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摘要：目前，我国水工建筑结构设计在人文性和功能性上更为注重，但是安全性一直是最关键的问题，因此，在水工设计时，要首先考虑建筑材料选择是否合理。水工建筑是一门综合性较强的学科，具有较大的跨学科性，对于水工设计人员的要求极高，需要较丰富的设计经验和实践知识。目前我国的水工建筑物结构设计虽然较过去取得了不小的进步，但是在某些技术上仍有较大的不足，为了提升防洪性能，保障供水安全、粮食安全、生态环境，需要合理规划，提升水工建筑物结构质量。本文主要针对水工建筑物结构设计的关键问题进行简要分析。
关键词：水工；建筑物；结构设计；关键问题
1工程概述
A某河闸以及商贸区套闸，位于平原地区的B城市并且靠近中央商贸区。相应工程任务是：满足夏季防洪的需要，制定出防洪防涝设计方案，结合B市商贸区的城市规划进行该项工程，使这个工程能够拥有较长的防洪能力与寿命；②满足B市的航运要求。这两个施工任务基于A河闸的地理特征和区位特征，表现出一定的施工难度，在施工过程中也要更严格地保证工程的安全性。正式施工前拟定基本的工程规模：建立一座长为8.50m、二孔的节制闸，辅助商贸区套闸按等外级航道建筑物设计，基本参数如下：闸首宽为12.00m，闸室宽为12.00m，闸室长为60.00m。在A河闸的建筑过程中，闸身顺水流中心线应该与规划的河道中心线基本重合，以符合区域河道规划。布置工程的时候要使闸身尽量贴近外河口，有利于节约工程资源，同时缩短B市所在地区的防洪岸线，也方便了游船停靠。
1.1A河闸的具体描述
A河闸处在B市中的两河交界处，东侧8m出有一新建的桥梁。由于河闸位于B市城区的中央商贸区，位置比较特殊，可能会对商业区的运作产生影响。根据实地调研，测得A河闸相关数据（见表1），最终采用了整体式钢筋砼结构，设立成三孔，其中位于两边的孔起到闸室的作用，中孔封闭用来作为基准平台。
表1河闸相关数据
1.2商贸区套闸的具体描述
商贸区套闸处在B市另外两条河流的交界处，位于B市城区的中央商贸区中部。商贸区套闸的施工是对A河闸的功能提供辅助作用，有助于应对商贸区的防洪工作。套闸位置向东，闸室与闸首同宽，总长为12.00m，宽为12.00m，闸室长为60.00m。
2水工建筑物结构设计存在的问题
水工建筑物结构设计存在的问题主要有以下几个方面：
2.1对水利建筑工程勘探工作不够深入
水利建筑工程建设前，需要对水利设施建设地点进行仔细的勘探，通过科学的勘探可以及时发现工程在施工准备阶段存在的不足，对水利建筑工程施工时产生极大的帮助。但目前很多水利建筑工程建设时，对勘探工作重视不足，落实不到位，且我国在工程勘探技术上也存在一定的问题，因此工程施工建筑设计中勘探工作效果不好，容易对工程建设产生不利的影响。表现在勘探工作无法顺利开展，工程成本预算就不能进行有效的管理和控制，造成工程施工后期资金上的不足，给施工的难度增大。
2.2水工建筑物结构设计等级标准不明确
水工建筑物结构设计好坏受结构设计等级标准的影响，等级标准过高或高低都会产生不利的影响。等级标准设置过高，超过工程项目的实际需要，那么会极大的浪费资源和资金，提高项目建设的成本。如果等级标准设置较低，没有满足工程项目的实际需要，工程项目不能发挥功效，造成资金浪费以及工程容易出现险情，危及工程保护区域内人民群众生命财产安全。因此，需要保证水工建筑物结构设计等级标准符合实际工程的需要。目前，很多水工项目都存在构设计等级标准不明确的问题。等级标准的确定要严格按照实际的资料分析确定，包括的资料信息有：工程所在区域的环境、工程的规模等。
2.3水工建筑物结构设计缺少必要的数据资料
水工建筑物结构设计工作需要先收集大量的数据资料。因此结构设计前需要先将工程项目资料收集齐。这些资料包括：项目所在地气候资料、地质资料和水文资料等。对于大多数地区的项目来说，资料的收集和整理还是较为方便的。但对于某些地理位置较偏，气候环境较恶劣的地区，资料的收集工作是十分困难的。不能将全部资料收集齐全或收集到的资料存在错误。结构设计工作时，缺少完整和准确的资料，将极大的影响结构设计的科学性和合理性。
2.4水工建筑物结构设计缺乏长远规划
由于水工建筑物结构设计较为复杂，因此对水工建筑物结构要求也较高。水工建筑物结构设计应建立在合理规划的基础上。水工建筑物结构设计应充分考虑远期的规划和设计，并充分保证项目的安全性和经济性，提高水工建筑物结构设计质量。
3水工建筑物结构设计方法
3.1总平面设计
水利建筑的总平面设计建立在环境设计的基础之上，对于绿化和休息空间有较高的要求，需要对建筑物的布置方式加以考虑，或集中或分散，根据具体环境因地制宜地选择。不论是为了突出建筑还是满足城市区位的功能，都要使功能分区的布局具有合理性，互不交叉干扰。
3.2建筑平面设计
水工建筑的设计过程需要多方面的专业人员相互配合与协调。设计程序由水工、水机以及电气专业的相关人员提出专业的设备布置要求，再确定平面布置形式，同时着眼于总图布置中的建筑与交通的关系。建筑专业的设计人员需要考虑建筑空间是否具备利用的有效性和综合性。
3.3建筑造型设计
建筑的风格特征通过对建筑造型的设计体现出来，建筑个体或群体所表现出来的风格需要与它周围的环境相协调，而不是一味地追求“时尚”，忽略了与环境适应的美感。水工建筑除了其功能的实用性，还要在造型设计上有所创意，与所在城市的水文化相结合，可以产生额外的经济效益，增强人文美感。
3.4建筑材料
水工建筑的环境以水为主，对于抗风性、抗水流性、耐脏性和抗侵蚀能力有较高的要求。其中抗风性和抗水流性体现在建筑对于风荷载、水流荷载的承受能力，尤其是处于河流交界处的河闸类建筑；耐脏性要求选择不易积土，耐于水冲刷的材料。
4水工建筑物结构设计的对策
4.1做好招投标工作
由于水工建筑物结构设计是十分复杂的，专业性较强。因此为了保证水工建筑物结构设计质量，需要严格按照国家相关招标程序和要求进行，通过专家评审设计方案的可行性，找出最优的设计方案。避免出现在招标过程中暗箱操作的问题。
4.2明确结构设计的等级标准
在充分考虑到工程的规模、产生的效益、建筑物的类别等问题，在科学的确定结构设计的等级标准，保证等级标准的设置符合实际需要。工程建筑物结构设计的等级标准明确，可以有效的降低成本投入，保证工程项目的质量。
4.3完善结构设计的施工图审查
施工图审查工作是为工程质量把关的重要手段，虽然目前水工建设项目施工图审查处于起步阶段，但是通过不断的经验积累和有关部门的配合，水工建设项目施工图审查工作需要进一步逐步规范化、系统化，以提升水工建筑物结构设计质量。
4.4强化水工结构节能设计
水工结构节能设计方面需要进一步强化，水工的节能设计，主要是从工程设计、用能品种、用电设备、水利泵站变压器等方面进行控制，严格根据国家有关技术标准、规范，合理分析工程的节能效果，有针对性的确定工程的节能措施，以完善水工设计内容。
4.5完善水工的项目管理
为保证水工建设的安全性和实用性，在工程决策阶段开始，可以依照水工规模对资金进行核实。根据我国相关标准，水工建筑物结构大小、类型以及运行条件，确定工程等级和建造标准，保证在设计过程中符合国家相关规范要求，保证施工后运行期间可以达到预计的排水量，在洪水多发期能够保障人民群众的生命安全和财产不受损失。
5结束语
综上所述，水工建筑物结构设计作为水工建设中关键的内容，应该引起人们足够的重视。目前，水工建筑物结构设计的过程中存在的问题较多，主要是等级标准不明确、缺乏数据资料、经济观念缺失等。因此，需要加强对水工建筑物结构设计的研究，提高水工建筑物结构设计质量。
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[4]重力式码头设计与施工规范[S].JTS167-2-2015.
论文作者:梁俊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：水工论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 工程论文; 建筑论文; 标准论文; 等级论文; 《防护工程》2017年第21期论文;