河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250
摘要:随着社会逐渐趋向于现代化发展,为水工建筑建设事业全面发展起到了积极促进的作用。就目前水工建筑结构设计的现状来看,虽然与过去相比,水工建筑结构整体的稳定性与功能性有了很大的改观,但深挖其中细节,我们不难发现,在其结构的设计过程中依然存在着诸多问题亟待相关工作者解决,因此现阶段从事水工建筑设计的工作人员就要将当前工作立足点放在提升结构中的质量上,以从根本上推动水利工程的全面发展。文章就当前社会经济与科技水平稳定增长的背景下,基于水工建筑的发展现状,对其结构设计关键问题进行探讨。
关键词:水工建筑;结构设计;关键问题
引言
在水工建筑物结构设计的时候,应首先考虑水工建筑物结构的安全性,在确保安全性的基础上追求水工建筑物结构的功能性和人文性。水工建筑的综合性较强,需要运用大量的跨学科知识,要求水工结构设计人员具备充足的设计知识和丰富的设计经验。然而现阶段,受多种因素影响,很多水工建筑物结构设计中仍存在着工程勘探不到位、缺乏长远规划、数据资料不健全等问题,严重影响结构设计的质量。针对这些问题,设计人员要积极探索水工建筑物结构设计中的关键问题及策略。研究水工建筑物结构设计的关键问题不仅能够有效提高水工建筑物结构质量,而且对水工建筑的发展意义深刻。
1水木建筑材料
混凝土是水木建筑的主要材料,而碎石、砂、水泥和外加剂等是混凝土结构的主要原材料。为了能够保证水工混凝土结构的施工质量,就应该在采用合适的混凝土原材料之前,严格检查水工混凝土的结构,想要选用其原材料,一定要让全部技术性能指标都能达到标准要求;碎石骨料的有害物质一旦超过标准,水泥的化学反应就会受到影响,混凝土构件的强度就会降低,骨料和水泥胶体的黏结就会削弱;将早强剂、缓凝剂和粉煤灰进行合理的投入,可以对混凝土的流动性进行改良,在一定程度上能够减少水化热。当混凝土进行搅拌施工时,质量控制管理人员需要按照现场检测的结果实时对原材料的调配进行完善。例如,在现场想要确定砂子的含水率时,就可以利用干炒的方式,按照现场检测的含水率实时调动混凝土配比中的实际用水量及集料调配比例。
2水工建筑结构总体设计
在进行水工建筑结构设计的过程中,最主要的就是对水工建筑的整体以及运行设施进行的总体规划以及细节设计。而在水工建筑结构中,主要包括水闸以及水坝、设备管理用房等。具体而言,就泵站结构设计来看,在设计的过程中主要涉及到泵房、配电站以及员工住所等建筑。而在原有泵站的设计中,设计人员仅重视到泵站的主要运行结构,严重忽视了泵站的其他结构设计,使得此工程在后期投入使用时,出现其使用功能与配套设施比例不均衡的现象。而随着水工建筑结构设计的不断发展,在对主要结构进行设计的过程中,设计人员不仅认识到了关于其他配套设施设计的重要性,更加提升了对建筑整体结构的和谐性及观赏性的重视程度。不仅如此,在明确了水利工程自身对建筑结构中一系列专业设施的要求后,才能进行建筑结构的总体设计,并在设计的过程中坚决贯彻落实国家对于水工建筑所颁布的相关明文规定与操作的规范,力争将水工建筑结构设计工作上升到一个有法可依,执法必严的高度上去。
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3结构设计的关键问题
3.1水闸设计
3.1.1消力池排水孔
消力池排水是水闸设计的重要环节,为了降低消力池底部的渗透压力,设计人员可以在消力池水平护坦设置垂直排水孔,这样当水流出水闸之后,会平稳地流向消力池底板,减小消力池底板的渗透压力。排水孔应设计在底板的后半段,避免水流从排水孔中吸出而掏空底板。
3.1.2止水伸缩缝
在水工建筑使用过程中,止水伸缩缝会因为建筑施工、建筑设计、建筑材料等因素的影响而出现渗漏现象。具体来讲,施工过程中经常出现止水片上的油渍、水泥渣等污物没有清理干净的现象,导致混凝土与止水片结合不好而引发渗漏。针对这种现象,水工建筑施工人员应在模板上涂抹脱模剂,彻底清理水晶片上的油渍、水泥渣等污物。另外,如果止水片上有针孔、砂眼等杂物会导致止水片与混凝土之间的接缝不牢固,伸缩缝渗漏。因此,在止水片采购过程中,采购人员应严格控制止水片的质量、性能、规格和品种,确保止水片能够满足工程要求。
3.2混凝土结构设计
3.2.1混凝土的浇筑
要按照规范的程序实行浇筑工作,采用分层、分段、分片的方式,这样能够保证不会遗漏任何一个地方。水工建筑的规模比较大,分析出模板的承重质量,制定出科学合理的步骤,避免因为模板的损坏留下没有浇筑到的地方,凝固之后形成明显的裂缝。在分层浇筑的时候要控制30cm的厚度,每段的距离在10-15cm左右合适,每一片的面积在50平方米合适,这样针对性的工作会保证浇筑的质量。值得一提的是任何建筑物的浇筑都要一次性完成,中间不能停留过长的时间,这样浇筑的部分砼会凝结,不利于接下来的融合,降低了工程的进度和质量。
3.2.2混凝土的振捣
由于工程量巨大,所以振捣的工作非常艰巨,不同的浇筑部件需要采用不同类型的振捣工具。包括插入式振捣器、平板式振捣器、附着式振捣器等,在工作中要和模板保持一定的距离,防止产生模具共振影响混凝土整体的质量。在处理分层混凝土振捣处理的时候,保证插入式振捣器可以连接到不同的层次,进行整体的融合,在分片工作的时候要进行重复的振捣保证结构表面被完全的覆盖。砼浇筑过程中,发现下沉运动停止,没有气泡产生,表面光滑,振捣器的声音频率趋于稳定,这些现象表明混凝土已经均匀完整的覆盖在结构上,可以停在振捣了。
3.2.3混凝土变形控制
变形是最常见的问题,这是由各个方面的影响造成的,要想避免这种情况的出现应该做好防护措施。设计的时候要对断面进行抗裂、超载、施工的验算,做好整体的强度控制,混凝土的构成材料要经过专业部门和技术人员的检测,确定否符合建筑的要求。不同的构成成分要保持在一定的比率中,存在不符合标准的情况要及时的处理。浇筑的过程要一气呵成,如果中间出现恶劣的天气造成温度湿度的变化,要把发生的变化考虑进去,做好整体的调整,防止形成漏浆或者建筑构件坍塌的情况。做好变形控制工作可以保证最后建筑物的成形和设计的理念保持一致。
3.3建筑平面设计
建筑平面设计是水工建筑结构设计的重要组成部分,设计人员应积极明确平面设计的形式,确保平面设计能够满足施工规范和总体布置。具体来讲,水工建筑平面设计需要按照设计规范进行,并对水工建筑的多方面要求进行探讨,得出最优的布置方案。建筑艺术与水工结构设计是相互促进、相互提高的过程,只有确保结构设计与建筑艺术的协调性,才能够优化水工建筑结构设计效果,确保水工建筑质量。
结语
综上所述,在水利工程生产和人们的日常生活中,水工建筑被普遍的运用,对水工建筑结构设计进行强化是非常重要的。由于水工建筑具有特殊性,在对其进行设计时,应该从多方面着手,将其安全性、耐久性以及适用性进行提升,同时还要选取合适的混凝土材料,对裂缝设计和止水闸设计进行强化,监测大型水工建筑物,确保其安全的同时评估其工作状况。
参考文献:
[1]胥毕远.水工建筑物结构设计关键问题初探[J].河南水利与南水北调,2013(2):34-35.
[2]朱建生.水工建筑结构设计关键问题探讨[J].河南水利与南水北调,2018,47(1):62-63.
[3]叶柏阳,郁林.水工建筑混凝土结构设计及其施工质量控制[J].黑龙江科技信息,2017,(18):210.
论文作者:卢松
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/4
标签:水工论文; 结构设计论文; 建筑论文; 混凝土论文; 建筑物论文; 结构论文; 过程中论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;