农田水利工程中浆砌石施工技术应用及控制
郑海云
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农田水利工程是农业生产的命脉,直接关系到灌溉效率、水土保持及防灾减灾能力。当前,部分地区浆砌石施工仍存在石材选型不规范、砂浆强度不足、砌筑工艺粗糙等问题。因此,深入研究浆砌石施工技术的标准化流程、质量控制要点及优化措施,对提升农田水利工程的可靠性具有重要意义。本文结合工程实践,系统分析浆砌石施工的关键技术环节,并提出相应的质量控制策略,以期为类似工程提供参考,助力农业基础设施的高效建设与长效运行。
1 农田水利工程浆砌石施工技术应用现状
浆砌石施工技术因取材便捷、成本低廉、耐久性强等优势,在农田水利工程中占据重要地位,广泛应用于灌溉渠道、小型水库堤坝、渡槽基础等关键结构部位。当前,该技术在应用过程中形成了较为成熟的作业流程,涵盖石料筛选、砂浆配置、砌筑作业、养护处理等核心环节,但随着现代农业对水利工程标准的提升,传统施工模式逐渐暴露出适应性不足的问题。
从实际应用场景来看,灌溉渠道工程中浆砌石技术主要用于渠堤护坡与渠底衬砌,通过块石错缝砌筑形成防渗结构,有效减少渠道渗漏损失。以我国北方干旱地区农田灌溉工程为例,浆砌石渠道的渗漏量较土渠可降低 60% 以上,显著提升水资源利用效率。在小型水库堤坝建设中,浆砌石多用于坝体防渗心墙与坝坡防护,利用块石的抗压强度与砂浆的黏结性,增强坝体抗滑稳定性与抗渗性能。然而,当前施工中普遍存在石料规格不统一、砂浆配合比随意性大、砌筑工艺不规范等问题,导致工程质量波动较大,部分工程投入使用后短期内出现裂缝、渗漏等病害,影响农田水利工程的长期运行效益。
2 浆砌石施工技术应用中的核心问题分析
2.1 材料质量控制缺失
材料作为浆砌石施工的基础,其质量直接决定工程整体性能。当前部分施工项目为降低成本,选用风化程度高、强度不足的块石,此类石料的饱和抗压强度往往低于 30MPa ,不符合《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)中对浆砌石用石的要求。同时,砂浆配置过程中存在水泥标号不符、砂石含泥量超标、水灰比控制不严等问题。例如,某农田灌溉渠道工程中,施工单位为加快进度,使用含泥量超过 5% 的砂石配置砂浆,导致砂浆黏结强度下降 30% ,渠道投入使用 1 年后即出现大面积渗漏。
2.2 施工工艺标准化程度低
浆砌石施工工艺的规范性直接影响工程结构稳定性,但当前多数农田水利工程项目因施工队伍技术水平参差不齐、现场管理不到位,导致施工工艺标准化程度较低。在砌筑作业环节,部分施工人员未严格遵循“错缝搭接、坐浆饱满”的原则,块石之间存在通缝现象,且砂浆饱满度不足 80% ,形成渗漏通道。此外,在勾缝施工中,普遍存在勾缝不密实、表面开裂等问题,无法发挥防渗作用。以某小型农田水库堤坝工程为例,由于砌筑过程中块石通缝率超过 15% ,且勾缝存在大量裂缝,水库蓄水后坝体出现多处渗漏点,不得不进行返工处理,不仅增加了工程成本,还延误了农田灌溉时机。
2.3 养护管理不到位
浆砌石结构的养护质量对其强度发展与耐久性至关重要,但在农田水利工程施工中,养护管理往往被忽视。部分施工单位在浆砌石砌筑完成后,未及时采取有效的养护措施,尤其是在高温、干旱天气条件下,砂浆水分蒸发过快,导致砂浆强度无法达到设计要求,且易产生干缩裂缝。例如,某南方地区农田排灌渠道工程,在夏季高温时段施工,砌筑完成后仅浇水养护 2 天即停止,导致渠道衬砌表面出现大量纵向裂缝,裂缝宽度最大达 0.5mm ,严重影响渠道的防渗性能与结构稳定性。
3 浆砌石施工技术创新应用与控制策略
3.1 建立材料质量全过程管控体系
石料质量控制:制定严格的石料筛选标准,选用新鲜、无风化、无裂隙的块石,其饱和抗压强度不低于 30MPa,块石尺寸应符合设计要求,且表面平整度偏差不超过 5mm⨀ 。施工前应对石料进行抽样检测,检测合格后方可投入使用。同时,在石料运输与堆放过程中,应采取防护措施,避免石料受到碰撞损伤或污
染。
砂浆质量控制:根据工程实际需求与环境条件,优化砂浆配合比设计,选用符合国家标准的水泥、砂石等原材料。水泥应选用强度等级不低于 32.5 级的普通硅酸盐水泥,砂石含泥量应控制在 3% 以内,且粒径级配应合理。砂浆配置过程中,应采用自动计量搅拌设备,确保原材料计量精度,水灰比偏差不超过 ± 0.02 。此外,应加强砂浆性能检测,每批次砂浆制作 3 组抗压强度试块,确保砂浆28 天抗压强度符合设计要求。
3.2 推进施工工艺标准化与智能化
砌筑工艺标准化:制定浆砌石砌筑工艺标准手册,明确砌筑顺序、块石摆放方式、砂浆铺设厚度等关键参数。在砌筑作业前,对施工人员进行技术培训与交底,确保施工人员掌握标准化操作流程。砌筑过程中,严格执行“错缝搭接、坐浆饱满”原则,块石之间搭接长度不小于 100mm ,砂浆铺设厚度控制在 20~30mm ,且砂浆饱满度不低于 90% 。采用砂浆饱满度检测仪对砌筑质量进行实时检测,发现问题及时整改。
智能化施工技术应用:引入无人机巡检技术,对浆砌石工程施工全过程进行动态监测,及时发现施工中的违规操作与质量隐患。在勾缝施工中,采用自动化勾缝设备,提高勾缝密实度与表面平整度,减少人工操作误差。同时,利用BIM技术建立浆砌石工程三维模型,对施工进度、质量进行可视化管理,实现施工过程的精准控制。
3.3 完善养护管理机制
制定科学养护方案:根据工程所在地的气候条件,制定针对性的养护方案。在常温天气下,浆砌石砌筑完成后应及时覆盖保湿材料,浇水养护时间不少于 7天;在高温、干旱天气下,应增加浇水次数,保持砂浆表面湿润,并采取遮阳措施,降低水分蒸发速度;在寒冷天气下,应采取保温措施,防止砂浆受冻。
加强养护过程监督:建立养护管理责任制,明确养护人员的职责与工作内容,定期对养护质量进行检查。采用湿度传感器对砂浆养护环境湿度进行实时监测,确保养护环境符合要求。同时,在养护期满后,对浆砌石结构进行强度检测与外观检查,确保工程质量达到设计标准。
4 案例应用效果分析
以某省农田水利重点工程——小型水库除险加固项目为例,该水库因坝体浆砌石渗漏、块石风化,威胁下游 1.2 万亩农田灌溉,施工中全面采用本文控制策略。材料管控上,联合第三方选新鲜花岗岩,饱和抗压强度 35~40MPa ,超设计要求;砂浆用全自动搅拌站,砂石含泥量 ⩽2.5% ,水灰比 0.55±0.02 ,28 天抗压强度较传统高 20% 。工艺环节,经 3 轮技术交底,块石搭接 120~150mm 、砂浆厚 25mm ,搭配大疆M300 无人机日检 2 次,整改 12 处问题,通缝率 2.8% 、砂浆饱满度 96.5% 。养护结合气候,常温养10 天、高温 14 天、冬季盖保温棉被。
完工后检测显示,坝体渗漏量从 0.8L/ (∇m⋅∇s) )降至 0.15L/(m⋅s) ,降幅81.25% ,抗滑稳定系数 $1 . 3 5 。$ 该水库稳定运行 4 年,经 3 次台风考验无病害,下游农田亩均产提 15% ,还解决 3 个村庄应急供水,实现工程与社会效益双赢。
5 结束语
本文围绕农田水利工程浆砌石施工技术展开研究,明确当前技术应用中材料、工艺、养护三方面核心问题,并针对性提出全过程材料管控、标准化智能化工艺、科学养护等策略,案例验证其可显著提升工程防渗性与稳定性。后续实践中,需进一步推广新技术应用,强化施工人员培训,推动该技术助力农田水利事业高质量发展,为农业生产筑牢水利根基。
参考文献:
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