摘要：混凝土结构在建筑方面具有关键性的作用，它能够给予一个坚固的框架保障工程的质量安全。水利工程混凝土容易受到周围环境的影响，遇到水的时候会产生开裂的情况，对其使用寿命造成了很大的威胁。
关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计
当前，大部分水利工程工程都是把钢筋混凝土结构作为主要构建形式。但由于工程质量监督方面缺乏完善的检测体系，从而致使新兴水工建筑产生了渗漏与结构安全的相关问题。针对混凝土结构的整体质量来讲，其关键会受到原材料与施工技术水平等各个方面的影响，因此，将混凝土结构的设计与其施工质量进行严格控制，这对水利工程整体结构的运行安全与实际效用有着重大意义。
1 概述
1.1 水利工程混凝土结构设计
在传统的混凝土结构设计当中，强度设计是其关注的重点。不过针对水利工程混凝土结构设计来讲，不但要重视结构强度设计，而且还需对水利工程结构的长时间运用进行全面考虑，因为水下环境作用容易致使结构材料出现腐蚀现象，以至在一定程度上影响到结构的实际性能和适用性，所以，应当采用合理的结构设计使结构的运用寿命得到有效延长。在对水利工程混凝土结构进行设计的时候，一定要根据目前已经具备的相关标准与规定完成，同时，应当在充分考虑到建筑结构在投入运用时，结构构件的有关检测与维护过程。在开展水利工程混凝土结构设计之前，需将充足工作面预留，以此确保后期工作的可实施性。此外，对于水利工程混凝土结构运用中产生的病害无法进行有效防止，不过应当通过相关方式使其程度降低到最小化。所以，在对混凝土结构构件进行设计的过程中，不仅需要全面考虑材料受到环境侵害与老化使实际性能受到的影响，同时还需保证结构与构件的安全、整体稳定程度达到相关标准。
2 水利工程混凝土结构设计
2.1 水利工程混凝土结构使用情况
混凝土在水利工程实际应用来看，其自身结构的承载能力与正常使用的极限状态是影响水利工程结构整体稳定性的关键所在。混凝土的承载力的极限状态主要是指在混凝土结构自身内部强度与表面硬度已经超过了损害的限度，或因为结构内已经发生变形或裂缝不具备承载的力度。由此可见，在进行水利工程结构诸如重力水坝设计时，应将混凝土结构中承载力极限作为主要的设计要素，其自身结构中的拉应力也要在其承载极限范围之内为最佳。因此，在水利工程结构的设计过程中，应在设计初期首先设定一个混凝土结构的受力极限参考基数，进而利用回弹检测法检测混凝土内部的强度，将出现于混凝土结构中的风险性降到最低，进而不断为提升水利工程结构设计中的高效性与实效性奠定坚实的基础。
2.2 水利工程混凝土结构设计时，注重混凝土结构裂缝问题
在水利工程结构中，混凝土出现裂缝并不仅仅是因为其承载力已经濒临极限，同时还受混凝土结构自身所处的潮湿及水流冲击的环境、水压的受力情况、混凝土碳化情况以及混凝土的使用年限等多方面原因影响。因此在水利工程结构设计中，为有效控制混凝土结构出现裂缝对建筑整体造成的不利影响，就应基于混凝土结构裂缝出现的原因以及裂缝宽度的控制标准基础上，结合工程中的具体情况对混凝土结构与钢筋混凝土结构的具体的应用进行合理的规划。
2.3 强化混凝土结构延性设计
进行混凝土结构抗震设计的基本目标是保证水利工程能承载地震环境带来的影响，但在地震的作用下，混凝土结构进入塑像阶段易发生变形。为此，设计人员必须着力于加强混凝土结构的抗变形和强度性，并将延性设计作为切入点。为了防止混凝土因受压破坏等原因发生延性破坏，通常采取严格控制梁端位置混凝土实际受压高度的措施，以便保证混凝土具备一定的变转动能力，避免发生脆性破坏。在设计水利工程强剪弱弯过程，可在保持内力状态一致的条件下提高梁端的剪力值，防止脆性剪切破坏作用。
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2.4 提高抗震构件设计水平
对抗震构件进行设计和优化可以进一步提升混凝土结构的抗震水平，如改善柱与梁的承载力，以便其能更好的适应房梁压力。提高抗震构件设计水平可从两方面着手，一是分体柱的选用，二是螺旋符合箍筋的选用。分体柱这一设计思想是建立在对短柱抗弯、抗剪性能不对等影响的思考上的，即在柱中设置合理的竖向缝，划分后使其成为各分体柱，在利用配筋及其他连接件适当减小柱子的抗弯能力，将短柱变为长柱，提升其抗震能力。螺旋复合箍筋能将混凝土结构中框架柱端抗弯能力控制在限值标准内，有效规避剪切破坏。
3 提升水利工程结构设计质量的建议
3.1 确保设计资料的系统性
在提升水利工程结构设计质量的工作中，相关设计人员应当将工作重点放在确保设计资料的系统性与完整性上，并依照国家有关规定与项目的具体情况对其进行严格审查，明确项目受外界因素、人文因素、计算准确性等影响，以从根本上保障设计的准确性与可靠性。
3.2 强化场地勘察及文件编制工作
就目前水利工程的发展进程来看，为提升水利工程结构设计质量，设计人员还需强化场地勘察及文件编制的工作，严格遵照设计流程规范化的相关要求，对水利工程施工场地的勘察工作进行实时的跟进，并以此提升水利工程结构设计的质量水平。
3.3 加强设计监督工作
在进行水利工程结构设计的过程中，企业管理部门也要充分发挥出其领导者的作用，在原有基础上不断加强设计监督工作，建立健全完善的设计部门管理机制，以提升设计人员的专业技能与职业素养作为科学发展观，并以此推动水利工程建设工程的又好又快发展进程。
4 水利工程混凝土结构施工质量控制
4.1 合理控制混凝土变形
第一，严格控制材料与半成品的质量，对于建筑与其结构构造需进行全面检查，控制施工工艺的所有细节，适当调整混凝土与水泥的实际用量，同时水灰比与含砂量不可太高。第二，对于砂石当中的含泥量需进行严格控制，从而有效防止在施工阶段运用过量的粉砂。第三，振捣需达到密实，需二次抹实板面，进而使混凝土的抗拉强度得到进一步提升，降低其收缩量。第四，将混凝土的养护加以强化，针对需要长时间放置的预置构件，应当将此实行覆盖处理，以防止其受到暴晒，并且需定期洒水，从而使其湿润度得到有效维持。此外，在对混凝土进行浇筑以前，需浇水至模板与基层达到润透效果，而在完成浇筑以后，则应当尽早洒水进行适当保养。在混凝土施工中，混凝土各个构件与整体结构经常会发生裂缝问题，因此，为了让水利工程的整体质量得到有效保证，应当提前采取相应措施进行控制。
4.2 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。水利工程的规模比较大，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。
水利工程混凝土受到各种影响会出现很多的问题，要采用正确的解决办法才能保证建筑物的质量。目前我国在结构设计方面遇到各种技术难题，要不断的进行钻研探究，才能攻克这个难关，实现工作突破性的进展。要结合实际的情况对水利工程混凝土结构进行改进，保证朝着科学发展的方向前进。
参考文献：
[1]黄立浩.水工混凝土结构设计若干问题研究[D].山东大学，2017.
[2]邹战军.水工混凝土结构设计若干问题探讨[J].黑龙江水利科技，2014，42（3）：122～124.
论文作者:潘立刚1,吴杰2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/14
标签：水利工程论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 结构设计论文; 结构论文; 质量论文; 裂缝论文; 《基层建设》2018年第30期论文;