混凝土施工技术在农田水利工程中的应用分析

常 胜 吴世新

江苏省水利建设工程有限公司 江苏 扬州 225000

随着我国农田水利工程的不断发展和农业生产的需求日益增长，对水资源的合理利用和管理变得尤为重要。而混凝土作为一种常见且广泛应用的建筑材料，在农田水利工程中具有重要的地位和作用。混凝土施工技术能够有效地提升工程的整体质量和性能，为农田水利工程的可持续发展提供有力支撑。因此，对农田水利工程当中混凝土施工技术的应用进行分析，这将会产生较大的作用和意义。

1 混凝土施工技术概述

混凝土施工技术是指在建筑、水利、交通等领域中使用混凝土材料进行结构或工程的施工过程，混凝土作为一种多功能的建筑材料，具有优良的抗压强度、耐久性以及可塑性，被广泛应用于各种工程项目中。

在施工前，需要进行混凝土结构的设计和规划，确定所需的材料、配合比和施工方法。同时，还需要考虑施工时间、人员和设备的安排等因素。混凝土施工所需的主要材料包括水泥、骨料、砂子和水，这些材料需要按照一定比例进行配制，并确保其质量达到要求。根据设计要求，将预先制作好的模板安装在工程现场。模板可以起到支撑混凝土的作用，并且能够使混凝土结构获得所需的形状和尺寸。在模板安装完毕后，将预先配制好的混凝土倒入模板内，通过振捣或震动等方式排除空气和水分，确保混凝土密实均匀。混凝土浇筑后，需要进行养护和固化以提高其强度和耐久性。养护一般包括湿润养护或覆盖保护层，以避免混凝土过早干燥和开裂。在混凝土完全固化后，可以进行后续的加工和处理工作，如拆除模板、表面修整、防水处理等[1]。

2 农田水利工程混凝土施工技术应用目的

2.1 提升工程稳定性

混凝土具有高强度和耐久性的特点，通过使用混凝土施工技术，可以建造坚固、稳定的渠道、沟渠、水库等水利设施，能够承受来自土壤压力、水流冲刷和外部荷载的作用，防止工程发生倒塌、断裂或破损等事故，保证农田水利工程的长期稳定运行。农田水利工程常常需要处理来自河流、水流和降雨等因素带来的冲刷和侵蚀问题，混凝土施工技术可以构建具有一定抗冲刷和抗侵蚀能力的护岸、渠道和堤坝，有效地减轻水流的冲击和侵蚀，保护农田和农作物免受水流的破坏。农田水利工程往往需要跨越不同地质条件的区域，因此在施工过程中会面临差异沉降的问题。差异沉降可能导致渠道和管道的变形或破坏，影响水流的畅通和农田的灌溉效果。使用混凝土技术可以通过精确的设计和施工，使得结构具有一定的柔性和适应性，减少差异沉降对工程稳定性的影响[2]。

2.2 提升抗洪能力

混凝土施工技术可以用于建设护岸、堤坝和水闸等防洪设施，混凝土具有高强度和耐久性的特点，可以承受来自洪水的冲击和压力，保持结构的稳定和完整。通过使用混凝土技术建造坚固的防洪设施，能够有效地减轻洪水对农田和农作物的破坏，保护农田安全。洪水带来的水流速度较快，会对渠道和沟渠等农田水利设施造成冲刷和侵蚀。混凝土施工技术可以构建具有一定宽度和抗冲刷能力的渠道衬砌和护岸，能够有效减缓水流速度，减少水流对渠道的冲刷和侵蚀，确保农田水利工程的长期稳定运行。洪水时，农田水利工程需要具备良好的排水能力，以迅速将大量雨水和洪水排出农田。混凝土施工技术可以用于建设排水渠道和排水管道等设施，确保水流畅通，防止排水系统因洪水过载而失效。通过合理设计和施工，可以提升农田水利工程的排水能力，保护农田免受淹没和涝灾的影响[3]。

2.3 增加工程整体耐久

混凝土具有较好的耐酸碱和化学侵蚀能力，在农田水利工程中，常常会受到土壤、水质中含有的酸性或碱性物质的侵蚀。通过使用混凝土施工技术，可以构建具有耐腐蚀性能的护岸、渠道衬砌和水闸等结构，有效抵御化学侵蚀，延长工程的使用寿命。混凝土具有较长的使用寿命和持久性，合理设计和施工的混凝土结构能够抵抗时间、氧化、紫外线和温度变化等因素的影响，保持其强度和功能稳定。农田水利工程使用混凝土技术可以提高工程的耐久性，减少维修和更换的频率，降低后期维护成本。农田水利工程常常需要应对水流冲刷和侵蚀的问题，混凝土施工技术可以构建具有一定抗冲刷和抗侵蚀能力的渠道、沟渠和堤坝，保持结构的稳定性和完整性，减少水流对工程的破坏，提高工程的耐久性。由于混凝土结构具有较好的强度和耐久性，相对于其他材料，农田水利工程使用混凝土技术可以降低工程的维修和更换频率。混凝土结构在正常使用条件下维持良好状态的时间较长，节约了维修和更换的成本，提高了工程的整体耐久性[4]。

2.4 优化水资源管理工作

混凝土施工技术可以用于建设灌溉渠道和喷灌系统等灌溉设施，通过合理设计和施工，可以确保渠道的平整度和密封性，减少水分的流失和渗漏，提高灌溉水的传输效率。同时，混凝土渠道还能够减少水中杂质的混入，保证灌溉水的质量，提高水资源的利用效率。混凝土施工技术能够构建密封性较好的水库、渠道、水闸等水利设施，有效避免水资源的损失和浪费。通过合理规划和建设，可以减少水的蒸发和渗漏，并且精确控制水的流动和分配，提高水的利用效率，降低农田用水的浪费。混凝土施工技术可以应用于建设调蓄池、水源调节设施、水闸等水利工程，实现对水资源的调度和管理。通过混凝土结构的稳定性和耐久性，可以确保这些水利设施能够长期运行，并提供可靠的水源供应，对农田进行合理的灌溉和排水调度，实现优化的水资源管理[5]。

3 混凝土施工技术在农田水利当中的应用

3.1 优化混凝土配合比

混凝土的配合比需要考虑水泥、骨料、砂子和水等材料的特性，在选择和使用这些材料时，要了解其性能、品质和可用性。不同材料的特性会对混凝土的工作性能、强度和耐久性产生影响。根据农田水利工程的具体需求，确定混凝土的设计要求。包括所需的强度等级、抗渗透性、耐侵蚀性、耐久性等。这些要求将直接影响到混凝土的配合比设计。在进行混凝土配合比设计时，需要综合考虑各种因素，如工程条件、施工方式、环境要求等。通过合理配置水泥、骨料、砂子和水的比例，以及添加剂（如掺合料、增塑剂等），调整混凝土的工作性能和性能指标。骨料的粒径分布对混凝土的性能影响很大，合理选择和控制骨料的粒径，可以提高混凝土的强度、流动性和抗渗透性。通常采用多粒径骨料组合，使其填充紧密，提高混凝土的力学性能。水灰比是指混凝土中水和水泥质量之比，合理控制水灰比可以保证混凝土的强度和耐久性。较低的水灰比可以提高混凝土的强度，但同时可能会降低其工作性能。需要在保证强度的前提下，尽量选择较低的水灰比[6]。

3.2 做好混凝土浇筑

在进行浇筑之前，需要对施工现场进行充分的准备。包括清理和平整施工区域，安装好模板和支撑物，确保施工现场干净、整洁、无障碍。根据设计要求和配合比，按比例准确地配制所需的水泥、骨料、砂子和水等材料。在搅拌过程中，应确保混凝土均匀混合，避免出现不均匀或过度搅拌的情况。根据具体的工程要求和结构特点，选择适当的浇注方式。常见的浇注方式包括喷射浇注、泵送浇注、手摊和机械铺设等。根据具体情况，选择合适的设备和工具进行浇注作业。在浇筑过程中，应控制浇筑速度，避免过快或过慢导致混凝土质量问题。过快的浇筑速度可能导致混凝土分层、空洞和裂缝等问题，而过慢的浇筑速度可能导致混凝土初凝或失水。在混凝土浇筑完成后，应及时进行振捣或震动处理。通过振捣或震动，可以排除混凝土中的气泡和空隙，提高混凝土的密实性和强度。另外，混凝土施工期间需要注意控制施工温度。在高温天气下，可以采取遮阳措施、湿润养护等方法来降低混凝土温度。在低温天气下，可以采取加热混凝土材料、保温覆盖等方式来提高混凝土温度。混凝土浇筑完成后，需要进行养护措施以确保混凝土的正确固化。根据混凝土类型和环境条件，采取适当的养护方法，如覆盖保护、湿润养护等，保持混凝土的湿润状态，防止过早干燥和开裂。在整个浇筑过程中，要进行质量监控。及时进行抽样和测试，对混凝土的强度、密实性、坍落度等关键指标进行检测，确保混凝土的质量符合设计要求[7]。

3.3 裂缝处理

在混凝土浇筑前，可以采取预防措施来减少裂缝的产生。包括合理的配合比设计、控制水灰比、使用适当的掺合料、加强骨料粒径控制等。此外，在浇筑过程中应控制温度变化和干燥速度，避免快速干燥引起的收缩裂缝。定期进行裂缝的识别和监测工作，及时发现和记录新出现的裂缝，并对已有裂缝进行监测。通过裂缝的形态、宽度和演变情况，可以判断裂缝的性质和严重程度，为后续处理工作提供参考依据。对于宽度较小、深度较浅的裂缝，可以采用补偿材料进行填充和封闭。常用的补偿材料包括聚合物修复剂、环氧树脂及其混凝土补偿剂等。在填充之前，应清理裂缝，确保表面干燥、清洁，并根据材料说明进行操作。对于较宽或较深的裂缝，可能需要进行更严格的修复和加固措施。可以采用注浆、碳纤维加固、钢筋加固等方法对裂缝进行修复和加固。具体的修复方法和材料选择应根据裂缝的性质和工程要求进行评估和设计。裂缝是混凝土中的弱点，容易导致水渗透和结构损坏。因此，在处理裂缝时，应考虑防水措施。可以使用防水涂料、防水胶浆等材料对裂缝进行密封，阻止水分的进入。

3.4 做好搅拌工作

在搅拌之前，确保水泥、骨料、砂子和水等材料按照设计要求进行准确配比并准备好。材料的选择应符合相关标准和规范，并检查其质量是否符合要求。选择适当类型和规格的混凝土搅拌机或搅拌车进行搅拌工作，确保设备处于良好状态，并按照操作手册操作，以保证搅拌的均匀性和有效性。控制搅拌的时间，以确保混凝土充分混合。搅拌时间过短会导致混凝土不均匀，搅拌时间过长则可能引起混凝土早期凝结。根据混凝土类型和配合比的具体要求，确定适宜的搅拌时间。定期抽取样品，进行混凝土搅拌质量的监测和测试。样品应具有代表性，用于检查混凝土的坍落度、强度发展、骨料分布等关键性能指标，以确保搅拌质量符合设计要求。搅拌过程中应控制搅拌器的转速，以确保混凝土的均匀性和流动性。

3.5 做好堆石工作

根据设计要求和实际需要，确定堆石的位置和布置方案。考虑到农田水利工程的功能和稳定性，选择合适的位置和方式对土石进行堆放。同时，选择适宜的土石材料进行堆石工作。确保土石材料质量符合要求，不含有过多的粉末、有机物或其他杂质。清理和整理土石材料，移除大块石头或杂质，使其更易于堆放。为确保堆石的稳定性，应注意在堆石底部铺设一定厚度的细碎石层或沙子层，以提供较好的基础支撑。此外，需要注意堆石的高度和坡度，尽量避免陡峭的坡度，以防止土石塌方或滑落。根据实际需求和设计要求，按层次进行堆石。确保每一层的土石块紧密排列，填补间隙，并适度压实。对于较大的土石块，可以采用倾斜或交错堆砌的方式来增加稳定性。另外，定期检查和监测堆石的质量和稳定性。检查是否有松动、下沉或裂缝等问题，并及时进行修复和加固。确保堆石能够承受水流冲击或其他外力的作用。

3.6 做好保养维护工作

定期对农田水利工程进行巡检，检查混凝土结构的完整性、稳定性和功能性。注意观察表面是否有裂缝、渗漏、变形等问题，并及时记录和报告。保持混凝土结构的清洁，避免杂物和泥沙堆积。定期清理混凝土表面的污垢、植物生长、藻类等，以防止表面侵蚀和损坏。监测和处理混凝土结构的渗漏问题，如果发现渗漏，应立即采取措施修复，如填补裂缝、涂覆防水材料等。根据实际情况，采取适当的养护措施。例如，对新浇筑的混凝土结构进行湿润养护，以帮助混凝土充分固化并达到设计强度。对于出现裂缝的混凝土结构，应及时处理和修复。根据裂缝的性质和程度，选择合适的修复方法，如注浆、补充材料等。对于寒冷地区的农田水利工程，要采取防止冻融损害的措施。例如，在冬季进行保温覆盖、排水系统冻结处理等。在维护过程中，注意环境保护。避免使用对环境有害的化学物质，妥善处理产生的废弃物。

4 结束语

在农田水利工程中，混凝土施工技术的应用起到了重要的作用。通过使用混凝土技术，能够构建耐久、稳定和可靠的水利设施，提高工程的整体性能和效益。综上所述，混凝土施工技术在农田水利工程中具有重要的应用价值。通过优化水资源管理、增加工程耐久性和提供稳定的基础设施支持，混凝土技术为农田水利工程的发展提供了关键支持。应继续推动混凝土技术的创新和应用，以满足农田水利工程建设的需求，促进农业生产的发展和水资源的可持续利用。