摘要：随着时代的发展与进步，水利工程建设项目数量与日俱增，建设规模也在不断扩大，因此这些变化的存在给设计人员的工作提出了更多难题，尤其混凝土结构层面的设计，其结构的耐用性、持久性等方面指标存在不达标的情况，加上裂缝问题的影响，结构的设计方案合理性必须得到保证。
关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计；策略
引言
混凝土是水利工程施工建设的主要材料，但混凝土自身特性决定了在施工中裂缝是客观存在的，很难得到规避。导致混凝土产生裂缝的原因也非常多，包括施工材料、施工工艺、混凝土配制、温度等，因此，在水利工程具体施工建设中，需要从多个方面同时入手，才能有效防治裂缝。
1浅析水利施工中混凝土裂缝的形成原因
1.1塑性收缩原因形成的裂缝
在进行水利工程混凝土施工过程中，混凝土塑性裂缝有两种：一方面是混凝土养护不到位，由于失水过快使得混凝土自身产生的应力造成的裂缝；另一方面是在混凝土浇筑过程中，没有采取有效的防离析措施，骨料分配不均，大骨料收缩小而浆体收缩大产生的裂缝。塑性收缩是混凝土产生裂缝的主要因素之一，对工程质量起着决定性的作用。
1.2温度差异原因形成的裂缝
在水利工程建设过程中，特别是混凝土坝体、重力式桥台等大体积混凝土，浇筑混凝土后，内部水化热使得混凝土内外温差很大，造成混凝土膨胀引起温差裂缝。针对以上由于温差造成的混凝土裂缝，一般采取混凝土有效养护、大体积混凝土内埋降温管等措施。
1.3沉陷裂缝
如果水利工程的地基比较松软，就需要采取一系列措施进行科学合理的处理，以满足地基承载力要求。针对水利工程中，构造物修建在半挖半填处，为防止沉陷裂缝，一般在填挖结合处留有沉降缝一道，这样能够有效的防止沉陷裂缝。沉陷缝主要为贯穿裂缝，所以，若处理不当，会对工程造成严重的质量隐患，发生质量事故。
1.4混凝土施工不当或违章
（1）如果钢筋绑扎的距离不相等或者间距超过了规定的标准，都会使混凝土板的局部抗拉能力发生改变，水利工程的质量自然达不到相应的标准，一旦抗拉能力不达标都会导致裂缝产生。（2）下层模板拆除的时间过早会降低混凝土的强度和硬度，进而不能满足工程设计最初的设定的标准，这也是引发混凝土裂缝的原因之一。（3）钢筋保护层太薄会使钢筋生锈，进而瓦解混凝土构件的强度和硬度，严重影响其使用寿命，进而产生纵向裂缝。
2水利工程中的混凝土结构优化设计路径
2.1计算混凝土温度与湿度
水利工程建设中，温度裂缝较为常见，这些温度裂缝的出现影响可大可小，主要看其所处的位置。技术人员主要通过温度场计算、应力计算、混凝土抗裂性验算等方式对温度裂缝的影响力进行计算。温度场、应力计算等操作主要依靠采用限元、差分法求解等方法进行解析，同时在开展应力计算工作时，要注意加入混凝土变化过程中产生的应力松弛条件，保证计算的结果具备较强的可参考性。弹性温度应力折减的比例在35％左右。同时，需要注意的一点是经过优化后的温度计算与不同工程徐变计算公式的结果具备一致性，同时不同的配比下，试验值与计算值之间的比较松弛系数可以得到更为科学的确定。
从当前的水利工程建设现状上看，其发展的速度越来越快，加上水利工程建设项目的逐渐扩大，因此混凝土结构的设计优化工作对工程质量的保证作用逐渐增强，使用的范围也在逐渐扩大，故如果可以通过一定的方法对混凝土结构进行优化可让工程建设的效率得到增强，同时保证工程建设的质量水平达到相应水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土结构设计的优化中要对混凝土原料、裂缝预防设计、合适的温度计算公式确定等步骤进行重视，通过科学合理的规划，促进水利工程项目的建设发展不断前进。
2.2加大施工材料质量的控制
加大对混凝土材料质量的控制是保证施工质量的重要前提，要结合施工实际确定材料规格、型号等。水利工程混凝土施工中使用的材料主要由砂石、水泥、添加剂等构成，要求施工单位严格控制材料用量。另外，在采购材料时，有关人员要根据施工质量规范要求来选择，保证原材料在施工中的适用性，确保质量、规格、型号等符合施工实际要求。并且要注重供应商的合理选择，是保障原材料供应可靠性的前提。同时需要做好材料保管和堆放工作，避免外界条件影响材料性能。在保证上述工作有序展开的情况下，还要加大施工中的材料控制，根据现场实际情况，根据设计配合比及时调整施工配合比，保证混凝土的施工质量。
2.3科学合理设计混凝土配合比
混凝土材料的科学运用是极为重要的，充分了解混凝土材料的自身特征，在符合水利工程混凝土用料标准的前提下尽可能的降低水的使用量，混凝土材料的混合使用过程中应遵守有关的规定及标准把控砂率、水胶和坍落度等，可以在材料混合的过程中添加高粉煤灰，只有严格按照标准、规定将材料混合，才可以最大程度保障混凝土质量的达标，展现出混凝土的高强度、低热度等特征，因此水利建设中对于混凝土材料的混合使用需要科学合理的按比例完成，并且要对混凝土成品进行抽查检验。
2.4加强施工操作管控
水利工程混凝土施工过程中的质量管控，对提高施工效益有重要意义，在控制施工质量中，应采用以下控制手段：一是进行混凝土浇筑施工前，检查模板强度、刚度、稳定性等参数，根据施工质量要求合理设定模板参数，为以后施工顺利展开奠定基础。二是按照图纸内容，规范检查预埋件位置，以免出现遗漏现象。三是施工中要做好操作面清理工作，如浇筑混凝土时，及时清理模板中的杂物。四是注重钢筋质量、数目的检查，确保施工过程中钢筋材料有效供应。以某一施工单位为例，为了提高施工质量控制力度，施工单位会安排专门人员进行材料质量控制、施工技术监管等，以便从多角度出发进行工程质量控制。具体来说，施工过程中的质量控制，能及时解决施工中出现的问题，确保各施工环节有机结合，可提升施工单位项目运行效益。
2.5混凝土的养护的科学性
混凝土施工完成之后，进入混凝土的养护工作，对于水利工程的质量来说会产生巨大的影响。工作人员在对混凝土进行养护的过程中，必须要根据工程建设的地理环境以及气候条件来进行操作，如果工程建设的过程当中气温比较高，那么养护人员需要保证混凝土的表面始终保持湿润，然后根据具体的情况在表面覆盖适量的麻袋及土工布等。
2.6合理设置拆模时间及加强成品保护
混凝土浇筑达到一定强度后方可拆模，具体达到什么样的拆模强度，要根据模板承重和非承重来界定。对于非承重模板，只要混凝土强度保证在拆模时表面及棱角不受损坏即可拆模。对于承重的模板，要根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》中详细规定。在拆模后，要加强混凝土成品保护，由于模板拆除后，混凝土强度还较低，特别注意施工车辆等碰撞影响混凝土的外观质量。
结束语
综上所述，由于混凝土原材料、外界因素、施工工艺等原因引起的混凝土开裂，从而影响水利工程的建筑质量，故水利工程中混凝土结构的优化设计工作落实时必须秉承科学、严谨的原则，并根据工程项目建设的实际进行优化，以保证混凝土设计方案更佳，质量水平更高，从而保证水利工程的使用寿命。
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（06）：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，2018，38（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.
论文作者:刘永梅 何雨霏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/24
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水利工程论文; 材料论文; 质量论文; 混凝土结构论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第22期论文;