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水利工程中混凝土结构的优化设计研究马玉婷

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：马玉婷

[导读] 摘要：水利工程近几年受到人们的广泛关注，其施工环节过于复杂。在水利工程混凝土施工结构中，其结构质量会直接影响水利工程建设质量和后期运行的稳定。

        广西海源建设咨询有限公司广西南宁 530001
        摘要：水利工程近几年受到人们的广泛关注，其施工环节过于复杂。在水利工程混凝土施工结构中，其结构质量会直接影响水利工程建设质量和后期运行的稳定。混凝土主要是以水泥、砂石等材料为主，按照建设比例进行材料混合形成的复合建筑材料，混凝土可以作为承重材料使用，更能够结合钢筋加固，也可以成为耐火材料，其灌注实用性较高，主要运用在我国大型的工程建设中。我国混凝土结构设计优化还处于发展阶段，对此，本文主要对水利工程中混凝土结构的优化设计进行探究，以保障水利工程建设质量。
        关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计
        引言:
        我国水利工程的建设对民生发展与经济提升有极大的作用和帮助。水利工程主要利用堤坝对水资源进行调节与控制，能够控制洪涝情况和地区干旱。水利工程项目规模较大，且建设时间较长，施工中难度较大，施工中混凝土结构会对其施工质量产生直接影响。混凝土主要是以各种原材料按照不同的混合比例进行搅拌所形成的复合材料，具有较多的优点被广泛使用在水利工程建设中。水利工程实际建设过程中使用混凝土材料缺乏经验，也会存在很多使用问题和不足，以下内容将对其问题进行重点说明，并为其提供优质的混凝土结构设计方案，进而保障混凝土施工建设质量，推动我国水利工程质量的提升。
        1混凝土结构设计中普遍存在的问题分析
        1.1施工材料中的问题
        水利工程建设中，要想保障水利工程施工建设质量，首先要确保混凝土质量。混凝土是由各种原材料混合而成，施工企业在原材料选择与购买的过程中要对其质量严格监管，确保其原材料质量。另外对于混凝土材料混合配比的质量也要严格监管，如若材料配比出现问题就会导致混凝土出现气泡等现象，进而影响混凝土质量。混凝土结构多数是以水泥、砂石等混合搅拌而成，其配比将会直接影响混凝土的轻度。如若对于原材料配比中不能够按照其科学比例进行，在搅拌中就会出现各种问题进而影响其质量，也会影响水利工程建设质量。如若混凝土硬度不合适，在施工振捣的过程中就会出现孔洞，进而影响施工建设质量，更会影响建筑企业的经济效益。
        1.2容易出现衬砌的渗透问题
        现代水利工程施工建设中还会经常出现较为严重的问题，就是衬砌渗透的问题。经过长期对水利工程施工现场的调查可以得出结论，衬砌渗透问题主要是因为水利工程在建设时地基不稳，如果地基的施工质量能够得到保障就不会出现渗漏问题，一旦地基施工出现质量问题，在建设施工或者后期水利工程使用中就会发生裂缝、渗漏等问题，进而导致衬砌发生沉降，影响其施工建设质量。
        1.3岔管设计不合理
        水利工程施工建设中，岔管设计与施工是较为复杂的施工环节，其施工技术具有一定的难度，且施工质量难以保障。在岔管设计的过程中，设计人员要确保岔管设计材料选择的合理性和材料的质量，避免水利工程后期使用中岔管出现裂缝或者渗漏等现象。现今岔管设计通常会有系统性可行方案，但每一个水利工程项目的建设要求都不相同，其施工环境和特点也不相同，要想保障岔管设计的合理性，就需要设计人员根据实际建设情况完成设计，避免因为岔管设计不合理而影响施工建设。
        2水利工程中混凝土结构的优化设计
        2.1保证混凝土原材料的科学配比
        在水利工程中混凝土结构的优化设计方案有以下几点需要注意，最为重要的就是要保证混凝土原材料的科学配比，其材料的配比科学，更能够保障混凝土的强度和硬度，也能够避免在施工中混凝土表面出现气泡或者孔洞等问题影响其施工质量。施工技术人员要想避免混凝土表面出现气泡等现象，还可以选择高细度的天然砂，并将天然砂合理的配比到原材料中，还要对添加剂的用量进行合理的控制，另外还要对混凝土的摊铺工作进行严格的监管，确保其摊铺技术水平，进而更能够保障其施工建设质量。混凝土摊铺施工中，其厚度要控制在30-50厘米之间，振捣施工时更要注意振捣的频率和力度，确保其匀速振捣，能够有效避免出现汽贸。

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混凝土孔洞控制也有一定的方法，首先要注意混凝土搅拌的力度，从而保障混凝土的强度，之后在摊铺作业中也要分层完成，均匀振捣之后利用模板对其固定。在施工作业中如若出现空洞，需要对其清理之后利用同等混凝土材料进行填充，避免钢筋漏出。钢筋漏出的位置可以先对其打磨，更好的保护钢筋之后，利用浇灌技术完成对其钢筋的填充，加厚混凝土浇灌更能够保障其施工质量。
        2.2混凝土裂缝控制
        2.2.1温差裂缝的防治措施
        混凝土浇筑之后会出现温差裂缝，其主要是因为混凝土内部与外部形成温差。采购人员在采买混凝土水泥原材料的过程中，要优选发热量小的水泥，能够避免施工中内外混凝土的温差，更便于控制混凝土裂缝的产生。在夏天进行混凝土施工作业的过程中，施工人员要对其进行降温处理，能够最大程度降低混凝土内部水分蒸发，进而控制其温差。混凝土浇筑施工时，可以根据实际温差在搅拌中加入冰块或者冰水，能够人工掌握混凝土的温差。混凝土浇筑过程中，还应该遵循多次薄浇的原则，增加混凝土散热面积，更利于控制温差，进而避免混凝土出现裂缝等现象。
        2.2.2外力失衡防治措施
        水利工程施工建设中，外力失衡也会造成混凝土出现裂缝等现象，更会影响水利工程的整体施工质量，施工管理人员要对其施工质量加强管理，并保障其施工质量。施工管理人员还要重点对施工质量进行检查，选择合理的技术方案对工程外部进行加固和修复，如若其出现的缝隙较小，可以简单的对混凝土表面进行修复，如若其裂缝较大，就需要增加混凝土层。其施工技术与施工质量都需要严格按照施工建设要求落实，进而保障水利工程建设质量。
        2.2.3收缩及干裂裂缝防治措施
        水利工程建设中要想避免收缩和干裂现象的发生，在混凝土材料选择中就要选择高强度、干收缩值小的原材料进行施工。另外，施工人员还要合理控制混凝土水灰配比比例，在配比中要增加减水剂的比例，减少水灰比例，进而混凝土的强度和硬度都能够得到保障。如若施工环境较差，或者施工过程中温度不稳定，经常有大风天气，施工人员要合理的根据施工气温与天气合理的调整混凝土水灰与减水剂的比例，进而保障混凝土的质量和稳定性。在混凝土模板拆除的施工中，更要避免混凝土水分的蒸发。
        2.2.4衬砌设计的优化
        混凝土结构设计中，衬砌设计有很多中，但水利工程施工建设环境与要求都不相同，设计人员要根据实际情况合理的选择衬砌设计，并保证其衬砌设计的合理性。衬砌设计选择中最为重要的两方面就是开裂和抗裂的选择，选择好之后才可以确定衬砌方案。设计人员要结合实际情况对选择的衬砌设计方案进行模拟检测，确保在实际施工中能够对混凝土起到高效的支护作用，也能够在压力下不会出现变形或者裂缝。设计中还要保障衬砌分布均匀，进而能够在施工中保障混凝土施工质量。
        2.3混凝土围岩稳定设计优化
        混凝土围岩稳定设计也要进行优化，围岩对水源有着承载的主要作用，要避免其使用中出现裂缝，更要选择合理的衬砌方案，进而控制施工成本的同时，也能够保障施工质量，更利于水利工程建筑企业长久稳定的进步和发展，水利工程在运行中也更为安全稳定。对此，设计人员要对施工建设场地进行细致勘探，并设计出最为合理的围岩设计方案，将其最小覆盖厚度进行确定之后，进而确定混凝土围岩稳定的数值，进而保障其施工建设质量。
        结束语：
        我国近几年建筑行业不断进步和发展，在水利工程的施工建设中混凝土结构设计极为重要，将会直接影响水利工程建设质量和后期运行的稳定性。以上充分对混凝土结构设计中存在的问题进行细致探究，并为建筑企业提供有效的设计优化方法，进而保障混凝土结构设计的质量，也能够推动我国水利工程建设的发展与进步。
        参考文献：
        [1]蔡舒平.探析水利工程中混凝土结构的优化设计[J].建材与装饰,2019,(6).279-280.
        [2]王增.浅谈水利工程中混凝土结构的优化设计[J].农业与技术,2018,(20).64.
        [3]宁雷.探析水利工程中混凝土结构的优化设计[J].建材与装饰,2018,(12).291-292.