條形混凝土在小農(nóng)水建設(shè)中的應(yīng)用探討

寇良　李小芳

（宣漢縣水務(wù)局　四川　宣漢　636150）

條形混凝土在小農(nóng)水建設(shè)中的應(yīng)用探討

寇良李小芳

（宣漢縣水務(wù)局四川宣漢636150）

宣漢縣在小農(nóng)水工程建設(shè)中，面對(duì)建筑石材供不應(yīng)求、價(jià)格較高、施工工藝差等多種不利因素，創(chuàng)新研發(fā)條形預(yù)制混凝土塊（簡稱“條形混凝土”）。通過不斷探索，逐步總結(jié)了“條形混凝土”的各種技術(shù)要點(diǎn)并廣泛應(yīng)用，有力提升了工程形象，節(jié)省了工程投資，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，延長了運(yùn)行壽命，工程比對(duì)效益提升近20%。

宣漢縣位于四川盆地東北部，大巴山南麓，全縣總?cè)丝?30萬，幅員面積4271km2。是全省首批擴(kuò)權(quán)強(qiáng)縣試點(diǎn)縣、國家扶貧開發(fā)重點(diǎn)縣，也是長江上游水土流失防治重點(diǎn)縣、全國產(chǎn)糧大縣之一。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，交通、水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷推進(jìn)，特別是中石油、中石化等大型企業(yè)入駐宣漢大范圍開展工程建設(shè)，建筑材料的需求量與日俱增，石材、磚等材料供不應(yīng)求，且價(jià)格猛漲畸高。

條形混凝土；小農(nóng)水；應(yīng)用

1　條形混凝土產(chǎn)生背景

2009年，通過競爭立項(xiàng)，宣漢縣列入全國首批小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)項(xiàng)目縣。項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)位于東鄉(xiāng)鎮(zhèn)等21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的68處中、小型灌區(qū)內(nèi)。該項(xiàng)目連續(xù)實(shí)施三年，建設(shè)重點(diǎn)以963km灌區(qū)渠道配套與節(jié)水改造為主，同時(shí)對(duì)灌區(qū)內(nèi)的421口病險(xiǎn)山平塘進(jìn)行整治，并新建631口蓄水池解決旱地澆灌問題。按照傳統(tǒng)做法，主要建筑材料為石材，宣漢縣建筑石材供需矛盾十分突出現(xiàn)狀，必將嚴(yán)重影響工程建設(shè)的進(jìn)度、質(zhì)量及效益揮。

如何解決工程建設(shè)中主要建筑材料的問題？這就成了擺在宣漢水務(wù)專業(yè)技術(shù)人員面前的一大重要課題。為此，宣漢縣水務(wù)局組建專班，通過市場調(diào)查、分析研究、方案比對(duì)、探索論證，最終以“條形混凝土”替代石材，廣泛應(yīng)用于該項(xiàng)目建設(shè)，取得了明顯實(shí)效。

2　條形混凝土適用范圍

小農(nóng)水工程建設(shè)中，渠道側(cè)墻、堡坎、渡槽支墩、倒虹管鎮(zhèn)（支）墩、建筑物基礎(chǔ)以及水庫、山平塘溢洪道、排水棱體等常規(guī)應(yīng)用石材的部位，均適用“條形混凝土”，即：漿砌“條形混凝土”、干砌“條形混凝土”分別取代漿砌條石、干砌條石。

圖1　“條形混凝土”在渠道建設(shè)中的應(yīng)用

“條形混凝土”自2009年以來，在小農(nóng)水建設(shè)、病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固、山平塘整治等項(xiàng)目工程中得到了廣泛應(yīng)用，共新建、整治渠道236km，整治山平塘139口，整治水庫15座。同時(shí)，在農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等項(xiàng)目中也得到了推廣。據(jù)了解，達(dá)州市部分縣在水利工程建設(shè)中，也相繼對(duì)該材料的應(yīng)用作了嘗試，反應(yīng)較好。應(yīng)用“條形混凝土”建設(shè)的水利工程，經(jīng)受了2009年“7· 11”、“7·13”及2010年“7·18”、2011年“8·4”特大暴雨洪災(zāi)的嚴(yán)峻考驗(yàn)，且經(jīng)受了冬季霜凍的考驗(yàn)。

圖2　“條形混凝土”在明月鄉(xiāng)新灣山平塘整治工程中的應(yīng)用

3　條形混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)小農(nóng)水工程建設(shè)的實(shí)際需要，充分考慮取材、運(yùn)輸、價(jià)格及工程安砌、質(zhì)量、線型、工藝等要求，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，將“條形混凝土”統(tǒng)一規(guī)范為預(yù)制素混凝土結(jié)構(gòu)，取材主要為卵（碎）石、河砂、水泥，混凝土標(biāo)號(hào)為C20。其形狀為長方體，長為30～100cm，寬、高為20～30cm。橫斷面形式可分為三種，分別用于不同的建設(shè)部位（見圖3）。

圖3　“條形混凝土”預(yù)制件設(shè)計(jì)圖

4　條形混凝土生產(chǎn)施工

4.1材料選定

（1）水泥：一般選用回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品，水上部位“條形混凝土”宜選用普通硅酸鹽水泥；水下部位“條形混凝土”宜選用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。水泥品質(zhì)必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。

（2）砂料：宜采用河砂，質(zhì)量達(dá)到質(zhì)地堅(jiān)硬、純凈、級(jí)配良好；砂的細(xì)度模數(shù)宜在2.3～3.0范圍內(nèi)，嚴(yán)格控制超徑含量。

（3）卵（碎）石：宜選質(zhì)地堅(jiān)硬、粒形、級(jí)配良好的卵、碎石，根據(jù)斷面大小，粒徑宜在50～80mm。

4.2預(yù)制生產(chǎn)

（1）拌制：拌制混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格遵守混凝土配料單進(jìn)行配料；采用機(jī)械拌制，應(yīng)攪拌至組成材料混合均勻，顏色一致；混凝土的最大坍落度應(yīng)滿足規(guī)范要求。

（2）澆筑：預(yù)制場一般選用硬化場地，模具選用鋼模具，底板鋪設(shè)廢報(bào)紙（安砌時(shí)清除干凈），其內(nèi)壁刷廢機(jī)油；將拌好的混凝土分層澆筑。

（3）振搗：使用振搗器應(yīng)按一定順序振搗密實(shí)。無氣泡、空洞和明顯下沉現(xiàn)象。

（4）養(yǎng)護(hù)：澆筑完畢后，應(yīng)即灑水養(yǎng)護(hù)，使混凝土面經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)?！皸l形混凝土”連續(xù)濕潤養(yǎng)護(hù)時(shí)間為21d。

（5）脫模：混凝土達(dá)到初凝期即可脫模，采用人工脫模。

4.3安砌施工

條形混凝土在小農(nóng)水工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛，效果較好。但在安砌過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，否則難以達(dá)到該材料應(yīng)用的最佳效果。

下面以“條形混凝土”在渠道工程建設(shè)中為例，將其安砌施工要求進(jìn)行說明：

（1）運(yùn)輸：用獨(dú)輪車、人工抬運(yùn)或馬、騾、牛等大牲畜運(yùn)至工地，不可碰撞、滑落、損壞。

（2）開挖：人工或機(jī)械先沿渠開挖成平臺(tái)后，再由人工按設(shè)計(jì)尺寸槽挖。

（3）找平：用C15混凝土鋪15～20cm厚，再人工振搗密實(shí)作墊層找平。

（4）材料：墊層采用C15混凝土；膠結(jié)材料為M7.5水泥砂漿；并隨拌隨用。

（5）線型：渠道線型變化處應(yīng)平順圓滑符合水流要求，不壅水、阻水。

（6）安砌：按已選定的安砌線形底板上鋪設(shè)3～5cm厚砂漿，將沖洗干凈后的“條形混凝土”安裝平穩(wěn)，沿長度方向砌筑，上下層錯(cuò)縫，做到砌筑砂漿飽滿，防滲漏。

（7）底板：采用C20混凝土鋪10cm厚，再振搗密實(shí)后人工收光面作為底板。

（8）勾縫：按照“條形混凝土”不同的尺寸形式對(duì)預(yù)留凹槽進(jìn)行勾縫，砂漿充填、壓實(shí)、抹光，勾平縫且等寬。

（9）養(yǎng)護(hù)：砌體完成后，經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，保護(hù)表面潮濕不少于7d。

5　條形混凝土性價(jià)比

5.1優(yōu)點(diǎn)

（1）形狀規(guī)則。其形狀源于條石，但比條石更標(biāo)準(zhǔn)。

（2）運(yùn)輸方便。條石開采受地理限制，一般運(yùn)距較遠(yuǎn)，而“條型混凝土”恰恰解決了這一難題，靈活方便。

（3）保護(hù)生態(tài)。條石開采嚴(yán)重破壞環(huán)境，造成水土流失，且開采過程中安全隱患大，而“條型混凝土”的應(yīng)用則有效避免了此缺點(diǎn)。

（4）強(qiáng)度較高。通過對(duì)C20“條形混凝土”進(jìn)行抗壓試驗(yàn)得知，強(qiáng)度值可達(dá)24.5MPa，比一般石材抗壓強(qiáng)度略低，較預(yù)制U型槽抗壓強(qiáng)度高。但均能按照設(shè)計(jì)滿足建筑物的強(qiáng)度要求。

（5）價(jià)格更優(yōu)。條石目前市價(jià)，毛方均價(jià)130～140元，通過打磨、成型、安砌、除細(xì)、鏨縫勾縫，如果按山區(qū)二次搬運(yùn)（人運(yùn)）平均800m計(jì)算，每方砌體造價(jià)485元；而“條型混凝土”因其靈活方便，可以散運(yùn)原材料至目的地后再選擇場地集中生產(chǎn)，如果按同樣平均人運(yùn)800m計(jì)算，每方砌體造價(jià)450元，其價(jià)每方優(yōu)于條石35元。

（6）質(zhì)量易控。因其砌體材料標(biāo)準(zhǔn)化，安裝簡便，摒棄了條石、現(xiàn)澆混凝土等欠料（隱蔽面）的造假行為，真正達(dá)到了砌體“內(nèi)實(shí)”之目的。

（7）形象美觀。因其集中化生產(chǎn)，規(guī)范、美觀、真正達(dá)到了“外美”的要求。

（8）工期縮短。同樣按平均人運(yùn)800m起算，到每方砌體結(jié)束，條石用工12個(gè)，而“條形混凝土”用工9個(gè)，后者大大優(yōu)于前者。

（9）糙率降低。經(jīng)試驗(yàn)“條型混凝土”其糙率一般為0.014，而條石為0.025，混凝土U型槽及混凝土管為0.017，其過水能力遠(yuǎn)大于條石，并優(yōu)于混凝土U型槽和混凝土管道。

（10）經(jīng)久耐用。由于“條型混凝土”質(zhì)地均勻，砌體“內(nèi)實(shí)”，且不易風(fēng)化，經(jīng)久耐用。

（11）適應(yīng)性強(qiáng)。與混凝土U型槽和混凝土管道比較，在山區(qū)復(fù)雜地形條件下，后二者較難施工，一般達(dá)不到技術(shù)要求，在實(shí)踐應(yīng)用中滲漏嚴(yán)重，特別是汛期山區(qū)渠道極易塌方、水毀，由于后二者屬工藝型材料，不具備抗沖、抗震、抗壓性能，一經(jīng)水毀則難以恢復(fù)，混凝土管道還容易造成淤堵，不易疏通。而“條型混凝土”則可適應(yīng)山區(qū)任何地方修建，不淤不堵，且具備較強(qiáng)的抗沖、抗震、抗壓能力，易于恢復(fù)。

5.2缺點(diǎn)

“條形混凝土”作為一種新采用的建筑材料，在生產(chǎn)應(yīng)用過程中，也存在一定的缺點(diǎn)。①生產(chǎn)期偏長，且在野外生產(chǎn)時(shí)受水、電天氣等外界條件制約。②需要較開闊的生產(chǎn)場地。三是生產(chǎn)過程需要較多模具。③產(chǎn)品必須經(jīng)過相應(yīng)技術(shù)設(shè)備檢測后，方可投入使用。

5.3結(jié)論

終上所述，“條形混凝土”雖有一定的不足，但均可在建設(shè)過程中采取技術(shù)措施加以克服，較其它材料性價(jià)比更高，在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用是值得推廣的。

6　條形混凝土質(zhì)量控制

應(yīng)用“條形混凝土”，質(zhì)量控制極其關(guān)鍵。其基本要求為：模塊規(guī)范、尺寸不減；設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，密實(shí)勿濫；坐漿飽滿，勾縫等寬；底面平整、線型美觀。

強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督。推行全面質(zhì)量管理，從原材料、預(yù)制、安砌等程序加強(qiáng)監(jiān)督檢查，建立健全質(zhì)量監(jiān)督與質(zhì)量控制體系，落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制。在施工過程中要加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)工作，認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”，切實(shí)做好工程質(zhì)量的全過程控制。施工單位對(duì)工程使用的材料、設(shè)備及工藝，進(jìn)行全過程的質(zhì)量檢測，定期報(bào)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。在施工過程中，質(zhì)監(jiān)單位對(duì)全部工程的所有部位及其任何一項(xiàng)工藝、材料和工程設(shè)備進(jìn)行檢測和檢驗(yàn)，確保工程質(zhì)量。

7　結(jié)束語

通過近兩年的不斷探索、推廣和完善，宣漢縣采用“條形混凝土”建設(shè)的渠道線型平直順暢、工藝好、形象佳、質(zhì)量過硬，砌筑的山平塘溢洪道和排水棱體、建筑物堡坎、渡槽鎮(zhèn)支墩等工程外形美觀、效果良好，在省、市各級(jí)組織的項(xiàng)目檢查、考評(píng)中，多次得到了相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家的充分肯定和好。

TV544

A

1673-0038（2015）23-0319-03

2015-5-21

寇良（1980-），男，漢族，宣漢人，中職，大學(xué)?？?，主要從事水利建設(shè)工作。