土木工程结构的设计与施工策略分析

摘要：土木工程是建筑行业的重要组成部分，土木工程结构设计的合理性对于建筑的安全性有着直接的影响，同时，对于整个工程的质量也具有重要意义。在实际工程建设中，必须要保证设计的合理性以及施工的科学性，才能从根本上保证工程的质量。本文主要从土木工程结构设计以及施工两个方面进行分析，并且提出相关的应对措施，保证设计的合理性以及施工的科学性，从而有效促进建筑工程质量的提高。

       关键词：土木工程 结构设计 施工策略

　   混凝土作为在土木工程中大量使用的材料，其结构施工成为了土木工程建筑的关键。混凝土的质量决定了整个土工工程建筑的质量，所以混凝土的质量问题不容忽视。在当前的混凝土施工中存在着很多的问题，这些问题中最为重要的是混凝土的裂缝问题。在本文中，对此做一一阐述。

　　1 关于混凝土和土木工程

　　1.1 混凝土
混凝土是一种复合型材料，它是用胶凝材料将在工程建设中使用的一些收集好的材料进行胶合。混凝土的重要组成成分是砂石，将水和砂石按照一定的比例进行混合，混合后进行搅拌然后就可以成为成型的水泥质混凝土。混凝土在现代土木工程中的应用很广泛，混凝土不仅有着简单的生产工艺，原料也丰富，同时还具有价格低廉的特点，具有很强的使用耐久性和抗压性能。
1.2 关于土木工程
作为一种技术型的活动，土木工程在勘察和设计及维护的过程中，广泛应用各种的材料和设备，是集施工、勘察和设计于一体的综合性学科。随着科技的发展和社会的进步，土木工程的发展速度也在加快，种类增多、内涵更广泛，结构也更复杂。

　　2 在土木工程中混凝土会产生裂缝的原因

　　2.1 因为水泥水化热现象的产生
一般来说，在进行水化水泥的搅拌过程中，能释放出一些热量。
在土木工程中，会使用很大面积的混凝土施工，这样就会使得混凝土的结构中出现很厚的断面，这就使得混凝土结构面的表面系数变得比较小，水泥中的热量无法进行散发，在混凝土结构的内部大量集聚，从而增加了混凝土内部的温度，在混凝土外部和内部形成的温度差被无形中拉大，从而导致裂缝的出现。
2.2 混凝土自身的自缩
（1）混凝土的自缩是因为水泥因素的影响。水泥在混凝土结构中进行硬化时，需要消耗掉混凝土总水分的 20%,剩余的那些水分被内部蒸发掉。混凝土自身水分的蒸发也会产生一定的自缩值，当蒸发掉的水分大于混凝土的自缩值时，就会产生混凝土自身的收缩现象。
（2）混凝土自缩受到外加剂的影响。混凝土的流动度一般会采用用高效缩水剂进行加快的方法，高效缩水剂会对水泥的自缩值造成影响。对于高效缩水剂来说，本身的自缩值不会受到影响，可是对于混凝土的自缩值来讲，受到的影响会比较大，还有混凝土的自缩值受到膨胀剂等的影响也会比较大。
（3）矿物掺合料对混凝土自缩的影响。混凝土的生产过程中，会将一定量的硅灰掺假在水泥中，混凝土的自缩值不仅会受到硅灰的影响，同时水泥的自缩值随着硅灰量的增加也会增大。混凝土的自缩值还受到煤灰的影响，会随着煤灰量的增多而减小。这些掺合料都对生产过程中的混凝土自缩值产生了影响。
（4）外界温度的变化。外界温度的变化会对浇筑过程形成一定影响，当外界温度降低时，混凝土内部温度会与外面形成一定的温度应力。温度应力随着外部的温度变化而变化，温差越小，温度应力越小。

　　3 混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的分析

　　3.1 关于混凝土施工方案的设计原理
在混凝土的施工方案中，要对上述提到的引起混凝土裂缝的原因进行综合考虑。在混凝土的施工设计中，要组织合理的施工，对混凝土的自缩性和温度应力进行密切注意，尽量避免混凝土中出现裂缝。设计混凝土施工时，混凝土的施工质量一定要得到保证，注意对混凝土选材的控制，将 ZY 膨胀剂作为基本材料，它对混凝土起到补偿收缩的作用，对混凝土后浇带超长浇筑结构要加强其浇筑连续性。
3.2 分析混凝土施工技术
（1）混凝土的温度应力必须得到控制。从三个方面进行混凝土温度应力的控制。一是水泥的用量要减少，水泥在使用过程中会使混凝土产生温度应力。从水泥方面考虑减少温度应力，在生产混凝土的过程中，将水泥用其他的替代材料来代替，或者采用加入一定高效减水剂的方法，将搅拌效果进行提高，保证充分释放混凝土内部的热量。随着科技的发展，目前市场上的低热水泥比普通水泥的效果好，它本身热量低，能够同时将混凝土的温度进行降低。二是混凝土的浇筑温度必须得到控制。混凝土在浇筑时易受到外界环境温度的影响，混凝土的浇筑温度在浇筑过程中若发生了变化，很容易导致温度应力的出现。因此，浇筑时尽量避免在高温高热等情况下进行，特别是浇筑大面积的混凝土。如果必须进行，采用合理的降温措施。三是进行强制性降温。为了防止和避免出现混凝土裂缝现象，有时需要用到将温度进行强制性降低的办法，可以在结构中进行事先的水管铺设，在水管中灌注冷水，将混凝土内部的温度进行强制性的降低。
（2）将地基对混凝土的约束力降低。首先采用的方法是将混凝土内部的约束力降低，可以用降低混凝土内部温度应力的方法来进行。
同时，还要采用一定量的保温措施，采取的方法是对混凝土外部进行保温，将内部和外部的温度差在一定程度上进行降低，极好地控制了温度应力。其次是对外部地基约束力进行减小。在大面积的混凝土进行浇筑时，会有很厚的断面，这会使得地基产生约束力。可用设置滑动层的方法来降低混凝土厚度，达到将外部约束力减小的目的。
（3）将混凝土的抗裂性能进行提高。首先，可以将一定量的添加剂掺和进来，添加剂的掺和能够将混凝土的自缩值进行有效控制，但是在添加的过程中，要按照相关的规范和技术标准进行。其次，将增强材料添加进来，适当添加一定量的金属纤维或是有机纤维，因为这些纤维有一定的抗拉性，能够提高混凝土的抗裂性。

　　4 小结

　　在土木工程建筑中，混凝土施工占了很大比重，其质量对整个土木工程建筑有着重要的影响。在本文中简要分析了混凝土施工中出现的问题并提出了相应的解决方法。混凝土各种问题的产生，需要对混凝土施工技术进行严格把关。

　　参考文献：
[1] 李尚华 . 土木工程中混凝土施工技术要素分析 [J]. 企业科技与发展 ,2015（06）。
[2] 郭晓林 . 简析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术 [J]. 科技与企业 ,2015（07）。