導(dǎo)語：水利工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計策略一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著時代的發(fā)展與進(jìn)步，水利工程建設(shè)項目數(shù)量與日俱增，建設(shè)規(guī)模也在不斷擴大，因此這些變化的存在給設(shè)計人員的工作提出了更多難題，尤其混凝土結(jié)構(gòu)層面的設(shè)計，其結(jié)構(gòu)的耐用性、持久性等方面指標(biāo)存在不達(dá)標(biāo)的情況，加上裂縫問題的影響，結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案合理性必須得到保證。

1水利工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1水利工程混凝土材料配比不合理。水利工程混凝土材料使用中的配比方面比較容易出現(xiàn)問題，因此材料配比上的合理性直接影響著混凝土的質(zhì)量，其中的孔洞、氣泡、麻面等問題的出現(xiàn)大多是因為混凝土配比不夠合理，不能讓建筑工程的使用部位要求得到滿足。一般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)主要由水泥、碎石、砂等基本材料構(gòu)成。水泥的質(zhì)量直接對混凝土的強度產(chǎn)生作用，因此原料的配比設(shè)計如果存在問題，那么執(zhí)行攪拌環(huán)節(jié)時，就可能出現(xiàn)問題，如混凝土拌合物出現(xiàn)較為嚴(yán)重的離析，混凝土土料出現(xiàn)干硬問題等，最終可能導(dǎo)致入倉混凝土料或是骨料過于集中?；炷翑備伭弦部赡艹霈F(xiàn)攤鋪的過厚、漏振等問題，此時混凝土結(jié)構(gòu)就會比較容易出現(xiàn)孔洞、麻面等質(zhì)量問題。1.2水熱化、應(yīng)力過于集中，出現(xiàn)裂縫?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)中比較容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因是多種多樣的，但是其中最為常見的兩個原因是溫度與應(yīng)力?；炷翝仓僮鳝h(huán)節(jié)結(jié)束以后，需要給混凝土結(jié)構(gòu)足夠的養(yǎng)護(hù)時間，整個過程需要對大體積混凝土的溫度進(jìn)行水平維持，盡量不要出現(xiàn)溫差過大的情況，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差過大，形成裂縫，養(yǎng)護(hù)的溫度最好控制在平均25℃左右。結(jié)構(gòu)應(yīng)力也容易導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)中的某個部位如果受到的應(yīng)力超出了結(jié)構(gòu)的承受極限就可能導(dǎo)致裂縫。1.3岔管設(shè)計不夠合理。水利工程建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的岔管部分較為重要，同時擁有較大的難度，需要設(shè)計人員具備較強的技能素質(zhì)，讓結(jié)構(gòu)的合理性得到滿足。設(shè)計人員最好根據(jù)實際情況進(jìn)行岔管的形式與材料進(jìn)行確定，盡量可以通過人為設(shè)計減少后期開裂問題出現(xiàn)的概率，讓岔管設(shè)計方法的作用可以全面發(fā)揮。但是需要注意的是混凝土結(jié)構(gòu)的變形與受力特征還是會受到復(fù)雜的實際狀況影響，因此，計算工作的精確度必須滿足相應(yīng)要求，同時注意對施工工期的監(jiān)測與信息反饋工作監(jiān)控，保證工程建設(shè)的質(zhì)量水準(zhǔn)可以滿足實際需要。

2水利工程中的混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計路徑

2.1混凝土原料設(shè)計的科學(xué)配置。對混凝土原料進(jìn)行的科學(xué)配置是保證工程建設(shè)的質(zhì)量水平達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的重要因素之一，因此此項工作必須得到專業(yè)人員的重視。保障混凝土原料得到科學(xué)、合理配置，可以有效減少起泡、孔洞、麻面等問題的出現(xiàn)，不僅可以較少后期調(diào)整維護(hù)的操作，還可以節(jié)省大量的成本投入。當(dāng)然預(yù)防這些問題出現(xiàn)的步驟也較為復(fù)雜，每個問題的預(yù)防都需對應(yīng)不同的技術(shù)操作：首先，預(yù)防氣泡出現(xiàn)。施工技術(shù)人員需要選擇細(xì)度模數(shù)在2.0-3.0范圍之內(nèi)的天然砂、人工砂，并根據(jù)混凝土的配合比進(jìn)行劑量控制，并酌情控制外加劑的摻入量，讓混凝土的攤鋪、振搗等操作可以順利展開；對于混凝土的攤鋪厚度，也要進(jìn)行科學(xué)控制，最好在30-50cm的范圍之內(nèi)，同時注意振搗時要將振搗幫緩慢的拔出，這些操作都可以有效避免氣泡的出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)氣泡示意圖如圖1所示。其次，孔洞出現(xiàn)的預(yù)防策略?；炷翑嚢璨襟E比較容易出現(xiàn)孔洞，因此攪拌的均勻性一定要達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)?；炷恋暮鸵仔暂^好，因此技術(shù)人員需要采用分層攤鋪的方式開展工作，并保證振搗操作的均勻，并保證模板支撐操作的牢固性。如果發(fā)現(xiàn)不可避免的出現(xiàn)了孔洞，應(yīng)對空洞部分的松散物進(jìn)行處理，清除干凈后可以使用細(xì)石混凝土進(jìn)行填塞處理。再次是混凝土的露筋問題，在混凝土施工中也較為常見，處理的科學(xué)方法是首先要在安裝鋼筋的時候注重位置上的精確確定，然后保證焊接操作的質(zhì)量，同時注意混凝土保護(hù)層墊快的均勻性、牢固性達(dá)到要求，防止出現(xiàn)位移、踩踏等情況，如果已經(jīng)出現(xiàn)露筋的問題，那么要先對外露鋼筋上的銹斑進(jìn)行清理，配合抹平與壓光措施，讓鋼筋獲得更好的護(hù)理，然后全部準(zhǔn)備工作落實好后，使用澆灌技術(shù)將混凝土進(jìn)行加厚，圖2為混凝土孔洞示意圖。2.2混凝土裂縫的控?；炷两Y(jié)構(gòu)施工設(shè)計方案上裂縫是較為常見的問題，因此設(shè)計工作往往會對此部分內(nèi)容進(jìn)行重視，配合科學(xué)的預(yù)防與治理措施，控制裂縫數(shù)量與產(chǎn)生部位。首先，工作人員要在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中對混凝土的承載力進(jìn)行科學(xué)控制，防止出現(xiàn)裂縫。如果裂縫不可避免，那么也需要通過一定的方法，讓裂縫的范圍得到控制。一般情況下，可以根據(jù)工程施工的基礎(chǔ)環(huán)境對荷載性質(zhì)、水壓力變化等因素科學(xué)操控。尤其是現(xiàn)代水利工程建設(shè)過程中，彎拉構(gòu)件上的一些裂縫控制較為棘手，給控制工作的效果獲取帶來了很多的難度。例如一些水工建筑中的非常規(guī)桿件，尤其要對裂縫的寬度進(jìn)行嚴(yán)格控制，裂縫的寬度設(shè)置可以根據(jù)混凝土構(gòu)件的裂性評估進(jìn)行設(shè)定，同時依據(jù)次構(gòu)件的斷面作用力變化指數(shù)對裂紋的開度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。同時，需要注意的一點是在實際應(yīng)用的過程中要對鋼筋、混凝土的極限承受力進(jìn)行測定，然后讓裂縫的尺度控制更為專業(yè)、科學(xué)，保證裂縫不會對工程項目的主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)主體產(chǎn)生的裂縫形式如圖3所示。2.3優(yōu)化圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計。襯砌方式與布局深度是影響混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣的兩個重要因素。在對混凝土襯砌進(jìn)行設(shè)計時，要對圍巖承擔(dān)的水壓力能力指標(biāo)，盡量不要超出指標(biāo)承受范圍。混凝土的結(jié)構(gòu)優(yōu)化上應(yīng)先要將圍巖水壓力承載問題進(jìn)行處理，首先，讓圍巖結(jié)構(gòu)中的最小覆蓋厚度得到確定，因為圍巖厚度如果不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的話，可能導(dǎo)致工程出現(xiàn)大量滲水問題的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故。其次，最小厚度的測量工作應(yīng)依據(jù)平緩地表面與陡坡表面上臺準(zhǔn)則進(jìn)行確定，如此可以讓圍巖的承載力得到保證，進(jìn)而在采用不襯砌、限裂或非限裂混凝土襯砌的方法進(jìn)行方案擬定時，可以獲得較好的施工效果。2.4襯砌設(shè)計的優(yōu)化。襯砌的技術(shù)方案選擇上，必須要注意滿足實際設(shè)計需求，同時對圍巖承載壓力進(jìn)行重點考慮，科學(xué)確定?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計層面，襯砌方法可以有多種選擇，但是如果直接從設(shè)計方面上看，可以直接將其分為開裂與抗裂襯砌兩種，然后對水利工程的實際需求進(jìn)行襯砌方案上科學(xué)選擇，比較方案應(yīng)用上的合理性。確定好襯砌方式以后，要對鋼筋混凝土的襯砌與圍巖之間產(chǎn)生的聯(lián)合作用進(jìn)行試驗?zāi)M，組織出一個二次應(yīng)力場，并在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼筋混凝土的二次應(yīng)力場的支護(hù)，讓襯砌操作中的變形、裂縫問題得到科學(xué)處理。然后要對襯砌的配筋量進(jìn)行縮減，目的是可以在水利工程建設(shè)中獲得更好的建設(shè)效果。2.5計算混凝土溫度與濕度。水利工程建設(shè)中，溫度裂縫較為常見，這些溫度裂縫的出現(xiàn)影響可大可小，主要看其所處的位置?；炷两Y(jié)構(gòu)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對其進(jìn)行的設(shè)定不夠清晰，因此技術(shù)人員主要通過溫度場計算、應(yīng)力計算、混凝土抗裂性驗算等方式對溫度裂縫的影響力進(jìn)行計算。溫度場、應(yīng)力計算等操作主要依靠采用限元、差分法求解等方法進(jìn)行解析，同時在開展應(yīng)力計算工作時，要注意加入混凝土變化過程中產(chǎn)生的應(yīng)力松弛條件，保證計算的結(jié)果具備較強的可參考性。彈性溫度應(yīng)力折減的比例在35％左右。同時，需要注意的一點是經(jīng)過優(yōu)化后的溫度計算與不同工程徐變計算公式的結(jié)果具備一致性，同時不同的配比下，試驗值與計算值之間的比較松弛系數(shù)可以得到更為科學(xué)的確定。從當(dāng)前的水利工程建設(shè)現(xiàn)狀上看，其發(fā)展的速度越來越快，加上水利工程建設(shè)項目的逐漸擴大，因此混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化工作對工程質(zhì)量的保證作用逐漸增強，使用的范圍也在逐漸擴大，故如果可以通過一定的方法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化可讓工程建設(shè)的效率得到增強，同時保證工程建設(shè)的質(zhì)量水平達(dá)到相應(yīng)水平?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化中要對混凝土原料、裂縫預(yù)防設(shè)計、合適的溫度計算公式確定等步驟進(jìn)行重視，通過科學(xué)合理的規(guī)劃，促進(jìn)水利工程項目的建設(shè)發(fā)展不但前進(jìn)。

3結(jié)語

綜上所述，在一些地形比較復(fù)雜的地區(qū)，混凝土的穩(wěn)定性易受到影響，容易出現(xiàn)開裂，從而影響水利工程的建筑質(zhì)量，故水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計工作落實時必須秉承科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t，并根據(jù)工程項目建設(shè)的實際進(jìn)行設(shè)計方案實施，盡量保證結(jié)構(gòu)建設(shè)工作因為獲得科學(xué)的設(shè)計方案加持，質(zhì)量水平更高，并可以保證水利工程的壽命更長。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡舒平.探析水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].建材與裝飾，2019（06）：279-280.

[2]王增.淺談水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38（20）：64.

[3]寧雷.探析水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].建材與裝飾，2018（12）：291-292.

[4]楊艷，鄒進(jìn).水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計思路分析[J].南方農(nóng)機，2017，48（16）：87.

[5]桑成虎.水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計探微[J].建材與裝飾，2017（05）：271-272.

作者:李朝輝 單位:精佳建設(shè)工程集團(tuán)有限公司