从结构专业看水工构筑物的设计

李道平

摘要：水工构筑物设计是基于土建专业的结构配套设计内容，因此相关建设人员应通过合理确定地下水的水位设计以及构筑物伸缩缝设计和相关的混凝土施工技术应用方法，来实现其设计应用的作用价值。文章针对目前土建工程建设过程中对水工构筑物等配套设置的使用要求，从结构专业的角度分析了水工构筑物的设计稳定性问题。

关键词：水工构筑物；地下水位；伸缩缝；后浇带；加强带 文献标识码：A

中图分类号：TV222 文章编号：1009-2374（2016）36-0165-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.082

随着我国市场经济发展进程的不断加快，人员对水工构筑物的设计稳定性需求越来越大。然而在实际设计过程中，各地区污水处理工程给生态环境带来的影响逐年上升。由于水工构筑物设计是基于土建专业的结构配套设计内容，因此相关建设人员应通过合理确定地下水的水位设计以及构筑物伸缩缝设计和相关的混凝土施工技术应用方法来实现其设计应用的作用价值。此外，相关人员还要注重土建与水专业工艺设计和施工间的配合，以此来满足土建专业对配套设施的要求。这是促进我国各类工程建设快速稳定发展的关键，相关设计建设人员应将其重视起来。

1 设计地下水位的合理确定

相关研究表明，土建工程的水池构筑物设计与地下水位的标高设置有着密切关系。具体来说，当地下水位未掌握好，这就会引起结构选型错误或是抗浮能力不够等事故问题的发生。地下水位不仅与土建设计有关，与水专业工艺设计也有关。因此，根据现行国家设计规范，地下水位应根据地方水文资料，考虑可能出现的最高地下水位。通常情况下，设计人员可采用水文资料中的最高地下水位。与此同时，地下水位设计人员还要充分考虑当地的气候条件以及历年暴雨、台风的影响程度。这样一来，就能避免水工构筑物因受暴雨、台风的影响而出现地表水无法及时排出的问题发生。值得注意的是，一些土建工程所提供的地质勘察资料，仅反映了勘测期间地下水受恶劣气候条件的影响，并不能代表真实的地下水位情况。例如，当地下水位的调查处在地区气候条件的枯水期，这就使得地下水位的标高难以进行准确获取。针对这一问题，水工构筑物的设计要在获取不同季节地下水位标高的情况下，为水工构筑物结构设计提供准确而又充足的数据信息。

2 构筑物设置伸缩缝及混凝土施工技术

2.1 伸缩缝的设置

对于构筑物伸缩缝的设置，结构专业设计人员要将其间距控制在20～30m。据相关统计证实，近几年，水专业工艺要求的水工构筑物长度已经超出了规范间距，这就在一定程度上降低了伸縮缝结构的使用寿命。针对这一问题，相关建设人员应根据当前市场环境的新型施工方法和建筑材料，来解决超长水工构筑物伸缩缝问题的影响。具体来说，水工构筑物伸缩缝设计人员的设计要根据气温、地基以及其他土建工程的因素，来提高伸缩缝施工方法的结构适用性。以水池类水工构筑物的伸缩缝设计过程为例，在计算裂缝开展宽度、结构强度以及抗浮等数据的过程中，人员可按照相关的规范要求来提高结果的设计精确性。此外，在工程建设过程中，常常遇到温度、变形以及不均匀沉降引起的开裂问题。基于此，相关建设人员可应用混凝土施工技术以及温度变化控制技术等，来控制伸缩缝作用效果的不稳定性因素影响。

2.2 混凝土施工技术应用方法

对于水工输水箱涵一体化施工技术的混凝土原料，必须进行精选。从招标阶段开始，就要慎重选择混凝土材料的供应商。具体来说，要考察砂石料、粉煤灰、水泥以及钢材原料的优选。此外，还要在施工现场建立储存料的仓遮阳棚。这样一来，就可以通过地垄取料来降低骨料的温度。对于拌合系统的选择，施工技术人员要配备电子称量、投料搅拌、地垄取料、计算机控制以及胶带机输送等相关设备。如表1所示为混凝土拌合系统材料的检验内容：

对于胶带输送机的运送，要在机架的两边配备竖向的转轴。例如，在进料口的周边位置通过设置集料槽，并在胶带运输机之间设置挡板，来提高混凝土输送的精准性。对于起重机布料的应用，需要按照设计要求的混凝土浇筑方法来设置分料口位置和数量。此外，还要通过吊筒来对混凝土进行快速分配。

设备运用的养护工作就是在对混凝土进行浇筑施工前，对设备的运行状态进行系统全面的检查。在进行混凝土浇筑施工时，施工人员还要对设备进行保养以及维护工作。具体来说，就是要时刻注意布料机的运行情况，这是提高设备运行效果的关键。值得注意的是，在开机作业前，必须保证皮带处在清洁的使用状态；在停机时，还要检查皮带是否卸干了混凝土。与此同时，布料的使用过程必须保证均匀，这是将胶带机的运行状态控制在一定范围内的关键。

3 土建与水专业工艺设计与施工间的配合

在设计水池类水工构筑物的过程中，相关设计人员要根据土建工程施工建设的要求来进行具体设计。具体来说，在设计水池类构筑物时，设计人员要明确土建工程较大水池壁与壁之间以及底板与壁板之间构造的加腋角要求。如果土建工程的施工工艺要求不能加腋，水工构筑物设计人员要对其进行设计处理，从而达到水工结构专业的配套目的。与此同时，设计人员还要对建筑结构中的大、中型水池进行相应的加强处理。由此可见，对于土建与水专业工艺设计与施工间的配合，要以设计规范作为主要依据，从而实现各个专业技术之间的联合作用。这样一来，就能提高工程各个结构专业之间的配合灵活性，从而降低环境条件对水工构筑物结构稳定性的影响。

在进行具体的设计施工配合的过程中，工程设计人员需要向全体施工人员进行安全施工技术交底工作。具体来说，就是土建工程的实际建设特点和施工危险点进行危险源辨识。此外，施工技术人员还要针对这些施工危险源制定出相应的防范措施、应急避难以及急救措施。与此同时，工程施工现场还应配备相关的防护用品。在对一体化施工技术进行实际应用的过程中，比如布料以及运输等设备的操作人员，应在经过正确作业方法培训合格后持证上岗，并严格按照设备操作说明书来进行实际操作。在应用混凝土布料机械设备时，应配备专门的技术人员进行指挥，这是保证设备运行上下协调的关键。从安全的角度分析，配备专门的人员进行监督操作，还能有效降低安全事故的发生率。

4 结语

总而言之，水工构筑物的作用效果要从结构专业的角度，来实现土建工程的配套设置建设目标。此过程中，设计人员需通过合理手段确保水工构筑物设计建造的地下水位，只有对其进行控制，才能使水工构筑物的设计应用不受外界因素的影响，从而发挥出配合土建工程的作用。此外，设计人员还要对水工构筑物的伸缩缝进行优化设计，以提高其实际应用的安全性和耐久性，这是提高土建工程项目建设使用寿命的关键，因此相关建设人员应加大对其的研究力度，从而满足各类工程建设对其的配套要求。

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（责任编辑：小 燕）