水利工程建筑物結構設計與處理方式

宋 波

(天津市水利勘測設計院， 天津 300204)

水利工程建筑物結構設計與處理方式

宋 波

(天津市水利勘測設計院， 天津 300204)

我國社會主義經濟建設促進了城市化的發展，建筑業發展較快，建筑施工技術在實踐應用中得到不斷提高，水利工程建筑項目在施工建設中需要根據實際應用情況不斷提高建筑物的結構設計水平，保證項目建設的穩定性與使用安全性。水利工程的建設要求設計人員在項目勘察中，按照一定施工要求，做好各項結構設計工作，使建筑施工標準滿足工程項目建設的基本要求，本篇文章在此基礎上，主要對水利工程建筑物結構設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 結構設計 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計、規劃工作，工程設計人員在實地勘察中分析影響項目建設的主要因素，在結構設計上不斷進行優化和改進，提高項目建設水平與質量。設計人員對于水利工程建筑物結構標準要進行等級劃分，依照科學標準展開項目施工現場的信息分析，水利工程項目結構設計是整個工程建設工作中重要一環，建筑物結構設計水平直接影響到后期項目的建設質量，因而保證水利工程建筑物結構設計方案的合理、科學，能夠有效提升項目建設的質量。[1]針對水利工程建筑物結構設計中容易產生的問題，需要從工程實踐角度重點分析其問題解決方法，這對結構設計人員的專業基礎和技能水平有一定要求。

1 水利工程建筑物結構設計要點部分

（一）整體結構設計

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

（二）混凝土結構設計

水利工程建筑物結構設計中一大重點內容即混凝土結構設計，由于項目建設特性，大多水利工程項目建造均應用混凝土結構，水利工程建筑物混凝土結構設計的效果與水平直接關系到整體水利工程項目設計與建造的效果與質量。混凝土結構具有較為明顯的施工優勢，在混凝土澆筑、養護到位的情況下，混凝土結構具有較強的穩固性，但是容易出現施工裂縫，導致混凝土結構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構設計時需要進行大量的結構質量試驗，對混凝土結構的承重極限和抗震能力等進行檢驗，減少施工裂縫，提高混凝土結構性能。

（三）水閘結構設計

水利工程項目另一主體結構為水閘，水閘結構設計中要重點考慮工程防水性與排水性，水利工程項目建設受水力作用影響較大，因而在結構安排中未設計好水閘部分，將導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構設計要與整體結構設計和混凝土結構設計工作相連接，綜合性的考慮水利工程建設的性能要求和質量標準，提高不同類型水利工程結構設計的有效性。[4]

2 水利工程建筑物結構設計處理方法

（一）明確結構等級劃分標準

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

（二）合理安排結構尺寸參數

水利工程建筑物結構設計中需要應用工程技術手段對項目結構尺寸等參數進行合理計算與安排，以混凝土結構設計為例，在結構設計中由于尺寸較大，應該盡量選用跨高比較小和體積結構較大的混凝土構件。由于水利工程項目建設、使用特性，建筑物主要結構部分位于水下較多，因而要對混凝土結構強度進行嚴格控制，在結構設計中要靈活安排混凝土配筋量和配筋率。混凝土結構縱向鋼筋受壓構件強度等級為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；一側縱向鋼筋，最小配筋百分率為0.20。[6]大體積的混凝土結構具有強烈的水化熱反應，因而需要使用溫度鋼筋，防止鋼筋內外溫差較大，產生溫度裂縫影響建筑結構質量。

（三）配筋設計

由于水利工程建筑物結構設計對結構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計不能一味依照極限理論完成配筋設計，要經過嚴格的數據計算保證設計合理性。水利工程建筑物結構設計對于不同類型結構安排需要綜合考慮其建筑建造類別、工程產出效益、規模效益和成本效益，在設計過程中對于項目結構配筋設計要遵從客觀依據，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，無法作為配筋設計理論依據。結構設計中的配筋設計要綜合項目數據，在物理學原理應用研究下，進行合理計算，并使其符合工程施工要求。

3 結語

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

[1]宮玉煥.基于創新角度下的水利工程中建筑物結構縫處理新方式研究[J].科技創新與應用,2013,03：7.[2017-08-17].

[2]李曼.淺談水利工程建筑物結構設計與處理方式[J].科技創新與應用,2013,15：186.[2017-08-17].

[3]李曼.淺談水利工程建筑物結構設計與處理方式[J].科技創新與應用,2013,19：176.[2017-08-17].

[4]趙勇.論述當前處理水利工程建筑物結構縫的新技術[A].中國武漢決策信息研究開發中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院.“學術視域下的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中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院：,2015：1.

[5]方心恬.提升建筑物結構設計與處理方式確保水利工程質量得到有效提升[J].吉林農業,2017,01：78.[2017-08-17].

[6]宋迪.試論水利工程建筑物結構設計的技術創新與實際應用[J].四川水泥,2016,10：47.[2017-08-17].

TU7

B

1007-6344（2017）09-0095-01