淺析水閘水泥砂墊層的施工技術在水利工程中的應用

(1.安徽水電太湖有限責任公司彌陀供電所 安徽 太湖 246480;2.貴州中水建設管理股份有限公司 貴州 貴陽 550000)

淺析水閘水泥砂墊層的施工技術在水利工程中的應用

孫旭華1黃勃2

(1.安徽水電太湖有限責任公司彌陀供電所安徽太湖246480;2.貴州中水建設管理股份有限公司貴州貴陽550000)

在水利工程施工過程中，水閘施工技術至關重要，水閘一方面可以調價水利設施的水量大小，另一方面也承擔著重要的調節和調配職責，所以水閘施工技術對于水利工程至關重要，文章借助實際的工程案例，從水泥拌和材料的選擇、質量控制、施工參數等方面對水閘施工技術中水泥沙墊層的施工進行了重點分析。

水閘水泥；砂墊層；水利工程

一、水利工程概況

本文選用的工程總的建設寬度70米，工程泄水閘建設高度為8.5米，泄水閘閘基是粉細砂，施工技術選用水泥攪拌樁，攪拌樁設計高程13米，閘基樁頂以及底板都放置褥墊層，褥墊層砂漿使用的是水泥和細沙混合物，褥墊層布置完成之后，還需要調整土和攪拌樁的荷載分擔，工程泄水閘地基加固如圖1所示：

圖1 工程泄水閘地基加固

因為該工程在開挖泄水閘基坑的過程中，閘基有大量品相較好的粉細砂，這些粉細砂含泥量較小，基本上都屬于散粒狀，并且彈性模量非常強，利用水泥對這些粉細砂進行改良可以最大限度的提升其彈性模量，提高抗滲透性，從土力學的角度來看，實際上粗粒料和細粒料的差別從粒徑的角度來說只有0.1mm，而該工程基坑開挖的粉細砂的粒徑有介于兩者之間，所以水泥砂漿原材料的選擇可以就地取材，所以該工程使用水泥砂墊層的方法一方面可以有效地利用泄水閘基坑開挖材料，還可以降低工程成本，但是由于水泥沙墊層施工技術還需要不斷地創新發展，所以再具體的施工設計階段，首先需要將夯填度合理的控制在0.87以下，然后對水泥砂墊層的碾壓次數、方式、厚度以及含水量等進行反復的試驗。

二、水泥砂漿拌和

(一)水泥砂漿拌和方法

對于水利工程泄水閘來說，水泥沙墊層的施工量非常大，如果選擇人工拌和，則很難控制好水以及水泥的比例，進而會影響水泥砂漿拌和質量，再加上人工拌和施工效率相對較低，很難滿足設計標準，所以水泥沙墊層施工而言，應該通過拌料站來進行水泥砂漿拌和，這樣可以最大限度的滿足設計要求，更好的控制水泥砂漿比例。根據工程概況，該工程水泥添加量要控制在4.5%以下，夯填度在0.87以下，水泥相對密度控制要高于0.7。

(二)水泥砂漿原材料的選擇

水泥砂漿材料構成主要包括粉細砂、水泥和水，對于原材料的選擇必須要合理的控制好粉細砂的品相和質量，該工程最大的便利就是泄水閘基坑開挖材料就是粉細砂，且品相良好，但是有的基坑部位開挖的粉細砂含泥量相對較大，甚至還出現有夾帶淤泥土的粉細砂，所以在就地取材的過程中一定要把握好材料的品相，必須選用純度較高的粉細砂，不能使用含雜質較多的材料，例如夾帶淤泥、草根、結塊等影響質量的雜質；其次本次工程用到的水泥材料是硅酸鹽水泥；再者水的選擇也是就地取材，使用周圍的河水，抽取河水的時候也要避免雜物混入。

(三)合理控制水泥砂漿拌和質量

水泥砂漿的配置比例、材料選擇以及拌和均勻狀況都會影響到最終的質量，所以對于水泥砂漿拌和質量的控制就需要從這幾個方面入手，尤其需要注意砂漿配比和板和均勻程度，所以首先要控制好水泥砂漿配比，因為該工程是通過拌和站來拌和水泥砂漿，所以材料配比需要通過拌和站的稱量系統來控制，因為泄水閘基坑開挖出的粉細砂本身就含有大量的水分，水量的確定一定要考慮到這個因素，所以稱量系統控制配比之前一定要先測定粉細砂中的含水量；其次合理控制材料的板和均勻度，因為施工中選用的粉細砂顆粒相對較小，并且含有大量水分，如果按照拌和站傳統的拌和方法，最終粉細砂和水泥會結成顆粒，而最后得到的水泥砂漿也會有顆粒，所以在材料拌和之前，先將水和水泥充分的拌和，然后再添加粉細砂，最后的拌和時間要比以往的板和時間長，通過這樣的步驟可以有效地減少顆粒的存在。

三、水泥沙墊層施工技術

(一)砂墊層基面施工處理

首先在施工之前必須保證砂墊層基面干凈，基面不能出現任何的雜質，更不能出現積水現象，按照工程材料選用標準以及施工設計標準將坑洼部位和樁間土進行回填，按照施工設計圖紙進行放樣，必須確保水泥沙墊層厚度和范圍，根據強度劃分填筑區域，完工之后要做好標記，每一道基面施工完工之后都要進行質量檢驗，合格之后方能進行下一階段的施工。

(二)水泥砂漿進場、攤鋪、振搗以及養護施工處理

首先是水泥砂漿進場要求，該工程選用10t以上的自卸式運輸工具進行水泥砂漿運輸，選用長臂反鏟完成輔料垂直運輸，水泥沙墊層材料的運輸工具必須固定，運輸過程中要時刻保證運輸車廂和輪胎的清潔，保持砂墊層基面的絕對干凈，進入基面之前要清理車廂和輪胎上的雜物，水泥砂漿運輸、裝卸、攤鋪過程不能中斷，這樣主要是為了避免因為中斷或多階段周轉而影響水泥砂漿中的水含量，砂漿填筑過程一定要選用規格符合要求的填筑材料；

其次是水泥砂漿攤鋪方式的選擇，砂漿攤鋪過程使用長臂反鏟來完成，同時要配合人工攤鋪，砂漿攤鋪之前必須保證砂墊層基面處于濕潤狀態，合理的控制水泥砂漿含水量，該工程砂墊層的厚度設計為30cm，而根據工程施工現場的夯填驗算結果應該將攤鋪的厚度增加10cm左右，這樣可以保證碾壓之后的砂墊層厚度滿足30cm，砂墊層基面材料攤鋪要保持平整、均勻；

再者是水泥沙墊層振搗過程，該工程砂墊層振搗選用附著式混凝土振搗設備，振搗之前必須保證材料的攤鋪質量，振搗碾壓選擇靜壓方法，振搗碾壓不能超過7次，重復振搗碾壓的位置要按照設計的要求需要超過50cm，連接位置以及邊角處必須搗實，前后施工段連接位置一定要處理好振搗連接工作，兩個階段不能有明顯的接頭；

最后是水泥沙墊層養護，整個砂墊層攤鋪結束之后，后期的養護工作也至關重要，首先一定要禁止車輛或者行人通過，其次需要及時進行路面取樣測試，針對砂墊層不達標的部位要及時的進行返工處理，返工過程要保證連接處的攤鋪質量，同時返工階段一定要及時的處理好上層混凝土砂墊層施工，否則會因為水泥砂漿的長時間暴露而影響整體的質量。

四、結論

總的來說，該水利工程泄水閘使用水泥砂墊層施工一方面可以就地取材，節省了大量的工程投入，另一方面更重要的是水泥沙墊層施工技術的整體效果非常好，工程質量滿足設計標準，而通過后期的工程驗收和抽樣檢驗工程整體達標，并且每一個施工環節選用的水泥砂漿材料的指標都滿足設計規格，對于水利工程的后續施工提供了可靠地保障。

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[2]張愛平.水閘施工技術在水利水電工程中的應用探討[J].建材與裝飾,2016,(32):272-273.

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