农田水利工程浆砌石施工技术应用探讨

贾存超

（宁夏建工集团有限公司，宁夏 银川 750001）

0 引言

农田水利施工是农业生产过程中重要的一环，浆砌石施工技术是指在农田水利工程中使用砂浆或混凝土等材料，将石材进行整饰排列，形成坚固的石结构。该施工技术广泛应用于渠道护坡、坝体建设、水闸修建等方面[1-3]。农田水利是农业生产的重要基础，浆砌石施工技术的应用能够提供坚固稳定的结构，有效抵御水流冲刷和外力作用，提高农田水利工程的抗风险能力。在农田水渠的边坡或河堤中，采用浆砌石技术可以有效地防止土壤侵蚀和滑坡，保护渠道不被冲刷，提高农田水利设施的稳定性和耐久性，为农业的可持续发展提供支撑[4]。研究浆砌石施工技术在农田水利建设中的应用具有重要意义，有助于提高工程质量，促进农田水利发展，并且对节约资源、环境保护和农业可持续发展也具有积极影响。

1 农田水利施工中浆砌石施工技术的应用

1.1 选择浆砌石施工材料

在农田水利施工过程中应用浆砌石技术的首要步骤就是选择施工材料，选择适合的施工材料可以提高农田水利工程的质量，降低农田水利工程的施工风险。浆砌石施工材料的选择主要包括水泥砂浆与石材。

石材外部要色泽均匀，不能存在污染或者水锈，硬度要高，各项力学性能要能够满足农田水利工程的施工要求。在此次研究中，依据农田水利工程现场的实际情况，选择砂子、块石等作为浆砌石施工使用的石材。农田水利工程的挡土墙采用强度为MU30的块石，扭面采用强度为M7.5或M10的砂浆砌筑，其他的浆砌石则采用强度为MU20的块石。浆砌石技术要求石料的地质要密实、坚硬、无裂缝，单个块石的质量要在25kg以上，厚度不能小于25cm，软化系数一般在0.75以上。搅拌浆水泥型号不能小于42.5级。

1.2 浆砌石施工中缝隙处理

在浆砌石施工过程中，每层砌筑都需要单独划分，为了节省石块的使用，不采取铺浆的施工方式，而采用坐浆的方式，但是坐浆施工时需要确保石块缝隙均被砂浆填满，以保证浆砌石的施工质量。并且为了保证农田水利工程的美观性，要求上下两个层次之间砌筑的石块要错开砌筑的缝隙，外露的砌筑缝缝宽不宜大于20mm，以便进行后续的勾缝处理。勾缝使用的水泥砂浆强度为M10，勾缝前还需要进行清缝处理，清缝处理后还需要使缝槽内保持清洁与湿润，少量多次地向缝隙内填充砂浆，填充后刮平缝隙[5]。

1.3 浆砌石施工流程

农田水利工程中浆砌石施工流程如图1所示。

图1 浆砌石施工流程

1.3.1 放样

依据农田水利工程的施工图纸，调节水准基点桩，并立好皮数杆。如果施工过程砌体存在一定的坡度要求，则还需要架好坡度门架。在清除基槽内的杂物后，放置轴线、边线以及其他位置线，并对不同的放线进行认真核查。

1.3.2 砌筑

在砌筑前要保持石块以及槽体的湿润，将中心线作为砌筑的依据，释放里外边线，通过挂线设置水平线，然后将墙体的每一批砌筑的高度控制在一定范围内，并采用卧砌方式进行横向排列，每层的高度控制在300mm左右。将一定量的浆液或砂浆放置在石块上，使用批刀或铲子等工具将砂浆均匀地涂抹在石块表面。将已经上浆的石块放置在墙体的适当位置，确保与先前的砌块对齐。然后轻轻地敲击或压实，使石块平顺并保持水平度和垂直度。砌筑施工示意图如图2所示。

图2 砌筑施工示意图

砌筑中先施工角石，角石是砌筑墙体时的结构基础。通过先施工角石，可以给砌体提供稳定性和支撑力。角石通常由更大和更坚固的石块构成，能够提供良好的承重能力，保证砌体的牢固和稳定。角石通常选择较大、形状规则的石块，具有更好的美观效果。通过先施工角石，可以在砌体的底部和顶部或者四周形成清晰、整洁的边界线，增加砌体的装饰性和视觉效果。完成角石的砌筑后，再进行面石的砌筑[6]。

在选取面石时，需要选择大小不一的石块作为面石，以使面石与腹石之间贴合得更加紧密。需要注意的是，所选取的面石厚度要与角石相同，并且尽量选择表面平整的石块作为面石。在砌筑面石时，需要对不规则的石块进行适当的修凿。在面石底面均匀涂抹浆料，并确保厚度合适。重点涂抹在面石接触砌体的底部，使其能够牢固地粘结在砌体上。进行坐浆砌筑时，需要适当施加压实力度，以保证面石与底层石块和浆料之间的充分接触，从而增强粘结性能，提高砌体的整体稳定性。

最后进行腹石的砌筑，将涂抹了浆料的腹石放置在设计位置上，轻轻压实，使其与底层的石块和浆料紧密接触。根据设计要求确定合适的水平和垂直度。依次将腹石一块块地砌筑起来，控制砌筑的高度，确保每层腹石之间有适当的间距和浆料填充，以保证整体的稳定性。砌筑3层腹石后，及时清理面石和腹石之间溢出的浆料，以确保整体的美观效果，并防止浆料对下一层的影响。在完成一定高度的砌筑后，使用工具轻轻敲击或用压实工具进行适当的压实，使砌体更加稳固。在整个坐浆砌筑过程中，要定期检查面石和腹石的水平度、垂直度和对齐性等，及时纠正任何偏差，确保施工质量。

对砂浆表面进行凿毛处理，使其更加粗糙。完成凿毛后，再次冲洗表面，把残渣和积水排除干净，确保砌筑面湿润、干净，才能继续进行砌筑工作。另外，当砌筑过程中停工时间过长时，可能会导致砂浆初凝。因此，还需要对已砌筑的砂浆进行强度检测，在满足强度要求后才能继续施工，保证重新开始砌筑时有良好的接合效果，并确保施工质量。

1.3.3 放样砌筑勾缝

完成砌筑施工后，24h后需要对缝隙内2cm以下的砂浆进行勾缝处理。在开始勾缝工作之前，务必确保砌块表面干净无灰尘，提高勾缝材料与砌块的附着力。勾缝一般采用标号较高的砂浆，确保勾缝材料具备足够的流动性和粘附力。用勾线铅笔或其他合适的工具在砌体表面勾线，确保勾缝的位置准确，利用勾缝刀或勾缝枪将勾缝材料填入砌体缝隙中，在勾缝材料尚未完全硬化之前，用小刮刀修整勾缝材料的表面，使其与砌块表面平整一致，清理多余的勾缝材料，确保勾缝线条整齐、美观。

1.3.4 养护

需要定期喷水或用湿布将石材湿润，以确保石材的强度和稳定性。在浆砌石施工后的养护过程中，温度控制非常重要，控制合适的温度有助于确保浆砌石的正常养护和品质保证，在较高温度下，水分可能过快蒸发，导致砌体开裂。在低温条件下，水泥砂浆的硬化速度会减慢，对养护期的延长可能产生影响。另外，要避免石材在养护期间受到敲击、撞击等外力冲击，以免砌体受损。

2 工程实例分析

为了对农田水利施工技术的实际应用效果进行分析，选择某农田水利工程开展浆砌石施工技术应用。

随着农田水土流失情况的加剧，地下水的水位逐年下降，农田水库的水量也持续降低。从整个农田水利工程的结构来看，下游的灌水情况较为严重，因此需要浆砌石来确保农田水利工程的连通性，从而确保农田的供水。该农田水利工程浆砌石施工的示意图如图3所示。

图3 浆砌石施工示意图

为了分析农田水利施工中的浆砌石施工技术应用效果，对浆砌石施工前后农田水利工程承受的静水压力与泥沙压力、抗剪安全系数进行计算测试[7]。

（1）静水压力的计算：

式中：

γw——水的密度，kg/m3；

H——水深，m。

（2）泥沙压力的计算：

式中：

γn——泥沙容重，kg/m3；

hn——泥沙高度，m；

φn——泥沙的内摩擦角，°。

（3）抗剪安全系数的计算：

式中：

Ws——抗剪强度，Pa；

A——剪应力，Pa。

浆砌石技术施工前后农田水利工程的静水压力、泥沙压力以及抗剪安全系数变化情况如表1所示。

表1 浆砌石技术施工前后效果对比

从表1中可以看出，应用浆砌石施工技术后，静水压力从201.16Pa升高到278.12Pa，表明浆砌石技术的应用能够有效增加静水压力，改善供水系统的工作效果。施工前的泥沙压力为532.95Pa，而施工后降低至364.24Pa，浆砌石技术的应用在一定程度上能够减少泥沙压力，防止泥沙对水工结构造成破坏。施工前的抗剪安全系数为1.12，而施工后增加到1.34，表明浆砌石技术的应用提高了结构的抗剪能力，使其更具稳定性和安全性。通过对表中数据进行分析，可以得出浆砌石技术的应用，在提高静水压力、降低泥沙压力以及增强抗剪安全系数等方面具有显著的效果，从而说明浆砌石技术在水工工程中的重要性和价值。

3 结束语

本文旨在对农田水利施工中浆砌石施工技术的应用效果进行分析和探讨。通过对静水压力、泥沙压力和抗剪安全系数等指标分析，评估浆砌石技术在农田水利施工中的实际应用效果。研究结果表明，浆砌石技术的应用能够显著提高静水压力，并在施工后将静水压力从201.16Pa提升至278.12Pa。此外，浆砌石技术还能有效降低泥沙压力，使其从532.95Pa下降至364.24Pa。同时，在施工后浆砌石结构的抗剪安全系数也得到了增强，从1.12提高至1.34。这些结果表明浆砌石技术在农田水利工程中的应用潜力和效果。

综上所述，本文通过定量数据分析，验证了浆砌石技术在提高静水压力、降低泥沙压力和增强抗剪安全系数方面具有显著效果。这对于改善农田水利工程的稳定性和安全性具有重要的意义，并为相关工程实践提供了可靠的参考。