水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及其施工質(zhì)量控制

陳衡佳

摘? ? 要：水利工程的建設(shè)完善起著調(diào)水蓄水的重要作用，對于我國水利資源的有效利用，以及社會發(fā)展生產(chǎn)生活具有重要意義。水利工程項目中各大類建筑物大多會采用混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平以及建設(shè)質(zhì)量往往會對水利工程建筑整體功能的發(fā)揮產(chǎn)生重大的影響;因而，還需要在水利工程項目實施過程中對此給予足夠的重視?；诖?，本人就將圍繞水利工程建筑項目實施過程中的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及質(zhì)量控制的要點進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：水利工程建筑;混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計;質(zhì)量控制

1? 水利工程建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化要點

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就是指在各種會影響到變量中的參數(shù)進(jìn)行主要的選擇，之后建立起相應(yīng)的函數(shù)模型，并運(yùn)用科學(xué)合理的方法尋找最優(yōu)的結(jié)果。對結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型主要包括以下幾個方面：首先是對設(shè)計變量的合理選擇。一般情況下，設(shè)計變量會選擇對設(shè)計要求影響相對較大的參數(shù)，并將所涉及的參數(shù)依照各自的性能進(jìn)行區(qū)分，注意觀察參數(shù)的變化和影響，將變化較大的參數(shù)設(shè)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法，能夠有效減少對編程計算的工作量。其次是需要確定目標(biāo)函數(shù)，使用函數(shù)能夠找出滿足條件的最優(yōu)結(jié)果。最后，需要對約束條件進(jìn)行確定。水利工程結(jié)構(gòu)的可靠程度對結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計有著約束條件，包括有應(yīng)力約束、裂縫及寬度的約束、結(jié)構(gòu)尺寸約束、彈塑性約束等方面，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計過程中，要注意考慮到各種約束性條件，以此來保證各個約束條件滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。

混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計是水利工程建筑項目設(shè)計的最重要點，也是水工建筑建設(shè)施工的根本依據(jù)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平將直接影響到整個水利工程建筑施工的質(zhì)量。在進(jìn)行水利工程建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合水利工程建筑項目的建設(shè)目標(biāo)，以保證水利工程建筑建設(shè)的施工質(zhì)量，從而保障水利工程建筑功能的發(fā)揮。同時要求設(shè)計人員不能僅以完成設(shè)計為目的，還應(yīng)當(dāng)充分考慮施工中可能出現(xiàn)的各種意外因素，包括施工單位的技術(shù)水平、設(shè)備配置情況、施工設(shè)計的可實現(xiàn)性、整體施工成本及工期要求，同時還要提前了解施工區(qū)域的環(huán)境氣候條件、現(xiàn)場交通條件，從而把握施工中可能出現(xiàn)的各類影響因素，尤其是水體環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的設(shè)計，確?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計與施工實際相符合。

2? 在水利工程項目中混凝土項目施工可能會出現(xiàn)的一些問題

2.1? 水利工程項目中混凝土項目的裂縫問題

在已進(jìn)行的水利工程施工期間，混凝土施工是重要的組成成分，在項目施工中混凝土的使用量還是比較巨大的。因為不同的水利工程項目其形態(tài)也千差萬別的，故而，其對混凝土的性質(zhì)質(zhì)量要求也會有所不同;而這樣區(qū)別的好處就是能夠有效的提高項目管理對項目施工中混凝土施工質(zhì)量的把控程度。在實際的項目施工當(dāng)中，混凝土的開裂也是屬于比較容易出現(xiàn)的問題;其也會對水利工程項目造成一些比較嚴(yán)重的危害。其中，混凝土開裂對水利工程項目造成最嚴(yán)重的影響就是混凝土的整體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水利工程項目整體結(jié)構(gòu)的崩塌。經(jīng)過對我國以往的水利工程項目資料的分析，發(fā)現(xiàn)影響混凝土開裂的原因是多方面的;其中，有關(guān)材料方面的，比如：材料的質(zhì)量、材料料的混合比例以及原料的各種性能等等，與此相關(guān)的還有施工單位的施工工藝及管理能力。除此之外，施工環(huán)境也會對混凝土開裂產(chǎn)生一定的影響。

2.2? 混凝土內(nèi)鋼筋結(jié)構(gòu)容易被腐蝕問題

經(jīng)上述可知，水利工程項目施工中混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生開裂的問題。那么，繼混凝土出現(xiàn)裂縫后的問題就是位于混凝土內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)容易被腐蝕的問題。對于水利工程項目來說，讓其處于一個周圍空氣濕度比較大的環(huán)境中，在混凝土出現(xiàn)開裂后，周圍豐富的水資源就會侵入混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，侵入的水化合物與空氣中的氧氣化合物，經(jīng)過系列的化學(xué)反應(yīng)，會使得混凝土內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)發(fā)生生銹，從而被腐蝕。

2.3? 施工人員造成裂縫問題

人為因素裂縫主要是指由于人為的疏忽、操作不恰當(dāng)?shù)惹闆r而導(dǎo)致的混凝土裂縫。主要有以下幾方面：一是設(shè)計人員疏忽。工程設(shè)計人員在工程施工設(shè)計過程中，由于對有關(guān)細(xì)節(jié)不夠重視從而使得施工過程出現(xiàn)砼裂縫。如斷面設(shè)計不合理，變化過大而影響混凝土內(nèi)部應(yīng)力，應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力設(shè)計不當(dāng)，鋼筋混凝土配置不合理等都是人為因素砼裂縫的表現(xiàn)。二是混凝土攪拌時間控制不當(dāng)?；炷翑嚢枋腔炷潦┕ぶ械囊粋€重要環(huán)節(jié)，攪拌質(zhì)量控制非常重要。混凝土攪拌時間控制不好、攪拌不均勻都可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，另外，混凝土整體材料混合不均勻會加重膨脹收縮問題，從而出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

3? ?水利工程建筑項目混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量具體控制要點

3.1? 施工前做好混凝土原料的選型與質(zhì)量把控工作

水利工程建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中所使用的材料具有一定的特殊性，其對于材料的防水能力、耐腐蝕性、抗變形能力等都有著很高的要求，因而在選擇原材料時，往往需要對混凝土材料的綜合性能進(jìn)行比較考量。為保證水利工程建筑功能的正常使用，還需要在施工前，通過實驗測定對混凝土材料的性能及最佳配比方案進(jìn)行明確。為實現(xiàn)對施工中混凝土水化熱等問題的防控，在混凝土原材料的選擇配比上，一般要選擇低熱型水泥，如礦渣水泥，或使用粉煤灰作為水泥的部分代替品，從而用來降低水化熱對施工質(zhì)量造成的影響。

3.2? 澆筑過程中加強(qiáng)澆筑方式及澆筑時間的控制

混凝土澆筑過程中澆筑方式的選擇和澆筑時間的控制都會對施工質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，在實際澆筑施工當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)環(huán)境的溫差、混凝土結(jié)構(gòu)的類型、施工設(shè)備及施工條件等等因素，確定使用最佳的澆筑方式。一般水利工程建筑中主要采用泵送混凝土分層澆筑的方式，為降低溫差對澆筑質(zhì)量的影響，需要對澆筑時混凝土溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免超溫澆筑。同時，還要根據(jù)季節(jié)不同對澆筑施工進(jìn)行分析調(diào)整;例如，冬夏季可適當(dāng)減少澆筑次數(shù)，而春秋季則可以適當(dāng)增加澆筑的次數(shù)。同時，在混凝土澆筑的時間選擇上，應(yīng)該避開冬季低溫時段與夏季高溫時段，還要做好相應(yīng)的防寒保溫工作與防曬降溫，從而實現(xiàn)對澆筑施工質(zhì)量的準(zhǔn)確控制。

3.3? 要注意做好混凝土澆筑后的振搗與養(yǎng)護(hù)工作

振搗養(yǎng)護(hù)工作是混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，振搗的質(zhì)量將影響到混凝土澆筑后的密實度，從而影響整個施工質(zhì)量。在分層澆筑過程中，每一層澆筑完成后都需要使用振搗棒進(jìn)行充分的振搗處理，要合理的控制振搗的速度、深度，確保振搗均勻度，且要避免振搗操作中留下死角，確?；炷羶?nèi)部所有部位都振搗到位，以保證混凝土的密實性。另一方面，在混凝土澆筑完成以后，還需要做好后期養(yǎng)護(hù)工作，常規(guī)天氣條件下主要使用灑水養(yǎng)護(hù)方式即可，避免混凝土表面出現(xiàn)干縮裂縫。氣溫驟降或寒冷天氣條件下，可以采取覆膜養(yǎng)護(hù)或蓄熱法養(yǎng)護(hù)方式，發(fā)揮保溫蓄熱及控制水分流失的作用，防止混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大出現(xiàn)裂縫等等問題，保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。此外，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成及養(yǎng)護(hù)的過程中，還需要對已出現(xiàn)的損壞、裂縫等問題進(jìn)行及時修復(fù)處理，防止給水利工程建筑的使用安全埋下隱患。

4? 結(jié)束語

在現(xiàn)代水利工程項目中的混凝土施工中還需要不斷的提升現(xiàn)有施工技術(shù)，使用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能制造質(zhì)量過硬的水利工程項目。

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