水工結構耐久性設計要點分析

摘要：水利工程建設是一項龐大的工程項目，其中水工結構耐久性對整個水利工程質量將會產生很大影響。然而水工結構整體結構是非常復雜的，因此，相關設計人員在對其進行設計的過程當中一定要綜合各方面因素去考慮和分析，進而對其進行科學、合理的設計，從而保證整個水工結構的耐久性。基于此本文將水工結構耐久性設計要點這個角度作為出發點，對其展開全面、深入探討與論述。

關鍵詞：水工混凝土；結構；耐久性；措施

一、前言

水利工程項目中建設中水工結構耐久性對整個項目工程質量的穩定性將會產生很大影響，混凝土結構耐久性主要是在日常使用條件下結構安全和穩定性綜合承載能力，一般會選擇使用質量高等的原材料，并且運用科學合理的方式來控制物質配合比，進而有效提升混凝土的耐久性，使得整個水利工程項目質量得到一個安全保障。

二、關于影響水工結構耐久性相關問題分析

（一）水工結構出現裂縫，水工結構是一項紛繁復雜的綜合性工程，然而由于部分結構混凝土體積太大，在混凝土硬化的過程當中常常會出現一些水化熱現象的發生，進而造成結構出現更多溫度應力現象的發生[1]。

（二）水工結構中存在的凍融破壞問題，水工結構中通常出現的凍融破壞一般是指溫度低于零度地區，尤其在潮濕和水接觸的環境條件下，溫度正負值會出現交替變化現象的發生，進而造成混凝土內部出現更多凍結水膨脹和溶解收縮現象的發生。

（三）水工結構中出現碳化和鋼筋腐蝕問題，水工結構建設是一項紛繁復雜的綜合性工程項目，由于空氣中二氧化碳和施工過程當中水中碳酸在一定程度上能夠同水泥產生化學反應將會造成水泥碳化現象發生，最終使得混凝土表面出現裂縫現象發生。混凝土表面存在的裂縫在一定程度上能夠讓二氧化碳流入到混凝土內部當中，進而讓混凝土保護層失去相關作用。

三、關于水工結構耐久性設計要點分析

（一）關于選擇使用優良原材料分析

水工結構使用的混凝土原材料絕大多數都是骨料，骨料在很大程度上會對混凝土的耐久性產生重要影響。通常情況下，質量比較優秀的的混凝土骨料大多數是灰巖骨料。然而灰巖骨料的有線系數卻非常低，然而綜合抗裂性能卻非常高，這種材料不大部分被應用到很多水利水電工程項目當中[2]。然而在實際項目施工過程當中一般都會嚴格遵循在當地進行取材的發展理念。一般情況下在建設水利工程項目是所需要的骨料需求量一般都非常巨大，如果選擇遠距離進行運輸在一定程度上會對整個項目工程的進程產生重要影響，因此，當下很多項目在施工建設過程當中都會選擇在當地進行購買骨料，除此之外，綜合各方面因素去考慮和分析其他方面并不是很有實際價值意義。然而在項目施工建設過程當中太過于重視骨料的質量還不如選擇骨料加工設備或者其他先進的加工工藝，進而優化骨料的級配與粒形，并且在一定程度上還能夠有效減少混凝土單位用水量與膠凝材料使用量，最后實現提升混凝土耐久性的目的。

（二）關于施工方法與施工組織分析

水利工程項目建設是一項復雜的綜合性工程，因此做好項目施工質量的監督就顯的非常有必要性。要想真正提升混凝土的耐久性，相關工作人員應該在施工方法和進行科學的施工組織撒花姑娘投入更多時間和精力。當下很多項目施工現場主要使用泵運送的方式來進行混凝土施工建設，然而使用泵進行混凝土的使用通常情況下會使用大量水資源。整個絕熱升溫速度也非常快，在某種程度上會造成運行當中的出現收縮現象的發生，從而產生更多裂縫現象的出現[3]。因此，相關工程工作人員在施工的過程當中最要不要使用普通混凝土，最大程度保證混凝土的結構處于一種穩定性。一般情況下水工結構混凝土在施工過程當中使用的鋼筋數量都非常多，其整個鋼筋密度也非常密集，大多數時候都是選擇使用振搗的方式來進行澆筑，然而，這種方式有利有弊在一定程度上有可能會造成混凝土整個密度降低，假設出現一些過振現象在一定程度上還會造成骨料和砂漿出現分離的現象發生，使得混凝土表面綜合抗裂能力進一步下降很多，針對這種情況的發生，相關工作人員最好選擇使用自密實混凝土，使用這種材料的混凝土在一定程度上能夠有效避免因為振搗產生的各種質量問題發生。

（三）關于有效滿足抗滲性與抗凍性相關要求分析

混凝土是一種特殊建筑材料，因此，關于混凝土有關抗滲性和抗凍性要求就比較嚴格，在某些特殊項目進行施工過程當中通常會要求混凝土要具有抗凍性，針對這種項目工程的要求相關工作人員一定在混凝土當中添加適量引氣劑[4]。對于那些常常處于暴露在侵蝕性建筑結構當中的混凝土，最好選擇使用帶有侵蝕性水泥例如，抗硫酸鹽水泥、堿一礦渣水泥，或者使用水玻璃、橡膠、瀝青或者其他環氧材料等各種表面涂料和硫磺混凝土、硅粉混凝土、各種不同類型聚合物混凝土等相關特殊綜合防護措施。

（四）關于水工結構極限狀態控制分析

在水工結構建筑過程當中存在的極限狀態通常情況下有以下兩種：首先，承載能力狀態極限，這種承載狀態通常是指結構或者相關構件在一定程度上能夠達到最大承載能力，或者達到不適于繼續承載的發生變形的極限狀態。其次，是正常使用狀態極限，這種狀態一般是指結構或者相關構件在使用的過程當中達到某項規定的限度的狀態。一般情況下，結構的耐久性石油正常使用的極限狀態來進行綜合控制。要想真正保證結構的整體耐久性，在對其進行綜合設計過程當中一定要通過計算確定結構來進一步滿足正常使用的極限狀態的極限應力值，最大程度保證整個結構所承受的荷載產生的應力在規定極限范圍之內。

總結：水工結構工程是一項紛繁復雜的綜合性工程，這種建筑結構方式在整個基礎設施建設過程當中占有舉足輕重的重要地位，因此，在水利工程項目建設周期當中使用水工結構一定要滿足安全性、適用性和耐久性等各項嚴格要求。要想真正保證水工結構的耐久性目標，在對其進行設計之初就應該保證結構耐久性綜合設計中有效滿足工程發展要求。

參考文獻：

[1]張國浩， 周立艷. 水工結構耐久性設計要點研究[J]. 工程技術：全文版， 2017（2）：00149-00149

[2]戈莉瓊， 艾京. 大型水電站水工結構耐久性的設計與研究[J]. 山東工業技術， 2017（22）：95-95

[3]趙波. 鋼筋混凝土結構耐久性設計分析[J]. 門窗， 2017（8）：145-145

[4]童蓬超. 橋梁結構耐久性設計方法[J]. 黑龍江交通科技， 2017， 40（5）：134-134

作者簡介：蔣強強（1990-），男，漢族，安徽安慶，碩士，職稱：助理工程師，主要研究方向：水利工程設計。