□顾青林 □李飞越 □董 丽 □谢 晶(安阳市幸福渠管理处)
现浇混凝土管主要用在农用井、渠灌区的低压管道输水灌溉中。制管工艺采用螺旋挤压与振动密实成型,反推力行进原理,使管道的成型、密实、脱模、铺设等工序一次完成,其结构简单,设计新颖,操作方便,生产效率高,性能稳定。生产的管道连续性好,整体性好,没有接头,密实均匀,质量稳定,断面设计合理,抗折性能好,方便施工。与同等过水能力的预制混凝土管相比,节省投资约10%~25%。2004年11月在幸福灌区杜小屯斗渠得以应用,针对施工过程中出现的质量问题,进行分析总结,以便在今后的施工过程中,提高现浇混凝土管道的施工质量。
造成的主要原因一是沟槽开挖的管基土质不密实、不平整,造成机器在运行中产生震动,从而产生裂缝;二是管道浇筑后养护不及时造成的裂缝。
在施工过程中,出现了多处坍塌,主要是施工过程中配合比不准确,拌和料搅拌不均匀,在运输过程中出现粗细骨料分离造成的。
在施工中由于拌和料不匀或个别石子超出粒径范围、管道切缝不规范以及管件安装操作不慎,会使某些部位发生渗漏现象。
由于现浇混凝土管道的管壁厚一般为5~6 cm,根据规范要求,粗骨料的最大粒径不超过混凝土构件最小断面(厚度或宽度)的1/4,这就要求石子的粒径主要是0.5cm~1.0cm;同时,按照《渠道防渗工程技术规程》,采用C20W 6F50混凝土,满足混凝土的强度、抗渗性、抗冻性,就要求混凝土具有较高的密实度,要想取得此效果,粗骨料的级配必须达到空隙率较小或最小,多采用二级配。
细骨料一般采用中砂,要求细度模数2.6~2.9,砂子的粗细不能只看细度模数,有时细度模数虽然大,但粒径分布不均匀,级配就差。综合来说就是选用级配合理、质地坚固、吸水率低、孔隙率小的洁净天然中粗河砂,也可选用专门机组生产的人工砂。实际使用中如砂子偏细,应当相应减少砂率或增加水泥,以达到设计要求。砂子使用时应过筛,筛去杂质或泥块,因为泥块较小时,会附着在砂粒表面,影响砂粒与水泥浆的黏性,导致混凝土的和易性不佳,当存在泥团时,会在混凝土中存在薄弱环节,且混凝土强度越高影响越明显,对混凝土的质量危害更大,因此砂子必须过筛。
水泥是一种应用广泛的胶凝材料,不仅能在空气中硬化,而且在水中能更好地硬化,保持并继续增长其强度。经常使用的五大水泥是硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥,根据不同水泥的特性,可以有针对性地使用,本工程优先选用普通硅酸盐水泥,可根据实验报告,适当添加粉煤灰,其次选用硅酸盐水泥。
现浇混凝土管整体性好,可根据当地地质情况和气温变化情况,依一定的长度用切割机切缝,用防渗材料处理,主要因为混凝土是刚性材料,设置伸缩缝,可以适应气温变化和地基变形而引起的防渗层变形要求,不同材料防渗层伸缩的间距,根据《渠道防渗工程技术规范》SL18—91确定。
开挖的管基土质一定要平整、密实,达到其原状土的密实度。开挖后的残留土壤要清除,不可用铁锨就地整平了之。严禁超挖,机械开挖预留20~30 cm保护层,采用人工开挖。对于不符合质量要求的回填、软基部位要做相应的技术处理,严禁出现跳台现象,可以修理成斜坡,使之达到施工要求。
现浇混凝土管道属薄壁构件施工,且管道在低压力水头下运行,因此,必须严格控制拌和料的配合比。对所需用物料要逐一过秤称量,或以重量换算成体积称量,严禁人工拌和混凝土料。浇筑管道时要根据当地的制管材料性质(水泥的品质、骨料的粗细级配)对拌和料的配合比作相应的调整,使拌和料的工作性能满足制管设备浇筑要求。
现浇混凝土管特别适用于管道内径小于400 m m的管道,效果良好。由于对配合比的精度要求较高,因此,在装车运输时要均匀地往车上装,避免只向一个地方装料造成粗骨料流向周围而形成粗细骨料分离。在向制管机填料时,加料过程要均匀有序地进行,不可一次将混凝土料过量填满或露出现浇混凝土制管机的叶片。现浇混凝土管道衬砌机就会在混凝土料挤压下自行前进。
模板在混凝土管道制作过程中,起着至关重要的作用,模板制作的精度越高,混凝土的外观质量就越高;现浇混凝土管道制作过程中,主要依靠混凝土料与挤压轴的挤压成型,整体性好。施工过程中节省了模板的制作与安装,节约了资金,加快了施工进度。
为避免管道因干缩而出现裂缝,对刚成型的管道要加强养护。具体措施是先用塑料薄膜覆盖,管道两端要用土及时封堵,防止水分散失,待24 h后再用湿土回填至管顶以上15~30 cm。现浇管道采用振动挤压成型工艺,密实度高,因此,成型的管道不会形成孔洞漏水。但是,在施工中由于拌和料不匀或个别石子超出粒径范围、管道切缝不规范以及管件安装操作不慎,难免会使某些部位发生渗漏现象。考虑施工现场的环境因素和处理部位的特性,宜采用快速处理的方法,将渗漏水部位用钢刷刷去表层灰浆,然后用水玻璃水泥快凝砂浆进行修复,渗漏点处理完后即可进行回填。回填时结合试水宜采取水浸密实法,严禁行夯。回填时先回填两边,待回填至半沟土时,放水淹实后再断续回填,直至将沟填平。
粮食生产在农业生产中占有举足轻重的地位,但水资源短缺和水的有效利用率低、制约了我国农业的持续发展。所述的现浇混凝土管道施工过程中容易出现的质量问题及防治措施,为今后施工过程中更好地提高现浇混凝土管道的施工质量、扩大推广使用范围、促进和加快灌区节水灌溉事业的发展应该有所裨益。