一种螺栓孔防水材料涂刷的自动化机器研究与应用.pdf

第3 8 卷CONSTRUCTiONSAFETY2023年第8 期施工技术建筑驾全一种螺栓孔防水材料涂刷的自动化机器研究与应用王峰张文博翟明（陕西建工第一建设集团有限公司，陕西 西安710000)摘要：剪力墙在施工中使用对拉螺栓后会留下螺栓孔，若对其处理不当会造成房屋墙体渗水，进而引起房屋质量问题，因此对螺栓孔的防水处理尤为重要。房屋建造过程中有大量螺杆眼需要做防水封堵，针对传统的防水封堵采用普通毛刷涂刷，存在施工效率低下，厚度不统一的问题。研发出一种自动的螺杆眼防水材料涂刷机，并在项目工程实际运用，提高了施工质量和效率，社会效益和经济效益显著。关键词：螺栓孔；自动化；涂刷机；电动中图分类号:TU761.1*1文献标志码：B0引言浇筑剪力墙混凝土时模板受到向外的侧压力，需要拉杆来固定模板，而拉杆必须穿墙而过，为了防止拉杆被埋人混凝土中而不能被再次利用，有时候必须要留孔，而拆模时抽出螺栓就留下了孔。内墙螺栓孔不封堵，会有隔音上的缺陷，影响居家的私密性。外剪力墙螺杆洞不封堵，会使墙面雨水渗漏的几率大大增加。因此，封堵剪力墙螺栓孔是必要的 2 。本文介绍了一种自动的螺杆眼防水材料涂刷机及其在项目中的应用，可供参考。1螺栓孔防水施工技术1.1现有施工技术简介目前剪力墙螺栓孔防水施工，主要用普通毛刷蘸防水涂料进行涂刷。该方法既有优势也有劣势。优势在于工具来源广泛，操作简单，工人不需要进行复杂的培训就可以完成施工；劣势在于每次刷涂时,防水涂料的厚度以及涂刷面不统一，且施工效率无法进一步提高。1.2新型螺栓孔防水涂料涂刷机器1.2.1特点新型螺栓孔防水涂料涂刷机器是在剪力墙螺栓孔防水施工过程中，经过对以往施工方案的深化设计，在传统工艺基础上改进而研发出来的，相比传统的施工方法具有以下特点。(1)该螺栓孔防水材料自动涂刷机对比传统作业方式，在操作性、准确性、可靠性、经济性更具优势。（2)该螺栓孔防水材料自动涂刷机涂刷质量比传统涂刷质量有较大提高。(3)经济效益明显。（4)使用该螺栓孔防水材料自动涂刷机，比传统方式的涂刷效率提高了两倍以上。1.2.2工艺原理该螺栓孔防水材料自动涂刷机利用控制器实现每次按压开关，步进电机丝杆滑台上的滑块移动一个固定的距离,从而推动注射容器内的涂料注射一定的量。注出的涂料液体进入到圆刷，圆刷通过大扭矩低速电机转动，从而使得防水圈涂刷厚度均匀一致，防水圈直径统一（图1）。固定卡子防水涂料350mL注射器滑块与注射器连接件d3.5mm导管o12mm丝杆步进电机刷头电池步进电机编码器低速垂直握托电机步进电机控制器刷头保护罩图1螺栓孔防水材料自动涂刷机作者简介：王峰，1 9 8 9 年生，大学本科，工程师，研究方向为建筑科学与工程。E-mail:16第3 8 卷2023年第8 期CONSTRUICTiONSAFETY施二二技术建筑安全1.2.2.1刷毛的选择单个螺栓孔涂刷面积为100mm的圆孔3用以猪鬃毛为主要材质的圆刷。通过分析，此圆刷外形符合组装要求，但鬃毛太硬，在涂刷中会存在涂刷不均匀、流畅度不够的问题。为了解决这个问题，用传统毛刷上的软毛替换圆刷上的硬毛。1.2.2.2电机的选择(1)涂刷的动力来源于一台1 2 V直流减速电机，电机通过传动轴驱动圆刷匀速转动。(2）注射器的动力来源于一台1 2 V直流减速带轨道式步进电机（直线轨道滑台）。经过比对，采用成都某公司生产的1 2 0 4型步进直线轨道滑台电机。该步进电机有与之配套的控制器与编码器，可以调节每次行程或运行时间的长短1.2.2.3涂刷开关与注射开关的选择涂刷开关选择4.5mm4.5mm贴片龟式开关。此种开关性能可靠，满足对涂刷的启停控制。注射开关选择与步进电机配套的控制器，以满足注射器每次注射量固定的性能要求。1.2.2.4防水涂料注射器的选择经过比对，选择3 50 mL一次性医疗用大针管为注射器，以满足承装防水涂料的需要。1.2.2.5涂料输出的方式选择涂料采用3 50 mL医疗用针管上配套的直径5mm导管,导管一端与注射器连接,另外一端通向刷头的圆形保护壳，从保护壳处向圆刷供料，以便于涂料注人的均匀性。1.2.2.6涂刷机架体的选择采用步进电机为主要架体，下部焊接两根镀锌钢管作为手柄，以这样组合的方式作为涂刷机架体，以满足重量与功能的要求。1.2.2.7电池的选择以安全性与兼容性为前提进行比对,选择1 2 V锂电池组1 8 6 50 大容量电池。1.2.2.8组装与固定对选择好的配件进行组装，过程中使用到小型卡扣、电焊机、手枪钻、角磨机、铸工胶等材料或工具。1.2.2.9装料试验将单组分聚氨酯黑色防水涂料放人注射器，之后开始对着墙面涂刷。经过前期的涂刷试验，调整好注射开关的运行时间，使得步进电机在一定的时间内运行固定的行程，最终使得两次涂刷后的圆孔防水层厚度为1.5mm，且大小均匀，试验成功(图2)。建建造精品一建集团争图2组装成型2对比性试验在相同的时间(50 s)内,与传统毛刷涂刷后的防水圆孔数量进行对比，结果如下：（1）自动涂刷机加注涂料6 0 mL，大约涂刷圆孔1 0 个（一遍），用时为：加注3 0 s、单个2 s涂刷10 个2 0 s,共50 s;（2）使用传统毛刷涂刷4个圆孔（一遍），用时50s。3效益对比综上所述，对于螺栓孔防水涂刷机的研究，重要的是各种配件及注射开关的参数设置。经过经济效益对比：每个圆孔需要涂刷两遍，厚度才能达到1.5mm4,使用材料总共为1 1.7 7 5mL(3.140.05 0.05 0.0015=0.000 011 775 m=0.011 775 L=11.775 mL)。采取该涂刷机单个防水孔耗时平均为2 s,加注一次涂料时间为3 0 s，每次可加注3 0 0 mL涂料。300mL涂料一遍可以涂刷50 个螺栓孔。采用该机器涂刷单个防水孔综合耗时为(50 2+3 0)/50=2.6 s。采用传统工艺作业，涂刷单个防水圈需要5s，一次加注涂料到随身携带的小桶内，耗时为50 s。小桶体积按照6 0 0 mL算，可以涂刷1 0 0 个螺栓孔。采用传统毛刷涂刷单个防水孔的综合耗时为（1 0 05+50)/100=5.5 s。以1 0 0 m的剪力墙工程为例，螺栓孔间距400mm，有6 2 50 0 个孔。采用该涂刷机，单人（每天8 h）施工完成需要5.6 4d；而采用传统方法施工，单人（每天8 h）施工完成需要1 1.9 4d。(下转第1 9 页）19接第1 6 页）尹海松：高高层建筑钢结构工程施工核心技术实到位，创建完备的监控系统，对施工场地实施全程实时监控，进一步提高整体施工安全性。3.4严格把控施工质量在高层建筑钢结构施工中，应重点关注整体施工质量把控，全面掌握钢结构施工技术要点，对照现场施工情况选用最适合的施工技术，提高整体施工技术水准，确保工程质量。3.4.1钢结构基础工程质量重视钢结构基础工程质量控制。引人混凝土独立柱基础施工技术，把控螺栓预埋质量，确保整体钢结构工程组装质量。3.4.2钢结构制作、安装质量（1）钢构件质量控制。钢构件加工制作采用集中生产方式，严格按质量标准，加强质量验收工作，施工质量符合相关技术标准。(2)钢构件组装质量控制。尤其在柱与梁组装中，必须确保柱底板垫铁、垫实、垫平整，待验收达标后方才能进行起吊作业。(3)螺栓组装质量控制。在高层建筑钢结构工程施工中，普通螺栓需注意一端的垫片不可超出2个，禁止气割扩孔，且螺栓加固后露出螺纹不小于两个螺距；而高强螺栓应能自由穿入，禁止敲击人工费为3 50 元/d，则每1 0 0 m剪力墙可以节省人工费为3 50（1 1.9 4-5.6 4）=2 2 0 5元。经过效果对比，使用剪力墙螺栓孔防水涂刷机施工完成的螺栓孔防水圈观感质量好，防水涂料厚度、直径均匀统一，同时施工效率也得到了提升。通过在杨凌综合物流园项目和杨凌综合保税区项目工程的成功应用（图3），赢得了建设单位、监理单位的赞扬和肯定，既提高了施工效率和施工质量，又因为采用充电电池提供能源，环保卫生，社会效益显著，推广应用价值高。图3现场试验或扩孔。（4）焊接质量控制。需认真筛查焊条质量，且遵照说明书操作规范来操控，查看焊工钢印需在焊缝及其对应位置。4结束语本文介绍了高层建筑钢结构工程施工的核心技术要点和注意事项，除此之外，在高层建筑钢结构施工中，务必对施工人员实施全面培训，使其掌握相应的施工技术，规范完成施工任务，从而提高整体施工技术水平，确保施工过程的安全和质量。参考文献1李庆.超高层建筑钢结构施工技术分析 J.工程建设与设计,2 0 2 1(6)：1 56-1 57.2白虎伟.建筑钢结构焊接关键技术 J.建材发展导向,2 0 2 2(8):1 2 7-1 2 9.3庄绪永.高层建筑钢结构施工技术应用探讨 J.工程建设与设计,2 0 2 1（1 4）：1 8-2 0.(本文收稿:2 0 2 2-1 1-2 2)4结束语剪力墙螺栓孔防水涂刷机的研发，提升了企业技术创新的能力，可以形成一套施工全过程关键技术资料，为后续类似工程施工的质量、安全控制提供参考经验。参考文献1宋晓峰.防水封堵技术在实际工程中的应用 J.辽宁工业大学学报（自然科学版），2 0 1 4，3 4（1）：2 9-31.2衡宝山.高层建筑剪力墙螺杆洞采用聚氨酯发泡胶封堵的防水性能实验及应用 J.城市建设理论研究（电子版）,2 0 1 2（2 1）.3刘建国.提高地下室外墙穿墙螺栓孔的抗渗质量J.城市建设理论研究（电子版）,2 0 1 2（1 0）.4中国建筑股份有限公司.建筑施工手册M.北京：中国建筑工业出版社，2 0 1 3.（本文收稿：2 0 2 2-1 2-0 9）