基于農(nóng)田水利工程中混凝土貼面漿砌石的施工技術(shù)

湯 建

(新疆巴州水利水電勘測設(shè)計院，新疆 庫爾勒841000)

隨著水資源的日益緊缺，在各個農(nóng)田水利工程建設(shè)項目中，尤其要注重襯砌結(jié)構(gòu)的防滲問題?；炷临N面漿砌石施工技術(shù)不僅具有施工簡單、取材方便的優(yōu)點，還具有良好的防滲性和抗凍性能，在應(yīng)用過程中不易出現(xiàn)開裂、滲漏等質(zhì)量問題。因此，混凝土貼面漿砌石作為一種常見且實用的襯砌結(jié)構(gòu)，不僅有效降低了農(nóng)田水利工程的成本投入，也大幅提升農(nóng)田水利的整體效益。

1 混凝土貼面漿砌石的特點

通過對很多已建農(nóng)田水利工程的運行情況分析，混凝土貼面漿砌石具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢。綜合分析，對其特點總結(jié)如下:

1)施工效率高:混凝土貼面漿砌石施工相對簡單，材料的利用率也較高，與普通的漿砌石造價相比，由于其過水面積小，渠內(nèi)流速較大，因此，造價要比普通漿砌造價低。

2)防滲效果好:混凝土貼面漿砌石平均每公里滲漏損失流量低于50%，因此，其防滲效果也要優(yōu)于普通的漿砌石。

3)適用性強:混凝土貼面漿砌石表面不存在石塊外露問題，比較適合應(yīng)用于各種成型的流線型結(jié)構(gòu)造型當(dāng)中，其水力學(xué)條件較為優(yōu)越。

4)輸水時間短:混凝土貼面漿砌石與普通的漿砌石渠道相比，其輸水時間較短，灌水輪期要比普通漿砌石結(jié)構(gòu)平均縮短1.5 d。

2 農(nóng)田水利工程中混凝土貼面漿砌石的施工應(yīng)用

2.1 漿砌石防滲結(jié)構(gòu)

在采用漿砌石作為襯砌體時，必須充分考慮到結(jié)構(gòu)的抗凍性和防滲性，因此，需要將漿砌石的厚度控制在合理范圍內(nèi)，以保證其抗凍性和防滲性符合施工要求。在漿砌石結(jié)構(gòu)施工之前，如果渠道地基土為Ⅰ或Ⅱ級凍脹土，應(yīng)該保證漿砌石的厚度在35 cm以上，對于斗渠或支渠，漿砌石的厚度應(yīng)該保證在28 ～30 cm。渠道混凝土面層也必須進行合理控制，不應(yīng)鋪的過厚，可控制在3 ～5 cm。如果混凝土面層的厚度較大，不僅會增加施工成本，也可導(dǎo)致混凝土與漿砌石之間產(chǎn)生線脹系數(shù)差，進而由于應(yīng)力不同而出現(xiàn)開裂或鼓包問題，從而影響渠道的整體抗凍防滲性能［1］。如果施工中存在排水能力較好的Ⅲ或Ⅳ級凍脹土。比如沙土或砂礫土等，渠道的總厚度也應(yīng)符合施工要求，應(yīng)以相關(guān)的技術(shù)規(guī)范為參考標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合渠道的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，渠道地基施工中如果遇到Ⅰ或Ⅱ級凍脹土，應(yīng)該對地基土進行必要的換填處理，可將原30 ～50 cm的土基置換為砂礫石或河卵石，同時控制好換填土的厚度及壓實度。進行換基處理時，可根據(jù)實際情況來施工操作，比如平行于等高線的渠道地基進行置換，或是垂直二等高線渠道地基進行置換。需要注意的是無論采用哪種施工方式，都必須符合渠道工程的現(xiàn)有條件，同時對各項參數(shù)進行嚴(yán)格控制，以保證置換后的渠道地基能夠完全滿足混凝土貼面漿砌石的施工要求。

2.2 漿砌石施工材料

混凝土貼面漿砌石施工時，其砌筑材料的好壞對工程質(zhì)量影響極大。砌筑材料主要包括混凝土骨料、水泥、水以及泥沙等。在砌筑施工之前，對相關(guān)的砌筑材料必須進行嚴(yán)格篩選，控制好每一種材料的質(zhì)量和性能，避免由于材料的質(zhì)量問題而影響到整個渠道工程，使渠道的防滲性和抗凍性降低?；炷临N面漿砌石當(dāng)中的混凝土骨料粒徑應(yīng)該控制在20 mm之內(nèi);水泥可使用普通的硅酸鹽水泥;混凝土的強度可控制在C15 左右;水灰比必須符合要求，可控制在0.45 ～0.5。另外，為了有效提高砌石結(jié)構(gòu)的抗沖性和抗磨性，在具有推移性質(zhì)的泥沙渠道中，應(yīng)該使用C20 強度的混凝土，這樣可有效保證漿砌石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性［2］。

2.3 漿砌石施工工藝

混凝土貼面漿砌石施工工藝與普通渠道的施工工序相同，首先需要進行渠道開挖與邊坡整理，然后對渠底土進行換置和夯實。渠坡置換料應(yīng)該隨著邊坡砌筑的高度進行隨砌隨填，避免將砌體空間占用，保證砌體的厚度。渠底在換填并夯實后，便可進行混凝土貼面漿砌石施工，具體的施工工藝如下:

1)樣模安裝:在混凝土貼面漿砌石施工過程中，為了保證砌石結(jié)構(gòu)的曲面輪廓幾何尺寸的準(zhǔn)確性，可采用樣模掛線施工法來進行施工。施工時根據(jù)渠道的設(shè)計尺寸，將曲線部分加工成預(yù)制樣模，其中可將樣模的寬度控制在10 ～12 cm范圍內(nèi)，將高度控制在設(shè)計渠底厚度的1/2 范圍內(nèi)?；炷恋膹姸葢?yīng)該高于面層混凝土強度，且每隔10 ～15 m設(shè)置一個樣模，以不拖線為宜，采用同樣標(biāo)號的混凝土進行固定。樣模作為混凝土貼面漿砌石結(jié)構(gòu)的一部分，施工時不必將其拆除。

2)砌石施工:渠底曲線部分砌石可采用灌漿法進行砌筑，渠坡部分砌石可采用座漿法進行砌筑。渠底與渠坡砌石應(yīng)該連續(xù)施工完成，不應(yīng)該存在施工冷縫。砌石頂面以上應(yīng)預(yù)留出面層混凝土的厚度。在砌筑施工之前，應(yīng)該先將石料洗凈，并從下游向上游方向襯砌，砌筑順序為先中間后兩側(cè)，沿圓弧切線砌筑，每塊砌石都應(yīng)垂直于相同位置的圓弧切線，且應(yīng)大頭向下，小頭向上，三角縫，六面靠，垂直于弧面不得傾斜;頂面要保持平整，起伏誤差應(yīng)控制在5 mm之內(nèi)。對于細(xì)礫混凝土，應(yīng)該采用一次灌注的方法，灌漿要保證飽滿、密實。

3)面層混凝土施工:將砌筑好的砌石表面浮渣清理干凈，用清水濕潤后，再刷一道素水泥漿，將制拌好的面層混凝土一次性澆筑成型，澆筑順序應(yīng)先渠底后渠坡，然后在樣模上掛線進行手工修坡。面層混凝土施工時，應(yīng)該控制好混凝土的比灰比與和易性，其流動性不可過大［3］。

2.4 漿砌石的應(yīng)用條件及技術(shù)方法

2.4.1 干渠混凝土貼面漿砌石的施工應(yīng)用

在干渠流量在5 ～12 m3/s，且水力學(xué)計算滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定的不沖流速條件時，混凝土貼面漿砌石的斷面可選擇弧形底梯形，弧形底弦長可控制在1.8 ～2.2 m，邊坡系數(shù)可控制在1 ～1.25，圓心角應(yīng)該為77° ～90°范圍內(nèi)，圓弧半徑則應(yīng)該為127.3 ～176.1 cm，弓高應(yīng)為37.3 ～38.6 cm，其斜邊的長度應(yīng)該結(jié)合實際情況來確定。如果弧底不能滿足不沖流速條件時，則可選擇梯形圓弧坡角形斷面，其底寬應(yīng)控制在2 ～2.4 m，邊坡系數(shù)應(yīng)該在0.75 ～1。

2.4.2 支、斗渠混凝土貼面漿砌石

防滲護面支、斗渠流量在0.5 ～1.2m3/s時，如果土基為Ⅲ或Ⅳ級凍脹土，可選擇弧形底梯形斷面，弧形底弦長應(yīng)該為0.5 ～1 m，邊坡系數(shù)可為0.5 ～9，圓心 角 為127° ～96°，圓 弧 半 徑 可 為27.95 ～67.27 cm，弓高可為15.45 ～22.27 cm，斜邊長度可根據(jù)實情來確定。對于Ⅰ或Ⅱ級凍脹土基，可采用拋物線形斷面，其中各項參數(shù)可根據(jù)拋物線方程來計算獲得。

3 結(jié) 論

由于混凝土貼面漿砌石施工應(yīng)用比較廣泛，施工技術(shù)也相對成熟，所以，施工時很容易忽視其質(zhì)量問題。因此在應(yīng)用這種施工技術(shù)時，必須認(rèn)真對待每道工序，尤其是砌石施工和混凝土施工環(huán)節(jié)，只有保證了施工質(zhì)量，混凝土貼面漿砌石的優(yōu)越性才能充分發(fā)揮出來。

［1］魏鋒. 淺談混凝土貼面漿砌石在農(nóng)田水利中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2014(02):249.

［2］郭雪紅. 淺談混凝土貼面漿砌石農(nóng)田水利中的應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013(10):5.

［3］王建新. 混凝土貼面漿砌石在灌區(qū)節(jié)水改造中的應(yīng)用［J］.建設(shè)與施工，2012(02):30－31.