水工建筑结构设计及施工质量控制分析

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:张逸诚
[导读] 钢筋混凝土结构在现代水利工程中应用最为广泛。其目的是充分利用这种结构处理拉应力的优点,从而从整体上提高建筑性能。
        摘要:钢筋混凝土结构在现代水利工程中应用最为广泛。其目的是充分利用这种结构处理拉应力的优点,从而从整体上提高建筑性能。与地上建筑物不同,相当一部分水工建筑物常年处于水下环境中。除了传统结构设计的影响因素外,还应结合施工区水文条件的特点,制定有针对性的施工方案,以保证整体质量。
        关键词:水工建筑;结构设计;施工质量;控制分析
        导言:众所周知,中国是一个农业大国。水利工程作为促进农业生产的基础性工程,在我国农业生产活动中发挥着十分重要的作用。诚然,党中央、国务院高度重视“三农”工作,制定出台了一大批政策和便利措施,把水利工程纳入我国重点发展项目。从实际情况看,水工建筑物大多采用混凝土结构,钢筋混凝土结构广泛应用于大坝、水闸、码头等设施的建设。钢筋混凝土结构是水工建筑物的主体,起着防渗的作用。由此可见,钢筋混凝土的施工在整个水工施工过程中起着非常重要的作用,影响着工程的正常施工和施工。因此,研究混凝土结构设计和施工质量控制,对提高施工水平和施工质量具有重要的现实意义。
        1工程实例
        为保证当地电厂机组和设备的正常运行,并完善该区域的供水系统,拟在某一地点修建一座水泵房。经过现场勘探,预计取水泵房将沿当地河岸修建。预设长度为20.44m,宽度为12.44m,深度为19.40m,地上部分高度为11.3m,根据使用目的和自然条件,建筑结构地下部分拟采用混凝土浇筑工艺修建管壁。结构物两侧及靠近岸边一侧设置钢筋混凝土结构墙,厚度不小于1m;相应的背面还设置钢筋混凝土墙,厚度不小于0.8m,地上结构主要采用混凝土浇筑框架,然后选择合适的砖料进行填充。
        经反复计算相关参数,泵房取水口长度为2.00m,宽度为1.50m,底部标高为18.00m,经计算各层顶部标高后,分为楼层和中间楼层两种类型。具体参数值为16.00M和26.20m,均为绝对高程。通过相关人员介绍、查阅资料和走访当地居民了解到,该地区河流水位常年在22.5米左右,近10年来最高水位达到26.80米,最低水位低于19米。
        2混凝土结构设计
        在水工建筑物的设计和施工中,要充分联系水工建筑物的实际需要,加强对结构强度的控制,提高水工建筑物的整体稳定性。在水工建筑物的施工中,结构设计应从综合的角度出发,结合水环境因素和混凝土结构的影响,降低混凝土结构的腐蚀概率,提高混凝土结构的性能,延长水工建筑物的使用寿命。在水工建筑物的实际设计中,要结合水工建筑物的实际施工条件和施工标准进行相关作业,做好建筑结构的维护检测工作,确保结构设计质量。在开始设计工作之前,技术人员需要深入施工现场进行全面调查,留出足够的工作面,对构件的各种细部进行合理设计,确保构件的稳定性。
        传统的水工混凝土结构过于注重强度,希望能抵抗水流的冲击。但在现代水工建筑设计理念中,除了强度外,还应注意水下环境变化时新材料对混凝土结构的侵蚀。面对这种情况,水工混凝土建筑物的设计应充分结合当地水文情况,考虑常见的影响因素,通过结构调整,科学地延长其使用寿命。另外,在进行结构设计时,要从整体上为后续施工预留足够的施工面,以保证工程的整体质量。水工混凝土建筑物受使用环境的影响,侵蚀不可避免,所以设计的主要思路应该是如何保持整体的稳定性和安全性。
        3混凝土结构设计及施工的质量控制
        3.1设计及现场控制
        现场施工质量控制,运用质量控制体系,对现场施工情况进行长期检查,及时发现水工混凝土施工质量的误差,并及时制定相应的解决方案,从而达到水工施工质量控制的目的。具体的现场施工质量控制包括:工序质量控制和工程材料质量控制。工序质量控制的具体检查为目视检查,严格筛选工艺活动,对机械进行检查,并详细记录日常检查情况。工程材料的质量控制、工程材料的实验室检验与分析、产品质量检验,保证试验分析的准确性,并详细记录检验情况,为以后工程施工质量调查提供参考。
        3.2材料的控制分析
        在混凝土结构设计中,原材料的质量直接决定混凝土结构的施工质量。混凝土原材料质量控制是保证水工建筑物施工质量的重要措施,也是延长水工建筑物使用寿命的重要手段。

在混凝土结构设计中,涉及砂、水泥、外加剂、水等多种原材料,原材料的质量直接决定混凝土的质量,应严格控制原材料的质量。在混凝土材料中,水泥强度的变化是非常重要的。在采购水泥材料时,应检查水泥强度,确保符合施工标准;水泥储存管理非常严格,科学防止水泥受潮,影响水泥强度;合理的水泥配合比既能提高水泥强度,又能提高混凝土强度。砂砾石的粒径对混凝土强度有很大的影响。砂砾石的粒径是混凝土级配时必须注意的内容,特别是在新拌混凝土骨料期间,砂砾石的粒径对工作性和含水量有影响。水灰比越高决定了混凝土的强度。混凝土强度随水灰比的增加而降低。一旦混凝土结构强度达不到施工标准,发生安全事故的概率就会增加。因此,必须严格控制混凝土原材料。
        混凝土结构施工过程中,混凝土原材料应随时进行全面抽检。定期对质检人员进行培训,提高业务技能,不断提高综合素质。针对混凝土原材料的质量控制,制定更详细、全面的检验方案,掌握材料的变化规律,提高原材料的质量控制效果。
        3.3变形控制
        在水工建筑物的施工中,经常会出现构件裂缝和结构裂缝问题,这也是水工建筑物的常见病害。因此,在水工建筑物施工中,可结合以下内容进行相关的质量控制工作:(1)水工建筑物中的有关结构需要合理设计,变形缝的设置应在满足整体结构性能的前提下科学设置。在计算和分析结构应力状态的过程中,需要准确校核截面问题,并对维修施工、超载、抗裂性和受力情况进行校核,以优化设计。(2)对原材料和半成品进行控制,确保水泥符合相应的稳定性要求。应选择级配良好的砂石。同时,相关石粉与土的比例应控制在标准范围内。通过试验方法进一步确定混凝土配合比,同时结合现场骨料条件进行调整换算,结合施工现场环境温度状况,选择水化热适中的水泥产品。(3)加强混凝土施工管理。混凝土原材料配合比控制准确,拌和充分,搅拌均匀。大体积混凝土浇筑施工应按相应的顺序进行合理分区、分层、分段施工,选择合适的振捣和浇筑方法,保持浇筑速度均匀,避免过快或过慢等问题。为保证混凝土的密实度,模板与振捣器的距离应保持在标准距离内,以免模板过度变形,甚至漏浆漏水。混凝土浇筑完成后,应进行合理的养护,避免混凝土受冻。同时,应注意施工过程中环境湿度变化和地基变形的不利影响。
        3.4冬季施工注意事项
        如果水工建筑物位于我国北方地区,在冬季进行混凝土施工是不可避免的。此时,应根据温度条件进行保护。例如,当环境温度高于0℃时,只能进行常规保温;当环境温度低于0℃时,必须高度重视防冻,并采取以下防冻措施:(1)使用防冻剂,使用防冻剂可以有效降低搅拌水的冰点,所以以避免水因持续低温而冻结,导致体积膨胀。在正常情况下,加入适量的防冻剂不会对混凝土结构的性能造成太大的影响。是一种合理有效的防冻措施。(2)加强保温处理,在冬季施工中,首先要使用密封性能好、保温性能好的混凝土模板,其次要准备足够的保温材料,常用的泡沫板和草帘,并及时覆盖。浇筑后的混凝土表面保证了混凝土强度的正常发展。此外,在条件允许的情况下,可使用早强水泥,以缩短混凝土成型所需的强度持续时间。
        结束语
        综上所述,结构设计与施工是现阶段水利建设的重要环节之一,也是关系到水利建设整体质量的关键。施工质量控制,其实就是密切联系结构设计和施工的各个环节,然后通过严格检查、适当调整和重点控制,做到防患于未然,从根本上保证结构施工质量。
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        作者简介:张逸诚,4201171991****0013 。
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