水利工程渠道施工中衬砌混凝土技术分析
摘要
关键词
水利工程;渠道;混凝土;衬砌
正文
引言
衬砌混凝土技术是指在工程建设中使用混凝土砌块进行衬砌施工,从而预防或控制围堰变形、坍塌,改善渠道运输能力。衬砌混凝土技术在水利工程、隧道工程等领域应用十分广泛。在水利工程渠道施工中,衬砌混凝土有助于减小渠道断面尺寸,降低渠道施工成本。同时,通过衬砌混凝土技术可以控制灌输的压浆量,保证整体灌输质量以及使用效率,有助于水利工程整体效能的提升。在渠道施工中,应严控衬砌混凝土技术各项工艺流程,包括施工准备、测量放样、基础开挖、模板安装、混凝土施工等,只有保障每道施工工序均能够达到施工标准,才能充分发挥衬砌混凝土技术的综合效益。
1. 衬砌混凝土在水利工程渠道施工中的应用
1.1材料准备
衬砌混凝土施工技术的有效应用必须要做好前期材料准备工作,严格掌控混凝土配比,科学配比才能够充分发挥衬砌混凝土的防渗作用。反之,如果混凝土材料配比不当,不仅难以保证衬砌混凝土的质量,同时也会增加施工成本、施工隐患。因此,应严格按照衬砌混凝土施工规范标准、质量要求进行材料配比。应结合前期工程勘测工作掌握渠道及其周围环境,以满足工程施工质量标准为基础,通过试验获取最佳的混凝土配比,混凝土最终试验需有专业人员检验和审查,合格之后再正式批量生产。混凝土配比应由专业人员参与控制,严控水灰比以及添加剂用量。混凝土制作标准为:具有良好的和易性、耐久性,裂缝生成率低,符合水渠施工防渗标准。
1.2测量放样
根据项目工程设计图纸,使用全站仪、经纬仪展开测量放样,包括边坡开挖线、渠道底角线,在地面指定位置作出标识,使用水准仪测量中桩填挖高程。
1.3基础施工
在水利工程渠道施工中,基础开挖是重要的施工环节,由于水渠周围环境地质软弱、含水率高,大型器械难以稳固在地面上,因此多数是以人工开挖为主。在土方开挖中,应提前采取措施降低土壤中的含水量,包括夯实排水、设置排水管等,起到基础强化的作用,避免在冬季产生土壤冻胀情况。部分水利工程渠道是基于原有的土渠改造而成,对于此类渠道工程,应严控渠道周围水量,清理渠道床上的淤泥、杂物。填方依然以人工作业为主,采用分层填入、分层夯实的方法,以提升基础强度,满足上方衬砌混凝土要求。基础挖掘作为重要施工环节,应有充足的施工时间,保证基础含水率有效降低,荷载性满足衬砌混凝土技术使用要求,在潮湿环境下不被破坏。
1.4模板安装
混凝土模板工程,一方面可以为保障衬砌混凝土成型提供支撑,另一方面也可以起到混凝土结构的平整作用和保护作用。作为一种临时工程,需要考虑安装和拆除的便捷性,在杆件、附件、便桥、桁架、联结件安装中,必须要保证可拆卸性。模板材料可以选择木模、钢模,需根据工程施工要求合理选择。模板安装必须要保证安装精度,避免混凝土浇筑时漏浆达不到最终使用效果。
目前,大部分水利工程矩形渠道衬砌混凝土都选用胶合木板,对渠道墙、渠道底部双面立模,做到一次浇筑成型。想要达到此标准,则应使用钢架固定模板,如果选择普通木模,在内模安装时则要先进行渠道底部浇筑,在进行立模浇筑。这样不仅会增加施工量,还会影响立模、底模的连接性能,降低结构整体刚度。采用钢架固定模板,具有施工效率高、结构简单等特点,可一次浇筑成型,在作业人员配合得当的情况下,每天可以安装60m模板,相比普通木板安装效率快一倍。弯道部位应选用3mm厚钢板,根据衬砌混凝土墙设计要求设置多个角度弯角,但需要增加钢架支撑密度,每隔15-20cm设置一个钢架,从而避免后续混凝土浇筑变形。
1.5混凝土施工
1.5.1拌和和运输
混凝土搅拌制作是核心施工环节,不同搅拌方法、不同搅拌时间均会影响混凝土整体质量,应有专业人员负责混凝土搅拌管控,全程控制混凝土制作质量。混凝土运输当中,应提前设计好混凝土运输路线,要求运输路线无过度颠簸、线路尽可能短,在混凝土初凝前运输到施工现场,统一装卸,每次完成运输后彻底清洗运输车混凝土残留,避免影响下一批混凝土质量。
1.5.2浇筑与振捣
目前混凝土应用有两种方式,一种是现场浇筑,另一种是构件工厂预制,当然构件预制同样需要到现场浇筑连接。以现场浇筑为例,混凝土到达施工现场后,检查其质量是否符合施工标准,检查合格立即开展施工。先铺设水泥砂浆,铺设厚度控制在2-3cm,砂浆铺设完成且质量检查合格后,即可开展混凝土浇筑。混凝土浇筑按照由下到上的顺序进行,在浇筑时观察混凝土均匀情况,保证浇筑均匀。完成浇筑后对混凝土进行振捣,振捣棒要求“快插慢拔”,保证振捣充实、紧密,待到无气泡产生时代表振捣充实,继续保持振捣1-2min直到有浆液均匀溢出即可拔出振捣棒,该方法有助于减少混凝土出现蜂窝的概率。
1.5.3拆模与养护
完成混凝土浇筑、振捣工作后,应做好混凝土固化期间的保养工作,确保固化阶段不受外界因素、人为因素影响。为了避免混凝土水分过度流失,应在表面上覆盖一层塑料薄膜或土工布,保护混凝土构件安全。定期对混凝土洒水降温,避免固化升温水分蒸发量过大产生裂缝。初期养护持续14天即可拆模,模板要求轻拿轻放,逐个拆除,再对混凝土本体进行14天养护即可完成整个养护工作。
2. 衬砌混凝土裂缝以及处理方法
2.1材料因素
混凝土浇筑完成后其材料本身特性会随着水分流失产生收缩,如果收缩应力大于混凝土抗拉应力就会生成裂缝。因此,在混凝土施工与养护中,应尽可能保持混凝土表面湿度,避免过于干燥开裂。具调查相关资料表明,配筋率和混凝土收缩率存在线性关系,配筋率提高可降低混凝土裂缝产生率,对此应适当提升配筋率。混凝土制作中骨料掺入比例也会影响混凝土收缩变形,对此严格控制骨料加入比例,提前做好混凝土配比试验和制作过程质量管控。
2.2环境因素
混凝土周围环境会影响混凝土的收缩性能,包括温度、湿度等因素。如果衬砌混凝土环境温度较低或变化幅度较大,低温造成混凝土收缩变形十分明显,增加混凝土裂缝生成几率;如果渠道周围湿度较低,则因固化过程含水率不足而产生裂缝。这就需要最好后续混凝土养护工作,完成浇筑后立即洒水、覆膜,起到保湿保温的作用,提高混凝土固化过程的稳定性,实时观察混凝土收缩变化情况,避免养护不当影响整个工程质量。
结束语
综上所述,水利工程渠道施工中衬砌混凝土技术应用十分广泛,可有效提升渠道灌输性能。因此,在衬砌混凝土施工中,应严控每道施工工序质量,做好施工现场质量管理和技术指导工作,减少施工现场失误率,每道施工工序完成后立即进行质量检查,合格后再进行下一道工序施工,这样才能够发挥衬砌混凝土技术的综合效益。
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