混凝土施工技術在農田水利工程中的應用分析

常 勝 吳世新

江蘇省水利建設工程有限公司 江蘇 揚州 225000

隨著我國農田水利工程的不斷發展和農業生產的需求日益增長，對水資源的合理利用和管理變得尤為重要。而混凝土作為一種常見且廣泛應用的建筑材料，在農田水利工程中具有重要的地位和作用。混凝土施工技術能夠有效地提升工程的整體質量和性能，為農田水利工程的可持續發展提供有力支撐。因此，對農田水利工程當中混凝土施工技術的應用進行分析，這將會產生較大的作用和意義。

1 混凝土施工技術概述

混凝土施工技術是指在建筑、水利、交通等領域中使用混凝土材料進行結構或工程的施工過程，混凝土作為一種多功能的建筑材料，具有優良的抗壓強度、耐久性以及可塑性，被廣泛應用于各種工程項目中。

在施工前，需要進行混凝土結構的設計和規劃，確定所需的材料、配合比和施工方法。同時，還需要考慮施工時間、人員和設備的安排等因素。混凝土施工所需的主要材料包括水泥、骨料、砂子和水，這些材料需要按照一定比例進行配制，并確保其質量達到要求。根據設計要求，將預先制作好的模板安裝在工程現場。模板可以起到支撐混凝土的作用，并且能夠使混凝土結構獲得所需的形狀和尺寸。在模板安裝完畢后，將預先配制好的混凝土倒入模板內，通過振搗或震動等方式排除空氣和水分，確保混凝土密實均勻。混凝土澆筑后，需要進行養護和固化以提高其強度和耐久性。養護一般包括濕潤養護或覆蓋保護層，以避免混凝土過早干燥和開裂。在混凝土完全固化后，可以進行后續的加工和處理工作，如拆除模板、表面修整、防水處理等[1]。

2 農田水利工程混凝土施工技術應用目的

2.1 提升工程穩定性

混凝土具有高強度和耐久性的特點，通過使用混凝土施工技術，可以建造堅固、穩定的渠道、溝渠、水庫等水利設施，能夠承受來自土壤壓力、水流沖刷和外部荷載的作用，防止工程發生倒塌、斷裂或破損等事故，保證農田水利工程的長期穩定運行。農田水利工程常常需要處理來自河流、水流和降雨等因素帶來的沖刷和侵蝕問題，混凝土施工技術可以構建具有一定抗沖刷和抗侵蝕能力的護岸、渠道和堤壩，有效地減輕水流的沖擊和侵蝕，保護農田和農作物免受水流的破壞。農田水利工程往往需要跨越不同地質條件的區域，因此在施工過程中會面臨差異沉降的問題。差異沉降可能導致渠道和管道的變形或破壞，影響水流的暢通和農田的灌溉效果。使用混凝土技術可以通過精確的設計和施工，使得結構具有一定的柔性和適應性，減少差異沉降對工程穩定性的影響[2]。

2.2 提升抗洪能力

混凝土施工技術可以用于建設護岸、堤壩和水閘等防洪設施，混凝土具有高強度和耐久性的特點，可以承受來自洪水的沖擊和壓力，保持結構的穩定和完整。通過使用混凝土技術建造堅固的防洪設施，能夠有效地減輕洪水對農田和農作物的破壞，保護農田安全。洪水帶來的水流速度較快，會對渠道和溝渠等農田水利設施造成沖刷和侵蝕。混凝土施工技術可以構建具有一定寬度和抗沖刷能力的渠道襯砌和護岸，能夠有效減緩水流速度，減少水流對渠道的沖刷和侵蝕，確保農田水利工程的長期穩定運行。洪水時，農田水利工程需要具備良好的排水能力，以迅速將大量雨水和洪水排出農田。混凝土施工技術可以用于建設排水渠道和排水管道等設施，確保水流暢通，防止排水系統因洪水過載而失效。通過合理設計和施工，可以提升農田水利工程的排水能力，保護農田免受淹沒和澇災的影響[3]。

2.3 增加工程整體耐久

混凝土具有較好的耐酸堿和化學侵蝕能力，在農田水利工程中，常常會受到土壤、水質中含有的酸性或堿性物質的侵蝕。通過使用混凝土施工技術，可以構建具有耐腐蝕性能的護岸、渠道襯砌和水閘等結構，有效抵御化學侵蝕，延長工程的使用壽命。混凝土具有較長的使用壽命和持久性，合理設計和施工的混凝土結構能夠抵抗時間、氧化、紫外線和溫度變化等因素的影響，保持其強度和功能穩定。農田水利工程使用混凝土技術可以提高工程的耐久性，減少維修和更換的頻率，降低后期維護成本。農田水利工程常常需要應對水流沖刷和侵蝕的問題，混凝土施工技術可以構建具有一定抗沖刷和抗侵蝕能力的渠道、溝渠和堤壩，保持結構的穩定性和完整性，減少水流對工程的破壞，提高工程的耐久性。由于混凝土結構具有較好的強度和耐久性，相對于其他材料，農田水利工程使用混凝土技術可以降低工程的維修和更換頻率。混凝土結構在正常使用條件下維持良好狀態的時間較長，節約了維修和更換的成本，提高了工程的整體耐久性[4]。

2.4 優化水資源管理工作

混凝土施工技術可以用于建設灌溉渠道和噴灌系統等灌溉設施，通過合理設計和施工，可以確保渠道的平整度和密封性，減少水分的流失和滲漏，提高灌溉水的傳輸效率。同時，混凝土渠道還能夠減少水中雜質的混入，保證灌溉水的質量，提高水資源的利用效率。混凝土施工技術能夠構建密封性較好的水庫、渠道、水閘等水利設施，有效避免水資源的損失和浪費。通過合理規劃和建設，可以減少水的蒸發和滲漏，并且精確控制水的流動和分配，提高水的利用效率，降低農田用水的浪費。混凝土施工技術可以應用于建設調蓄池、水源調節設施、水閘等水利工程，實現對水資源的調度和管理。通過混凝土結構的穩定性和耐久性，可以確保這些水利設施能夠長期運行，并提供可靠的水源供應，對農田進行合理的灌溉和排水調度，實現優化的水資源管理[5]。

3 混凝土施工技術在農田水利當中的應用

3.1 優化混凝土配合比

混凝土的配合比需要考慮水泥、骨料、砂子和水等材料的特性，在選擇和使用這些材料時，要了解其性能、品質和可用性。不同材料的特性會對混凝土的工作性能、強度和耐久性產生影響。根據農田水利工程的具體需求，確定混凝土的設計要求。包括所需的強度等級、抗滲透性、耐侵蝕性、耐久性等。這些要求將直接影響到混凝土的配合比設計。在進行混凝土配合比設計時，需要綜合考慮各種因素，如工程條件、施工方式、環境要求等。通過合理配置水泥、骨料、砂子和水的比例，以及添加劑（如摻合料、增塑劑等），調整混凝土的工作性能和性能指標。骨料的粒徑分布對混凝土的性能影響很大，合理選擇和控制骨料的粒徑，可以提高混凝土的強度、流動性和抗滲透性。通常采用多粒徑骨料組合，使其填充緊密，提高混凝土的力學性能。水灰比是指混凝土中水和水泥質量之比，合理控制水灰比可以保證混凝土的強度和耐久性。較低的水灰比可以提高混凝土的強度，但同時可能會降低其工作性能。需要在保證強度的前提下，盡量選擇較低的水灰比[6]。

3.2 做好混凝土澆筑

在進行澆筑之前，需要對施工現場進行充分的準備。包括清理和平整施工區域，安裝好模板和支撐物，確保施工現場干凈、整潔、無障礙。根據設計要求和配合比，按比例準確地配制所需的水泥、骨料、砂子和水等材料。在攪拌過程中，應確保混凝土均勻混合，避免出現不均勻或過度攪拌的情況。根據具體的工程要求和結構特點，選擇適當的澆注方式。常見的澆注方式包括噴射澆注、泵送澆注、手攤和機械鋪設等。根據具體情況，選擇合適的設備和工具進行澆注作業。在澆筑過程中，應控制澆筑速度，避免過快或過慢導致混凝土質量問題。過快的澆筑速度可能導致混凝土分層、空洞和裂縫等問題，而過慢的澆筑速度可能導致混凝土初凝或失水。在混凝土澆筑完成后，應及時進行振搗或震動處理。通過振搗或震動，可以排除混凝土中的氣泡和空隙，提高混凝土的密實性和強度。另外，混凝土施工期間需要注意控制施工溫度。在高溫天氣下，可以采取遮陽措施、濕潤養護等方法來降低混凝土溫度。在低溫天氣下，可以采取加熱混凝土材料、保溫覆蓋等方式來提高混凝土溫度。混凝土澆筑完成后，需要進行養護措施以確保混凝土的正確固化。根據混凝土類型和環境條件，采取適當的養護方法，如覆蓋保護、濕潤養護等，保持混凝土的濕潤狀態，防止過早干燥和開裂。在整個澆筑過程中，要進行質量監控。及時進行抽樣和測試，對混凝土的強度、密實性、坍落度等關鍵指標進行檢測，確保混凝土的質量符合設計要求[7]。

3.3 裂縫處理

在混凝土澆筑前，可以采取預防措施來減少裂縫的產生。包括合理的配合比設計、控制水灰比、使用適當的摻合料、加強骨料粒徑控制等。此外，在澆筑過程中應控制溫度變化和干燥速度，避免快速干燥引起的收縮裂縫。定期進行裂縫的識別和監測工作，及時發現和記錄新出現的裂縫，并對已有裂縫進行監測。通過裂縫的形態、寬度和演變情況，可以判斷裂縫的性質和嚴重程度，為后續處理工作提供參考依據。對于寬度較小、深度較淺的裂縫，可以采用補償材料進行填充和封閉。常用的補償材料包括聚合物修復劑、環氧樹脂及其混凝土補償劑等。在填充之前，應清理裂縫，確保表面干燥、清潔，并根據材料說明進行操作。對于較寬或較深的裂縫，可能需要進行更嚴格的修復和加固措施。可以采用注漿、碳纖維加固、鋼筋加固等方法對裂縫進行修復和加固。具體的修復方法和材料選擇應根據裂縫的性質和工程要求進行評估和設計。裂縫是混凝土中的弱點，容易導致水滲透和結構損壞。因此，在處理裂縫時，應考慮防水措施。可以使用防水涂料、防水膠漿等材料對裂縫進行密封，阻止水分的進入。

3.4 做好攪拌工作

在攪拌之前，確保水泥、骨料、砂子和水等材料按照設計要求進行準確配比并準備好。材料的選擇應符合相關標準和規范，并檢查其質量是否符合要求。選擇適當類型和規格的混凝土攪拌機或攪拌車進行攪拌工作，確保設備處于良好狀態，并按照操作手冊操作，以保證攪拌的均勻性和有效性。控制攪拌的時間，以確保混凝土充分混合。攪拌時間過短會導致混凝土不均勻，攪拌時間過長則可能引起混凝土早期凝結。根據混凝土類型和配合比的具體要求，確定適宜的攪拌時間。定期抽取樣品，進行混凝土攪拌質量的監測和測試。樣品應具有代表性，用于檢查混凝土的坍落度、強度發展、骨料分布等關鍵性能指標，以確保攪拌質量符合設計要求。攪拌過程中應控制攪拌器的轉速，以確保混凝土的均勻性和流動性。

3.5 做好堆石工作

根據設計要求和實際需要，確定堆石的位置和布置方案。考慮到農田水利工程的功能和穩定性，選擇合適的位置和方式對土石進行堆放。同時，選擇適宜的土石材料進行堆石工作。確保土石材料質量符合要求，不含有過多的粉末、有機物或其他雜質。清理和整理土石材料，移除大塊石頭或雜質，使其更易于堆放。為確保堆石的穩定性，應注意在堆石底部鋪設一定厚度的細碎石層或沙子層，以提供較好的基礎支撐。此外，需要注意堆石的高度和坡度，盡量避免陡峭的坡度，以防止土石塌方或滑落。根據實際需求和設計要求，按層次進行堆石。確保每一層的土石塊緊密排列，填補間隙，并適度壓實。對于較大的土石塊，可以采用傾斜或交錯堆砌的方式來增加穩定性。另外，定期檢查和監測堆石的質量和穩定性。檢查是否有松動、下沉或裂縫等問題，并及時進行修復和加固。確保堆石能夠承受水流沖擊或其他外力的作用。

3.6 做好保養維護工作

定期對農田水利工程進行巡檢，檢查混凝土結構的完整性、穩定性和功能性。注意觀察表面是否有裂縫、滲漏、變形等問題，并及時記錄和報告。保持混凝土結構的清潔，避免雜物和泥沙堆積。定期清理混凝土表面的污垢、植物生長、藻類等，以防止表面侵蝕和損壞。監測和處理混凝土結構的滲漏問題，如果發現滲漏，應立即采取措施修復，如填補裂縫、涂覆防水材料等。根據實際情況，采取適當的養護措施。例如，對新澆筑的混凝土結構進行濕潤養護，以幫助混凝土充分固化并達到設計強度。對于出現裂縫的混凝土結構，應及時處理和修復。根據裂縫的性質和程度，選擇合適的修復方法，如注漿、補充材料等。對于寒冷地區的農田水利工程，要采取防止凍融損害的措施。例如，在冬季進行保溫覆蓋、排水系統凍結處理等。在維護過程中，注意環境保護。避免使用對環境有害的化學物質，妥善處理產生的廢棄物。

4 結束語

在農田水利工程中，混凝土施工技術的應用起到了重要的作用。通過使用混凝土技術，能夠構建耐久、穩定和可靠的水利設施，提高工程的整體性能和效益。綜上所述，混凝土施工技術在農田水利工程中具有重要的應用價值。通過優化水資源管理、增加工程耐久性和提供穩定的基礎設施支持，混凝土技術為農田水利工程的發展提供了關鍵支持。應繼續推動混凝土技術的創新和應用，以滿足農田水利工程建設的需求，促進農業生產的發展和水資源的可持續利用。