宋 波

(天津市水利勘測設(shè)計(jì)院， 天津 300204)

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與處理方式

宋 波

(天津市水利勘測設(shè)計(jì)院， 天津 300204)

我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)促進(jìn)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(shí)踐應(yīng)用中得到不斷提高，水利工程建筑項(xiàng)目在施工建設(shè)中需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況不斷提高建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，保證項(xiàng)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(jì)人員在項(xiàng)目勘察中，按照一定施工要求，做好各項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，使建筑施工標(biāo)準(zhǔn)滿足工程項(xiàng)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(jì)中容易存在的問題進(jìn)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(jì) 問題 處理方式 分析

水利工程建筑項(xiàng)目在正式施工建造前需要做好各項(xiàng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃工作，工程設(shè)計(jì)人員在實(shí)地勘察中分析影響項(xiàng)目建設(shè)的主要因素，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上不斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高項(xiàng)目建設(shè)水平與質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員對于水利工程建筑物結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行等級劃分，依照科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)展開項(xiàng)目施工現(xiàn)場的信息分析，水利工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)工程建設(shè)工作中重要一環(huán)，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平直接影響到后期項(xiàng)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(jì)方案的合理、科學(xué)，能夠有效提升項(xiàng)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(jì)中容易產(chǎn)生的問題，需要從工程實(shí)踐角度重點(diǎn)分析其問題解決方法，這對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)要點(diǎn)部分

（一）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水利工程項(xiàng)目在施工建設(shè)過程中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是為了使項(xiàng)目建設(shè)滿足施工合同基本要求，在項(xiàng)目結(jié)構(gòu)安排中提高建筑建設(shè)、使用的實(shí)用性與適用性。水利工程建筑物整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)過程中需要對水利工程建筑物整體框架進(jìn)行規(guī)劃，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整與配套。

（二）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一大重點(diǎn)內(nèi)容即混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于項(xiàng)目建設(shè)特性，大多水利工程項(xiàng)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(jì)的效果與水平直接關(guān)系到整體水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)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(hù)到位的情況下，混凝土結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)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(jìn)行水利工程建筑物混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行大量的結(jié)構(gòu)質(zhì)量試驗(yàn)，對混凝土結(jié)構(gòu)的承重極限和抗震能力等進(jìn)行檢驗(yàn)，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(jì)

水利工程項(xiàng)目另一主體結(jié)構(gòu)為水閘，水閘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)考慮工程防水性與排水性，水利工程項(xiàng)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(jì)好水閘部分，將導(dǎo)致工程項(xiàng)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(jì)要與整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)，提高不同類型水利工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。[4]

2 水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理方法

（一）明確結(jié)構(gòu)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)等級的劃分，否則設(shè)計(jì)效果難以達(dá)到預(yù)期理想，因而在建筑物結(jié)構(gòu)等級劃分的標(biāo)準(zhǔn)制定中要注意合理性與可用性，設(shè)置的等級標(biāo)準(zhǔn)過高或過低，均會影響最終的設(shè)計(jì)成果。根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)合同要求，參照不同項(xiàng)目結(jié)構(gòu)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，使水利工程結(jié)構(gòu)等級劃分與實(shí)際工程建設(shè)要求一致，減少不必要的資源浪費(fèi)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要相關(guān)部門提交與工程有關(guān)的項(xiàng)目資料，資料內(nèi)容包括氣候環(huán)境、水文、土質(zhì)等，設(shè)計(jì)人員在資料分析中不斷改進(jìn)建筑物結(jié)構(gòu)，在方案優(yōu)化中提高設(shè)計(jì)效果。[5]水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)明確結(jié)構(gòu)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)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(jì)中需要應(yīng)用工程技術(shù)手段對項(xiàng)目結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)進(jìn)行合理計(jì)算與安排，以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(xiàng)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(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(qiáng)度等級為500MPa時(shí)，最小配筋百分率為0.50；強(qiáng)度等級為400MPa時(shí)，最小配筋百分率為0.55；強(qiáng)度等級為300MPa時(shí)，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(qiáng)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(jì)

由于水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)不能一味依照極限理論完成配筋設(shè)計(jì)，要經(jīng)過嚴(yán)格的數(shù)據(jù)計(jì)算保證設(shè)計(jì)合理性。水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)過程中對于項(xiàng)目結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)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(jìn)行壓、彎和拉等極限測試操作，無法作為配筋設(shè)計(jì)理論依據(jù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的配筋設(shè)計(jì)要綜合項(xiàng)目數(shù)據(jù)，在物理學(xué)原理應(yīng)用研究下，進(jìn)行合理計(jì)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(xiàng)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(shí)項(xiàng)目建設(shè)中資金投入大、工程量大，因而需要重點(diǎn)做好建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，保證項(xiàng)目建設(shè)的穩(wěn)定性。水利工程項(xiàng)目建設(shè)，需要工程設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地勘察結(jié)果，對項(xiàng)目施工中容易產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性問題、質(zhì)量性問題進(jìn)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(jì)要按照不同的工程標(biāo)準(zhǔn)，對建筑結(jié)構(gòu)等級進(jìn)行劃分，并準(zhǔn)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(jì)工作提高必要參考。水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有完整的設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)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(xiàng)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(jì)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(jì)與處理方式[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,19：176.[2017-08-17].

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[6]宋迪.試論水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)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