条形混凝土在小农水建设中的应用探讨

2015-10-31寇良李小芳

建材与装饰 2015年23期

关键词：条石平塘宣汉县

寇良　李小芳

（宣汉县水务局　四川　宣汉　636150）

条形混凝土在小农水建设中的应用探讨

寇良李小芳

（宣汉县水务局四川宣汉636150）

宣汉县在小农水工程建设中，面对建筑石材供不应求、价格较高、施工工艺差等多种不利因素，创新研发条形预制混凝土块（简称“条形混凝土”）。通过不断探索，逐步总结了“条形混凝土”的各种技术要点并广泛应用，有力提升了工程形象，节省了工程投资，保护了生态环境，延长了运行寿命，工程比对效益提升近20%。

宣汉县位于四川盆地东北部，大巴山南麓，全县总人口130万，幅员面积4271km2。是全省首批扩权强县试点县、国家扶贫开发重点县，也是长江上游水土流失防治重点县、全国产粮大县之一。随着经济社会的飞速发展，交通、水利等基础设施建设不断推进，特别是中石油、中石化等大型企业入驻宣汉大范围开展工程建设，建筑材料的需求量与日俱增，石材、砖等材料供不应求，且价格猛涨畸高。

条形混凝土；小农水；应用

1　条形混凝土产生背景

2009年，通过竞争立项，宣汉县列入全国首批小型农田水利重点县建设项目县。项目实施地点位于东乡镇等21个乡镇的68处中、小型灌区内。该项目连续实施三年，建设重点以963km灌区渠道配套与节水改造为主，同时对灌区内的421口病险山平塘进行整治，并新建631口蓄水池解决旱地浇灌问题。按照传统做法，主要建筑材料为石材，宣汉县建筑石材供需矛盾十分突出现状，必将严重影响工程建设的进度、质量及效益挥。

如何解决工程建设中主要建筑材料的问题？这就成了摆在宣汉水务专业技术人员面前的一大重要课题。为此，宣汉县水务局组建专班，通过市场调查、分析研究、方案比对、探索论证，最终以“条形混凝土”替代石材，广泛应用于该项目建设，取得了明显实效。

2　条形混凝土适用范围

小农水工程建设中，渠道侧墙、堡坎、渡槽支墩、倒虹管镇（支）墩、建筑物基础以及水库、山平塘溢洪道、排水棱体等常规应用石材的部位，均适用“条形混凝土”，即：浆砌“条形混凝土”、干砌“条形混凝土”分别取代浆砌条石、干砌条石。

图1　“条形混凝土”在渠道建设中的应用

“条形混凝土”自2009年以来，在小农水建设、病险水库除险加固、山平塘整治等项目工程中得到了广泛应用，共新建、整治渠道236km，整治山平塘139口，整治水库15座。同时，在农业综合开发、现代农业等项目中也得到了推广。据了解，达州市部分县在水利工程建设中，也相继对该材料的应用作了尝试，反应较好。应用“条形混凝土”建设的水利工程，经受了2009年“7· 11”、“7·13”及2010年“7·18”、2011年“8·4”特大暴雨洪灾的严峻考验，且经受了冬季霜冻的考验。

图2　“条形混凝土”在明月乡新湾山平塘整治工程中的应用

3　条形混凝土结构设计

根据小农水工程建设的实际需要，充分考虑取材、运输、价格及工程安砌、质量、线型、工艺等要求，经过反复试验，将“条形混凝土”统一规范为预制素混凝土结构，取材主要为卵（碎）石、河砂、水泥，混凝土标号为C20。其形状为长方体，长为30～100cm，宽、高为20～30cm。横断面形式可分为三种，分别用于不同的建设部位（见图3）。

图3　“条形混凝土”预制件设计图

4　条形混凝土生产施工

4.1材料选定

（1）水泥：一般选用回转窑产品，水上部位“条形混凝土”宜选用普通硅酸盐水泥；水下部位“条形混凝土”宜选用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。水泥品质必须符合现行国家标准。

（2）砂料：宜采用河砂，质量达到质地坚硬、纯净、级配良好；砂的细度模数宜在2.3～3.0范围内，严格控制超径含量。

（3）卵（碎）石：宜选质地坚硬、粒形、级配良好的卵、碎石，根据断面大小，粒径宜在50～80mm。

4.2预制生产

（1）拌制：拌制混凝土时，必须严格遵守混凝土配料单进行配料；采用机械拌制，应搅拌至组成材料混合均匀，颜色一致；混凝土的最大坍落度应满足规范要求。

（2）浇筑：预制场一般选用硬化场地，模具选用钢模具，底板铺设废报纸（安砌时清除干净），其内壁刷废机油；将拌好的混凝土分层浇筑。

（3）振捣：使用振捣器应按一定顺序振捣密实。无气泡、空洞和明显下沉现象。

（4）养护：浇筑完毕后，应即洒水养护，使混凝土面经常保持湿润状态。“条形混凝土”连续湿润养护时间为21d。

（5）脱模：混凝土达到初凝期即可脱模，采用人工脱模。

4.3安砌施工

条形混凝土在小农水工程建设中应用广泛，效果较好。但在安砌过程中，应严格按照要求进行施工，否则难以达到该材料应用的最佳效果。

下面以“条形混凝土”在渠道工程建设中为例，将其安砌施工要求进行说明：

（1）运输：用独轮车、人工抬运或马、骡、牛等大牲畜运至工地，不可碰撞、滑落、损坏。

（2）开挖：人工或机械先沿渠开挖成平台后，再由人工按设计尺寸槽挖。

（3）找平：用C15混凝土铺15～20cm厚，再人工振捣密实作垫层找平。

（4）材料：垫层采用C15混凝土；胶结材料为M7.5水泥砂浆；并随拌随用。

（5）线型：渠道线型变化处应平顺圆滑符合水流要求，不壅水、阻水。

（6）安砌：按已选定的安砌线形底板上铺设3～5cm厚砂浆，将冲洗干净后的“条形混凝土”安装平稳，沿长度方向砌筑，上下层错缝，做到砌筑砂浆饱满，防渗漏。

（7）底板：采用C20混凝土铺10cm厚，再振捣密实后人工收光面作为底板。

（8）勾缝：按照“条形混凝土”不同的尺寸形式对预留凹槽进行勾缝，砂浆充填、压实、抹光，勾平缝且等宽。

（9）养护：砌体完成后，经常洒水养护，保护表面潮湿不少于7d。

5　条形混凝土性价比

5.1优点

（1）形状规则。其形状源于条石，但比条石更标准。

（2）运输方便。条石开采受地理限制，一般运距较远，而“条型混凝土”恰恰解决了这一难题，灵活方便。

（3）保护生态。条石开采严重破坏环境，造成水土流失，且开采过程中安全隐患大，而“条型混凝土”的应用则有效避免了此缺点。

（4）强度较高。通过对C20“条形混凝土”进行抗压试验得知，强度值可达24.5MPa，比一般石材抗压强度略低，较预制U型槽抗压强度高。但均能按照设计满足建筑物的强度要求。

（5）价格更优。条石目前市价，毛方均价130～140元，通过打磨、成型、安砌、除细、錾缝勾缝，如果按山区二次搬运（人运）平均800m计算，每方砌体造价485元；而“条型混凝土”因其灵活方便，可以散运原材料至目的地后再选择场地集中生产，如果按同样平均人运800m计算，每方砌体造价450元，其价每方优于条石35元。

（6）质量易控。因其砌体材料标准化，安装简便，摒弃了条石、现浇混凝土等欠料（隐蔽面）的造假行为，真正达到了砌体“内实”之目的。

（7）形象美观。因其集中化生产，规范、美观、真正达到了“外美”的要求。

（8）工期缩短。同样按平均人运800m起算，到每方砌体结束，条石用工12个，而“条形混凝土”用工9个，后者大大优于前者。

（9）糙率降低。经试验“条型混凝土”其糙率一般为0.014，而条石为0.025，混凝土U型槽及混凝土管为0.017，其过水能力远大于条石，并优于混凝土U型槽和混凝土管道。

（10）经久耐用。由于“条型混凝土”质地均匀，砌体“内实”，且不易风化，经久耐用。

（11）适应性强。与混凝土U型槽和混凝土管道比较，在山区复杂地形条件下，后二者较难施工，一般达不到技术要求，在实践应用中渗漏严重，特别是汛期山区渠道极易塌方、水毁，由于后二者属工艺型材料，不具备抗冲、抗震、抗压性能，一经水毁则难以恢复，混凝土管道还容易造成淤堵，不易疏通。而“条型混凝土”则可适应山区任何地方修建，不淤不堵，且具备较强的抗冲、抗震、抗压能力，易于恢复。

5.2缺点

“条形混凝土”作为一种新采用的建筑材料，在生产应用过程中，也存在一定的缺点。①生产期偏长，且在野外生产时受水、电天气等外界条件制约。②需要较开阔的生产场地。三是生产过程需要较多模具。③产品必须经过相应技术设备检测后，方可投入使用。

5.3结论

终上所述，“条形混凝土”虽有一定的不足，但均可在建设过程中采取技术措施加以克服，较其它材料性价比更高，在水利工程建设中的应用是值得推广的。

6　条形混凝土质量控制

应用“条形混凝土”，质量控制极其关键。其基本要求为：模块规范、尺寸不减；设计标号，密实勿滥；坐浆饱满，勾缝等宽；底面平整、线型美观。

强化质量监督。推行全面质量管理，从原材料、预制、安砌等程序加强监督检查，建立健全质量监督与质量控制体系，落实质量责任制。在施工过程中要加强质量检验工作，认真执行“三检制”，切实做好工程质量的全过程控制。施工单位对工程使用的材料、设备及工艺，进行全过程的质量检测，定期报质检机构。在施工过程中，质监单位对全部工程的所有部位及其任何一项工艺、材料和工程设备进行检测和检验，确保工程质量。