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水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第1篇

關(guān)鍵詞：水利工程；鋼筋混凝土；鋼筋銹蝕；防護(hù)

根據(jù)近年來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出，我國的小型水利工程大多都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成的，這些結(jié)構(gòu)中在十年左右就會(huì)產(chǎn)生老化問題，有的甚至在建成兩三年內(nèi)便會(huì)出現(xiàn)滲漏水、保護(hù)層開裂等質(zhì)量隱患，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到50年的預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這種未老先衰的現(xiàn)象在目前的水利工程中比比皆是，是中小型水利工程建設(shè)的一個(gè)突出問題。究其原因，主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋過早銹蝕引起的，為此在工程施工建設(shè)之初我們必須要提前做好鋼筋防腐蝕工作。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕原因分析

在現(xiàn)代化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究和探索工作中，如果出現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)低于使用壽命要求的現(xiàn)象，其造成的影響是不可比擬的。在工程項(xiàng)目中，一旦鋼筋提前產(chǎn)生銹蝕損傷，整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)功能也隨之降低，可以說鋼筋的壽命決定著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。一般來說，混凝土的PH值高達(dá)13左右，是一種高堿性物質(zhì)，在這種狀態(tài)下，由于結(jié)構(gòu)初始作用下的電化學(xué)作用，使得鋼筋表面會(huì)形成一個(gè)高離子保護(hù)層，從而保護(hù)鋼筋的質(zhì)量，阻止銹蝕問題的產(chǎn)生。但是事情沒有絕對(duì)，雖然鋼筋在混凝土內(nèi)部存在著許許多多的防護(hù)措施，但是其仍然有一定的銹蝕問題產(chǎn)生，給鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響。根據(jù)分析這種問題產(chǎn)生原因主要可以從以下幾方面因素分析：

1.1 混凝土碳化

在混凝土硬化的過程中，當(dāng)空氣中的二氧化碳進(jìn)入到混凝土內(nèi)部的時(shí)候，混凝土內(nèi)的液相氫氧化鈣便會(huì)發(fā)生中和反應(yīng)，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的酸堿值，在這個(gè)混凝土硬化過程就被稱之為碳化過程。當(dāng)碳化深度到達(dá)鋼筋表面的時(shí)候，鋼筋表層便會(huì)發(fā)生保護(hù)膜破壞，從而導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生銹蝕。

1.2 氯離子侵蝕

氯離子是一種氧化能力極強(qiáng)的問題，氯離子通過混凝土結(jié)構(gòu)的空、縫隙受到侵蝕而達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的時(shí)候，經(jīng)過一個(gè)復(fù)雜的弱電化學(xué)過程，從而造成混凝土鋼筋表面產(chǎn)生鈍化膜，氯離子去鈍化能力極強(qiáng)，在很短的時(shí)間內(nèi)便會(huì)造成巨大的鈍化破壞，進(jìn)而產(chǎn)生鋼筋銹蝕。對(duì)這種問題進(jìn)行深入分析的化其主要可以從腐蝕電流、氯離子的到點(diǎn)作用以及其陽極去陽作用等方面去研究和總結(jié)。

2 中小型水利工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋防腐措施分析

鋼筋混凝土是當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目中最為常見的材料之一，它是依靠鋼筋和混凝土兩種材料的良好粘接力來組成的一個(gè)共同受力結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代化工程施工建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)主要是用來承擔(dān)各種承受抗壓能力，并且對(duì)鋼筋有著一定的包裹能力，而鋼筋的作用在于提高結(jié)構(gòu)的抗拉、抗彎、抗剪、抗扭能力。從這兩種材料各自的功能、特性以及工作機(jī)理進(jìn)行分析，混凝土在28天之后便會(huì)達(dá)到百分百強(qiáng)度，而且其強(qiáng)度隨著時(shí)間的推移還會(huì)逐漸的增強(qiáng)，甚至是持續(xù)幾十年時(shí)間。而現(xiàn)代化鋼筋混凝土工程的設(shè)計(jì)使用壽命是以鋼筋為基準(zhǔn)進(jìn)行的，因?yàn)殇摻钤诨炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)緩慢的銹蝕問題，但是這一問題一般都不會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的安全性，就算有影響，一般都是在五十多年以后了。因此，一旦鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋提前發(fā)生質(zhì)量隱患和修飾損傷，那么必然會(huì)導(dǎo)致整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和強(qiáng)度降低，引起整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。因此在工作中必須要高度重視鋼筋防腐工作處理，在工程施工中一般都是結(jié)合工程施工特點(diǎn)、施工機(jī)理進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，保證施工技術(shù)的科學(xué)性和可行性。

2.1 混凝土檢測技術(shù)

為了減少鋼筋銹蝕對(duì)結(jié)構(gòu)造成危害，需要即時(shí)了解現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕狀態(tài)，以便對(duì)鋼筋采取必要的措施進(jìn)行預(yù)防，我們對(duì)鋼筋銹蝕的測試，可采用如下幾種方法：

2.1.1 視覺法和聲音法

在常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋銹蝕的第一視覺特征是鋼筋表面出現(xiàn)大量的銹斑，顯然，只要檢查鋼筋表面就可以看到；有時(shí)，混凝土的表面下的裂縫發(fā)展到表面，混凝土最終開裂時(shí)可直接檢查鋼筋在早期可以用“發(fā)聲”方法估計(jì)下部裂縫引起的破壞。使用小錘敲擊表面，用聲波方面檢測順筋方向的裂縫的出現(xiàn)。

2.1.2 氯離子的監(jiān)測

它需要對(duì)鋼筋以上或周圍的混凝土進(jìn)行采樣，一般通過鉆芯方法，然后用電測法或化學(xué)方法確定氯含量，最近，以有中和反應(yīng)法儀器用于結(jié)構(gòu)中氯離子含量的檢測。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是從源頭上解決鋼筋銹蝕問題的主要手段，無論是建設(shè)單位還是設(shè)計(jì)單位，對(duì)小型水利工程的設(shè)計(jì)工作都不能因?yàn)樾《雎裕荒芤驗(yàn)樾《喕こ痰脑O(shè)計(jì)程序，放松設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 材料選擇

依據(jù)環(huán)境條件和使用要求合理選材。除了選擇耐蝕程度合適的鋼筋種類外，對(duì)混凝土組成成份、摻加料、外加劑等，均應(yīng)預(yù)先檢查，防止腐蝕因素帶入其中。

2.2.3 選用鋼筋阻銹劑

鋼筋阻銹劑作為混凝土外加劑的一種，正在迅速發(fā)展。采用鋼筋阻銹劑的優(yōu)點(diǎn)是效果良好、施工簡單、成本低廉、不需要額外的勞務(wù)花費(fèi)，在所有的鋼筋防腐措施中，被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的。目前，在國外鋼筋阻銹劑的種類很多，用途也較廣泛，不論是在新建的建筑中，還是在以有的建筑缺陷補(bǔ)修處理均采用作為加入鋼筋阻銹劑作為主要手段之一。國內(nèi)通常采用亞硝酸鈉作為鋼筋阻銹劑，加入量一般為水泥重的1%-2%，實(shí)踐證明，在阻止鋼筋銹蝕方面確有明顯效果，但也發(fā)現(xiàn)一些問題，如加量不足或混料不均時(shí)，有可能促進(jìn)局部腐蝕，加量大時(shí)能顯著降低混凝土的強(qiáng)度，因此，單獨(dú)使用硝酸鈉的效果不如采用復(fù)合型阻銹劑，如RI-1型鋼筋阻銹劑是多組份復(fù)合阻銹劑，除阻銹效果良好外，還能提高混凝土的早期及后期強(qiáng)度增加密實(shí)性等。

2.2.4 提高混凝土保護(hù)層的自身質(zhì)量和適當(dāng)增加保護(hù)層厚度

通過嚴(yán)格控制材料配比或工藝因素，提高混凝土的密實(shí)性保證足夠的堿等等，是最常用的提高質(zhì)量措施。有足夠厚度的混凝土保護(hù)層，在通常條件下，對(duì)結(jié)構(gòu)均能起到一定的保護(hù)，但在環(huán)境腐蝕性強(qiáng)或結(jié)構(gòu)質(zhì)量得不到保障的情況下，其耐久性仍然是個(gè)問題，還應(yīng)必須采取其它保護(hù)措施，才能確保其耐久性和安全性。

2.2.5 混凝土澆搗

對(duì)結(jié)構(gòu)每一部健混凝土都要制定嚴(yán)密的澆筑計(jì)劃，明確澆筑的每層厚度、次序、方向；無論縱向、橫向，前批混凝土初凝前，后批混凝土要開始澆筑；混凝土拌實(shí)踐不但影響混凝土澆筑速度，也是影響混凝土均質(zhì)性的一個(gè)最為關(guān)鍵的因素。

結(jié)束語

綜上所述，在小型水利工程施工建設(shè)中，只要采取適當(dāng)?shù)拇胧涂赡芊乐够炷林械匿摻畎l(fā)生銹蝕，以提高小型水利工程的質(zhì)量與安全。

參考文獻(xiàn)

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】卓越工程師 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程 教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】0450-9889（2015）06C-0071-03

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措，是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培養(yǎng)、造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的、高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。通過實(shí)施“卓越計(jì)劃”，主要強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新理念，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)一大批卓越的后備工程師。

廣西大學(xué)的水利水電工程專業(yè)是國家特色專業(yè)，經(jīng)80多年建設(shè)，已形成了“本―碩―博”的人才培養(yǎng)體系，在以寬口徑、厚基礎(chǔ)為培養(yǎng)目標(biāo)以及“面向廣西與東盟的水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)”的專業(yè)改革中，不僅積累了豐富的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，與時(shí)俱進(jìn)提升了教學(xué)質(zhì)量，而且逐漸形成了顯著的辦學(xué)特色。為適應(yīng)“卓越計(jì)劃”新舉措下的人才培養(yǎng)模式，以及繼續(xù)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑的培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對(duì)水利水電工程專業(yè)課程教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)改革勢在必行。本文在分析傳統(tǒng)的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在不足的基礎(chǔ)上，基于強(qiáng)化學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的，分別從該課程的教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)方式應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。

一、傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的不足

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，由三部分的內(nèi)容構(gòu)成：一是理論性較強(qiáng)的“基本構(gòu)件”部分，二是實(shí)踐性極強(qiáng)的“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分”，三是水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中的若干特殊問題。因此，該課程是水利水電工程專業(yè)的最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是綜合理論與試驗(yàn)來指導(dǎo)工程實(shí)踐的課程，廣泛應(yīng)用于水工結(jié)構(gòu)、港工結(jié)構(gòu)以及房屋建筑結(jié)構(gòu)的工程領(lǐng)域中，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。課程的教學(xué)效果將直接關(guān)系到學(xué)生工程素質(zhì)、工程技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)水平，課程是“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)模式下的核心課程。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式注重傳授系統(tǒng)的理論知識(shí)，有助于學(xué)生在短期內(nèi)形成混凝土結(jié)構(gòu)的知識(shí)架構(gòu)與體系等，但由于傳統(tǒng)的教學(xué)方式通常是以教師為主體，學(xué)生是被動(dòng)地接受知識(shí)，甚至不乏“滿堂灌”的情形，已不符合“卓越計(jì)劃”的人才培養(yǎng)理念及要求。歸納起來，不足主要有：

第一，不利于充分挖掘或培育學(xué)生的創(chuàng)新能力。在培養(yǎng)目標(biāo)上，重視傳授知識(shí)，但對(duì)發(fā)展分析問題和解決問題能力的力度不足，且一般均設(shè)置統(tǒng)一的人才培養(yǎng)標(biāo)桿，按單一模式培養(yǎng)學(xué)生，培養(yǎng)理念相對(duì)保守、封閉，不利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已不能滿足學(xué)生發(fā)展的需要和“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

第二，教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際的聯(lián)系不夠緊密。傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容組織上，教材基本上是學(xué)生唯一的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是學(xué)生知識(shí)的主要來源，如果教材結(jié)合工程實(shí)際或引進(jìn)案例的程度不足，將會(huì)對(duì)“卓越計(jì)劃”下的人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求產(chǎn)生不利影響。同時(shí)，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，教學(xué)內(nèi)容紛繁復(fù)雜，跨度廣、難度高，同時(shí)還涉及許多結(jié)構(gòu)規(guī)范或規(guī)程，在“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)模式下，緊密與工程實(shí)際的聯(lián)系力度、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的組織勢在必行。

第三，不能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)方法上，傳統(tǒng)教學(xué)以“傳遞―接受”為渠道，強(qiáng)調(diào)的是教師怎樣去“教”，不重視學(xué)生如何去“學(xué)”，往往以單一化的課堂教學(xué)為中心，課堂外教學(xué)不足，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握主要以死記硬背為主，不利于學(xué)生探究基本原理的能力及靈活掌控公式運(yùn)用能力的培養(yǎng)，不利于發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、教學(xué)改革探索

（一）課程教學(xué)內(nèi)容的改革。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)含主講教學(xué)學(xué)時(shí)70學(xué)時(shí)，課程設(shè)計(jì)1.5周，相對(duì)于教學(xué)內(nèi)容，學(xué)時(shí)相對(duì)偏少。在對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組織時(shí)，需綜合“卓越計(jì)劃”的要求以及該實(shí)際課時(shí)條件進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整改革。

1.強(qiáng)化基本原理內(nèi)容，優(yōu)化與相關(guān)課程知識(shí)的聯(lián)系。構(gòu)成水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的三部分內(nèi)容中，基本構(gòu)件部分包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設(shè)計(jì)計(jì)算原理，以及拉、壓、彎、剪、扭五大類基本構(gòu)件和復(fù)合受力構(gòu)件的受力機(jī)理、破壞形態(tài)、承載力計(jì)算和構(gòu)造要求等內(nèi)容，是本課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)和前提，也是夯實(shí)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑的主要切入點(diǎn)之一，具有經(jīng)驗(yàn)性和理論性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)生只有理解和把握了該內(nèi)容的基本概念和基本原理，才能從源頭上掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論體系，從而為今后的工程靈活應(yīng)用及工程創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的組織和優(yōu)化，應(yīng)確立基本概念和基本原理的核心地位，根據(jù)該部分知識(shí)的特點(diǎn)建立其理論主干線，并圍繞主干線有序、有條理組織知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到強(qiáng)化基本原理的目的。

同時(shí)，這些內(nèi)容與概率統(tǒng)計(jì)理論、建筑材料、理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程聯(lián)系十分緊密，是以這些課程的知識(shí)為基礎(chǔ)的。例如，設(shè)計(jì)計(jì)算原理講授的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，其基于可靠度的設(shè)計(jì)表達(dá)式、荷載和材料強(qiáng)度的取值等，均以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋（或型鋼）、混凝土的力學(xué)性能與建筑材料課程的知識(shí)聯(lián)系緊密；基本構(gòu)件的受力分析、計(jì)算簡圖和平衡方程的建立則是理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理的具體應(yīng)用。因此，在本課程的教學(xué)計(jì)劃中，在強(qiáng)化基本構(gòu)件理論內(nèi)容的同時(shí)，還需注重并合理組織與其他相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，并結(jié)合教學(xué)方法上的配套改革，綜合實(shí)施教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。

當(dāng)然，由于教學(xué)學(xué)時(shí)的限制，在引進(jìn)相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容的組織上，必須注重引進(jìn)或聯(lián)系的方式。行之有效的方式，如將聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)合理穿插于本課程的相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，即課堂插花方式，以及課前安排學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)、布置預(yù)習(xí)主題等，即課外延伸方式，這樣不僅可以解決教學(xué)學(xué)時(shí)緊的問題，而且有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。為強(qiáng)化學(xué)生工程素質(zhì)、工程技能和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠在踏上工作崗位后很快進(jìn)入角色，首先必須強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。作為富于實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容中強(qiáng)化專業(yè)職業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)成為必然。這些專業(yè)職業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，宜包括校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)和校外企業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)兩大部分。校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)又可分為混凝土試驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主題的科學(xué)試驗(yàn)和研究環(huán)節(jié)，以及為滿足各種職業(yè)資格考試（如注冊建造師、注冊土木工程師等考試）需要的、與該考試相關(guān)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)的培訓(xùn)、混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。校外企業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要有設(shè)計(jì)單位的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)、施工企業(yè)的工程施工實(shí)踐環(huán)節(jié)、工程監(jiān)控和檢測的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，等等。

（二）教學(xué)方式的改革。若改革和優(yōu)化僅對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行，沒有適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)組織形式、教學(xué)方法和技術(shù)配套跟進(jìn)，將很難取得理想的教學(xué)成效和實(shí)現(xiàn)預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。為達(dá)到強(qiáng)化基本原理和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容的目的，以強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，采用講授法與探究法有機(jī)結(jié)合、練習(xí)法與實(shí)驗(yàn)法有機(jī)結(jié)合、強(qiáng)化案例教學(xué)不失為可選和可行的教學(xué)方式。

1.講授法與探究法有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化基本原理的教與學(xué)。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容繁雜，具有“六多”的特點(diǎn)，即概念多、原理多、公式多、參數(shù)多、條件多、構(gòu)造多，且與多門課程的知識(shí)密切相關(guān)，內(nèi)容綜合性強(qiáng)，抽象難懂，初學(xué)者很難準(zhǔn)確理解和把握，有必要先講授，讓學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)體系有所認(rèn)識(shí)，然后再放手讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)。因此，在開始的前四章（包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設(shè)計(jì)計(jì)算原理、受彎和受剪構(gòu)件的承載力計(jì)算）的學(xué)習(xí)中，宜以講授法為主，采用課堂講授的方法給學(xué)生講解基礎(chǔ)性的基本概念和基本原理，使學(xué)生理解和掌握必備的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方法有所認(rèn)識(shí)和感悟。講授中，宜結(jié)合本課程的特點(diǎn)，以構(gòu)件的“截面設(shè)計(jì)和截面承載力復(fù)核”為中心，以“試驗(yàn)研究―截面受力分析―破壞形態(tài)和破壞特征―基本假定―計(jì)算簡圖―公式推導(dǎo)―公式應(yīng)用―總結(jié)”為主線，組織教學(xué)和展開講解，并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況、接受程度，采取啟發(fā)式教學(xué)，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，因材施教。在第四章之后的內(nèi)容的教學(xué)中，則可以采取講授法和探究法相結(jié)合進(jìn)行，并加大探究教學(xué)的比重。例如，對(duì)受壓構(gòu)件承載力計(jì)算的教學(xué)，有了受彎構(gòu)件的知識(shí)基礎(chǔ)，就可以分別以構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞特征、受力分析和計(jì)算簡圖建立、界限破壞和界限受壓區(qū)高度、承載力計(jì)算公式推導(dǎo)和公式應(yīng)用為主題，放手讓學(xué)生成為主體，觀看軸心受壓、偏心受壓試件試驗(yàn)的視頻，在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下，主動(dòng)地探索、分析、認(rèn)識(shí)、構(gòu)建和掌握上述主題的新知識(shí)，進(jìn)而主動(dòng)將原理和公式靈活應(yīng)用于習(xí)題或工程實(shí)例的求解中，避免以繼承為中心的教學(xué)模式的僅僅強(qiáng)調(diào)知識(shí)的記憶、模仿和反復(fù)練習(xí)帶來的抑制學(xué)生的創(chuàng)新力的弊端，達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性、培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的目的。同時(shí)，學(xué)生通過主動(dòng)學(xué)習(xí)構(gòu)建的對(duì)知識(shí)的理解和掌握是自主的、本源性的，因此也是根深蒂固和融會(huì)貫通的，為今后的靈活工程應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，具有“可持續(xù)發(fā)展性”，達(dá)到了強(qiáng)化基本概念和原理的教與學(xué)的目的。

受限于教學(xué)學(xué)時(shí)，目前廣西大學(xué)的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程僅開出了適筋梁的實(shí)驗(yàn)課，該實(shí)驗(yàn)從粘貼鋼筋應(yīng)變片―綁扎鋼筋―澆筑混凝土―養(yǎng)護(hù)―刷白―劃線―粘貼混凝土應(yīng)變片―加載實(shí)驗(yàn)，全部由學(xué)生自主完成，而少筋梁和超筋梁的加載實(shí)驗(yàn)則是由老師主導(dǎo)完成。顯然，實(shí)驗(yàn)的數(shù)量過少，不利于探究式教學(xué)的開展。采取的彌補(bǔ)措施有：一是組織學(xué)生現(xiàn)場觀摩或參與研究生的構(gòu)件實(shí)驗(yàn)。每年研究生都會(huì)進(jìn)行大量的梁、柱、墻試件或結(jié)構(gòu)體系的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)室基本處在連續(xù)工作的狀態(tài)中，這就給本科生的觀摩學(xué)習(xí)提供了良機(jī)，部分同學(xué)甚至通過導(dǎo)師制培養(yǎng)機(jī)制直接參與到了實(shí)驗(yàn)研究中。另有部分同學(xué)通過各類本科生創(chuàng)新項(xiàng)目的申請立項(xiàng)，參與了實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)新實(shí)踐。二是充分利用多媒體技術(shù)，組織學(xué)生觀看結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的視頻，并在觀看后舉行主題討論活動(dòng)，讓學(xué)生探索構(gòu)件的受力過程、截面的應(yīng)力應(yīng)變分布和破壞形態(tài)等。

2.強(qiáng)化解決工程實(shí)際問題的案例教學(xué)。在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中，可強(qiáng)化的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有校內(nèi)、校外的多種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。除了前面闡述的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主題的科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之外，在該課程的課程設(shè)計(jì)和習(xí)題教學(xué)中，強(qiáng)化工程案例教學(xué)，也是強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)和工程能力提升的途徑。通過案例教學(xué)并在其中強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)行規(guī)范條文的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，有利于在理論知識(shí)和工程實(shí)際之間建立起聯(lián)系的橋梁，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)與實(shí)際工作技能實(shí)現(xiàn)“無縫對(duì)接”。

案例教學(xué)的關(guān)鍵在于案例素材的組織。作為案例教學(xué)的核心，案例應(yīng)具備工程背景性、典型性、啟發(fā)性和實(shí)效性的特點(diǎn)，即案例應(yīng)取材于實(shí)際工程，經(jīng)精心篩選、比對(duì)后擇優(yōu)選用，具有代表性或一般性，能體現(xiàn)出同類構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的工程特性，并可使案例教學(xué)取得實(shí)效。同時(shí)，應(yīng)能提供從引入邊界條件簡化、建立內(nèi)力計(jì)算簡圖的環(huán)節(jié)開始，逐步展開構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)案例教學(xué)，啟迪思路，并留給學(xué)生必要的多種設(shè)計(jì)方案的自主發(fā)揮空間。

《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教材是高等學(xué)校水利類專業(yè)的經(jīng)典教材，曾獲原國家教委全國高校優(yōu)秀教材獎(jiǎng)和原水利電力部優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。教材中，針對(duì)基本構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)和承載力復(fù)核編寫的許多例題，均來源于實(shí)際工程，且問題的求解一般始于荷載分析和受力分析環(huán)節(jié)，十分有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解工程實(shí)際狀況，有利于將理論知識(shí)應(yīng)用于求解工程實(shí)際問題的思路的構(gòu)建，是實(shí)踐教學(xué)與實(shí)際工作技能培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)“無縫對(duì)接”的、很好的習(xí)題或案例素材組織形式。受教材啟發(fā)，筆者選取了某水利樞紐工程的壩后式廠房壩段為工程實(shí)例，系統(tǒng)地將其壩頂人行道板、尾水平臺(tái)板、廠房屋面板、吊車梁、屋面大梁集成為受彎、剪、扭構(gòu)件案例，將廠房排架柱、啟閉機(jī)排架柱、工作橋剛架柱等集成為偏心受壓構(gòu)件案例，應(yīng)用于例題講授和學(xué)生作業(yè)中，結(jié)果學(xué)生提出問題的現(xiàn)象增多了，課間討論的現(xiàn)象增多了，激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)和探究興趣，也得到了學(xué)生的肯定。同時(shí)，為拓展學(xué)生的專業(yè)口徑，在課程設(shè)計(jì)中，選取實(shí)際的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)或較規(guī)則的低層建筑結(jié)構(gòu)為題，促進(jìn)學(xué)生對(duì)工業(yè)建筑和民用建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和了解，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。

總之，“卓越計(jì)劃”下，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)以強(qiáng)化基本概念和基本原理、強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等為重點(diǎn)，并推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的教學(xué)方法，注重講授法與探究法的有機(jī)結(jié)合、練習(xí)法與實(shí)驗(yàn)法的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化案例教學(xué)環(huán)節(jié)?！白吭接?jì)劃”培養(yǎng)模式下的水利水電工程教育教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，任重道遠(yuǎn)，課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革必須納入到水利工程專業(yè)“卓越工程師”的總體培養(yǎng)方案和計(jì)劃中，成為系統(tǒng)性的工程人才培養(yǎng)工程中結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化的、起積極作用的“一根柱子”。

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【基金項(xiàng)目】2015年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目（2015JGZ107）

【作者簡介】藍(lán)文武（1966- ），男，廣西都安人，廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)和工程抗震研究。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第3篇

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；矩形水池；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

矩形鋼筋混凝土水池作為一種常用的構(gòu)筑物類型，被廣泛應(yīng)用到工業(yè)與民用建筑中的污水處理、給水裝置、消防、循環(huán)水場及事故緩沖等工程中。在矩形鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)過程中，不僅要滿足給排水專業(yè)的工藝要求，而且要兼顧安全、適用和經(jīng)濟(jì)的原則。在設(shè)計(jì)過程中把握每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)這是滿足全部設(shè)計(jì)要求的要點(diǎn)。按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，針對(duì)矩形鋼筋混凝土水池的設(shè)計(jì)過程，以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討矩形鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

1、荷載取值

1.1、池內(nèi)水壓力

池內(nèi)水壓力是水池類構(gòu)筑物的重要荷載。在設(shè)計(jì)之中，應(yīng)該依照滿水高度來計(jì)算水壓。這是因?yàn)椋阂环矫嬖谑褂玫倪^程之中因?yàn)橹蛋嗳藛T疏忽或者存在液位計(jì)等部件功能的缺位而導(dǎo)致滿池，另一個(gè)方面，工藝之上則有可能因?yàn)榧夹g(shù)改造而高出之前設(shè)計(jì)水位。池內(nèi)水壓荷載的取值大小對(duì)擋水墻式淺池的下端彎矩的影響比較大。

1.2、池外水浮力

當(dāng)有地下水之時(shí)，池壁外側(cè)除考慮到地下水的壓力之外，還需要考慮到地下水位以下水的浮力對(duì)土的有效重度。并且，地下水對(duì)于池體的浮托力也應(yīng)該重點(diǎn)考慮。因?yàn)榈叵滤粵]有掌握好而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)選型錯(cuò)誤以及抗浮不夠的工程事故也經(jīng)常發(fā)生。地質(zhì)勘察報(bào)告而提供的地下水位通常只是反映勘測期間的地下水位情況。如果詳勘是在當(dāng)?shù)乜菟谶M(jìn)行的，其提供的地下水位標(biāo)高則是沒有辦法被設(shè)計(jì)取用，或者結(jié)構(gòu)計(jì)算出現(xiàn)失誤。依據(jù)具體的情況，并且結(jié)合地方水文資料，制定一個(gè)較為適合的地下水位標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)地下水位，如此則可以確保使用階段結(jié)構(gòu)安全以，并且也可以降低工程造價(jià)的目的。

1.3、溫、濕度作用

因?yàn)榛炷猎谟不倪^程之中出現(xiàn)的水化熱、以及工藝特殊要求和季節(jié)變化，使得池壁出現(xiàn)膨脹或者是收縮。一旦出現(xiàn)變形，池體之中出現(xiàn)相應(yīng)的溫度和濕度變形應(yīng)力，較為容易出現(xiàn)有害裂縫。在設(shè)計(jì)之時(shí)，應(yīng)該考慮到夏季濕差的作用，以及冬季的溫差。前者是因?yàn)榈蜏厥湛s以及濕漲抵消，后者則是因?yàn)橥饨鐨鉁氐?，池壁中水分向外移?dòng)，導(dǎo)致外側(cè)濕度逐漸增加。因?yàn)閮?nèi)外側(cè)濕度相差不大，一般則可以不考慮到濕差應(yīng)力。但是內(nèi)外溫差還在，冬季則需要考慮到壁面溫差應(yīng)力。在工程設(shè)計(jì)之中應(yīng)該依照規(guī)程提供的方法進(jìn)行計(jì)算。

2、矩形水池截面設(shè)計(jì)

2.1、水池基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土水池基礎(chǔ)一般采用筏板基礎(chǔ)，即水池的底板作為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底板下鋪設(shè)100厚C15素混凝土墊層。根據(jù)地勘報(bào)告在設(shè)計(jì)說明中說明地基承載力特征值fak，基礎(chǔ)底面(基礎(chǔ)墊層底面)進(jìn)入持力層不小于300mm。如果地基土不滿足設(shè)計(jì)承載力，出現(xiàn)以下劣質(zhì)地質(zhì)時(shí)要對(duì)地基進(jìn)行處理，而不是加厚水池底板。一是地基土為軟弱泥土，含水率過高，流動(dòng)性較強(qiáng);二是地基地下有較大的地下水;三是地基底下有軟弱夾層。

2.2、矩形鋼筋混凝土水池底板的計(jì)算原則

矩形鋼筋混凝土水池底板主要承受地基反力、地下水浮力以及上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載。通常假設(shè)底板為簡支于池壁之上，池壁在側(cè)壓力作用下的底端彎矩傳遞給底板。底板根據(jù)每格水池平面尺寸的長寬比，分為單向底板(長邊/短邊>2)或雙向底板(長邊/短邊≤2)，分別沿單向或雙向截取截條，按單跨或者多跨梁計(jì)算。

2.3、矩形鋼筋混凝土水池抗浮驗(yàn)算

當(dāng)池體外池底以上存在地下水時(shí)，應(yīng)考慮地下水對(duì)池體的浮力。地下水浮力的影響考慮不周的話會(huì)導(dǎo)致池體上浮并造成工程事故。在地質(zhì)勘查報(bào)告中，一般會(huì)反應(yīng)勘測期間所在場地的地下水位情況及場地地下水位變幅情況，為抗浮計(jì)算提供依據(jù)。水池的抗浮計(jì)算可按下式計(jì)算:Kf(抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，取1.05―1.1)當(dāng)抗浮安全度不足時(shí)，必須采取抗浮措施，如增加池體自重和錨固抗浮。

3、池壁內(nèi)力計(jì)算

淺池池壁在內(nèi)外水壓及土壓力作用下，主要為豎向傳力。

淺池池壁計(jì)算模型為:頂端自由、底端固定邊界條件的懸臂構(gòu)件計(jì)算模型。構(gòu)造上保證底端有足夠的嵌固力。側(cè)壓力引起的M、V，計(jì)算公式如下:

V=1

（1）底端剪力：V=-

（2）底端彎矩：MO=-

淺池池壁配筋可采用14@200，在距池底1/3高度處附加14@200的鋼筋，可以控制裂縫。水池頂端宜在內(nèi)外兩側(cè)配置不少于3根的水平加強(qiáng)筋，間距≤10cm，直徑不小于池壁受力筋且≥16mm。

4、鋼筋混凝土矩形水池施工要點(diǎn)

4.1、材料要求

水池混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C25，水池外露時(shí)，應(yīng)考慮混凝土的抗凍等級(jí)?；炷敛坏貌捎寐塞}作為防凍、早強(qiáng)的摻合料。池壁、底板的受力鋼筋宜采用小直徑鋼筋和較密的間距。受力鋼筋每米寬度內(nèi)不宜小于4根，且不宜超過10根。鋼筋采用HRB335和RRB400級(jí)鋼筋。水池各部位的鋼筋間距應(yīng)在100―250mm范圍內(nèi)。鋼筋混凝土水池的抗?jié)B，宜以混凝土本身的密實(shí)性滿足抗?jié)B要求?；炷量?jié)B等級(jí)si要滿足以下要求:一是Hi/t（最大作用水頭與混凝土壁、板厚度之比)30，抗?jié)B等級(jí)采用S8。相應(yīng)混凝土的骨料應(yīng)選擇良好級(jí)配;水灰比不應(yīng)大于0.50。

4.2、壁厚、底板厚度

鋼筋混凝土水池構(gòu)筑物，其壁厚不宜小于200mm，壁厚b=h/10―1/15(經(jīng)驗(yàn)值);底板不宜小于300mm，底板t=1.2―1.5b選取(經(jīng)驗(yàn)值)。

4.3、配筋

池壁及隔墻根據(jù)內(nèi)力計(jì)算決定單層或雙層配筋。水平鋼筋應(yīng)插入鄰壁，直線長度不少于25倍的鋼筋直徑;垂直鋼筋應(yīng)折入底板，其直線長度不少于1/3――1/4:的底板短跨長度。池壁角隅區(qū)域的里外側(cè)均應(yīng)設(shè)置水平加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋插入鄰壁的長度不小于1/3池壁高度，且不小于1m。

4.4、裂縫

現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池最容易在角隅處出現(xiàn)裂縫，因此需要在池壁轉(zhuǎn)角處、池壁與底板相交處設(shè)置。暗梁。、。暗柱。。

4.5、變形縫

水池的變形縫(伸縮縫和沉降縫)應(yīng)做成貫通式，在同一剖面上連同頂板、底板一起斷開。伸縮縫寬度≥20mm，沉降縫寬度≥30mm。伸縮縫的設(shè)置:超過20米需設(shè)置伸縮縫。

4.6、混凝土水池受力鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度（a，單位mm）所適應(yīng)的構(gòu)建類別及工作環(huán)境規(guī)定

一是a≥30:適用于墻、板構(gòu)件與水、土接觸或處高溫時(shí);二是t≥35:適用于墻、板與污水接觸，梁、柱與水、土接觸或處高溫時(shí);三是t≥40:適用于梁、柱與污水接觸，有墊層的下層筋基礎(chǔ)、底板;四是t≥70:適用于無墊層的下層筋基礎(chǔ)、底板。

5、結(jié)語

以上就是對(duì)矩形鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)過程中關(guān)于計(jì)算和構(gòu)造等方面的一些要點(diǎn)的簡要闡述。在水池的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中通過計(jì)算確定水池的板厚及配筋后，還同時(shí)應(yīng)該滿足水池的一些構(gòu)造要求，對(duì)水池的留洞處池壁的加強(qiáng)，人孔的留設(shè)，水池施工縫的留設(shè)等，都應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和構(gòu)造的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能設(shè)計(jì)出質(zhì)量合格，滿足使用要求的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

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[2]施駿，施杰.鋼筋混凝土矩形水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些值得注意的問題[J].化工設(shè)計(jì)，2007，05:42-44+39+2.

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】沿海；鋼筋混凝土；地下室；防水防腐

一 前言

我國領(lǐng)土廣闊，海岸線長達(dá)18000公里，許多舊有的及新建的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都處于臨近海邊的海洋環(huán)境里，受到高濕環(huán)境甚至海水的侵蝕。而作為高層建筑的地下結(jié)構(gòu)的地下室，最易受到海水的侵?jǐn)_，為保證結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量及安全，應(yīng)重視位于結(jié)構(gòu)底部的地下室的防水及防腐的處理工程。

二 地下室防水處理工程

（一）概述

伴隨這我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高，高層建筑數(shù)量增長較快，為滿足人防、停車場等設(shè)施的需求，許多的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)底部建一層或多層的地下結(jié)構(gòu)，作為地下室。但由于沿海地區(qū)水位通常較高，在地下室的墻體兩側(cè)由于水位差產(chǎn)生的水壓力較大，這使得沿海高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地下室比一般高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地下室防水工程處理難度要大，由于其處理難度較大，故其質(zhì)量的高低將直接影響結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量水平，并對(duì)結(jié)構(gòu)的使用功能的實(shí)現(xiàn)起著重要的控制作用。在進(jìn)行地下室防水施工中，應(yīng)做好防水混凝土工程、細(xì)部防水工程、防水卷材及防水工程成品保護(hù)等施工步驟的質(zhì)量控制工作，切實(shí)履行相關(guān)規(guī)范要求，防止在施工及使用過程中地下室滲水事故的發(fā)生。

（二）防水處理措施：

地下室主體采用防水混凝土，并加強(qiáng)細(xì)部節(jié)點(diǎn)的防水處理，做到不留防水處理死角。

1防水混凝土的應(yīng)用及其施工質(zhì)量控制措施：：

為使得防水混凝土防水效果明顯，應(yīng)在保證砂石級(jí)配滿足相關(guān)的要求（砂不得呈現(xiàn)塊狀且其含泥量須控制在3%范圍內(nèi)，石子的最大粒徑不得大于40mm且其含泥量須控制在1%范圍以內(nèi)）的基礎(chǔ)上，再添加滿足其功能需求的外加劑。在選定混凝土配合比后，如何高質(zhì)量完成防水混凝土的施工成為重要課題。

（1）添加劑的應(yīng)用：

由于混凝土收縮會(huì)引起結(jié)構(gòu)裂縫，進(jìn)而使得防水混凝土失去防水的作用。為改善混凝土的收縮效應(yīng)，應(yīng)在防水混凝土中添加高效的膨脹劑（膨脹>95%的膨脹劑），以提高混凝土的抗拉韌性，并能在一定程度上提高表面平滑度及抗裂性能。常用的膨脹劑有U性膨脹劑（UEA）。粉煤灰能在一定程度上降低混凝土的水灰比，并相應(yīng)地提高防水混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

（2）施工控制措施：

在進(jìn)行澆筑前，應(yīng)對(duì)基層作業(yè)面進(jìn)行相關(guān)清理，利用防水砂漿進(jìn)行墊平，做好混凝土澆筑施工準(zhǔn)備；在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，按照規(guī)范操作要求進(jìn)行分層澆筑，并保證澆筑工作連續(xù)進(jìn)行；認(rèn)真執(zhí)行二次振搗及抹壓操作標(biāo)準(zhǔn)，以控制混凝土收縮量；在防水混凝土澆筑工作完成后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求對(duì)新澆混凝土做保溫養(yǎng)護(hù)，以減少裂縫的出現(xiàn)；在對(duì)地下室外墻澆筑時(shí)，應(yīng)注意墻角混凝土漏漿的現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)法改進(jìn)，“斜面分層施工法”就是不錯(cuò)的處理方法，并應(yīng)加強(qiáng)對(duì)拆模時(shí)間的控制；在澆筑地下室頂板時(shí)，應(yīng)充分地振搗。

2細(xì)部防水工程實(shí)施：

在對(duì)地下室的主體防水混凝土結(jié)構(gòu)完成高質(zhì)量建造后，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)細(xì)部的防水處理。

（1） 施工縫處理：

施工縫處理在地下室防水工程中地位重要，是地下室工程中的重點(diǎn)控制節(jié)點(diǎn)。為保證結(jié)構(gòu)安全及施工便利，應(yīng)在剪力較小及操作方便的部位留設(shè)施工縫，并盡量采用平直縫。通常施工縫防水做1~2道，采取構(gòu)造做法，利用外貼式止水帶、止水板、微膨脹性膩?zhàn)訔l及滲透結(jié)晶型防水涂層等施工工藝進(jìn)行防水處理。

（2） 變形縫處理：

變形縫包括沉降縫、溫度伸縮縫及應(yīng)力伸縮縫，由于易出現(xiàn)防水質(zhì)量問題，是地下室防水工程中的重點(diǎn)控制節(jié)點(diǎn)。由于變形縫防水設(shè)計(jì)工作難度較大并十分繁瑣，且處理完成后易出現(xiàn)滲水事故，故應(yīng)在規(guī)范的允許范圍內(nèi)，盡量減少變形縫的留設(shè)。在留設(shè)變形縫時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，選擇合理的間距及施工材料。在進(jìn)行變形縫防水處理時(shí)，應(yīng)先清理縫內(nèi)垃圾，并使結(jié)合部混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。

（3）誘導(dǎo)縫處理：

由于變形縫控制難度較大，常利用誘導(dǎo)縫代替變形縫的工程作用。由于誘導(dǎo)縫在施工處理時(shí)，可實(shí)現(xiàn)與周圍混凝土保持連續(xù)澆筑。與變形縫處理相比，誘導(dǎo)縫具有操作簡單、工程造價(jià)低廉、減少留設(shè)縫數(shù)及保持結(jié)構(gòu)整體性等優(yōu)點(diǎn)。誘導(dǎo)縫通常是按照墻體的縱向方向設(shè)置的，并與墻縫保持對(duì)齊，在接縫處應(yīng)采取鋼筋加密的構(gòu)造措施，利用止水帶或嵌縫密封膏進(jìn)行防水處理，能夠起到限制及控制結(jié)構(gòu)裂縫變形發(fā)生的作用。

（4）穿墻構(gòu)件的處理：

在進(jìn)行地下室防水混凝土的模板支設(shè)時(shí)，常通過對(duì)拉螺栓對(duì)所澆筑的防水混凝土構(gòu)件模板進(jìn)行拉結(jié)，對(duì)拉螺栓部位易出現(xiàn)滲水。為防止在對(duì)拉螺栓部位出現(xiàn)滲水通道，應(yīng)對(duì)該部位做防水處理。常用工程做法有：在穿墻的對(duì)拉螺栓中配置一些止水裝置，如金屬止水盤；在防水混凝土構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到要求后，進(jìn)行模板拆除，這時(shí)應(yīng)在對(duì)拉螺栓的端部進(jìn)行鑿口，并用防水材料對(duì)鑿口進(jìn)行防水處理；并在易拉結(jié)螺栓周圍出現(xiàn)滲水的部位，焊接金屬止水盤。

3成品保護(hù)：

在施工過程中應(yīng)合理安排施工順序及施工進(jìn)度，防止在地下室防水層完工后，由于施工組織編制不合理，造成人為的防水層破壞。并應(yīng)特別注意在防水層施工時(shí)，應(yīng)避免對(duì)輕質(zhì)的防水薄膜的毀壞。

三 地下室防腐處理工程

（一）概述

由于沿海的自然條件比較特殊，使得沿海的鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)主體長期受到大氣中的鹽霧的影響，甚至有的工程地下結(jié)構(gòu)直接受到海水的侵蝕，由于海水對(duì)鋼筋混凝土腐蝕作用很強(qiáng)，所以在沿海鋼筋混凝土建造時(shí)，防腐處理工程地位十分重要。按照腐蝕方式的不同，可將海水的腐蝕作用分為：物理作用，指反復(fù)的干濕作用形成的鹽結(jié)晶壓力，造成鋼筋混凝土表面開裂；化學(xué)作用，指海水中富含的硫酸鹽、氯離子、鎂離子及其它腐蝕介質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕作用，其中硫酸鹽會(huì)對(duì)混凝土造成弱酸蝕，而氯離子會(huì)破壞結(jié)構(gòu)中的鋼筋表面上的氧化膜，造成鋼筋銹蝕；多種腐蝕成分共同作用，如硫酸鹽與鎂離子在進(jìn)入混凝土內(nèi)時(shí)，會(huì)相互之間加劇腐蝕作用。由于地下室處于結(jié)構(gòu)的最底部，在沿海地區(qū)最易受到海水腐蝕物質(zhì)的侵蝕，而地下室結(jié)構(gòu)的質(zhì)量直接影響著整個(gè)高層結(jié)構(gòu)的安全，所以應(yīng)重視地下室的防海水腐蝕工程。

（二）防腐處理措施：

在鋼筋混凝土地下室防腐工程耐久性的諸多影響因素中，氯離子對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的鋼筋腐蝕性影響最大，在防腐處理工程中也屬于難點(diǎn)工程。為實(shí)現(xiàn)防止或減弱腐蝕物對(duì)結(jié)構(gòu)造成侵蝕，應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、耐久性措施、鋼筋設(shè)置、節(jié)點(diǎn)處理、裂縫控制、混凝土配合比設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量等方面綜合把握，做到安全可靠，出現(xiàn)問題后便于維修。常用的防腐處理措施有以下幾種：

1混凝土中摻加外加劑：

為實(shí)現(xiàn)混凝土的抗腐蝕的要求，可在混凝土中摻加功能性摻合料，如粉煤灰、微硅粉及磨細(xì)礦渣粉等。摻加摻合料后，可相應(yīng)地顯著提高混凝土的工程性能，如降低滲透性及提高彈性模量等，可有效降低對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破壞程度。

2提高混凝土保護(hù)層厚度：

權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，在富含氯離子的海洋環(huán)境里，混凝土表面12mm范圍內(nèi)的氯離子含量遠(yuǎn)大于其內(nèi)部的氯離子含量，而氯離子對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有著致命的破壞能力。所以為滿足鋼筋混凝土地下室的安全及質(zhì)量要求，可采用增加混凝土保護(hù)層厚度的方法，以保護(hù)鋼筋，進(jìn)而保證結(jié)構(gòu)的防腐質(zhì)量及安全。

3涂料：

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面涂抹一層功能性很強(qiáng)的涂料用于防腐蝕處理，這樣的做法越來越普遍。

（1）潮濕表面容忍性涂料：

針對(duì)沿海的鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)地下室常處于潮濕環(huán)境里的工程特點(diǎn)，需選擇能夠適應(yīng)潮濕環(huán)境的涂料?！皾窆袒钡某霈F(xiàn)解決了這一難題，它可以通過環(huán)氧涂料的改性來適應(yīng)潮濕的基面，牢固地附著在鋼筋混凝土表面上，使地下室結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性顯著提高。

（2）彈性材料：

為了適應(yīng)混凝土表面易發(fā)生形變的特點(diǎn)，要求涂抹在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面的涂料具有良好地彈性；而為了符合混凝土表面易出現(xiàn)裂縫對(duì)涂料的要求，則需要涂料具有良好的韌性。為達(dá)到以上對(duì)涂料的工程性能要求，選擇了以下的涂料組合，包括底層涂抹環(huán)氧樹脂或聚氨酯膩?zhàn)佑铆h(huán)氧樹脂中涂柔韌型聚氨酯或柔韌型環(huán)氧樹脂面涂柔韌型聚氨酯。

4施工質(zhì)量控制：

在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)配合比、坍落度及氯化物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，為防腐處理去除隱患。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第5篇

關(guān)鍵詞：水工壓力隧洞; 襯砌; 圍巖; 裂縫寬度; 限裂設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TV698.2+31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言：

襯砌為水工建筑物引水隧洞的重要組成部分，其安全性一直倍受關(guān)注。工程實(shí)踐表明，對(duì)高壓隧洞，僅需圍巖穩(wěn)定可靠，襯砌結(jié)構(gòu)一般并不具有強(qiáng)度要求，僅有限制裂縫開展寬度的要求。圍巖作為承載水壓力的主體，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用圍巖的自承能力，并加強(qiáng)對(duì)圍巖的固結(jié)灌漿。挪威準(zhǔn)則( 上抬準(zhǔn)則) 和最小地應(yīng)力準(zhǔn)則( 水力劈裂準(zhǔn)則) 已成為國際公認(rèn)的水工隧洞利用和發(fā)揮圍巖承載作用的理論基礎(chǔ)。

由于水工高壓引水隧洞的環(huán)境條件和工作機(jī)理復(fù)雜，所以至今對(duì)鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)裂縫的研究尚不完善。即使是普通鋼筋混凝土構(gòu)件，目前較為成熟的研究也僅限于構(gòu)件正截面的裂縫寬度計(jì)算 。鑒此，本文基于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫計(jì)算理論的研究現(xiàn)狀，分析了襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫計(jì)算公式，并探討了水工隧洞襯砌試驗(yàn)研究現(xiàn)狀，以此為探尋更合理的限裂設(shè)計(jì)方案提供參考。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫計(jì)算研究現(xiàn)狀

影響裂縫開展的因素很多，難以建立一個(gè)精確概括各因素的計(jì)算方法，目前通用的裂縫寬度公式大體可分為兩類: 基于裂縫開展機(jī)理推導(dǎo)理論公式，再用試驗(yàn)資料確定公式中的計(jì)算系數(shù)，稱為半理論半經(jīng)驗(yàn)公式；對(duì)大量實(shí)測資料，采用回歸分析方法分析不同參數(shù)對(duì)裂縫開展寬度的影響程度，再基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)建立由主要參數(shù)組成的經(jīng)驗(yàn)公式。大多數(shù)國家包括我國現(xiàn)行規(guī)范均采用前一類方法，而美國主要選擇后一類。

基于半經(jīng)驗(yàn)、半理論的計(jì)算公式，根據(jù)假設(shè)的裂縫開展機(jī)理不同又可分為粘結(jié)滑移理論、無粘結(jié)滑移理論和綜合理論。

1.無粘結(jié)滑移理論。建立于20 世紀(jì)60 年代，由Br oms 等人提出，認(rèn)為裂縫開裂后混凝土截面在局部范圍內(nèi)不再保持為平面，鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力并不破壞，相對(duì)滑移可忽略不計(jì)。構(gòu)件表面裂縫寬度主要由鋼筋周圍的混凝土回縮形成，其決定性因素為混凝土保護(hù)層厚度。采用此理論的有英國BS5400 等規(guī)范。

2. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。由Ger gely-Lut z 于1968年提出，通過分析6 份報(bào)告中的受彎構(gòu)件裂縫試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定各影響因素的重要性。雖發(fā)現(xiàn)很難獲得適合于所有數(shù)據(jù)的公式，但也得出受拉混凝土有效截面面積、鋼筋數(shù)量、混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋應(yīng)力等因素為影響混凝土裂縫寬度的主要因素，其中鋼筋應(yīng)力為最主要的因素。

3.粘結(jié)滑移理論。為最早的裂縫計(jì)算理論，由Saligar R 于1936 年提出 ， 后經(jīng)充實(shí)、完善逐漸成型。該理論基于軸心受拉構(gòu)件的試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為裂縫的開展是由鋼筋與混凝土間不再保持變形協(xié)調(diào)出現(xiàn)相對(duì)滑移而產(chǎn)生，故裂縫寬度為裂縫間距內(nèi)鋼筋與混凝土的變形差。我國的《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》即建立在此理論上。

4. 綜合理論。由Ferr y-Borg es 提出，后經(jīng)進(jìn)一步補(bǔ)充和發(fā)展而成。該理論為粘結(jié)滑移與無滑移理論的綜合，既考慮了混凝土保護(hù)層厚度對(duì)裂縫寬度的影響，又考慮了鋼筋與混凝土間可能出現(xiàn)的滑移， 較為合理。采用此理論的國家較多，如《歐洲混凝土結(jié)構(gòu)模式規(guī)范》、日本土木學(xué)會(huì)混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 、我國的《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等均以此理論為基礎(chǔ)。

上述四種理論和方法在一定程度上描述了裂縫的物理現(xiàn)象，但因其前提條件不同，對(duì)裂縫產(chǎn)生的機(jī)理及影響裂縫寬度的主要因素等問題認(rèn)識(shí)不同，使計(jì)算結(jié)果差異較大。近年來，按一般裂縫計(jì)算理論結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法研究裂縫公式成為國際上的趨勢。如美國的ACI318 新規(guī)范、我國的港口混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范及公路、鐵路橋涵鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范均采用了此方法。

基于襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫計(jì)算公式

水工壓力隧洞為地下結(jié)構(gòu)，受水壓力和周圍巖體結(jié)構(gòu)的影響，襯砌結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律與一般工民建結(jié)構(gòu)差異較大，因此計(jì)算方法也不同于一般混凝土結(jié)構(gòu)。裂縫寬度計(jì)算方法大致有兩類: ①根據(jù)兩裂縫間結(jié)構(gòu)應(yīng)變獲得裂縫開度；②通過計(jì)算開裂面兩端位移進(jìn)而獲得裂縫寬度。在這兩種思路下又形成了多個(gè)裂縫計(jì)算公式。

1. 山謝夫計(jì)算公式。提出襯砌開裂后裂縫寬度應(yīng)為常值, 荷載增長過程中原裂縫并不擴(kuò)張，而將在襯砌中產(chǎn)生新裂縫 。

2.Br oms 和Lut z 計(jì)算公式?；谑芾摻罨炷翗?gòu)件開裂特性的最大裂縫開度估算公式，曾應(yīng)用于我國廣蓄電站高壓引水岔管設(shè)計(jì)，將鋼筋應(yīng)力、間距及保護(hù)層厚度作為影響襯砌裂縫的因子，并通過對(duì)鋼筋應(yīng)力的求解體現(xiàn)裂縫間水壓力及圍巖對(duì)裂縫的影響。但缺乏對(duì)裂縫間距與裂縫寬度關(guān)系的體現(xiàn) 。

4. 劉秀珍計(jì)算公式。以彈性地基曲梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)提出襯砌結(jié)構(gòu)開裂后斷面內(nèi)力公式，計(jì)算結(jié)果較為精確，求解思路符合有限元法，考慮了鋼筋應(yīng)力對(duì)裂縫擴(kuò)展的影響、圍巖的徑向及切向抗力。計(jì)算中遵循了襯砌與圍巖的變形協(xié)調(diào)原則，在裂縫發(fā)生變化后因襯砌與圍巖的徑向變形的改變，圍巖的彈性抗力也隨之改變，故該公式需在圍巖不開裂情況下才適用。

5.Schleiss A J 計(jì)算公式。基于透水襯砌特點(diǎn)計(jì)算，能較直觀地反映鋼筋應(yīng)力對(duì)裂縫寬度的影響，也可反映混凝土與鋼筋間粘結(jié)滑移等因素的影響。但該公式存在不足: ①襯砌與圍巖間的切向力對(duì)裂縫的影響考慮； ②僅能假設(shè)而不能求出裂縫間距， 荷載與圍巖對(duì)裂縫寬度的影響也反映不足。

6. 潘家錚計(jì)算公式。公式較多地考慮了圍巖與水壓力兩個(gè)主要因素對(duì)襯砌裂縫的影響，如襯砌與圍巖間接觸面的摩擦力、裂縫間水壓力對(duì)裂縫的影響等。同時(shí)將襯砌混凝土視為塑性而非彈性材料，增強(qiáng)了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。但該公式忽略了鋼筋對(duì)裂縫的影響，并假定剪應(yīng)力沿接觸面為均勻分布及新裂縫需出現(xiàn)在兩裂縫之間，與實(shí)況不完全吻合。

7. 榮耀計(jì)算公式。基于彈性地基梁理論提出了襯砌結(jié)構(gòu)的控制微分方程，并根據(jù)圣維南原理求出襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫間距，進(jìn)而給出相同或不同裂縫間距下的裂縫寬度解析解。該公式適用于襯砌周圍為致密巖體的情況，但因計(jì)算中需假定圍巖的彈性范圍，圍巖與襯砌間的剪應(yīng)力也需均勻分布，這些假定均與襯砌的實(shí)況不同。同時(shí)襯砌開裂后內(nèi)水外滲現(xiàn)象對(duì)襯砌內(nèi)裂縫的影響也反映不足，故計(jì)算結(jié)果與實(shí)際仍有差距。

水工隧洞襯砌限裂試驗(yàn)研究

目前，國內(nèi)所做的有壓隧洞模型試驗(yàn)研究大部分仍集中于承載力，對(duì)裂縫研究不多，如柘溪水電站引水隧洞鋼筋混凝土襯砌仿真模型試驗(yàn)、穿黃隧道內(nèi)外襯聯(lián)合受力結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)等，驗(yàn)證襯砌結(jié)構(gòu)按計(jì)算配筋在設(shè)計(jì)荷載下的安全性及能承擔(dān)的極限荷載，加載方式多為鋼轂或氣囊。因未采用真實(shí)水壓力加載，故滲流體積力、內(nèi)水外滲后對(duì)襯砌與圍巖結(jié)構(gòu)的具體影響無法得知，裂縫寬度也與實(shí)況差異較大。而采用真實(shí)水壓力加載的多為現(xiàn)場壓水試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)水壓下隧洞施工處巖體是否發(fā)生水力劈裂和高壓滲水，試驗(yàn)量測內(nèi)容有限。

結(jié)束語：

水工高壓引水隧洞的環(huán)境條件與工作機(jī)理復(fù)雜, 影響裂縫寬度的因素也很多, 難以建立一個(gè)精確概括各種因素的計(jì)算方法。目前基于各種理論推導(dǎo)了多個(gè)裂縫寬度計(jì)算公式, 但均有不足, 不能完全滿足襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求, 因此仍需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。