費開軒

【摘要】水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計作為水工建設(shè)中關(guān)鍵的內(nèi)容，應(yīng)該引起人們足夠的重視。水工建筑有利于城市防洪工作、美化城市，對于一個城市而言能帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。因此需要結(jié)合水工建筑工程實例，分析水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些關(guān)鍵問題，以提高水工建筑物的質(zhì)量。因此，需要加強對水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究，提高水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。鑒于此，本文主要分析水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題。

【關(guān)鍵詞】水工建筑物；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題

1、水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義

在水工建設(shè)過程中，水工建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計十分關(guān)鍵。水工項目施工前需要對水工建筑物進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，水工建設(shè)好壞受建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計影響較大。因此，需要對水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計引起高度的重視。水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要做好統(tǒng)籌設(shè)計工作。水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計效果好，可以極大的提升施工的質(zhì)量，降低施工的成本。

2、水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題分析

A河閘以及商貿(mào)區(qū)套閘，位于平原地區(qū)的B城市并且靠近中央商貿(mào)區(qū)。正式施工前擬定基本的工程規(guī)模：建立一座長為8.50m、二孔的節(jié)制閘，輔助商貿(mào)區(qū)套閘按等外級航道建筑物設(shè)計，基本參數(shù)如下：閘首寬為12.00m，閘室寬為12.00m，閘室長為60.00m。

2.1 設(shè)計依據(jù)的確定

（1）工程等級的確定

經(jīng)過一系列調(diào)研與申報，根據(jù)《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》、《水利水電工程等別劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》以及《B市城市防洪規(guī)劃報告》，確定了B市市中心區(qū)域周邊工業(yè)區(qū)的城市級別為二等，屬于大型工程規(guī)模；B市的其他幾個區(qū)，包括A河閘所在城區(qū)的城市級別為三等，且為中型的工程規(guī)模。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》，將外河堤防的級別定為二級，堤防上的水閘、泵站等建筑物也定為二級。

（2）航道等級的確定

B市中央商貿(mào)區(qū)的河道沒有劃定航道等級，因此對于商貿(mào)區(qū)套閘工程的建設(shè)，將按等外級航道上的建筑物來進行設(shè)計，從而保證水上旅游通航的正常運轉(zhuǎn)。

2.2 工程總體布置的關(guān)鍵

（1）工程控制高程

①堤防的數(shù)據(jù)要求；②閘頂高程要求不低于堤頂高程。擋水所需要的閘頂高程要大于或等于防洪設(shè)計水位和波浪計算高度，以及相應(yīng)的安全超高值之和，從而使A河閘以及相應(yīng)商務(wù)區(qū)套閘的水工建筑工程能保證擋水的主要任務(wù)，同時還能兼顧水域的通航。

（2）閘位的選擇

工程的總體布置需要符合B市城區(qū)的防洪規(guī)劃要求，與規(guī)劃河道相一致。在功能上，要求能夠起到防洪、通航的作用。對于平面布局需要建筑物緊湊、合理，還要保證該水工建筑的造型與市區(qū)、商貿(mào)區(qū)的環(huán)境相協(xié)調(diào)，從視覺上和效用上改善B市的水環(huán)境。

2.3 擋水建筑物

擋水建筑物一般可選用土石壩、重力壩和拱壩。拱壩對地形要求較高，一般適用于地質(zhì)條件較好的狹窄斷面，此處斷面較寬，建拱壩不經(jīng)濟；重力壩的優(yōu)點是壩頂可溢流，施工導(dǎo)流易解決，但造價比土石壩高，可就地取材，特別是河床左岸有合適建河岸溢洪道的山埡口，因此選用土石壩作為擋水建筑物。

2.4 泄水建筑物：河岸式溢洪道

擋水建筑物選擇了土壩就決定了只能選擇河岸式溢洪道，且根據(jù)地形條件，在河的左岸離壩軸線400m處有天然鞍部，正好可布置河岸溢洪道。

2.5 取水建筑物：涵管

涵管與隧洞比起來具有施工簡單，造價低廉的特點，但運行管理及安全方面不及隧洞可靠，由于本工程的引水流量較小且壩高不大，因此選擇壩下涵管方案。

2.6 水工建筑物設(shè)計的具體要求

（1）A河閘

河閘上下游翼墻的常用結(jié)構(gòu)型式包括有重力式、鋼筋砼懸臂式和鋼筋砼扶壁式。本方案中結(jié)合B市的城市特點和先前的常用擋墻施工形式，采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)。為了融入周圍橋梁、江面景觀，該水工建筑的所有上下游翼墻均以石材作為貼面。上游翼墻和下游翼墻的底板均采用C20砼，花崗石壓頂，墻身用厚花崗板作為貼面。在墻后，高程4.00m以下的回填使用3%含量的灰土，壓實度要求超過93%，高程4.00m以上的回填使用粘土，壓實度要求超過90%。

（2）商務(wù)區(qū)套閘

根據(jù)B市的防洪要求以及通航要求，商務(wù)區(qū)套閘的建造方案中確定，導(dǎo)航墻采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)，并以石材作為貼面。上游導(dǎo)航墻和下游導(dǎo)航墻的底板均采用C20砼，花崗石壓頂，高程2.50m以上的墻身用厚花崗板作為貼面。墻面高程為1.00m，厚度為0.45m，寬度為3.30m。

3、水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的對策

3.1 做好招投標(biāo)工作

由于水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分復(fù)雜的，專業(yè)性較強。因此為了保證水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，需要嚴(yán)格按照國家相關(guān)招標(biāo)程序和要求進行，通過專家評審設(shè)計方案的可行性，找出最優(yōu)的設(shè)計方案。避免出現(xiàn)在招標(biāo)過程中暗箱操作的問題。

3.2 明確結(jié)構(gòu)設(shè)計的等級標(biāo)準(zhǔn)

在充分考慮到工程的規(guī)模、產(chǎn)生的效益、建筑物的類別等問題，在科學(xué)的確定結(jié)構(gòu)設(shè)計的等級標(biāo)準(zhǔn)，保證等級標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置符合實際需要。工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的等級標(biāo)準(zhǔn)明確，可以有效的降低成本投入，保證工程項目的質(zhì)量。

3.3 完善結(jié)構(gòu)設(shè)計的施工圖審查

施工圖審查工作是為工程質(zhì)量把關(guān)的重要手段，雖然目前水工建設(shè)項目施工圖審查處于起步階段，但是通過不斷的經(jīng)驗積累和有關(guān)部門的配合，水工建設(shè)項目施工圖審查工作需要進一步逐步規(guī)范化、系統(tǒng)化，以提升水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

3.4 強化水工結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

水工結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方面需要進一步強化，水工的節(jié)能設(shè)計，主要是從工程設(shè)計、用能品種、用電設(shè)備、水利泵站變壓器等方面進行控制，嚴(yán)格根據(jù)國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，合理分析工程的節(jié)能效果，有針對性的確定工程的節(jié)能措施，以完善水工設(shè)計內(nèi)容。

總之，水工建筑在以水為主題的城市中，屬于水利工程的重點研究課題。水工建筑有利于城市防洪工作、美化城市，對于一個城市而言能帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。因此需要結(jié)合水工建筑工程實例，分析水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些關(guān)鍵問題，以提高水工建筑物的質(zhì)量。

參考文獻：

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[2]徐曉英.水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵問題[J].北京農(nóng)業(yè)，2013，（12）：223.