农田水利工程中的冬季施工技术

2021-12-25牟涛

南方农业 2021年9期

牟涛

（开原市水利事务服务中心，辽宁开原 112300）

农田水利工程作为服务农业生产发展的基础工程，其目的在于借助一定的水利工程技术措施，在改变现有不利于农业生产发展自然条件的基础上促进基本农田的高效发展。农田水利工程建设过程中会受到多种因素的影响，尤其是受气候等自然条件的影响较大。我国大多数地区处于大陆性季风型气候，这使得大多数地区的农田水利工程在建设施工中都会受到不同时间长度低温天气的影响。因此，对农田水利工程冬季施工技术的深入研究具有较强的实践价值和现实意义。

1 农田水利工程施工建设的风险

伴随社会经济的快速发展以及农业现代化的逐渐深入，我国社会发展对能源的需求越来越大。其中，水资源作为重要能源，其有效利用需要借助一定的水利工程得以实现。当前我国已经成为世界上水库数量最多的国家，农田水利工程日益受到国家的广泛关注。但是，农田水利工程的建设并不是简单的工程建设，其涉及的内容较多，这也意味着其在建设施工中存在诸多潜在风险。

1.1 环境风险

农田水利工程建设的系统性较强，面临复杂的建设环境，一般要提前对建设施工环境进行勘测及规划设计，以提高水利工程建设的科学性与合理性。这意味着在建设农田水利过程中会出现或者未来可能出现影响预期效果的不确定性因素，这些因素所造成的风险与损失都是不可避免。农田水利过程建设中的最大风险是地理环境、地质条件带来的，如部分地区的地质条件恶劣、地形环境复杂，可能会在建设中出现山体滑坡、地下水渗透、地震等灾害，进而影响整个工程建设安全。与此同时，农田水利工程作为控制、调配自然界水资源的工程，主要是通过改变地区环境特点来实现区域之间的水资源调配，这也意味着水利工程的建设蕴藏着巨大的环境风险。

1.2 施工技术风险

所谓施工技术风险，主要是指针对客观施工环境特殊性未选择正确施工技术而出现的工程风险。农田水利工程是一项通过改变地理环境实现水资源调配的基础工程，在建设施工过程中除了受环境风险影响之外，还易受到施工条件、施工技术的影响。尤其是面对施工天气恶劣的冬天，合理调整工程施工计划和技术显得尤为重要。在此过程中，一旦出现施工工作、施工计划以及技术选择不科学的情况，便会使整个农田水利工程的安全运行存在隐患。因此，在水利工程建设时，要针对不同的气候环境条件选择合理科学的施工技术，尤其是在冬季恶劣的施工环境中，更要重视传统施工技术中存在的风险，合理规避风险并选择科学的施工技术［1］。

2 农田水利工程冬季施工特点及准备工作

受地理位置及气候类型等因素的影响，我国农田水利工程在建设过程中面临多方面考验。尤其是在我国北方地区，冬季寒冷漫长，这势必会给我国的农田水利工程建设带来挑战，如天气寒冷导致建筑材料出现脆性断裂、工程保温工作增加等，严重者甚至会影响整个水利工程的进度。为了避免上述情况的出现，在冬季进行农田水利工程建设时要做好充分准备工作，并在遵循冬季施工特点的基础上选择科学合理的施工技术。

2.1 因地制宜，制定合理的冬季施工计划

我国北方地区冬季寒冷漫长，一些工程建筑材料易受低温的影响出现冻结现象，钢筋、混凝土等易发生脆性断裂现象，这些都给农田水利工程的冬季施工带来不利影响。与此同时，部分地区为减少冬季低温对工程建设的不利影响，在施工过程中采取一定的保温措施，但这在一定程度上增加了工程施工建设成本。对此，在农田水利工程冬季施工时要尽量避免进行地基处理、混凝土填筑、场地平整等施工工程，针对一些必须在低温环境下实施的工程，要因地制宜、制定科学合理的施工措施，及时应对低温的影响，为水利工程建设质量提供保障。

2.2 科学施工，营造科学的冬季施工环境

在我国农田水利工程建设中，为降低地质条件的不稳定性及预防地表水渗透，混凝土填筑是常见的施工环节。然而在冬季施工气温低的环境中，常温下的水泥水化反应会发生相变化，尤其是低温导致的水化反应停止造成的混凝土强性降低，不能够达到标准的强度要求。在此情况下，要及时采取有效的加热保温措施，为混凝土的填筑及水化反应营造正温养护环境，如材料保温预热、养护加热等［2］。除此之外，冬季是混凝土工程质量安全事故的高发期，农田水利工程的建设要结合当地的气候环境条件，提前采取有效的施工技术以营造良好的施工环境。

2.3 提前规划，做好水利工程冬季施工准备工作

在社会经济快速发展的背景下，我国基础设施建设投入力度加大。农田水利工程作为保障我国农业现代化发展的重要物质基础，面对冬季低温天气对水利工程建设的施工挑战，要积极做好前期各项准备工作。前期工程的施工计划、施工队伍及施工技术等准备工作对今后的工程建设尤为重要。对此，在正式开展冬季水利工程施工之前，要对施工环境、施工计划进行充分的前期调研和考查，以在充分了解可能存在的问题及施工难度的基础上做好施工预案及人员技术调整。同时，针对冬季施工对建设材料质量的特殊要求，还要做好建筑材料的出厂合格、采购要求及材料成分的认真检查与验收，以减少因施工计划、施工人员技术对整个工程质量的影响［3］。

3 农田水利工程冬季施工技术

通过对冬季农田水利工程建设特点及低温天气对工程施工影响的综合分析，为了最大程度减少低温天气对水利工程施工质量造成的不利影响，势必要借助一定的施工技术对施工环境、施工材料进行前期处理，以充分保障工程的顺利施工。

3.1 借助蓄热法提供适宜的水利工程施工环境

蓄热法是冬季工程建设施工中常见的方法，其主要通过加热原材料以充分释放建筑材料搅拌中产生的热量，并借助一定的保温材料防止热量过快流失，进而减缓建筑材料的冷却速度，以使其达到标准的建筑材料要求。这种加热施工技术的目的在于通过保温措施，使混凝土自身的水化热和由外界获取的热储蓄起来，使其具备合适的正温环境，继续水化增长强度。这种增热施工技术不仅仅适用于混凝土，同时可以加热粗细骨料及水，来充分弥补低温天气造成的建筑材料硬化过程出现的热量损失，进而为水利工程建设提供良好的施工环境。通过将这种蓄热方法与负温防冻法进行结合，能够缩短建筑材料的正温养护时间，极大地提高保温材料及建筑材料的周转效率，进而有效节省水利工程施工加温成本［4］。

3.2 混凝土施工技术

混凝土是农田水利工程中常见的施工材料，这种建筑材料的应用往往需要借助一定水分，然而在冬季水利工程中含水分的建筑材料易受到低温的影响，进而影响整个混凝土材料的建设质量。对此，为了减少混凝土材料受低温影响而出现的不良反应，可以添加防冻剂、高效减水剂、早强剂、引气剂等外加剂。如在进行水利工程地基大面积浇制、预制时，可以借助高效减水剂减少混凝土的渗水量，进而提高混凝土硬化速度，缩短工程建设时间；还可以通过在混凝土搅拌中加入大量微小气泡的方式，充分改善混凝土的和易性、抗冻性及耐久性，并借助一定的正温养护措施充分改善混凝土的硬化性能。除此之外，对于部分冬季气温较低的地区，为了减少气温对混凝土及其他建筑材料的不利影响，可以使用防冻剂来增强建筑材料的强度及施工质量。

3.3 土方回填施工技术

在冬季农田水利工程施工的过程中，要尽量避免出现大范围的土方回填工程。如果必须回填土方，要提前对回填土料所含水分、摊铺厚度、碾压夯实遍数及填筑的过程进行严格控制。一般情况下，冬季气温低会影响原来的填筑地基强度，因此在选择土料回填及填筑机器时要提前了解当地的气温、土层厚度，避免在有积水冰冻的情况下进行土料回填［5］。与此同时，在选择填筑机器及涂料填筑厚度的过程中，要根据相应的回填工程标准进行，避免因操作不当出现的土方塌陷等情况。在土料回填时其铺土厚度不能超过试验确定的铺土厚度，可以选择进退错距法，碾迹宽度应大于10 cm，并按照每层固定厚度向前推进。在土料碾压的过程中，应注意人工夯实与碾压结合处重叠部分不应小于0.5 m，避免漏压、工程死角碾压夯实不到位的情况出现。