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水工建筑结构设计及施工质量控制研究

发表时间：2020/11/30 来源：《基层建设》2020年第22期作者：李绍磊1 沈帆2

[导读] 摘要：随着建筑行业的发展，水工建筑作为建筑行业重要组成部分也获得了难得的发展机遇。

        1.广西珠委南宁勘测设计院广西南宁 530007；
        2.广西桂冠股份有限公司大化水力发电总厂广西河池 530800
        摘要：随着建筑行业的发展，水工建筑作为建筑行业重要组成部分也获得了难得的发展机遇。在迅速发展的同时，水工建筑也面临着新的挑战，主要体现在结构设计和质量控制等方面。本文首先分析了水工建筑的结构设计，接着对如何做好施工质量控制进行研究，希望能够建设出高质量的水工建筑。
        关键词：水工建筑；结构设计；质量控制
        近年来，水工建筑取得了突飞猛进的发展。在发展的过程中，绝大多数的水工建筑都是钢筋混凝土结构，这样能够有效应对拉应力，更好的提升水工建筑的质量。和普通建筑相比，水工建筑最大的特点就是部分建筑常见处于水下。这就要求在设计和施工时，要充分结合建筑所在外部环境，科学合理的制定针对性强的方案，最终保证整个水工建筑的质量水平。
        1、水工建筑结构设计
        1.1明确结构设计原则
        明确水工建筑结构设计原则，是做好设计工作的重要保证。设计人员在开展设计工作时必须充分了解，科学合理的利用技术手段提升水工建筑安全性稳定性，是设计的基本原则。设计人员要充分了解建筑项目的实际需求，不断强化强度控制，从而在整体上保证建筑结构的安全性。要从全局的角度出发，全面考虑到外在水环境、混凝土结构等多方面的影响，从而通过合理的设计施工降低结构腐蚀概率，更好的增加建筑使用寿命。
        1.2做好设计前的准备工作
        做好水工建筑设计前的准备工作，是提升水工建筑设计水平的基础。在正式开展设计工作之前，设计人员必须要深入项目一线，对整个项目现场进行细致全面的勘察，对于各个工作面各个细节构件都要了然于胸，从而在设计时候能够更加科学合理。此外还必须对各种设计规定及标准吃准吃透，这样才能保证设计方案既符合标准又适应现实需求。
        1.3把握结构设计细节
        做好水工建筑结构设计重要细节的处理，是做好结构设计工作的重要条件。在过去的水工建筑设计中，设计人员的重点在保证结构的强度上。而当前的结构设计除了强度外，更要考虑到不同的水下环境对于结构的侵蚀。只有在此基础上进行混凝土结构设计，才能够确保设计方案与施工实际相符合，保证混凝土结构设计的整体完善性和可操作性，为整体工程高质量开展提供科学专业的指导依据。
        2、水工建筑施工质量控制
        2.1现场控制
        做好施工现场的质量控制，是保证水工建筑施工高质量运行的重要条件。施工人员要严格按照设计方案中的要求，对于施工现场定期进行严格监测，保证及时准确的发现施工过程中出现的问题，迅速提出解决问题的办法并落实到位，从而提升水工建筑质量水平。在施工现场要对施工工艺和施工材料进行整体控制，严格落实工作责任制，每一个环节每一个细节都要落实到人，不折不扣的按照设计方案要求进行施工，从而保证施工准确性和安全性。
        2.2材料控制
        做好施工材料控制，是提升水工建筑施工水平的重要保证之一。施工材料直接决定着整个水工建筑项目的质量安全，特别是水工建筑材料与其他建筑材料相比，涉及到的范围更广，更需要全面做好施工材料控制。一是严格做好原材料的采购工作。在进行采购之前，要根据施工现场实际情况和客观需求，通过科学的试验检测确定好各种材料的配置比例，并明确材料的具体型号和实际需求。采购人员按照实际需求，在市场上进行科学采购。

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在采购过程中，采购人员要选择具备相关资质的企业提供的有质量保证的产品，在保证质量的前提下选择性价比最高的。在材料进场前还必须按照要求进行抽检，保证所有原材料都符合施工要求。二是做好施工过程中的材料控制。在混凝土搅拌过程中，施工人员要注意根据实际使用效果对配比进行优化调整。在实验室确定的配合比有的时候由于施工现场场地的特殊性，并不适合工程使用，导致现场坍落度出现问题。这时候就可以结合水工项目实际情况，通过增加外加剂的方式，不断优化调整配合比，与此同时还要注意在保证水灰比不变的前提下，科学调整混凝土含水率。三是做好施工过程中的细节控制。在施工过程中经常会遇到振捣不实的问题，其最重要的原因就是材料的和易性没有控制好。这就需要特别注意施工中的低水量和低坍落，通过对材料的严格控制来保证混凝土可塑性和保水性，从而有效降低出现问题的概率。
        2.3浇筑控制
        水工建筑结构施工中，通常是针对大体积混凝土开展浇筑工作。正式开展浇筑前，需要合理进行组织规划，按照相应的走向、顺序以及面积，针对混凝土实施分段、分层的浇筑，预防留下较为突出的施工缝。墩台等大面积的混凝土结构中，需要开展分层、分区浇筑，对各层混凝土的浇筑厚度进行合理控制，将其限制在标准振捣深度范围内，于下层混凝土初凝前，停止上层混凝土的浇筑工作。水工建筑浇筑过程中，需要保证结构构件所有部位的充分振捣，避免出现漏振现象，具体可以从以下四点开展质量控制。一是采用插入振捣设备施工中，振捣器的插入间距需要控制在振捣器施工半径的1.5倍之内，避免留下四角问题。二是通过插入振捣器开展振捣操作时，相关插入深度和模板之间需要维持50～100mm的距离，避免振捣器触碰模板，形成共振问题，从而降低水工建筑结构的施工质量。在结束上下层混凝土的分层浇筑后，对上层混凝土进行振捣施工时，振捣器插入深度应在下层混凝土内深入50mm左右，从而提高上下层混凝土之间的完整性和连续性。三是结合平板振捣器开展施工作业时，需要充分覆盖混凝土平面。移动过程中，需要重叠振捣100mm。四是结合附着式振捣装置开展施工操作时，振捣顺序以及振捣位置需要联系模板结构实际架设状况以及振捣器自身性能进行合理设置，同时开展实验测试及校准。
        2.4变形控制
        做好水工建筑的变形控制，是提升水工建筑施工水平的重要环节。在水工建筑施工过程中，最常见的故障之一就是结构裂缝和构件裂缝，控制裂缝主要从以下三个方面入手。一是要做好相关结构的科学设置。在严格保证性能的大前提下，按照工程的实际情况对结构受力进行科学准确的分析，特别是对于断面问题要开展准确验算，同时也要最好超载、抗裂等情况的验算，从而不断优化设计。二是要做好材料的变形控制。在施工过程中要对半成品和原材料进行科学实验，不断优化调整相关配比。同时要和现场实际情况相结合，通过反复实验确定水化热条件适中的水泥产品。三是要做好混凝土的日常施工管理。在制作混凝土时严格按照要求操作，必须充分搅拌。在开展浇筑施工的时候，必须按照相应的顺序实施合理分区、分层和分段施工，选择适合的振捣与浇筑方法，维持均匀的浇筑速度，避免出现速度过快或过慢等问题。在开展振捣施工的时候，为保证混凝土密实度，模板和振捣装置之间需维持在标准距离内，避免出现模板过度变形问题，甚至产生漏浆和漏水等问题。在结束混凝土浇筑后，还需进行合理养护，避免混凝土受冻。与此同时，还要重点关注环境湿度变化所产生的不良影响和施工中的地基变形问题。
        3、结束语
        综上所述，随着水利工程建设的持续推进，水工建筑的重要性越发凸显。只有科学合理的做好水工建筑结构的设计和施工质量控制工作，才能在严格遵守相关制度和规定的前提下，充分结合施工项目实际情况和具体需求开展设计施工，实现对于整个项目科学高效的质量控制，最终保证整个水工建筑的质量水平。
        参考文献：
        [1]黄业坚.水工建筑的结构设计与处理方法研究[J].工程技术研究，2019，4（13）：169-170.
        [2]陈亮帆.水工建筑结构设计及施工质量控制研究[J].工程技术研究，2020（11）：189-190.
        [3]刘川川.水工建筑混凝土结构设计及其施工质量控制[J].城市建设理论研究（电子版），2020（10）：18.