加施工时效及增加模板周转率，混凝土成型质量好，减少二次修补打磨成本。总体来说，方柱扣作为柱箍材料，既解决了对拉螺杆加固带来的质量问题，也解决了角钢、槽钢和方钢加固带来的施工不便与成本问题。以6米高柱为例，方柱扣对比钢管租赁费用增加5元/根，减少对拉螺杆费用50元/根，减少施工周期5小时/根。

定制化工具的推行是建筑行业发展的趋势，也是国家建设工程技术发展中的一种必然。但其不代表穿柱对拉螺杆加固及其他材料作为柱箍无对拉螺杆加固工艺目前就能淘汰。方柱扣加固同样存在一定的局限性。

方柱扣加固需要使用卡销钉固定，由人工进行操作，同样存在由于人为因素造成的表面平整度偏差。且由于其局限性，梁柱接头处任然须采用对拉螺杆-钢管加固。目前市面上方柱扣加固柱尺寸范围为600mm至1600mm，因此，不在此范围内的柱如200*200的构造柱，大规模厂房存在的2000*2000mm框架柱仍需采用其他加固方式。

结论：综上所述，柱模板无穿柱对拉螺杆加固技术可以提高工程质量，其方柱扣作为柱箍材料加固可增加施工时效，减少施工成本。该加固技术操作简便，在施工上具有更高的灵活性，受到施工变更的影响小。加固过程中无须模板开孔，修补打磨费用低，具有较高的经济性优势。同时有效降低模板的消耗率，可回收利用加固材料，节约材料和后续维护费用，具有突出的环保效益以及经济优势。纵观建筑施工技术的发展历程，随着bim及铝模的推行，大胆预言，方柱扣作为定制化工具的一种，是建筑工程加固体系的一个过渡产品。但在目前，其优势较为明显，不失为可推行的一种良好的加固工艺。

参考文献：

[1]时明雪,郑璐,梁先军,等.一种矩形柱模板附加主龙骨加固施工方法[J].广东土木与建筑,2020,27(12):62-66.