论文部分内容阅读
【摘 要】本文结合多年来的工作经验，对水工混凝土结构设计中出现的问题进行了系统总结，并就这些问题提出相应的解决措施。
【关键词】水工混凝土；结构设计；问题
前言
我国水工混凝土起步晚，但是发展很快。受建筑业发展的制约，我国混凝土施工技术基础薄弱。在我国政府大力扶持下，水工混凝土取得了很大进步。与传统的施工技术相比，水工混凝土会有很多新的变革。
1水工混凝土结构设计的基本原则
1.1水工混凝土结构设计的最大承载能力
水工混凝土结构的最大承载能力是指所用材料的强度以及刚度无法荷载巨大的破坏压力，以至于水工混凝土结构的内部钢筋構件发生严重的变形，无法达到承载要求。水工建筑一般是用作挡水以及蓄水的用途，在此情况下，由于庞大的水量会产生巨大的压迫力和冲击力，对水工混凝土结构的损害非常严重。
因此，设计人员在设计的时候，要充分考虑到上述的情况，合理设置水工混凝土结构的最大荷载以及抗压能力参数，将受压破坏极限值作为设计根据，最大拉力必须低于应力限值，合理设定水工混凝土结构的应力约束极限状态，统筹兼顾结构中的所有不确定因素，科学计算水工混凝土结构的不连续点，争取杜绝裂缝的出现。
1.2对裂缝进行有效的控制
由于混凝土结构自身的局限性，因此，在水工混凝土结构设计中非常容易出现裂缝，控制裂缝也是水工混凝土结构设计工作人员的重要任务。在我国的水工建筑相关的规章制度当中，对裂缝有着严格的控制标准，允许不危害水工混凝土结构整体安全性能以及使用性能的裂缝客观地存在。但是，水工混凝土结构设计的工作人员必须要在科学理论的指导下，尽量杜绝裂缝的产生。
这就要求设计人员结合当地的实际地理环境，包括地质、土壤、水文等内容，因地制宜，整合分析结构的荷载参数、水压的变化参数进行设计。与普通的建筑工程不一样，普通的建筑工程裂缝控制适用于一些标准弯拉构件上，而水工混凝土结构大部分采用的都是非常规的杆件，这种杆件的控制难度要比标准弯拉构件大得多。
设定裂缝必须要在对钢筋混凝土构件的裂性评估后下结论才能进行设定，参照断面作用力的实际变形情况产生的裂缝大小、长度等内容来制定相应的解决措施以及控制标准。在对裂缝的处理过程当中，必须要进行科学的计算，具体的计算公式如下：①当MkMcr，而M≤Mcrk，就要求Wcrk≤[Wcr]。③当M≤Wcr，就不用进行限裂验算。
2配筋率的问题
在水工混凝土结构设计过程当中，设计人员重点要考虑的问题有两个，第一个是上述的裂缝控制问题，第二个就是控制配筋率的问题。
目前，由于技术的限制，我国水工混凝土结构的最小配筋率问题一直难以得到有效的解决，缺乏具体的判断标准，也没有经过业内统一定义的准则。
通常情况下，水工混凝土结构的构件尺寸与配筋数值成正比例，实践证明，根据截面极限内力变化参数来配置，可以有效解决配筋率的问题。
3水闸设计方面的问题
所有的水利工程，其基础功能就是排水与蓄水，因此，对水闸的设计要求也非常高，水闸的设计质量直接影响着整个水利工程的使用性能以及使用寿命。水闸设计的要点如下：
（1）侧墙的出水孔设计。
混凝土结构的水工建筑物往往会出现渗水的现象，这在正常的范围之内。但是，为了有效地将渗水排出，设计人员在绘制设计图纸的时候，必须要注意在护坡上与单向的水流闸口下游的侧墙上设置排水孔，同时还要配备过滤装置。为了避免水工建筑物的侧面墙也出现渗水的现象，在侧墙要设置出水孔，避免上游的流水无法通过出水孔排出墙外而大量滞留，对水工建筑整体安全造成影响。
（2）消力池的出水孔设计。
设置消力池出水孔可以有效降低水工建筑物底部的渗透压力。一般情况下，大量的水流出闸之后，首先流到消力池底板上，在强大的水压作用下，在陡坡的末端与底板的交接处会形成收缩水深，在动能大的地方设置出水孔，受低压强与高流速的双重作用，强大的水流会渐渐掏空消力池的地板，给建筑造成毁灭性的打击。因此，必须要在消力池的后半段垂直地设置出水孔，这样可以将渗透压力降到最低。
4水工混凝土养护方法研究与应用
4.1养护方法
水工混凝土养护在水利工程中应用较广，它可以使新浇混凝土以及其表面保持适当的湿度，从而使其具备更好的硬化条件。水工混凝土养护的好坏直接影响着混凝土的工程质量。因此，水工混凝土养护一般需要较长时间，同时施工人员通常采用自然养护方法进行养护。在养护时，施工人员应根据工程项目的施工特点以及水泥的品种和当地气候状况选择合适的养护时间。一般情况下，最佳的养护时间是混净土浇筑完成后12-18h，并持续21-28d，此时进行养护可以最大程度地保证养护质量和效率。常见的自然养护方式有洒水、喷涂薄膜、塑膜包裹等，这些基本的养护可以保证混凝土表面的湿润度，从而更好地实现养护目的，符合水工混凝土的施工需要。为适应不同施工环境下水工混凝土的施工需要，提高实际施工效果。施工人员应有针对性地采取一些养护方法，加强水工混凝土养护质量管理与控制，并制定相应的养护标准。如一些表面积较大、水分蒸发旺盛、取水不便的施工地区，施工人员在对一些成型混凝土构筑进行养护时，可采用自然养护法进行养护。若工程所在地气候较为干燥，施工人员可选择在混凝土脱模后进行养护工作，采用遮盖洒水养护与无遮盖洒水养护同时进行的方式，将养护周期控制在21-28d。浇水次数与浇水量视气候状况与遮盖物的实际保湿性而定。实际研究结果显示，经过养护的混凝土其强度增长速度明显高于没有经过养护的混凝土。
因此，为保证混凝土的强度，施工人员要注意对混凝土的养护，不断提升养护质量。随着我国混凝土养护水平的不断提升，一些新型混凝土养护产品应运而生。
其中，混凝土养护剂作为一种最常见的混凝土养护产品，被广泛使用于混凝土养护领域，有效提高了混凝土的平均强度，同时其成本较低，受到了施工单位的普遍欢迎。
4.2混凝土养护剂使用的分析
混凝土在浇注成型后，其结构逐渐形成。随着其逐渐硬化凝结，混凝土的强度和耐久性也随之提高。在此过程中，水泥的水化作用发挥了重要作用，它是混凝土浇捣密实成型的关键。水泥水化作用的快慢主要取决于环境温度、湿度以及养护效果。
因此，为保证混凝土充分水化，施工人员必须及早进行养护，保证混凝土处于湿润状态，提高混凝土结构的抗渗性，以有效防止裂缝的出现。而使用养护剂则可以使混凝土水化热作用得到充分的进行，保证了混凝土的强度，同时养护后混凝土的密实性和抗渗性也较好。
有关实验数据表明，与其他现场混凝土养护方法相比，混凝土养护剂养护具有以下优势：一是养护剂养护简单易行，便于操作，在养护时受其他因素影响较小；养护成本较低，经济性好；劳动强度较低，极大地减轻了施工人员的工作量；养护效果更佳，养护后混凝土结构表面色泽更深，观感良好；养护后便于质量检查与控制，有效提升了水工混凝土结构的质量；适合干旱缺水地区的混凝土结构养护，在一定程度上节约了水资源。
结束语
总之，混凝土施工受到多因素影响，导致混凝土产生薄弱部位，在水产生渗漏。在水工建筑中，混凝土是必不可少的，那么水工混凝土也会出现渗漏现象。渗漏对混凝土有直接危害，并影响水工的使用寿命，因此制定渗漏处理技术也是非常有必要的。
参考文献：
[1]邹战军.水工混凝土结构设计若干问题探讨[J].黑龙江水利科技，2014，03：122-124.
[2]汤世忠.对《采矿设计手册》中混凝土结构设计若干问题的质疑[J].煤矿设计，2009，11：37-41.
[3]黄立浩.水工混凝土结构设计若干问题研究[D].山东大学，2009.
[4]胡永生，苏丹.水工混凝土结构构造设计常见问题[J].河南水利与南水北调，2013（20）：33-34.
【关键词】水工混凝土；结构设计；问题
前言
我国水工混凝土起步晚，但是发展很快。受建筑业发展的制约，我国混凝土施工技术基础薄弱。在我国政府大力扶持下，水工混凝土取得了很大进步。与传统的施工技术相比，水工混凝土会有很多新的变革。
1水工混凝土结构设计的基本原则
1.1水工混凝土结构设计的最大承载能力
水工混凝土结构的最大承载能力是指所用材料的强度以及刚度无法荷载巨大的破坏压力，以至于水工混凝土结构的内部钢筋構件发生严重的变形，无法达到承载要求。水工建筑一般是用作挡水以及蓄水的用途，在此情况下，由于庞大的水量会产生巨大的压迫力和冲击力，对水工混凝土结构的损害非常严重。
因此，设计人员在设计的时候，要充分考虑到上述的情况，合理设置水工混凝土结构的最大荷载以及抗压能力参数，将受压破坏极限值作为设计根据，最大拉力必须低于应力限值，合理设定水工混凝土结构的应力约束极限状态，统筹兼顾结构中的所有不确定因素，科学计算水工混凝土结构的不连续点，争取杜绝裂缝的出现。
1.2对裂缝进行有效的控制
由于混凝土结构自身的局限性，因此，在水工混凝土结构设计中非常容易出现裂缝，控制裂缝也是水工混凝土结构设计工作人员的重要任务。在我国的水工建筑相关的规章制度当中，对裂缝有着严格的控制标准，允许不危害水工混凝土结构整体安全性能以及使用性能的裂缝客观地存在。但是，水工混凝土结构设计的工作人员必须要在科学理论的指导下，尽量杜绝裂缝的产生。
这就要求设计人员结合当地的实际地理环境，包括地质、土壤、水文等内容，因地制宜，整合分析结构的荷载参数、水压的变化参数进行设计。与普通的建筑工程不一样，普通的建筑工程裂缝控制适用于一些标准弯拉构件上，而水工混凝土结构大部分采用的都是非常规的杆件，这种杆件的控制难度要比标准弯拉构件大得多。
设定裂缝必须要在对钢筋混凝土构件的裂性评估后下结论才能进行设定，参照断面作用力的实际变形情况产生的裂缝大小、长度等内容来制定相应的解决措施以及控制标准。在对裂缝的处理过程当中，必须要进行科学的计算，具体的计算公式如下：①当Mk
2配筋率的问题
在水工混凝土结构设计过程当中，设计人员重点要考虑的问题有两个，第一个是上述的裂缝控制问题，第二个就是控制配筋率的问题。
目前，由于技术的限制，我国水工混凝土结构的最小配筋率问题一直难以得到有效的解决，缺乏具体的判断标准，也没有经过业内统一定义的准则。
通常情况下，水工混凝土结构的构件尺寸与配筋数值成正比例，实践证明，根据截面极限内力变化参数来配置，可以有效解决配筋率的问题。
3水闸设计方面的问题
所有的水利工程，其基础功能就是排水与蓄水，因此，对水闸的设计要求也非常高，水闸的设计质量直接影响着整个水利工程的使用性能以及使用寿命。水闸设计的要点如下：
（1）侧墙的出水孔设计。
混凝土结构的水工建筑物往往会出现渗水的现象，这在正常的范围之内。但是，为了有效地将渗水排出，设计人员在绘制设计图纸的时候，必须要注意在护坡上与单向的水流闸口下游的侧墙上设置排水孔，同时还要配备过滤装置。为了避免水工建筑物的侧面墙也出现渗水的现象，在侧墙要设置出水孔，避免上游的流水无法通过出水孔排出墙外而大量滞留，对水工建筑整体安全造成影响。
（2）消力池的出水孔设计。
设置消力池出水孔可以有效降低水工建筑物底部的渗透压力。一般情况下，大量的水流出闸之后，首先流到消力池底板上，在强大的水压作用下，在陡坡的末端与底板的交接处会形成收缩水深，在动能大的地方设置出水孔，受低压强与高流速的双重作用，强大的水流会渐渐掏空消力池的地板，给建筑造成毁灭性的打击。因此，必须要在消力池的后半段垂直地设置出水孔，这样可以将渗透压力降到最低。
4水工混凝土养护方法研究与应用
4.1养护方法
水工混凝土养护在水利工程中应用较广，它可以使新浇混凝土以及其表面保持适当的湿度，从而使其具备更好的硬化条件。水工混凝土养护的好坏直接影响着混凝土的工程质量。因此，水工混凝土养护一般需要较长时间，同时施工人员通常采用自然养护方法进行养护。在养护时，施工人员应根据工程项目的施工特点以及水泥的品种和当地气候状况选择合适的养护时间。一般情况下，最佳的养护时间是混净土浇筑完成后12-18h，并持续21-28d，此时进行养护可以最大程度地保证养护质量和效率。常见的自然养护方式有洒水、喷涂薄膜、塑膜包裹等，这些基本的养护可以保证混凝土表面的湿润度，从而更好地实现养护目的，符合水工混凝土的施工需要。为适应不同施工环境下水工混凝土的施工需要，提高实际施工效果。施工人员应有针对性地采取一些养护方法，加强水工混凝土养护质量管理与控制，并制定相应的养护标准。如一些表面积较大、水分蒸发旺盛、取水不便的施工地区，施工人员在对一些成型混凝土构筑进行养护时，可采用自然养护法进行养护。若工程所在地气候较为干燥，施工人员可选择在混凝土脱模后进行养护工作，采用遮盖洒水养护与无遮盖洒水养护同时进行的方式，将养护周期控制在21-28d。浇水次数与浇水量视气候状况与遮盖物的实际保湿性而定。实际研究结果显示，经过养护的混凝土其强度增长速度明显高于没有经过养护的混凝土。
因此，为保证混凝土的强度，施工人员要注意对混凝土的养护，不断提升养护质量。随着我国混凝土养护水平的不断提升，一些新型混凝土养护产品应运而生。
其中，混凝土养护剂作为一种最常见的混凝土养护产品，被广泛使用于混凝土养护领域，有效提高了混凝土的平均强度，同时其成本较低，受到了施工单位的普遍欢迎。
4.2混凝土养护剂使用的分析
混凝土在浇注成型后，其结构逐渐形成。随着其逐渐硬化凝结，混凝土的强度和耐久性也随之提高。在此过程中，水泥的水化作用发挥了重要作用，它是混凝土浇捣密实成型的关键。水泥水化作用的快慢主要取决于环境温度、湿度以及养护效果。
因此，为保证混凝土充分水化，施工人员必须及早进行养护，保证混凝土处于湿润状态，提高混凝土结构的抗渗性，以有效防止裂缝的出现。而使用养护剂则可以使混凝土水化热作用得到充分的进行，保证了混凝土的强度，同时养护后混凝土的密实性和抗渗性也较好。
有关实验数据表明，与其他现场混凝土养护方法相比，混凝土养护剂养护具有以下优势：一是养护剂养护简单易行，便于操作，在养护时受其他因素影响较小；养护成本较低，经济性好；劳动强度较低，极大地减轻了施工人员的工作量；养护效果更佳，养护后混凝土结构表面色泽更深，观感良好；养护后便于质量检查与控制，有效提升了水工混凝土结构的质量；适合干旱缺水地区的混凝土结构养护，在一定程度上节约了水资源。
结束语
总之，混凝土施工受到多因素影响，导致混凝土产生薄弱部位，在水产生渗漏。在水工建筑中，混凝土是必不可少的，那么水工混凝土也会出现渗漏现象。渗漏对混凝土有直接危害，并影响水工的使用寿命，因此制定渗漏处理技术也是非常有必要的。
参考文献：
[1]邹战军.水工混凝土结构设计若干问题探讨[J].黑龙江水利科技，2014，03：122-124.
[2]汤世忠.对《采矿设计手册》中混凝土结构设计若干问题的质疑[J].煤矿设计，2009，11：37-41.
[3]黄立浩.水工混凝土结构设计若干问题研究[D].山东大学，2009.
[4]胡永生，苏丹.水工混凝土结构构造设计常见问题[J].河南水利与南水北调，2013（20）：33-34.