水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理方式

宋 波

(天津市水利勘測設(shè)計院， 天津 300204)

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理方式

宋 波

(天津市水利勘測設(shè)計院， 天津 300204)

我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)促進了城市化的發(fā)展，建筑業(yè)發(fā)展較快，建筑施工技術(shù)在實踐應(yīng)用中得到不斷提高，水利工程建筑項目在施工建設(shè)中需要根據(jù)實際應(yīng)用情況不斷提高建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，保證項目建設(shè)的穩(wěn)定性與使用安全性。水利工程的建設(shè)要求設(shè)計人員在項目勘察中，按照一定施工要求，做好各項結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，使建筑施工標準滿足工程項目建設(shè)的基本要求，本篇文章在此基礎(chǔ)上，主要對水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中容易存在的問題進行分析，并研究、制定出有效的問題解決措施。

水利工程 建筑物 結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題 處理方式 分析

水利工程建筑項目在正式施工建造前需要做好各項設(shè)計、規(guī)劃工作，工程設(shè)計人員在實地勘察中分析影響項目建設(shè)的主要因素，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上不斷進行優(yōu)化和改進，提高項目建設(shè)水平與質(zhì)量。設(shè)計人員對于水利工程建筑物結(jié)構(gòu)標準要進行等級劃分，依照科學標準展開項目施工現(xiàn)場的信息分析，水利工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個工程建設(shè)工作中重要一環(huán)，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計水平直接影響到后期項目的建設(shè)質(zhì)量，因而保證水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的合理、科學，能夠有效提升項目建設(shè)的質(zhì)量。[1]針對水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中容易產(chǎn)生的問題，需要從工程實踐角度重點分析其問題解決方法，這對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的專業(yè)基礎(chǔ)和技能水平有一定要求。

1 水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計要點部分

（一）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

水利工程項目在施工建設(shè)過程中進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，是為了使項目建設(shè)滿足施工合同基本要求，在項目結(jié)構(gòu)安排中提高建筑建設(shè)、使用的實用性與適用性。水利工程建筑物整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要在施工現(xiàn)場勘查的基礎(chǔ)上，對照工程合同要求，對建筑整體進行結(jié)構(gòu)類型的劃分。[2]水利工程建筑物整體結(jié)構(gòu)能夠劃分為不同的類型，主要結(jié)構(gòu)包括大壩和水閘，其他則是一些配套設(shè)施，如管理用房等，在整體性結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要對水利工程建筑物整體框架進行規(guī)劃，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計完整與配套。

（二）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中一大重點內(nèi)容即混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于項目建設(shè)特性，大多水利工程項目建造均應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)，水利工程建筑物混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果與水平直接關(guān)系到整體水利工程項目設(shè)計與建造的效果與質(zhì)量?；炷两Y(jié)構(gòu)具有較為明顯的施工優(yōu)勢，在混凝土澆筑、養(yǎng)護到位的情況下，混凝土結(jié)構(gòu)具有較強的穩(wěn)固性，但是容易出現(xiàn)施工裂縫，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)使用安全性與美觀性均會受到不同程度的影響。[3]因而進行水利工程建筑物混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要進行大量的結(jié)構(gòu)質(zhì)量試驗，對混凝土結(jié)構(gòu)的承重極限和抗震能力等進行檢驗，減少施工裂縫，提高混凝土結(jié)構(gòu)性能。

（三）水閘結(jié)構(gòu)設(shè)計

水利工程項目另一主體結(jié)構(gòu)為水閘，水閘結(jié)構(gòu)設(shè)計中要重點考慮工程防水性與排水性，水利工程項目建設(shè)受水力作用影響較大，因而在結(jié)構(gòu)安排中未設(shè)計好水閘部分，將導(dǎo)致工程項目整體防水、排水性能下降，水利工程建筑物建成后投入使用的壽命也會大大降低。水利工程建筑物水閘部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計要與整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作相連接，綜合性的考慮水利工程建設(shè)的性能要求和質(zhì)量標準，提高不同類型水利工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性。[4]

2 水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計處理方法

（一）明確結(jié)構(gòu)等級劃分標準

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要進行結(jié)構(gòu)等級的劃分，否則設(shè)計效果難以達到預(yù)期理想，因而在建筑物結(jié)構(gòu)等級劃分的標準制定中要注意合理性與可用性，設(shè)置的等級標準過高或過低，均會影響最終的設(shè)計成果。根據(jù)項目建設(shè)合同要求，參照不同項目結(jié)構(gòu)等級劃分標準，使水利工程結(jié)構(gòu)等級劃分與實際工程建設(shè)要求一致，減少不必要的資源浪費。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要相關(guān)部門提交與工程有關(guān)的項目資料，資料內(nèi)容包括氣候環(huán)境、水文、土質(zhì)等，設(shè)計人員在資料分析中不斷改進建筑物結(jié)構(gòu)，在方案優(yōu)化中提高設(shè)計效果。[5]水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計明確結(jié)構(gòu)等級劃分標準能夠在保證工程質(zhì)量的前提下，最大限度的降低施工成本，促使水利工程項目建設(shè)效益最大化。

（二）合理安排結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要應(yīng)用工程技術(shù)手段對項目結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)進行合理計算與安排，以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中由于尺寸較大，應(yīng)該盡量選用跨高比較小和體積結(jié)構(gòu)較大的混凝土構(gòu)件。由于水利工程項目建設(shè)、使用特性，建筑物主要結(jié)構(gòu)部分位于水下較多，因而要對混凝土結(jié)構(gòu)強度進行嚴格控制，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要靈活安排混凝土配筋量和配筋率?；炷两Y(jié)構(gòu)縱向鋼筋受壓構(gòu)件強度等級為500MPa時，最小配筋百分率為0.50；強度等級為400MPa時，最小配筋百分率為0.55；強度等級為300MPa時，最小配筋百分率為0.60；一側(cè)縱向鋼筋，最小配筋百分率為0.20。[6]大體積的混凝土結(jié)構(gòu)具有強烈的水化熱反應(yīng)，因而需要使用溫度鋼筋，防止鋼筋內(nèi)外溫差較大，產(chǎn)生溫度裂縫影響建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

（三）配筋設(shè)計

由于水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計對結(jié)構(gòu)耐久性問題要引起足夠的重視，水下建筑物受水力沖刷和凍融影響較大，對于非桿系建筑物體系設(shè)計不能一味依照極限理論完成配筋設(shè)計，要經(jīng)過嚴格的數(shù)據(jù)計算保證設(shè)計合理性。水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計對于不同類型結(jié)構(gòu)安排需要綜合考慮其建筑建造類別、工程產(chǎn)出效益、規(guī)模效益和成本效益，在設(shè)計過程中對于項目結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計要遵從客觀依據(jù)，非桿系建筑物體系較為脆弱，因而無法進行壓、彎和拉等極限測試操作，無法作為配筋設(shè)計理論依據(jù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計中的配筋設(shè)計要綜合項目數(shù)據(jù)，在物理學原理應(yīng)用研究下，進行合理計算，并使其符合工程施工要求。

3 結(jié)語

水利工程建設(shè)的目的是為了合理調(diào)配和控制地下水與地表水，在水資源的開發(fā)利用中滿足人們基本的生活、生產(chǎn)需求，由于水利工程項目建設(shè)過程中受自然地理、氣候、水文、土質(zhì)等因素影響較大，同時項目建設(shè)中資金投入大、工程量大，因而需要重點做好建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，保證項目建設(shè)的穩(wěn)定性。水利工程項目建設(shè)，需要工程設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場實地勘察結(jié)果，對項目施工中容易產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性問題、質(zhì)量性問題進行預(yù)測、分析，并提出有效的問題解決方案。水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計要按照不同的工程標準，對建筑結(jié)構(gòu)等級進行劃分，并準備好相關(guān)資料，包括氣象數(shù)據(jù)資料和凍土厚度資料等，主要為工程設(shè)計工作提高必要參考。水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計要有完整的設(shè)計方案，重點解決好水利工程建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、整體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)等施工問題，提高項目建設(shè)的效率與效益。

[1]宮玉煥.基于創(chuàng)新角度下的水利工程中建筑物結(jié)構(gòu)縫處理新方式研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,03：7.[2017-08-17].

[2]李曼.淺談水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理方式[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,15：186.[2017-08-17].

[3]李曼.淺談水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理方式[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,19：176.[2017-08-17].

[4]趙勇.論述當前處理水利工程建筑物結(jié)構(gòu)縫的新技術(shù)[A].中國武漢決策信息研究開發(fā)中心、決策與信息雜志社、北京大學經(jīng)濟管理學院.“學術(shù)視域下的2015全國兩會熱點解讀——決策論壇”論文集（下）[C].中國武漢決策信息研究開發(fā)中心、決策與信息雜志社、北京大學經(jīng)濟管理學院：,2015：1.

[5]方心恬.提升建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理方式確保水利工程質(zhì)量得到有效提升[J].吉林農(nóng)業(yè),2017,01：78.[2017-08-17].

[6]宋迪.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[J].四川水泥,2016,10：47.[2017-08-17].

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1007-6344（2017）09-0095-01