水工钢筋混凝土结构范文精选

摘 要：在我国，多数小型水利工程的钢筋混凝土结构过早的产生老化损伤都是因为钢筋锈蚀引起的，为此在工程施工建设中提前做好钢筋防锈蚀工作至关重要。本文从钢筋锈蚀的原因出发，针对水利工程设计和施工中存在问题进行探讨，提出了有关防护意见和方法。

关键词：水利工程；钢筋混凝土；钢筋锈蚀；防护

根据近年来的统计数据得出，我国的小型水利工程大多都是钢筋混凝土结构组成的，这些结构中在十年左右就会产生老化问题，有的甚至在建成两三年内便会出现渗漏水、保护层开裂等质量隐患，远远达不到50年的预计标准。这种未老先衰的现象在目前的水利工程中比比皆是，是中小型水利工程建设的一个突出问题。究其原因，主要是钢筋混凝土结构内钢筋过早锈蚀引起的，为此在工程施工建设之初我们必须要提前做好钢筋防腐蚀工作。

1 钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀原因分析

在现代化钢筋混凝土结构的研究和探索工作中，如果出现钢筋混凝土结构的设计低于使用寿命要求的现象，其造成的影响是不可比拟的。在工程项目中，一旦钢筋提前产生锈蚀损伤，整个混凝土结构功能也随之降低，可以说钢筋的寿命决定着整个钢筋混凝土结构的质量。一般来说，混凝土的PH值高达13左右，是一种高碱性物质，在这种状态下，由于结构初始作用下的电化学作用，使得钢筋表面会形成一个高离子保护层，从而保护钢筋的质量，阻止锈蚀问题的产生。但是事情没有绝对，虽然钢筋在混凝土内部存在着许许多多的防护措施，但是其仍然有一定的锈蚀问题产生，给钢筋混凝土结构质量带来严重的影响。根据分析这种问题产生原因主要可以从以下几方面因素分析：

1.1 混凝土碳化

在混凝土硬化的过程中，当空气中的二氧化碳进入到混凝土内部的时候，混凝土内的液相氢氧化钙便会发生中和反应，从而降低混凝土结构内部的酸碱值，在这个混凝土硬化过程就被称之为碳化过程。当碳化深度到达钢筋表面的时候，钢筋表层便会发生保护膜破坏，从而导致钢筋产生锈蚀。

1.2 氯离子侵蚀

少筋混凝土结构是指配筋率低于普通钢筋混凝土结构的最小配筋率、介于素混凝土结构和钢筋混凝土结构之间的一种少量配筋的结构，简称少筋混凝土结构，也称为弱筋混凝土结构。

这类结构在水利工程设计中是难于避免的，有时，它在某些水工混凝土工程结构中处于制约设计的重要地位。从逻辑概念讲，只要允许素混凝土结构的存在，必定会有少筋混凝土结构的应用范围，因为它毕竟是素混凝土和适筋混凝土结构之间的中介产物。

凡经常或周期性地受环境水作用的水工建筑物所用的混凝土称水工混凝土，水工混凝土多数为大体积混凝土，水工混凝土对强度要求则往往不是很高。在一般水工建筑物中，如闸墩、闸底板、水电站厂房的挡水墙、尾水管、船坞闸室等，在外力作用下，一方面要满足抗滑、抗倾覆的稳定性要求，结构应有足够的自重；另一方面，还应满足强度、抗渗、抗冻等要求，不允许出现裂缝，因此结构的尺寸比较大。若按钢筋混凝土结构设计，常需配置较多的钢筋而造成浪费，若按素混凝土结构设计，则又因计算所需截面较大，需使用大量的混凝土。

对于这类结构，如在混凝土中配置少量钢筋，在满足稳定性的要求下，考虑此少量钢筋对结构强度安全方面所起的作用，就能减少混凝土用量，从而达到经济和安全的要求。因此，在大体积的水工建筑物中，采用少筋混凝土结构，有其特殊意义。

关于少筋混凝土结构的设计思想和原则，我国《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)作了明确的规定。

二、规范对少筋混凝土结构的设计规定

对少筋混凝土结构的设计规定体现在最小配筋率规定上，这里将《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)（下文简称规范）有关最小配筋率的规定，摘录并阐述如下：

1．一般构件的纵向钢筋最小配筋率

摘要：钢筋混凝土水池在给水排水和环境保护工程中是一种应用极为广泛的构筑物，如清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝气池、沉淀池、反应池及消防水池等等。该文对水池结构设计和施工中的一些关键技术措施及方法进行了介绍，探讨保证水池结构设计技术经济合理及施工安全有效进行的方法。

关键词：钢筋混凝土；水池设计；水池施工

中图分类号： TU37文献标识码： A

一、钢筋混凝土水池的结构设计

(一)各专业间的配合

任何一项设计作品都是各专业的集体结晶，在水池设计的过程中更是如此。结构专业与工艺设备专业，结构设计与施工的衔接与配合显得尤为重要。结构专业应明确本专业的设计角色，应密切配合工艺主导专业。设计人员应充分熟悉工艺设备专业的工艺流程图和工艺设计意图，做到有的放矢，在满足工艺要求的前提下确定合理的结构方案。例如水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋要求是否会满足工艺尺寸要求，设置的梁或柱是否会妨碍工艺的管路通过，在接近施工缝位置处是否有预留洞口、预埋管道、预埋件、悬挑梁板等等。

(二)结构设计应符合规定

钢筋混凝土水池结构构件不管是什么形式、类别的，计算时都应按照承载能力。根据荷载、工程地质和水文地质等条件确定结构的稳定性是否需要验算。荷载作用下，如果构件截面的受力状态处于轴心受拉或小偏心受拉时，就要进行抗裂度验算；如果构建受弯或大偏心受拉，就要验算它的受裂宽度。

摘要：本文主要介绍“水工钢筋混凝土结构”课程的主要内容，通过在理论教学过程中采用现实生活生动对比法，将多媒体技术同传统教学有机结合起来，并在教育教学过程中加强工程安全意识和标准规范的融入，增强对学生综合能力的培养，努力使课程教学内容适应市场对“卓越工程师”的需求。

关键词：水工钢筋混凝土结构学;课程教学;教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）20-0112-02

“水工钢筋混凝土结构学”是华北水利水电大学水利类专业必修的专业基础课，是一门实践性很强，与现行规范、规程等有关的专业基础课。通过本课程的学习，让学生了解本学科的发展方向和研究进展，掌握水工钢筋混凝土结构构件设计的基本理论、设计方法和构造知识，并能正确理解、规范使用，从而培养学生从事结构设计的基本技术技能，为以后学习有关专业课程和从事水工钢筋混凝土结构设计工作打下坚实的基础。考虑专业方向不同，该课程有48学时和64学时两种授课计划，主要讲授：混凝土结构材料的性能，设计原则，受力构件（受弯、受压、受拉、受扭）的破坏特征及设计方法，钢筋混凝土构件的抗裂、裂缝宽度和构件挠度验算，钢筋混凝土肋形结构及刚架结构设计，预应力混凝土基本概念（48学时的不讲）等[1]。

2010年6月，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”;2013年6月，我国成为《华盛顿协议》的预备成员，工程教育（专业）认证进入了实质性的实施阶段;近年来，相关专业注册工程师执业资格制度逐渐完善。这些制度的制定和实施更好地满足经济社会发展对高素质创新性人才的需要，作为实践性极强的《水工钢筋混凝土结构学》课程，如何适应市场对工程师的需求，构建合理的教学模式，是教学工作者需要深思的问题。根据多年的课堂理论教学和工程实践，作者对该课程的教学模式提出了几点建议。

一、课程内容总介绍

混凝土结构课程具有内容多、涉及面广、经验强、公式多、符号多、构造规定多、实践性强的特点。既有理论推导，又有试验研究，同时还与规范、工程实际联系密切，因此教学难度较大，对于没有实际工程经验的学生来说，理解和掌握该课程的难度较大[2]。为了使学生理解和掌握结构系统概念，了解本课程的主要层次关系，从全局把握学习重点，理清学习思路，本文把该课程的内容比作竞技运动会，荷载效应和结构抗力就是参赛团队间的PK，具体对比如表1所示。通过这种对比方式，同学们都能从整体上了解该课程的主要内容。

二、现实生活生动对比法

摘要：水运工程中的钢筋混凝土结构具有大而厚的特点，部分结构设计人员只重视构件的结构计算，而忽视其构造设计，对水工钢筋混凝土结构设计规范中规定的相关构造要求理解不透，以至于最终混凝土结构尺寸不合理或者施工图配筋不合理等，造成工程量增加，造价提高，甚至可能为工程安全埋下隐患。本文主要对水运工程设计进行简单介绍，进而对水工钢筋混凝土设计进行阐述，最后对其中所出现的常见问题做出分析。

关键词：水运工程；混凝土结构；构造设计

中图分类号： TV331 文献标识码： A

一、水工设计的内容

工程设计是指在工程开始施工之前，设计者根据设计任务书，为具体实现拟建项目的技术、经济要求，拟定建筑、安装及设备制造等所需的规划、图纸、数据等技术文件的工作。由于设计方案及其所采用的材料、结构形式决定了施工方案，因此，工程设计的内容对工程造价的影响显著，成为控制项目工程造价的主要因素。

水运工程设计的内容主要包括：根据项目建设需求，论证项目建设必要性，同时结合项目建设的社会环境条件和自然环境条件，拟定项目建设技术方案，并进行项目建设的工程投资估算与经济效益分析，分别从不同的角度论述项目实施的技术可行性与经济合理性。

水运工程设计的过程是在外部环境各种前提条件约束下为达到预期目的――实现船舶顺利通航、安全靠泊作业――而在多种方案中间进行选择的过程，方案比选包括总平面布置方案、装卸工艺方案以及水工建筑物结构方案等。在进行水运工程设计时，外部环境的约束分为强制性约束和非强制性约束。强制性约束主要包括国家法律、法规及地方各级政府的规定、要求，规范中的强制性条款，工程设计范围，建筑物的具体使用功能要求等；而非强制性约束主要指陆域范围和水工建筑物及港池航道的平面布置形态、设计红线范围内建筑物具置和所采用的结构形式等。一般情况下，施工条件属于非强制性约束，但在某些特定的情况下，作为强制性约束。

二、水工钢筋混凝土结构设计

摘要：钢筋混凝土结构自防水是利用密实性好、抗渗性能高的防水混凝土，作为结构的承重体系，结构本身既承重又防水所以得到广泛运用，本文浅谈钢筋混凝土结构自防水施工的技术。

关键词：钢筋混凝土结构；自防水；施工技术

Abstract: the reinforced concrete structure is to use the waterproofing density of anti-permeability, high waterproof concrete, for the structure of bearing system, structure itself is bearing and waterproof so widely used, this paper discuss the reinforced concrete structure in waterproof construction technology.

Keywords: reinforced concrete structure; Since the waterproof; Construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、防水混凝土施工前的准备

①做好基坑的排水。基坑要清理干净，不得有泥浆、杂物等，严防地下水或地面水流人基坑造成积水，影响混凝土的强度和抗渗性。

②模板应表面平整、支撑牢固、拼缝严密不漏浆。固定模板时，严禁用铁丝穿过防水混凝土结构，以防在混凝土内部形成渗水通道。如必须用对拉螺栓来固定模板，则应在预埋套管或螺栓上至少加焊(必须满焊)一个直径为80～100mm的止水环。若止水环是满焊在预埋套管上的，则拆模后，拔出螺栓，用膨胀水泥砂浆封堵套管；若止水环是满焊在螺栓上的，则拆模后，将露出防水混凝土的螺栓两端多余部分割去。

【摘 要】对于钢筋混凝土的施工，在水利工程中对其指标的要求就更为严格，不仅仅只在承载力方面，更要求在防渗及抗裂方面有较好的性能体现。常见水利工程中钢筋混凝土大多都因较大的水荷载及较大温度变化等各种不良的环境条件，久而久之使工程的质量难以得到保障，尤其像很多常见的水利大坝也都正处于一个恶性循环的病态运营过程，加速的腐蚀与老化，更需要对其进行一系列的检修与维护，从而在施工建成后仍要浪费很多的建设资金来来填作大量的维修费用。但产生这种情况，在前期的设计与施工中都是要进行详细考虑的，本文就作者自身多年的时间经验对实例工程中钢筋混凝土各项施工进行了较为全面的阐释，以及对施工裂缝的具体防护措施等进行了简要的阐述，以供广大读者参考借鉴。

【关键词】水利施工；钢筋；混凝土

中图分类号：TU375文献标识码： A 文章编号：

一、水利工程中钢筋混凝土结构施工要点

1、钢砼结构中有关钢筋的检测与施工

在建设施工场地中的各项检测中可以说对于钢筋及混凝土的检测是特别重要的，因为该建筑材料在建设工程中所起的作用是尤为重要的，是主要的承重结构，所以在对其进行检测的过程中要严格落实。

一般在钢筋的进场之前，都要进行严格的产品出产许可证检查，以及各项检测试验的相关报告及报表，以证明其各项试验检测值是符合国家技术规范所要求的各项技术指标值。如若出现手续不齐全的或试验检测中标准等不符合要求的要及时的处理，可以降级使用的要降级使用，不能进行使用的要及时运离施工现场。

对于经检合格的钢筋等材料要进行良好的分类及堆放，以免出现后期因使用而出现乱翻乱找的现象，不能及时供应的同时，也不利于对钢筋进行准确的用量及剩余量的登记与添置，所以对各项已进场的材料进行合理分类及堆放很有必要的，且由于各种钢材易腐蚀性要进行必要的防腐蚀措施，对于仓库则要做好相应的排水设施，以防出现因天气降水等原因引起的雨水堆积给仓库内钢材带来腐蚀。钢筋堆放不能直接与地面进行接触，一般是在最底端垫上枕木，且距离地面的高度要保证在20cm以上，也可以采用专有的钢筋堆放架进行钢筋的堆放，堆放一般常由较多的钢筋支架焊接而成，且立柱的长度一般为1.5m，而间距一般为3m为宜，使用堆放架的优点则是可以迅速的辨别出不同等级、牌号和规格等，以方便存放与取用。

摘要：水池是石油化工行业当中应用最为广泛的构筑物，而且绝大部分都采用的是钢筋混凝土材料。因此本文对石油化工钢筋混凝土水池结构设计进行探析。

关键词：石油化工；结构设计；钢筋混凝土水池

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、钢筋混凝土水池的结构特点

钢筋混凝土是一种混合型材料，它的配料与搅拌都直接关系到整个构筑物的质量。钢筋混凝土的施工工艺主要是在浇筑混凝土之前首先需要用钢筋支模，然后再将模板覆盖在钢筋骨架外部，最后进行混凝土浇筑，在达到养护期标准强度后拆模。由于钢筋混凝土具有施工简单、结构稳固、耐久性强以及造价低廉等优势，因此成为建筑施工中常用的材料。在石油化工行业中，钢筋混凝土水池的应用非常广泛，而且绝大多数都是用来处理有毒甚至是剧毒的介质，因此对水池的耐久性以及抗渗性有着非常严格的要求。通常情况下，石油化工水池是采用现浇钢筋混凝土的施工方式。按照埋置位置的不同，可以将水池分为全埋式、地下式、半地下式、地面式以及架空式五种。石油化工钢筋混凝土水池结构形式以及特点如下表1所示：

二、钢筋混凝土水池的结构设计

钢筋混凝土水池具有耐腐蚀、抗渗透、抗碳化等性能，但是如果在设计上不加注意，或者混凝土结构达不到标准要求时，就会使水池在使用过程中出现不同程度的问题，从而严重影响水池的使用寿命，因此需要设计人员深入研究设计出合理的钢筋混凝土水池结构。以下就对钢筋混凝土水池结构设计进行具体分析：

（一）钢筋混凝土水池的荷载设计

摘要：矩形钢筋混凝土水池在生活之中是一种常见的构筑物，在工民建工程之中经常都会有所涉及。本文笔者依据多年的施工经验探讨了钢筋混凝土矩形水池结构设计的相关问题以及施工之中的重点问题。

关键词：钢筋混凝土；矩形水池；结构设计；施工要点

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

矩形钢筋混凝土水池作为一种常用的构筑物类型，被广泛应用到工业与民用建筑中的污水处理、给水装置、消防、循环水场及事故缓冲等工程中。在矩形钢筋混凝土水池设计过程中，不仅要满足给排水专业的工艺要求，而且要兼顾安全、适用和经济的原则。在设计过程中把握每个设计细节这是满足全部设计要求的要点。按照相关设计规定，针对矩形钢筋混凝土水池的设计过程，以及实际经验，探讨矩形钢筋混凝土水池设计的要点。

1、荷载取值

1.1、池内水压力

池内水压力是水池类构筑物的重要荷载。在设计之中，应该依照满水高度来计算水压。这是因为：一方面在使用的过程之中因为值班人员疏忽或者存在液位计等部件功能的缺位而导致满池，另一个方面，工艺之上则有可能因为技术改造而高出之前设计水位。池内水压荷载的取值大小对挡水墙式浅池的下端弯矩的影响比较大。

摘要混凝土的碳化是引起钢筋锈蚀、影响混凝土耐久性的重要原因之一。阐述了混凝土碳化原因及碳化处理方法,并结合工程质量实例提出了防止混凝土碳化或放慢碳化速度所采取的一些措施。

关键词碳化;钢筋混凝土;结构耐久性;影响因素;治理

混凝土耐久性问题是公认的难题。水闸建成运行后,如何加强混凝土构筑物的保养、维修,提高其耐久性,是水利工程管理单位值得深入研究的问题[1]。由于钢筋混凝土构筑物长期暴露在自然环境中,空气中的co2在适当的温度、湿度下浸入到硬化的水泥浆细孔中,与混凝土中ca(oh)2 反应形成caco3,使混凝土碱度降低。这种co2从混凝土表面浸入到混凝土内部的过程称为碳化。碳化使混凝土碱度降低,减弱对钢筋的保护作用,使钢筋容易锈蚀,锈蚀形成的铁锈体积膨胀(为原来的2~8倍),对混凝土保护层施加膨胀力。又由于碳化层产生的碳化收缩,对其内部形成压力,而表面碳化层产生拉力,也能够使结构表面产生微小裂纹。这种收缩裂纹成为空气和水的通道,加快了混凝土的碳化,当钢筋暴露在大气中时,锈蚀过程将加快,最后导致截面减小,严重降低结构强度,影混凝土建筑物的寿命[2]。

1混凝土碳化的主要影响因素

1.1混凝土含水量及周围介质的相对湿度

混凝土碳化过程与混凝土含水量及周围介质的相对湿度有关[3]。这是因为co2与ca(oh)2反应所释放的水必定要向外扩散,以保持混凝土内部大气之间的湿度平衡。如果外界湿度大或介质相对湿度接近100% 时,混凝土中的水向外扩散的速度大幅度降低或停止,混凝土中的微孔隙被水充满,则co2向内部扩散的过程实际上终止,碳化也就很难进行。当空气湿度为50%~70%时,混凝土的孔隙尚未被水充满,co2可以向混凝土内扩散,而混凝土孔隙的湿度不仅为ca(oh)2向外扩散提供了必备条件,并且使化学反应进行较快。

1.2环境温度

混凝土碳化速度与温度有关[4]。当温度较低时,水变成冰,化学反应无法进行,碳化实际上停止,随温度的升高,碳酸的扩散易于进行,ca(oh)2及co2的扩散速度和化学反应速度均加大,从而使混凝土的碳化过程加快。