淺談陸渾灌區(qū)填方渠道混凝土冬季施工的方法

(河南省陸渾水庫(kù)管理局，河南 洛陽(yáng) 471003)

陸渾灌區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，但隨著時(shí)間推移，加之運(yùn)行幾十年來缺乏必要的維修經(jīng)費(fèi)，干支渠道普遍存在坍塌、滲漏、淤積等現(xiàn)象，滑坡、塌方時(shí)有發(fā)生。在灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造的同時(shí)注意冬季混凝土施工的方法，從而更好更快的保證安全和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源的良性循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，是關(guān)系農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要且亟待解決的問題。

一 冬季填方渠道混凝土施工存在的狀況

(一)填方渠道現(xiàn)狀

陸渾灌區(qū)的主要供水水源是陸渾水庫(kù)，陸渾灌區(qū)位于河南省西部，東經(jīng)112°5'06″～112°5'24″，北緯34°10'28″～34°45'34″之間，跨黃河、淮河兩大流域。灌區(qū)興建于1970年，1974年開始通水，設(shè)計(jì)灌溉面積134.24 萬畝。經(jīng)過30 多年輸水運(yùn)行，渠道滲漏嚴(yán)重，水量損失大。有部分填方渠道傍山繞嶺，汛期洪水?dāng)y帶大量泥沙入渠，致使渠道嚴(yán)重淤積，輸水水位抬高，形成小流量，高水位現(xiàn)象;淤積使糙率增大，降低渠道輸水能力，是威脅渠道安全的重要因素。還有填方壩、涵洞沉陷漏水，多年形成程度不同的漏水通道和孔洞等隱患，渠道運(yùn)行安全性差，亟需加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)除險(xiǎn)加固。

(二)混凝土冬季施工存在的問題

填方渠道指該渠道斷面的底面標(biāo)高之下的地基為新填土的那部分。由于新填土存在熱脹冷縮的原因，冬季渠道混凝土施工中容易產(chǎn)生開裂，沉降的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響渠道混凝土護(hù)砌質(zhì)量。還有新澆混凝土在養(yǎng)護(hù)初期易遭受凍結(jié)，當(dāng)氣溫恢復(fù)到正常后，即使正常養(yǎng)護(hù)至一定齡期，也不能達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度。當(dāng)溫度低時(shí)出現(xiàn)骨料結(jié)合不均勻，甚至混凝土澆筑塊出現(xiàn)表面霜凍，蜂窩麻面和裂隙現(xiàn)象，所以更應(yīng)該重視。

二 解決冬季填方渠道混凝土施工的對(duì)策

(一)夯實(shí)填方基礎(chǔ)，做好雪天材料檢查

做好填方基礎(chǔ)，采用合格土料，嚴(yán)格控制填筑和壓實(shí)。在冬季施工時(shí)，填土是嚴(yán)禁夾有冰雪和凍土塊，土、砂礫料不得加水，必要時(shí)采用減薄層厚加大壓實(shí)功能。壓實(shí)土層應(yīng)做好防凍保溫措施，避免圖層凍結(jié)。

(二)采取溫控保證冬季混凝土澆筑

做好溫控措施保證冬季混凝土溫度和養(yǎng)護(hù)溫度。澆筑時(shí)間盡量選擇在白天的9點(diǎn)到16點(diǎn)之間，當(dāng)環(huán)境溫度低于-10攝氏度時(shí)，不易進(jìn)行混凝土施工。

1.混凝土出攪拌機(jī)前的溫度控制。混凝土的攪拌應(yīng)在搭設(shè)的暖棚內(nèi)進(jìn)行，應(yīng)優(yōu)先采用大容量的攪拌機(jī)，以減少混凝土的熱量損失。經(jīng)加工的砂和骨料分級(jí)堆存，水的比熱大是砂石骨料的5倍左右，所以冬季優(yōu)先采用加熱水的方法。加熱水時(shí)，應(yīng)考慮加熱的最高溫度，以免產(chǎn)生假凝現(xiàn)象。水泥假凝指的是水泥顆粒遇到溫度較高的熱水時(shí)，顆粒表面很快形成薄而硬的殼，阻止水泥與水的水化作用的進(jìn)行，使水泥水化不充分，新拌混凝土拌和物的和易性下降，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。

2.混凝土運(yùn)輸過程中的溫度控制。為了防止加溫混凝土在運(yùn)輸過程中散熱過快，混凝土運(yùn)輸攪拌車罐周身包裹泡沫塑料保溫被。保持運(yùn)輸路線暢通，無堵塞，縮短運(yùn)輸距離。合理調(diào)配運(yùn)輸車輛，縮短運(yùn)輸時(shí)間，盡量減少運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)，有效保證混凝土料入倉(cāng)澆筑溫度。混凝土的運(yùn)輸時(shí)間和距離應(yīng)保證混凝土不離析，不喪失塑性，使用大容積的運(yùn)輸工具，并經(jīng)常清理，保持干凈，盡量縮短裝卸操作時(shí)間。

3.混凝土澆筑過程中的溫度控制。為了提高混凝土澆筑時(shí)的溫度，在澆筑前將所有外側(cè)模板進(jìn)行保溫處理。澆筑中覆蓋混凝土面，在混凝土收倉(cāng)面上密封一層塑料薄膜，薄膜上蓋一層保溫被，以減少新澆混凝土熱氣的散失。一定要把握好澆筑時(shí)間。

4.混凝土澆筑后的溫度控制。混凝土澆筑后的1-2 天內(nèi)，模板外側(cè)的保溫材料繼續(xù)覆蓋，保持澆筑的混凝土倉(cāng)內(nèi)溫度正常。拆模時(shí)間一般安排在白天進(jìn)行。為防止拆模時(shí)混凝土澆筑塊的溫度與外界溫差大，采用將模板預(yù)先撬縫10-15cm，以改變混凝土邊界環(huán)境，即加速降溫，又不使混凝土內(nèi)外溫差過大。拆模后表面先用塑料薄膜封閉，再用3cm 厚雙層泡沫塑料覆蓋，將混凝土表面包成密不透風(fēng)的保溫層。采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%，采用礦渣水泥配制的混凝土為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%，而且不得低于5Mpa，為此混凝土在受凍前至少要在正溫下養(yǎng)護(hù)5 晝夜以上。

(三)混凝土冬季施工方法的選擇

冬季混凝土施工一般采用蓄熱保溫法。蓄熱保溫法是將混凝土的原材料預(yù)先加熱，經(jīng)過攪拌、運(yùn)輸、澆筑成型后的混凝土仍能保持一定的正溫度，以保溫材料覆蓋保溫，防止熱量散失過快，充分利用水泥的水化熱，使混凝土在正溫度條件下增長(zhǎng)強(qiáng)度。還可以采用綜合蓄熱法，綜合蓄熱法是在蓄熱保溫法基礎(chǔ)上，在配置混凝土?xí)r采用的快硬早強(qiáng)水泥，或摻用早強(qiáng)外加劑;在養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r采用早期短時(shí)加熱，以延長(zhǎng)正溫養(yǎng)護(hù)期，加快混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。采用蓄熱法和綜合蓄熱法施工的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥拌制混凝土，水灰比應(yīng)控制在0.6 以下。

(四)混凝土冬季施工配合比的調(diào)整

冬季調(diào)整配合比調(diào)整有利于保證混凝土澆筑質(zhì)量。盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積，提高拌合物的流動(dòng)性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。早強(qiáng)劑是指能加速水泥硬化速度，提高早期強(qiáng)度，且對(duì)后期強(qiáng)度無顯著影響。引氣劑是指經(jīng)攪拌能引入大量分布均勻的微小氣泡，改善混凝土的和易性，在混凝土硬化后，能保持微小氣泡，改善混凝土的和易性、抗凍性和耐久性。

三 結(jié)語(yǔ)

陸渾灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造的工作迫在眉睫，是灌區(qū)內(nèi)廣大農(nóng)民群眾和各級(jí)政府的迫切愿望和要求。加快灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程建設(shè)，改善灌溉排水工程基礎(chǔ)設(shè)施，增強(qiáng)抗御旱澇等自然災(zāi)害的能力，提高灌溉水的利用效率和灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)與環(huán)境效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展是十分迫切和十分必要的。項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)提高糧食產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入、保證國(guó)家糧食生產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。