□顧青林 □李飛越 □董 麗 □謝 晶(安陽市幸福渠管理處)
現(xiàn)澆混凝土管主要用在農(nóng)用井、渠灌區(qū)的低壓管道輸水灌溉中。制管工藝采用螺旋擠壓與振動密實成型,反推力行進原理,使管道的成型、密實、脫模、鋪設等工序一次完成,其結(jié)構(gòu)簡單,設計新穎,操作方便,生產(chǎn)效率高,性能穩(wěn)定。生產(chǎn)的管道連續(xù)性好,整體性好,沒有接頭,密實均勻,質(zhì)量穩(wěn)定,斷面設計合理,抗折性能好,方便施工。與同等過水能力的預制混凝土管相比,節(jié)省投資約10%~25%。2004年11月在幸福灌區(qū)杜小屯斗渠得以應用,針對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,進行分析總結(jié),以便在今后的施工過程中,提高現(xiàn)澆混凝土管道的施工質(zhì)量。
造成的主要原因一是溝槽開挖的管基土質(zhì)不密實、不平整,造成機器在運行中產(chǎn)生震動,從而產(chǎn)生裂縫;二是管道澆筑后養(yǎng)護不及時造成的裂縫。
在施工過程中,出現(xiàn)了多處坍塌,主要是施工過程中配合比不準確,拌和料攪拌不均勻,在運輸過程中出現(xiàn)粗細骨料分離造成的。
在施工中由于拌和料不勻或個別石子超出粒徑范圍、管道切縫不規(guī)范以及管件安裝操作不慎,會使某些部位發(fā)生滲漏現(xiàn)象。
由于現(xiàn)澆混凝土管道的管壁厚一般為5~6 cm,根據(jù)規(guī)范要求,粗骨料的最大粒徑不超過混凝土構(gòu)件最小斷面(厚度或?qū)挾龋┑?/4,這就要求石子的粒徑主要是0.5cm~1.0cm;同時,按照《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)程》,采用C20W 6F50混凝土,滿足混凝土的強度、抗?jié)B性、抗凍性,就要求混凝土具有較高的密實度,要想取得此效果,粗骨料的級配必須達到空隙率較小或最小,多采用二級配。
細骨料一般采用中砂,要求細度模數(shù)2.6~2.9,砂子的粗細不能只看細度模數(shù),有時細度模數(shù)雖然大,但粒徑分布不均勻,級配就差。綜合來說就是選用級配合理、質(zhì)地堅固、吸水率低、孔隙率小的潔凈天然中粗河砂,也可選用專門機組生產(chǎn)的人工砂。實際使用中如砂子偏細,應當相應減少砂率或增加水泥,以達到設計要求。砂子使用時應過篩,篩去雜質(zhì)或泥塊,因為泥塊較小時,會附著在砂粒表面,影響砂粒與水泥漿的黏性,導致混凝土的和易性不佳,當存在泥團時,會在混凝土中存在薄弱環(huán)節(jié),且混凝土強度越高影響越明顯,對混凝土的質(zhì)量危害更大,因此砂子必須過篩。
水泥是一種應用廣泛的膠凝材料,不僅能在空氣中硬化,而且在水中能更好地硬化,保持并繼續(xù)增長其強度。經(jīng)常使用的五大水泥是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥,根據(jù)不同水泥的特性,可以有針對性地使用,本工程優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥,可根據(jù)實驗報告,適當添加粉煤灰,其次選用硅酸鹽水泥。
現(xiàn)澆混凝土管整體性好,可根據(jù)當?shù)氐刭|(zhì)情況和氣溫變化情況,依一定的長度用切割機切縫,用防滲材料處理,主要因為混凝土是剛性材料,設置伸縮縫,可以適應氣溫變化和地基變形而引起的防滲層變形要求,不同材料防滲層伸縮的間距,根據(jù)《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》SL18—91確定。
開挖的管基土質(zhì)一定要平整、密實,達到其原狀土的密實度。開挖后的殘留土壤要清除,不可用鐵锨就地整平了之。嚴禁超挖,機械開挖預留20~30 cm保護層,采用人工開挖。對于不符合質(zhì)量要求的回填、軟基部位要做相應的技術(shù)處理,嚴禁出現(xiàn)跳臺現(xiàn)象,可以修理成斜坡,使之達到施工要求。
現(xiàn)澆混凝土管道屬薄壁構(gòu)件施工,且管道在低壓力水頭下運行,因此,必須嚴格控制拌和料的配合比。對所需用物料要逐一過秤稱量,或以重量換算成體積稱量,嚴禁人工拌和混凝土料。澆筑管道時要根據(jù)當?shù)氐闹乒懿牧闲再|(zhì)(水泥的品質(zhì)、骨料的粗細級配)對拌和料的配合比作相應的調(diào)整,使拌和料的工作性能滿足制管設備澆筑要求。
現(xiàn)澆混凝土管特別適用于管道內(nèi)徑小于400 m m的管道,效果良好。由于對配合比的精度要求較高,因此,在裝車運輸時要均勻地往車上裝,避免只向一個地方裝料造成粗骨料流向周圍而形成粗細骨料分離。在向制管機填料時,加料過程要均勻有序地進行,不可一次將混凝土料過量填滿或露出現(xiàn)澆混凝土制管機的葉片?,F(xiàn)澆混凝土管道襯砌機就會在混凝土料擠壓下自行前進。
模板在混凝土管道制作過程中,起著至關(guān)重要的作用,模板制作的精度越高,混凝土的外觀質(zhì)量就越高;現(xiàn)澆混凝土管道制作過程中,主要依靠混凝土料與擠壓軸的擠壓成型,整體性好。施工過程中節(jié)省了模板的制作與安裝,節(jié)約了資金,加快了施工進度。
為避免管道因干縮而出現(xiàn)裂縫,對剛成型的管道要加強養(yǎng)護。具體措施是先用塑料薄膜覆蓋,管道兩端要用土及時封堵,防止水分散失,待24 h后再用濕土回填至管頂以上15~30 cm?,F(xiàn)澆管道采用振動擠壓成型工藝,密實度高,因此,成型的管道不會形成孔洞漏水。但是,在施工中由于拌和料不勻或個別石子超出粒徑范圍、管道切縫不規(guī)范以及管件安裝操作不慎,難免會使某些部位發(fā)生滲漏現(xiàn)象??紤]施工現(xiàn)場的環(huán)境因素和處理部位的特性,宜采用快速處理的方法,將滲漏水部位用鋼刷刷去表層灰漿,然后用水玻璃水泥快凝砂漿進行修復,滲漏點處理完后即可進行回填?;靥顣r結(jié)合試水宜采取水浸密實法,嚴禁行夯?;靥顣r先回填兩邊,待回填至半溝土時,放水淹實后再斷續(xù)回填,直至將溝填平。
糧食生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位,但水資源短缺和水的有效利用率低、制約了我國農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。所述的現(xiàn)澆混凝土管道施工過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及防治措施,為今后施工過程中更好地提高現(xiàn)澆混凝土管道的施工質(zhì)量、擴大推廣使用范圍、促進和加快灌區(qū)節(jié)水灌溉事業(yè)的發(fā)展應該有所裨益。