試論水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)創(chuàng)新與實際應(yīng)用

宋 迪

（赤峰市水利規(guī)劃設(shè)計研究院 內(nèi)蒙古赤峰市 024000）

試論水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)創(chuàng)新與實際應(yīng)用

宋 迪

（赤峰市水利規(guī)劃設(shè)計研究院 內(nèi)蒙古赤峰市 024000）

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平在不斷的提高，水利建筑工程施工的質(zhì)量得到了人們越來越多的關(guān)注，并且人們對其提出的要求也越來越多。并且水利建筑工程是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)中重要的組成部分，其能否良好的發(fā)展直接關(guān)系到我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的狀況。從我國目前的水利建筑工程發(fā)展的狀況來看，其在具體的建設(shè)實踐中還存在著很多的問題，存在的這些問題在很大程度上限制了我國水利工程的發(fā)展，所以當(dāng)前我國水利工程的建設(shè)發(fā)展繼續(xù)解決存在的這些問題，促進(jìn)我國基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)健康可持續(xù)的發(fā)展。

水利工程；建筑物；結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言：隨著國家的不斷發(fā)展和進(jìn)步，水利建設(shè)在國家發(fā)展中得到了越來越多的重視，其中，水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計作為水利工程建設(shè)前期重要環(huán)節(jié)，也得到了一定程度的改革和優(yōu)化。

1 水利工程結(jié)構(gòu)建設(shè)中存在的問題

1.1 不重視水利建筑工程施工的勘探工作

水利建筑工程的施工前期，要嚴(yán)格的對水利設(shè)施進(jìn)行勘探，因為勘探可以及時發(fā)現(xiàn)工程實施準(zhǔn)備環(huán)節(jié)存在的問題，對水利建筑工程施工的整個過程起到了積極的作用。但是在很多的水利建筑工程項目實施過程中，勘探工作并沒有受到重視，而且現(xiàn)在我國的工程勘探技術(shù)水平仍然沒有很大的提升，所以工程施工建筑設(shè)計中的勘探工作實施效果滯后。對后期的工程建設(shè)造成不良的影響。主要表現(xiàn)在勘探工作不能順利的進(jìn)行，工程成本預(yù)算就不能進(jìn)行有效的管理和控制，造成后期施工工程經(jīng)費的緊張，造成工程實施的難度增加。

1.2 水利建筑工程項目的法人責(zé)任不明確

現(xiàn)在我國政府逐漸加大了對水利建筑工程施工過程的管理強度，為了最大程度的縮短工期，不考慮施工單位的主體性，不考慮施工單位施工的具體情況，強制性的進(jìn)行工程的干預(yù)。政府這樣的工程參與的方式，不但不能保證水利建筑工程施工的質(zhì)量，還會造成施工單位因為工期的壓力，不能符合實際標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。水利建筑工程直接關(guān)系到我國的民生事業(yè)，如果工程施工的質(zhì)量不能符合實際的標(biāo)準(zhǔn)，會阻礙我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。造成這些狀況的主要原因是水利建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)的項目法人不能明確自身的責(zé)任。

2 水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

（1）科學(xué)合理配比混凝土原料

在混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，保證混凝土原料的科學(xué)合理配比是首要策略，不僅可以減少混凝土結(jié)構(gòu)的麻面、孔洞等缺陷，還對控制裂縫、襯砌防滲等有明顯的幫助作用。具體而言，細(xì)度模數(shù)在2.0-3.0之間的砂應(yīng)當(dāng)是水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的首選材料，繼而將單層混凝土鋪設(shè)厚度控制在 30-50厘米范圍內(nèi)，分層攤鋪、搗振均勻，同時鋼筋架構(gòu)要校準(zhǔn)位置、精確焊接，才可為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和穩(wěn)定性保駕護(hù)航。

（2）優(yōu)化設(shè)計混凝土裂縫控制

水利工程的裂縫控制是混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要方面。要實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)裂縫控制的優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計人員一方面要結(jié)合工程運行環(huán)境、水文壓力、地勢壓力等要素，綜合考量混凝土結(jié)構(gòu)的極限承載力，從而選用與之相匹配標(biāo)號的鋼筋和混凝土；另一方面，現(xiàn)代水利工程在彎拉構(gòu)件方面的裂縫控制，要選擇恰當(dāng)?shù)臈U件，嚴(yán)格控制混凝土的裂縫寬度。

（3）優(yōu)化設(shè)計混凝土圍巖穩(wěn)定

水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，要著力研究圍巖的水壓承載能力。因為只有圍巖的水壓承載能力強，才能夠選用不襯砌或非限裂混凝土襯砌的方案，對降低工程成本、提高工程質(zhì)量意義重大。因此，設(shè)計人員要根據(jù)平緩或陡坡地表面的相關(guān)準(zhǔn)則，優(yōu)先衡量圍巖結(jié)構(gòu)的最小覆蓋厚度，并通過精測的測量和計算確定混凝土圍巖穩(wěn)定系數(shù)。

（4）優(yōu)化設(shè)計混凝土襯砌防滲

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的襯砌類型非常多，主要可分為裂襯砌與非裂襯砌兩大類。技術(shù)人員首先要根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度選擇科學(xué)合理的襯砌方案，而后對襯砌與圍巖的承載力進(jìn)行聯(lián)合模擬。同時對鋼筋混凝土進(jìn)行支護(hù)、對岔管進(jìn)行布局，預(yù)估滲透、裂縫等問題的出現(xiàn)概率，從而做出相當(dāng)?shù)募夹g(shù)設(shè)計調(diào)整，以致力于降低混凝土襯砌滲漏的出現(xiàn)幾率。

2.2 建筑平面設(shè)計

(1)通常由水工專業(yè)、電氣專業(yè)、水機專業(yè)等提出水利工程建筑物設(shè)計程序中各專業(yè)設(shè)備的布置要求，然后水利工程建筑物的平面布置形式由水工專業(yè)和建筑專業(yè)共同確定，建筑專業(yè)主要對建筑在總圖布置中與交通的關(guān)系進(jìn)行把握，確保建筑物本身設(shè)計滿足相應(yīng)的規(guī)范與要求，例如使用尺度、防火、安全性等方面。最后水利工程建筑物設(shè)計人員要將主動性充分的發(fā)揮出來，有效使用與綜合利用建筑空間。

(2)水利工程建筑物有著獨特的特點，需要按照水工設(shè)計規(guī)范對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局，并要結(jié)合水利工程的具體情況，滿足機泵設(shè)備等安裝的具體要求，在和建筑專業(yè)配合方面需要進(jìn)行多方面的溝通和協(xié)調(diào)。在水利建筑藝術(shù)化創(chuàng)作設(shè)計中，水工設(shè)計為其提供了技術(shù)支持，并且也促進(jìn)了新型景觀水利的營造、城市化水利工程的發(fā)展。通過巧妙的結(jié)合水工和建筑設(shè)計，能夠起到節(jié)約成本、優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化環(huán)境的作用。積極的提升水利工程建筑設(shè)計水平有助于水利工程整體水平的提高。只有通過積極的探索和創(chuàng)新才能夠促進(jìn)水利工程更好的發(fā)展。

2.3 建筑造型設(shè)計。

(1)建筑造型設(shè)計需要將建筑的一些性格特征反應(yīng)出來，例如溫文爾雅，小家碧玉、粗獷豪放，不拘一格、注重歷史文脈、強調(diào)現(xiàn)代高科技韻味等等。同時建筑所表現(xiàn)的性格特征需要結(jié)合其所處的環(huán)境，而不是憑空設(shè)計出來的。并且處于相同環(huán)境的一組建筑間，其由于體量的不同，所表現(xiàn)出來的性格也會有所不同，這一組建筑間就顯得統(tǒng)一而各有差異。例如，通常將泵房的平面設(shè)計成矩形，其有著較高的高度，較大的體量，一般大度豪邁是其所表現(xiàn)出來的性格特征。而通常這類建筑不同于公共建筑有著形體上的對比、組合關(guān)系，因此在設(shè)計當(dāng)中要注重細(xì)節(jié)，將其本身較大的體量盡可能的利用，對其細(xì)部通過開窗方式、墻面與柱子關(guān)系的進(jìn)退等手法進(jìn)行豐富，避免其單調(diào)。例如在泵房配電房毗鄰設(shè)計中，通過對靠在一起的配電房的利用，使其形成一個形體組合，統(tǒng)一考慮泵房、配電房，使其組合效果較為豐富。

(2)而在啟閉機房加兩側(cè)橋頭堡類的建筑設(shè)計時，因機房的長度較長，有時有著幾百米的長度，因此可以將“韻律”的造型手段應(yīng)用到設(shè)計當(dāng)中，以每跨作為一個造型因素，從而形成一系列有節(jié)奏、韻律的線性體量。而作為端部的收尾，可以將橋頭堡設(shè)計成類似交響曲尾部高潮的形式，其體量較高也將會成為整個工程的標(biāo)志性建筑，吸引人的注意力。而水利工程建筑物到底是采用何種風(fēng)格，例如現(xiàn)代、仿古、歐陸式等，需要根據(jù)當(dāng)前的一些流行因素以及建設(shè)單位的意見，更多是要對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地理、人文等進(jìn)行綜合考慮。

結(jié)束語：

水利建筑工程是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)的重要組成部分，并且隨著我國社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國家和人民對其重視程度在不斷提高，應(yīng)當(dāng)加強對水利建筑設(shè)計的研究。

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1007-6344（2016）10-0047-01