◎ 谭超文 广东益鑫源工程建设管理咨询有限公司
渠道工程是水利工程施工中的重难点部分,通过衬砌混凝土技术开展渠道工程建设,是保证渠道工程建设质量的必要选择。在水利工程施工建设要求不断提升、渠道工程施工水平日益增长的情况下,对衬砌混凝土技术在水利工程渠道施工中的应用要点进行研究,具有不可估量的现实意义。
1.1 衬砌技术类别与特点
衬砌混凝土技术是一种比较常见的施工技术,根据衬砌结构的不同,可以分成片石混凝土、钢筋混凝土、整体灌注混凝土等三种类型,其中又以钢筋混凝土衬砌结构最为常见。片石混凝土衬砌技术的应用比较复杂,工作人员需要提前准备施工用的建筑材料,其施工操作难度也比较大,需要较长时间才能完工,因此只能在工期充裕的情况下进行应用。钢筋混凝土衬砌技术的应用效果比较可观,能够适应大规模水利工程渠道施工的要求,在复杂的地质环境下同样能保持稳定性,整体操作难度适中,因此在实际应用中发挥了不可替代的重要作用[1]。整体灌注混凝土衬砌技术,具有抗渗性能比较突出的优势,但是同时也有着灌注施工比较复杂、施工流程比较多的问题,在建成结构与渠道主体不适应的情况下,还需要重新进行整修等。
1.2 水利渠道工程施工中衬砌混凝土技术应用意义
衬砌混凝土技术在水利渠道工程施工中的应用,保证了渠道工程建设质量,解决了传统施工模式存在的一系列问题,因此一经出现就得到了广泛的认可和关注。具体来说,水利工程渠道施工中衬砌混凝土技术的应用意义包括:
第一,能够有效提升设计完整性。在水利渠道工程施工中应用衬砌混凝土技术,是保证设计完整性的不二之选,衬砌结构本身的施工难度比较大,为确保万无一失,工作人员需要结合渠道工程建设需求,反复比对不同的混凝土强度和规格等,从而让设计方案更加完善合理。
第二,合理应用衬砌混凝土技术,能够避免不必要的施工质量问题。从实际施工经验来看,应用衬砌混凝土技术建成的水利工程渠道工程具有更稳定的结构特性,在长时间使用后仍能保持稳定性,这延长了渠道工程的使用寿命,从一个侧面保证了水利工程中渠道工程的综合效益,避免了反复整修带来的经济损失。
第三,在水利工程渠道施工中应用衬砌混凝土技术,能够有效解决渠道工程渗漏问题,有助于提升渠道防渗效果[2]。在实际施工中,混凝土衬砌结构具有更密实的结构特点,即使不做特殊的防渗处理,也不会出现严重的大量水渗漏问题,这保证了水利工程水资源利用率,让有限的水资源得以发挥出更大的价值,进一步保障了水利工程的综合应用效益。
第四,水利工程渠道施工中应用衬砌混凝土技术,是施工建设的一次跨越式尝试,相比于其他施工模式,衬砌混凝土施工技术建成的水渠内部更加平滑整齐,工作人员在清理渠道内部的杂质和废物时,无需花费太多时间就能完成清理任务,一来保证了水渠工程的运行效果,对提升渠道的输水能力有一定的积极作用,二来能够降低后续维护的难度,对水利工程的顺利运行意义重大。
特别需要提到的是,应用衬砌混凝土施工技术建成的水利工程渠道结构具有完整性和一体化特征,因此其对于恶劣地形条件的适应能力更加可观。不难看出,衬砌混凝土施工技术的应用价值非常高,虽然有一定成本上的问题,但是衬砌混凝土施工技术整体的实践应用效果比较优越,将其应用到水利工程渠道施工中,是未来工作的有力举措。
2.1 地基处理
衬砌混凝土技术在水利工程渠道施工中的应用,能够从根本上保证工程建设质量,而做好地基处理,无疑是应用前期准备工作的重中之重[3]。在正式进行渠道建设之前,工作人员需要对本次渠道工程建设区域的现场情况进行了解,明确地基的数据和细节问题等。在此基础上对地基结构和施工区域周边进行测量放样,并准确绘制地基结构的施工图纸,在绘制的过程中需要随时参考水利工程渠道结构建设目标,确保地基结构施工建设价值。同时,为确保开挖位置、开挖深度的合理性,工作人员应结合本区域的实际地形地貌因素,根据地形特征选配不同的渠道开挖施工模式,在渠道开挖施工结束以后,对地基结构的土壤含水量进行测定,在含水量过大的情况下放置几天,通过自然风干的方式提升地基结构稳定性和承载力,在开始地基夯实施工之前,让地基结构的应用价值得到提升,为后续开展衬砌混凝土施工打下坚实的基础。
2.2 模板施工
水利工程项目渠道结构施工具有工程量大、所需时间长的特点,同时其建设规模也比较大,往往会涉及到大范围区域的开挖等,为确保衬砌混凝土施工技术能够发挥出应有的作用,工作人员应加强模板施工,避免因模板不合理导致的一系列质量风险[4]。在实际施工过程中,模板结构往往承担着支撑作用、定型作用等,能够为混凝土结构成型提供有力支持,工作人员务必要充分认识到模板结构的重要性,对其施工细节进行有效控制,避免不必要的质量问题。第一,要结合本次水利工程项目渠道施工建设的目标确定衬砌混凝土形状,以此为参考设定模板的具体形状。第二,在模板材料制作出来以后,按照编号顺序对模板进行安装,并对模板接缝位置进行封装,避免混凝土砂浆从接缝位置渗漏,确保衬砌混凝土施工效果。第三,在正常进行混凝土浇筑并等待混凝土结构成型以后,即可得到符合渠道施工需求的衬砌混凝土结构。特别需要提到的是,钢材是衬砌混凝土施工技术中最常见的模板材料,同时木质材料也有一定的应用,根据成型方法的不同,可以分成组合式钢模和定型钢模等,工作人员可结合渠道工程建设情况选择模板结构和材料等,确保模板结构的稳定性和形状的准确性。在模板安装过程中,工作人员应着重做好模板结构固定工作,避免因模板变形而导致的质量问题。
2.3 混凝土施工
在水利工程渠道施工中应用衬砌混凝土技术,能够有效提升施工质量、延长渠道工程使用寿命,因此工作人员务必要从实际情况出发,保证各阶段施工效果[5]。其中混凝土施工又尤为重要,其具体的施工要点包括:
第一,要做好混凝土的配制生产。相比于常规的建筑工程,水利工程渠道施工对结构的防渗效果有更高的要求,衬砌混凝土结构是否具有突出的抗渗性能,影响着渠道工程的最终使用性能,也决定着渠道工程的使用寿命。在今后进行混凝土材料配制生产时,工作人员务必要从优化混凝土孔隙结构、提升混凝土密实度等方面入手,尽最大可能降低渗透通道数量。比如降低水灰比就是比较有效的手段之一,在水泥强度不变的情况下,水灰比越低、混凝土结构的抗渗能力越强。
第二,要着力做好混凝土拌和、运输。水利工程项目渠道结构具有施工路线长、衬砌混凝土施工难度大的特点,对混凝土材料的拌和和运输有一定的要求。考虑到混凝土搅拌站与施工位置之间的路线长度,可采用固定拌和站集中拌制与小型拌和机移动拌制方式相结合的方案,保证混凝土材料的稳定供应。在拌和过程中,工作人员应严格遵守混凝土设计配合比的相关要求,对水泥、砂石骨料、外加剂、水等进行按量投放,同时还需要控制好拌和时间,避免拌和时间不足导致的混凝土材料不均匀问题,从原材料阶段入手,为衬砌混凝土施工技术提供有力支持。另外,在运输混凝土的过程中,也需要考虑路线长短问题,在混凝土运输车辆的车斗上覆盖塑料布、土工布等,避免混凝土水分在运输过程中蒸发,保证混凝土材料运抵施工位置后仍能保持最佳性能[6]。在运输路线过长的情况下,应利用混凝土搅拌车进行运输,避免混凝土出现离析分层等问题,为提升衬砌混凝土施工效果做出努力。
第三,要控制好混凝土浇筑流程。水利工程渠道施工具有一定的复杂性,特别是衬砌混凝土施工更是如此,在混凝土材料运抵现场以后,工作人员可对混凝土材料进行质量检查,确认无误后方可进行浇筑。特别需要提到的是,混凝土浇筑顺序会影响最后的施工质量,因此需要从坡面施工入手,在坡面施工结束后进行坡地施工和压顶施工,这能够保证衬砌混凝土施工结构的一体化效果,对提升水渠防渗能力有一定的意义。在浇筑第一层混凝土之前,可提前预铺2-3cm的高强度水泥砂浆,从而保证结合面的粘结效果。在此基础上可以进行混凝土浇筑施工,在浇筑过程中,工作人员应控制好混凝土砂浆的浇筑速度和浇筑高度,避免因浇筑速度过快、浇筑高度过大而出现的气泡、空隙等,提升衬砌混凝土施工效果。
第四,要做好混凝土的填缝施工[7]。填缝施工是衬砌混凝土施工的常见步骤之一,工作人员可结合渠道工程设计方案提前预留通缝,并在混凝土结构强度达标以后拆除模板,利用聚乙烯闭孔泡沫板和泡沫保温板等材料进行填充,在双倍衬砌混凝土结构都达到强度标准以后,去掉填充物并利用聚硫密封胶进行填缝。特别需要提到的是,为了保证混凝土填缝施工效果,应在填缝之前进行清理,利用钢丝刷、手提式砂轮机等设备对其进行清洁,在确定缝宽、缝深都符合施工要求的情况下,方可进行填缝施工。
第五,要做好衬砌混凝土结构的养护工作。衬砌混凝土施工技术在水利工程渠道施工中的应用,保证了渠道工程的质量和使用性能,而工作人员能否在混凝土浇筑结束后对其进行妥善养护,直接决定了渠道工程最终的建设效果。因此在今后的工作中,应秉持着全过程养护的原则,结合混凝土材料在不同阶段呈现出来的特点确定具体的养护措施。比如在混凝土浇筑施工结束之后,工作人员就需要对拆模后的混凝土结构进行养护,监测现场温度、相对湿度等参数,在温度过高、湿度较低的情况下,可通过洒水降温的方式控制混凝土结构温度,避免因水化热而导致的一系列质量问题。再比如,在光线条件过好的情况下,混凝土表面的温度也会不断提升,此时工作人员可利用遮光设备进行养护,保证混凝土结构温度稳定性。另外,务必要结合水利工程渠道施工的总体方案以及本地区汛期情况等,根据混凝土结构凝结成型的情况,调整养护措施和技术路线,确保衬砌混凝土施工质量。
2.4 铺设复合土工膜
除了地基结构处理、混凝土结构施工和模板结构建设之外,铺设复合土工膜也是衬砌混凝土施工技术的重要组成部分,工作人员可根据现场施工需求确定土工布的尺寸和匹幅等,并在反复检查土工膜是否存在褶皱破损的情况下进行铺设。如果土工膜确实出现了褶皱,应重新进行铺设和二次检查,在没有褶皱的情况下,根据渠道工程水流方向确定土工膜铺设方向,并在接头位置留出10cm长度进行焊接。在土工膜铺设到特定位置以后,需要利用石头、土壤等对其进行初步固定,在此基础上结合实际工作经验和焊接技术要点,确定复合土工膜焊接操作方案,在焊接结束以后对复合土工膜进行检查和清理,确定没有损坏和杂质的情况下可进入下一环节[8]。特别需要提到的是,为了避免复合土工膜破损,工作人员在其上行走的时候,应利用行走梯等通行。
2.5 铺设保温板施工技术
在正式开始铺设保温板之前,应安排专门的工作人员对铺设面进行检查,确定铺设面的平整度等是否符合施工要求,如果其平整度确实无法满足施工需求,应利用其他材料对该位置进行找平,在此基础方可进行保温板铺设。常见的铺设面找平材料包括砂土或者细砂等,在砂土运抵现场以后,将其均匀铺洒在铺设面上,而后利用靠尺等设备对砂土平整度进行检查,在完全找平以后将保温板材料铺设到相应位置。在此基础上,对保温板材料进行修型切割,使之与铺设面形状保持一致,而后利用竹纤等对保温板进行固定,期间严禁工作人员在保温板上行走,保证保温板结构的完整性,为后续衬砌混凝土施工打好基础。
水利工程是利国利民的重要基础设施之一,是现代化建设的重要对象,能够对水利资源进行有效利用,保证周边居民生产生活的便利性与安全性。渠道工程是水利工程重要组成部分,借助衬砌混凝土施工技术对其进行建设可谓是势在必行。除了要充分做好混凝土的配制生产、混凝土拌和运输、复合土工膜铺设、地基结构处理等一系列工作之外,工作人员还需要结合现场施工需求,对衬砌混凝土施工技术要点进行进一步分析。
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