衬砌混凝土施工技术在水利工程中的应用
摘要
关键词
水利工程;衬砌混凝土;施工技术
正文
引言
衬砌混凝土技术是指为避免围岩出现坍塌或变形情况,在隧洞周边使用钢筋混凝土等材料构筑一个具有永久性的支护结构,在水利渠道工程中的应用范围较广。众所周知,先进水利设备的应用,会使水利工程项目的建设质量和防洪能力得到较大的提高。衬砌混凝土技术作为现阶段我国水利工程建设中使用率较高的重要技术之一,防渗效果良好,能够有效提升网渠输水管道的整体性能,降低水利企业运营成本,提高经济效益。
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。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。
2、衬砌混凝土技术在水利工程中应用的注意事项
(1)原材料选择。选择高质量的水泥、骨料和混凝土添加剂等原材料,确保衬砌混凝土的强度、耐久性和抗渗性能。严格控制原材料的配比和质量,避免使用劣质材料。(2)施工技术。衬砌混凝土的施工应符合相关规范和标准,采用适当的施工方法和工艺。对于大型水利工程,应进行合理的施工顺序安排,确保衬砌混凝土的整体性和一致性。(3)环境因素。考虑施工环境因素对衬砌混凝土的影响,诸如温度、湿度、风力等因素都可能对混凝土的硬化和强度发展产生影响。在施工过程中,应根据环境条件采取相应的措施,如加盖防风网、喷水养护等,以确保混凝土的质量和性能。(4)接缝处理。在衬砌混凝土施工中,应采用合适的接缝形式,如舌槽接缝、搭接接缝等,并采取适当的密封材料进行填充和防水处理,以保证衬砌结构的整体性和密封性。(5)质量控制。在衬砌混凝土施工中,应严格进行质量控制,包括对原材料、施工过程和施工质量的监督和检验。抽样检验、强度试验、渗透性测试等检测手段的使用,能确保衬砌混凝土的质量符合设计要求和工程标准。(6)养护措施。衬砌混凝土施工后需要进行养护,以确保混凝土的充分硬化和强度发展。养护期间,应采取适当的养护措施,如湿润养护、覆盖保护等,避免混凝土的干裂和表面破坏。除此之外,施工人员还要加强对混凝土项目施工厚度和平坦度的高度重视,在土方开挖施工中,如果采取的开挖方法与相关要求不符,很可能会产生大量废物,从而提高砂浆的使用量。对此,工作人员应对混凝土项目施工的总体厚度进行准确测量,应对混凝土结构的平整性进行有效控制,应确保木板的安装与铺设符合标准要求,避免衬砌混凝土材料在边坡维修以及人工干预的过程中存在问题。
3、衬砌混凝土技术在水利工程渠道工程施工中的应用
3.1施工材料的准备
在水利工程渠道工程中,衬砌混凝土技术是一种常用的施工技术。而在进行衬砌混凝土的施工前,需要做好施工材料的准备工作。首先,需要准备好水泥、石灰石粉等水泥制品,并按要求进行储存和保管。其次,需要准备定量的砂、碎石、骨料等配料材料,并进行筛选和洗涤以确保材料质量。此外,还需要准备好各种掺合料,如增强剂、防冻剂、缓凝剂等,以提高混凝土的强度、抗冻性和可塑性等。最后,在进行衬砌混凝土施工前,需要对所有材料进行充分搅拌,以确保混凝土的均匀性和稳定性。综上所述,施工材料的准备是衬砌混凝土技术应用的关键步骤之一,必须认真对待并严格执行相应的施工标准和规范。
3.2基础开挖
衬砌混凝土技术在水利工程渠道工程施工中扮演着重要的角色。而在进行渠道衬砌混凝土施工前,需要首先进行基础开挖工作。基础开挖是安装混凝土块之前所必须进行的步骤,它包括了取土、挖掘、填土和夯实等工序。开挖深度和宽度应根据所需衬砌混凝土块的大小及墙体的设计要求进行合理调节。在进行基础开挖时,需要注意以下几点:首先,在地基开挖之前,应该对周围的环境和地质情况进行细致的调查和勘探,尤其是需要注意河流水位、地下水位和地质构造等因素的影响。其次,在进行基础开挖后,如果发现基础周围有松散物质,应及时进行清除,并进行夯实处理,以确保基础的稳定性和安全性。最后,在进行填土和夯实工作时,应选择相应的材料,并进行适当的掺和,使得填土层具有较好的稳定性和可靠性。总的来说,基础开挖是衬砌混凝土技术应用的重要环节之一。在进行基础开挖时,需要严格按照相关规范和标准进行,并按照作业计划有序进行,以确保施工质量和施工效率。
3.3混凝土施工
(1)混凝土拌和、运输。在水利工程渠道工程的施工中,衬砌混凝土技术是一个重要的施工环节。其中混凝土施工又是整个衬砌混凝土技术中不可或缺的部分。混凝土的制备过程非常重要,如何掌握好混凝土的拌和、运输等关键环节是保证施工质量和效果的关键。首先,在混凝土拌和的过程中,需要精确计算混合材料的比例,并进行彻底的搅拌混合。根据不同的项目需求,可以采用手工、机械或自动化的方式进行混凝土拌和。无论采用何种方式,都要花费较长时间来确保混合材料达到适当的均匀性和黏着性。其次,在混凝土运输的过程中,需要选用合适的设备和工具。如果混凝土的运输距离较近,则可以使用搅拌车或拖拉机等机械设备来运输;如果运输距离较远,则可以选择使用输送带或泵车等设备来运输混凝土。无论采用何种设备,在混凝土运输前需要对设备进行检查和维护,以确保其性能稳定且安全可靠。最后,在混凝土施工过程中,需要严格按照相关规范和标准进行操作,确保混凝土的质量符合要求。此外,还需要加强人员管理和技术培训,提高施工效率和质量,避免出现意外事故和质量问题。(2)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。(3)要做好混凝土的填缝施工。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。(4)混凝土配置:(1)水泥、粗细骨料、水、砂是组成混凝土的重要材料,在实际施工中配置水灰比时,应对各种材料的用量进行确定以及混凝土结构具有的抗压强度进行测试,如表1所示。为了使混凝土具有一定的流动性,通常会合理增加水的比例,但会使凝固后的混凝土表面存在大量毛细孔,要想最大程度降低混凝土结构毛细孔的数量,水灰比必须保持在0.6以下。
表1混凝土配合比及抗压强度
(2)在选择水泥材料时,通常以低水化热的水泥为主,确保7d之内水泥的水化热指标低于275kJ/kg;在选择骨料的过程中,为避免颗粒过大导致孔隙较多,应对5~31mm级配的均匀砂石进行合理选择,确保骨料水泥的含量保持在1%以下;为了确保混凝土的后期收缩程度有效降低,在选择细骨料时,通常以粗砂为主,保证砂中的泥质含量低于3%。(3)在对混凝土进行拌合和运输的过程中,施工人员必须严格检查试验混凝土的水胶比、泌水率、坍落度等参数,确保各项指标始终处于正常范围。为了保证在运输过程中,混凝土的性质不会发生变化,施工人员要对混凝土的凝结速度以及浇筑速度进行有效控制,确保混凝土在浇筑过程中具有的坍落度以及均匀性能够达到标准要求。
结束语
总体来说,衬砌混凝土技术在渠道工程施工中的应用是非常重要的。这一技术可以充分保护渠道内壁,提高输水能力,增强渠道的耐久性和稳定性,减少维修成本等方面发挥作用。对于农业灌溉、城市供水以及河流治理等方面,都具有不可替代的作用。然而,在具体的施工过程中,仍需加强工艺控制和管理,保证衬砌混凝土的质量和施工效果。
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