摘要：水泥砂垫层施工技术具有多方面应用优势，已在水利工程水闸施工中得到广泛应用。水利工程特殊的水文地质特点决定了闸基底部存在较多的粉细砂，处理不当会使工程出现严重的渗漏问题，而且基础强度较差。采用有效措施，对水泥性能及施工过程进行控制，可以有效解决上述问题。基于此，本文主要对相关问题进行分析，以供参考。
关键词：水利工程；水闸水泥砂垫层；施工
引言
水闸是一种利用闸门进行挡水和泄水的中低水头的水工建筑物。水闸的施工质量是衡量水利工程质量的重要指标，通过调节水闸闸门的开启状态，可以调节流域的下泄流量，对水资源的合理有效利用起到关键作用。例如：某工程包含一座56孔泄水闸的施工任务，泄水闸闸段总宽度为953m，高度为17．7m。在泄水闸基础部分存在大量粉细砂，粉细砂品质整体较好，局部区域会含有淤泥质成分，但含泥量较低。在施工过程中，拟采用水泥砂垫层技术，通过在泄水闸闸基直接取用粉细砂，加入水泥制作成水泥砂材料，利用水泥砂垫层施工技术改善闸基承载力和透水性。
一、垫层功能分析
考虑到该水电工程下水闸基础开挖粉细砂质量较好的实际情况，除部分地方开挖分析砂存在淤泥质较差或含有较大泥量外，其他大部分区域的开发粉细砂含泥量均较低，并且粉砂质量较好，因此在桩顶与闸室底板之间的褥垫层可考虑采用水泥砂。粉细砂作为一种散粒体具有较高的弹性模量，因此也可用于改性水泥，实践表明粉细砂可显著降低垫层的渗透系数并提高材料的弹性模量。充分利用泄水闸开挖粉料不仅可降低工程开挖运输成本，便于就地取材，而且可降低工程弃渣保护生态环境。细粒料与粉细砂在土力学中存在0．1mm的粒径区分，而此范围正要处于粉细砂粒径区间，因此在黏性土与砂性土之间的粉细砂正好具有二者的工程性质，粉细砂在湿润状态具有特殊的工程形式并具有微黏性。在桩顶与闸室底板之间利用水泥砂垫层是一项技术创新，并且在搅拌配置与施工参数设定方面可供参考借鉴的经验较少，因此需要在多次反复的试验探索中对水泥砂垫层摊铺厚度、碾压形式、次数以及最佳含水量等进行确定。根据实践经验和设计标准，该泄水闸垫层的夯填度应保持在0．87以下，水泥产量比重在6%左右。
二、碾压试验
在碾压试验中，要先对开采区的含水量进行检测，在检测结束后可以发现将覆盖层剥离1m以后，粉细砂的含水量一般在6.4%左右，通过自卸汽车对辅料进行运输，而摊铺、平铺以及找平环节要人工进行操作。通过试验结果对粉细砂的含水量进行严格控制，同时也要对辅料的平整度以及厚度进行控制，可以利用水平仪对摊铺的平整度进行检查，在摊铺平整度达到标准后再开展碾压环节的工作，根据施工要求确定碾压的次数，同时施工人员要将表面的土层进行清理。在取样时可以选择环刀的方法，取样的位置一般在压实层下部三分之一的位置，一般来说取样的监测点最少两个，在试验段上平均对取样点进行选取，在选取结束后选择相同质量的水泥进行填充，并在夯实后做好相应的标记，从而避免重复取样的情况发生。
三、水泥砂拌制及质量控制
前期准备工作还需要完成水泥砂拌制及质量控制工作。（1）水泥砂配比的控制。在拌合站集中拌制过程中，可采用称量系统控制粉细砂、水、水泥的施用量。特别是对于水量的控制，要考虑粉细砂的自然含水量；（2）拌合均匀度的控制。粉细砂自身的粒径较小，其含有的水分与水泥结合后，如出现明显的颗粒状，则说明拌合不均匀，需要调整拌和顺序，完成水泥和水的拌和，之后加入粉细砂，适当延长搅拌的时间，防止出现拌合不均匀现象。
四、水泥砂垫层施工
1、处理基面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在基面处理上要保证没有任何杂物和积水，确保基面的干净整洁，根据设计标准对局部坑洼处和被扰动的桩间土进行回填。在放样环节，一定要按照图纸进行，对水泥砂垫层的范围以及高度进行确定，而填筑在分区时要按照强度进行划分，并进行标记，只有基面验收合格后才能开始下一环节的施工。
2、运输、铺料、振捣及养护。对各个闸室底板的水泥砂垫层可利用10t的自卸式汽车完成水平运输，然后利用长臂反铲对铺料和垫层进行垂直运输，一定要固定施工垫层料运输车辆，并及时做好车辆轮胎清理和车厢检验工作，以防止车厢内和轮胎上携带杂物并进入水泥砂垫层料内或基坑填筑区。对水泥砂料的装卸、铺填和运输工作应尽可能的连贯持续完成，降低因多次周转而使得水泥砂料含水量的变动，同时严禁质量不合格或不可以使用的填筑料进入施工场地。使用长臂反铲和人工作业相结合的方式对水泥砂垫层进行铺设，在铺设之前应对基面进行湿润处理，以此保证水泥砂与桩顶的有效结合，并准确控制水泥砂的含水量。通常条件下水泥砂垫层的设计厚度为30cm，结合施工现场夯填试验结果和下水闸工程概况可对铺料厚度做适当的调整，但不应超过40cm范围，并且应严格控制铺料厚度均匀和平整。在水泥砂表面振捣之前应首先做好表层铺料平整和均匀工作，然后采用SW-10型振捣器对水泥砂进行振捣。对于水泥砂垫层振捣碾压可采用静力加压的施工方式，其中碾压方向应严格执行设计要求并且碾压次数在7次以下。针对不同的碾压位置按照设计要求进行振捣，通常条件下重叠碾压距离不应小于50cm，并且应注重对接头、边角位置的振捣，防止出现欠振和漏振的现象。在后期施工时应处理好前施工段与后施工段之前的接头位置，并做好振捣与碾压工作，不可在连接处存在接头的现象。质量检验和保养为水泥砂施工后期的主要内容，在铺好水泥砂垫层料以后应加强对其保护与养护工作，在满足设计要求之前严禁人员和车辆的通行，并且还要做好相应的取样检验工作，对于未达到施工质量要求的部位应及时返工处理，一定要及时施工水泥砂上部的混凝土保护层，不仅可有效降低水泥砂的暴露时间，而且可减少因其他因素造成的损害影响。
五、水利工程水闸水泥垫砂层施工质量控制措施
1、做好施工前的准备工作。施工开始前应做好施工的组织工作，应制定周密的施工组织设计，作好各工种、工序的技术交底，制定切实可行的施工进度计划，并逐日检查切实管理好施工进度，为工程的按时完工打下基础。应优化组织，合理安排，调动全体施工人员的积极性，开展班组劳动竞赛，提高劳动生产率，节假日采取补贴手段，稳定施工队伍，确保队伍不减员，保证施工正常进行。应明确施工安排，控制好施工顺序，把握好工作的衔接和穿插，保证施工进度的正常、有序进行。做好施工调度，若出现单项工程滞后的情况，应及时排查和进行原因分析，并提出合理的修改方案。
2、采用科学的施工技术。施工人员必须接受生产前安全教育，接受一定的适应性培训，让他们在施工前对工程有一定的了解。经过考试合格后才可以上岗，不合格者严禁上岗。每日上班前，班组负责人，必须召集所辖全体人员，针对当天任务，结合安全技术交底内容和作业环境、设施、设备状况、施工人员技术素质、安全意识、自我保护意识以及思想状态，有针对性地进行班前安全活动提出具体注意事项，跟踪落实，并做好活动纪录。同时应用最为恰当的施工方法和技术，确保施工进度和质量。
结束语
本文结合工作实际，积极阐述了水利工程建设过程水闸水泥砂垫层施工技术，为了提高研究效率，仍然需要不断进行实践探索，并结合新时期技术发展，进一步完善其技术运用，以保证水利工程建设质量。
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论文作者:刘琛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/15
标签：水泥论文; 细砂论文; 水闸论文; 含水量论文; 工程论文; 水利工程论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第27期论文;