靳留成 劉學敏
(河南欣源建設工程有限公司,河南 焦作 454002)
混凝土貼面漿砌石又叫做“漿砌石面板”,目前,該技術已經被廣泛地應用到農田水利工程中。混凝土貼面漿砌石施工方便、質量優良以及能夠給農田水利相關事項提供質量和安全保障等眾多優點,使得不僅混凝土貼面漿砌石技術的發展及其迅速,而且農田水利工程的建設也十分突出。混凝土貼面漿砌石最主要的優點是具有防滲結構,另外,其在外觀、抗凍及水利條件等方面也遠遠超過了傳統的漿 砌石。
1)施工效率高。混凝土貼面漿砌石施工簡便,材料可充分利用。相比其他漿砌石具有良好經濟性。且其過水面積小,相比其他漿砌石護面可減少41.89%;同時渠內流速快,可增加88.61%,具有較高施工效率。2)防滲效果好。每公里混凝土貼面漿砌石滲漏損失量在50%以下,因此其具有良好防滲效果。3)輸水時間短。相比其他漿砌石渠,混凝土貼面漿砌石具有較短輸水時間,灌水輪期平均減少1天。
某農田水利工程建設的主要目的是農田灌溉,利用灌溉渠道防滲措施,可增加農田灌溉面積,本工程灌溉區域農作物以小麥、棉花為主,6320m3/h㎡為農作物定額用水量。為做好防滲工作,應按照用水量要求,確定防滲操作長度,約為8.26km,則漿砌石工程為8.0×104m3。根據工程建設實際情況,選取混凝土貼面漿砌石施工。作為一種最為常見且實用的襯砌結構,混凝土貼面漿砌石的應用,不僅能夠起到防滲、抗凍的作用,還能減少工程開裂、滲漏問題。本工程貼面混凝土工程量為干渠下段10km、支渠7條16km、配套斗渠7.5km。其技術特點包含以下幾點:1)施工效率高。混凝土貼面漿砌石施工簡便,材料可充分利用。相比其他漿砌石具有良好經濟性。且其過水面積小,相比其他漿砌石護面可減少41.89%;同時渠內流速快,可增加88.61%,具有較高施工效率。2)防滲效果好。每公里混凝土貼面漿砌石滲漏損失量在50%以下,因此其具有良好防滲效果。3)輸水時間短。相比其他漿砌石渠,混凝土貼面漿砌石具有較短輸水時間,灌水輪期平均減少1天。
1)石料。作為砌石工程的施工材料,石料在整個砌石體內所占比例達一半以上。方塊石、毛石為農田水利工程砌石工程石料的主要成分,局部可選用料石。方塊石是指爆破成層巖石后無需加工或稍作修正,形成具有方正外形及兩個基本平行鋪砌面塊料,不得出現尖角與薄邊。方塊石厚度需控制在20cm以上,長度則控制在60cm以內。毛石是指爆破開采后的自然形態,具有不規則形狀、尺寸,無顯著鋪砌面的石塊。毛石厚度應在20cm以上,重量控制在25kg以上。料石需采取人工打磨方式,形成規則六面體,便于固定砌體,但其施工成本高。根據工程實際情況,對所選石料質量要求如下:第一,砌石工程所選石料為堅硬巖石,質地均勻、無風化及裂縫,其各項技術指標滿足設計要求。通常情況下,必須在每立方米2400kg以上控制石料自然容重,每平方厘米飽和極限抗壓強度控制在400kg以上。第二,使用石料,必須清理干凈雜物,防止膠結料內水分被石料吸收,砌筑前需對石料灑水保濕。第三,衡量石料質量的主要指標為石料吸水率,其數值高低直接影響著石料質量。通過其吸水率也能確定出石料的干容重、強度等級等指標。通常情況下,可在10%以內控制石料最大吸水率。2)膠結材料。水泥砂漿與小骨料混凝土是膠結材料的主要材料,要求選取水泥砂漿與小石子混凝土配制砌筑施工,經試驗確定配合比,且具有良好和易性。同時選取粉煤灰作為混合材料,其指標需滿足設計要求。通過機械拌制的方式攪拌砂漿與混凝土。要求材料拌和后必須在3到4小時使用完。當氣溫在30℃以上時,則應縮短使用時間,需控制在2小時以內。使用時產生泌水問題,需重新拌和。根據工程所需,本文選取細粒混凝土作為砌筑材料,20mm為混凝土骨料最大粒徑,C15為其強度等級,選取R425普通硅酸鹽水泥用于施工,其水灰比為0.5-0.55之間。如渠道存有推移質泥沙,可選取強度等級C20的護面混凝土,以此提升渠道抗磨、抗沖能力。
1)開挖施工。開挖作業是灌溉渠道施工的基礎性工程,必須要加強質量控制措施。首先在開挖之前進行地質條件勘測,充分掌握土層的實際情況,確定出合理的開挖方案。在采用分層開挖的施工方式時應規劃出相應的開挖順序,確定每層開挖的深度。如果在此過程中出現超挖的現象,超挖深度在15cm內時,可采用原有土壤進行回填,并夯實回填區域的土層。由于受到施工環境的影響,滲水是在開挖的過程中常見的問題,一旦出現滲水的現象,不僅會影響渠道的穩定性,還會延緩正常的施工工期。所以施工單位必須對此類問題給予重視,修建排水邊溝將水分排出,在必要的情況下還可以采取抽水處理的措施。2)樣模安裝。混凝土貼面漿砌石施工中,為確保砌體結構幾何尺寸無誤,可選取樣模掛線法施工。按照渠道設計尺寸,曲線部分可進行預制樣模加工,要求在10到12cm控制樣模寬度,相比設計渠底厚度,樣模高度需控制在其50%左右。樣模設置間隔距離為10—15m,避免拖線,且選取相同標號混凝土固定。3)鋪漿。膠結材料以細石混凝土為主,與設計砌縫寬度相比,座漿鋪設厚度應高多30%左右,完成鋪漿作業后,應選取人工方式稍作整平,并將粒徑過大的骨料去除,隨后進行石料合理擺放。8cm為毛石砌體座漿厚度,以覆蓋凹凸不平面層為準。要求在座漿初凝時間內結束石料安裝砌筑施工。4)石料擺放。砌筑座漿后,需清洗石料做好擺放工作,且石面選取鐵錘敲擊,座漿溢出即可。同時嚴格控制石料砌縫寬度。壩面砌筑面存有凹凸問題時,要求控制好座漿鋪設厚度,避免出現細石架空問題。5)面層混凝土。清理干凈砌筑后的砌石表面,如浮渣等,隨后涂抹一層素水泥漿,根據“渠底—渠坡”順序將拌好面層混凝土一次澆筑成型,隨后在樣模上掛線手工修坡。拌和面層混凝土后,必須對水灰比、流動性加以嚴控。在混凝土澆筑時,適度的振搗作業能夠有效地提高材料的密實程度,根據實際的情況選用附著式振動器或者組織施工人員進行人工搗實,保證混凝土澆筑的質量。由于混凝土材料的非均質性特征,所以要加強后期的養護作業,避免在混凝土表層出現裂縫。
總之,中國水資源豐富,在農業生產和生活供水等方面,水庫是不可或缺的一部分,是調節水資源的重要水利工程。我國水庫多修建于上個世紀70、80年代,限于建設時期的特殊性,加之建成運營時間過長,水庫大壩普遍存在不同程度的病險情況,因此,做好水庫大壩除險加固施工至關重要。漿砌石壩是水庫建設最常見的一種壩體類型,由于其自身特殊性,在長期使用過程中往往會出現各類病害問題,其中滲漏問題最為普遍,若不及時處理,勢必會影響整個工程的安全性能。因此,對農田水利工程混凝土貼面漿砌石施工進行合理、正確地分析極為關鍵。要求充分結合施工案例,合理選用施工材料,規范施工流程,掌握施工要點,只有這樣才能全面提升工程質量,推動農田水利事業的快速發展。