摘要：对水利工程建设而言，混凝土结构具有无法被忽视的重要作用，对结构设计加以优化很有必要。建筑的安全性以及稳固性会直接影响到建筑企业在行业内的地位以及在人们心中的形象。从建筑企业长远发展的角度来看,优化水工建筑混凝土的结构设计和控制施工质量能够确保建筑企业在激烈的市场竞争中占有一席之地。简而言之,只有安全生产,重点把控,全面检测以及应用科学调整的方法才能保证水工建筑工程顺利实施。
关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计
1水工建筑混凝土结构设计
传统的建筑混凝土结构设计往往过度强调混凝土的强度设计,真正意义上的水工建筑混凝土结构设计不仅要强调建筑结构是否符合强度标准,还要重视水工建筑结构周围的环境状况。如果水工建筑长时间处于阴湿的水下环境当中,会对建筑的结构材料造成一定程度上的腐蚀,严重影响建筑混凝土结构的性能。因此必须设计出科学合理的建筑混凝土结构来延长结构的使用年限。
在水利建筑工程结构设计的阶段,设计人员就要对业主提供的资料进行充分的了解,并依据业主提供的资料分析出该建筑结构设计有没有使用水工混凝土结构的必要。首先,设计工作人员要分析好水工结构合理的受力工况和荷载组合,搭建好合理的力学模型,接着对混凝土架构的各项参考数据进行评估与计算,后完成施工图。设计过程中,评估混凝土结构是否达到施工的标准,是结构设计前期设计人员必须要做的工作,并且设计人员要重复查阅重要的参考数据。在我国水利工程结构的建设过程中,设计人员要非常重视混凝土结构给建筑企业带来的经济效益。设计人员在进行设计的同时不能只考虑建设成本,要从建筑的安全性、耐久性和实用性出发,考虑到建筑使用价值。
2混凝土结构设计常见的问题
2.1高强度钢筋的替换问题
根据国家的标准要求,为了保证框架的塑性铰发生在梁内,不应该用高强度的钢筋替换原来设计中的材料。如果非要执行的时候要按照钢筋抗拉力设计值相等的原则进行替换,这样才不会影响到正常的使用。当构件受到裂缝宽度的影响时,代替的时候必须进行严格的计算,要保证不会因此出现安全问题,满足建设的需求。要满足设计规定的间距、锚固长度、最小直径、搭接长度等要求,防止因为疏忽给工程造成巨大的影响。高强度的钢筋虽然质量各方面都比较好,但是使用的时候要考虑到是否符合要求。
2.2裂缝的解决方式不符合规范要求
当水工混凝土结构出现裂缝的时候,如果只对表面进行处理并不能保证结构内部的质量。根据规定,如果裂缝宽度控制不满足要求的时候可以采用直径较小的带肋钢筋,缩小相互之间的距离,让其更加的密实,提高承受能力。其中需要注意的是钢筋截面增加的面积最好不要超过承载力计算所需纵向钢筋面积的百分之三十,若效果不好,可以采用其他的措施进行弥补,灵活运用已有的技术去处理裂缝问题,让整体的结构更加的稳定。实际面对的情况会是复杂多变的,要综合的考虑到不同方面的影响因素。
2.3混凝土渗漏的问题
混凝土结构最容易出现的问题便是透漏,直接会对渠道的结构造成威胁,所以,要及时解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而造成这些问题的主要因素就是混凝土出现裂缝,在进行模板工程的操作时,由于模板布置的位置存在着差异,进而导致通道的位置也出现了偏差,造成上方的岩石积压,进而形成了巨大的压力,致使混凝土出现裂缝。另外,也可能是混凝土搅拌所使用的材料质量差,或者在进行搅拌以及凝固时,没有及时的进行维护,进而造成裂缝的产生。
3水利工程中混凝土结构的优化设计
3.1加强对混凝土结构的裂缝控制
裂缝控制是水利工程混凝土结构设计的重要内容，混凝土结构既要控制好承载力，也要把裂缝控制在国家强制标准和设计标准允许的范围内，并根据荷载、压力变化等参数来确定。水利工程中经常使用非常规杆件，裂缝要根据构件的烈性进行评估，并考虑断面作用力的变化问题。根据工程实际情况选择不同的养护方法，创造适当的温度和湿度条件，保证混凝土正常硬化。不同的养护方式对混凝土性能的影响也不同，最为常见的施工养护方法就是自然养护，除此之外还有干湿热、红外线、蒸汽等多种养护方式，标准的养护时间为28d，湿度不低于95%，在自然养护的过程中，可以重点加强对温度和湿度的控制，减少混凝土表面暴露时间，防止水分快速蒸发。控制混凝土的里表温差以及表面降温速度，最终达到控制混凝土结构质量，优化混凝土结构设计的目的。
3.2加强对混凝土原材料的选择与合理配比
合理配比的混凝土是保证水利工程质量的关键，能够有效防止气泡、麻面、孔洞等问题的产生，可以选择细度2.0~3.0范围内的砂，合理控制添加剂的比重。对混凝土进行充分振捣和搅拌，确保混凝土的和易性，避免离析，混凝土浇筑之前要确保模板支撑牢固，按照施工标准进行模板支撑和拆卸。钢筋要焊接牢固，禁止随意踩踏混凝土保护层的垫块，并保持垫块均匀牢固。
3.3优化衬砌设计
衬砌类型可归纳为两类,分别是列衬砌和非裂衬砌。工作人员应当以围岩的稳定程度为依据,完成衬砌方案的选择工作,并保证所选择方案符合水利工程的特点与需求;再对围岩和衬砌的承载能力进行模拟,同时完成支护钢筋混凝土、岔管布局等工作,结合实际情况,对出现裂缝、渗漏或其他问题的几率加以预估,通过调整技术设计的方式,从根本上避免出现渗漏的可能。
3.4保证施工技术符合相关标准
在水工建筑施工的过程当中,建筑结构的防水防渗功能至关重要。我国有一部分建筑由于施工技术不达标,从而影响了水库的防水性,对水库下游人们的生命和财产造成威胁。因此,要加强对施工技术的重视程度。在施工过程中,如果发现建筑物有渗透的情况发生,要及时利用促凝灰土防渗技术对建筑渗漏点进行修补。除此之外,防渗作业过程中出现的主要问题就是防渗灰土水化热的问题,在混凝土配比中粉煤灰的加入可以提高建筑结构表面的混凝土强度,提高建筑质量。
在现代混凝土结构的浇筑工程中,为了给后期施工提供便利,通常会在混凝土结构的边缘预留水平施工缝,如果水平施工缝后期的处理不当就会影响建筑工程的顺利实施。因此,在浇筑之前要对结构表面的石子进行清理,以保证水平施工缝成型。
3.5混凝土的养护工作
混凝土在进行浇筑完成之后,必须要进行养护工作,以保证混凝土的稳固性和强度;并且,混凝土的结构强度直接会影响水利工程建设的使用年限。因此,必须要及时进行保养和维护;同时,需要定期的对混凝土结构进行清洗,一旦发现破损或者裂缝的情况,立即进行补修,以免遭受更大的损害。所以,后期的养护工作是非常关键的,它直接影响到混凝土的强度。
结论
综上所述,水利工程中的混凝土结构设计占据重要的位置,所以,必须要提高设计人员的综合能力,并且不断优化设计方案。同时,也需要分析其中的不足之处,例如混凝土的配比问题以及混凝土的裂缝和渗漏等问题,都必须及时的进行解决,并制定详细的实施方案进而保证水利工程建设的质量。
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[3]姚武.高性能混凝土体积稳定性的控制及优化设计[J].工业建筑,2017(11):74-77.
论文作者:卜令全,毛树亭
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/14
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 水工论文; 水利工程论文; 《防护工程》2019年第1期论文;