研究變電站樓板裂縫的成因及預(yù)防措施

摘要：變電站現(xiàn)澆樓板常常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。情況較輕者，影響美觀；情況嚴(yán)重的，引起鋼筋銹蝕，甚至出現(xiàn)通縫、漏水，影響設(shè)備安全運行和使用功能。本文試對其成因進(jìn)行簡略分析，并提出相關(guān)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：裂縫 成因 預(yù)防

0 引言
引起混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素非常繁多和十分復(fù)雜。主要因素有：混凝土材料組成、施工管理、氣候條件、地基變形等。各主要成因及預(yù)防措施簡述如下。
1 混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素、成因及預(yù)防的措施
1.1 混凝土材料組成不當(dāng)
1.1.1 成因分析 ①水泥安定性不合格，水泥水化后，在混凝土的凝結(jié)過程中，產(chǎn)生劇烈的不均勻體積變化，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生破壞應(yīng)力，引致構(gòu)件開裂。②不同品種、不同標(biāo)號的水泥混合使用，因不同品種的水泥在水化后的初凝、終凝和收縮率均不相同，使構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫，如圖1所示。③水泥品種使用不當(dāng)。例如使用了快硬的硅酸鹽水泥配制的混凝土澆筑主變壓器基礎(chǔ)等大體積構(gòu)件，因大體積內(nèi)混凝土的水化熱的大量釋放而產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，導(dǎo)致大體積構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。又例如，使用了火山灰質(zhì)硅酸鹽或粉煤灰硅酸鹽水泥拌制的混凝土澆筑屋面板，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的干縮和收縮裂縫使屋面出現(xiàn)滲漏。④石子的含泥量超標(biāo)，使構(gòu)件的強度大大下降，并產(chǎn)生泥漿收縮裂縫。石子中含有生石灰，因生石灰的體積增大而使構(gòu)件出現(xiàn)爆裂。⑤砂子的粒徑過小和含泥量超標(biāo)。因近年來因河道禁止采砂，砂源枯竭，使市場管理失控，常發(fā)生用中砂代替粗砂，以細(xì)砂代替中砂，甚至以泥砂替代中砂的現(xiàn)象，使構(gòu)件產(chǎn)生大量的收縮裂縫，并嚴(yán)重地降低了構(gòu)件的強度和抗?jié)B性。⑥配比中的砂率和水灰比過大。某些施工單位為使泵送砼的有較大的流動性，追求過大的砂率和水灰比，同時也使水泥的用量大為增加，也導(dǎo)致構(gòu)件的凝結(jié)過程產(chǎn)生大量的收縮裂縫。⑦外摻劑質(zhì)量參差、使用不當(dāng)或超量。因使用不合格外摻劑，或外摻劑計量失誤、超量而引起的工程質(zhì)量事故的案例也時有發(fā)生。
1.1.2 預(yù)防措施 ①所有進(jìn)場的水泥均要檢查并核對出廠合格證，并按要求進(jìn)行安定性的復(fù)檢，不合格的水泥不能用于工程施工。②水泥應(yīng)按不同品種、標(biāo)號及牌號按批分別存儲在專用的倉罐或水泥為中，并建立明顯的標(biāo)識，防止不同品種、不同標(biāo)號的水泥混合使用。③要熟悉規(guī)范，正確掌握常用水泥品種的特性和適用范圍。④加強對砂、石等骨料的含泥量的監(jiān)控，骨料應(yīng)按品種、規(guī)格、分別堆放，嚴(yán)禁混入有害物質(zhì)，骨料應(yīng)堅硬、潔凈、粒徑級配均勻，含泥量要低于施工規(guī)范要求。⑤根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)種類和構(gòu)件的鋼筋疏密，正理確定混凝土的坍落度，合理確定水灰比、砂料、水泥用量，以減少構(gòu)件的收縮裂縫。⑥宜適度使用技術(shù)成熟和質(zhì)量穩(wěn)定的外滲劑，并須對外滲劑的計量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。謹(jǐn)慎試用新型的外摻劑。
1.2 施工管理不當(dāng)。
1.2.1 成因分析 近年來，隨著商品砼的廣泛推廣應(yīng)用，上述的混凝土質(zhì)量問題已得到較大的改善，但因施工管理不當(dāng)而導(dǎo)致構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生的案例也不在少數(shù)。表現(xiàn)為：①由于泵送砼的推廣，使施工速度大為提高。但因澆筑速度快，泵送砼的水泥用量大，也使構(gòu)件內(nèi)在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的水化熱。在采用泵送砼澆筑梁板時，很多施工單位只用插入式振動器對樓面梁進(jìn)行振搗，而樓板砼因坍落度過大，短時間內(nèi)未能初凝并承載平板式振動器，故并未對樓板砼進(jìn)行振搗，直接趕平刮直。因而大大降低了樓板砼的密實性、抗?jié)B性、強度和耐久性，并在凝結(jié)過程產(chǎn)生大量收縮裂縫。②澆砼工人隨意踩踏樓板的負(fù)筋，澆砼后又沒有及時將下沉的負(fù)筋提起復(fù)位，使樓板抗負(fù)彎矩能力大為削弱，故樓板在梁邊出現(xiàn)了負(fù)彎矩裂縫。情況嚴(yán)重的，一些懸臂板出現(xiàn)整體折斷。③混凝土養(yǎng)護(hù)不夠。按施工規(guī)范要求，普硅砼結(jié)構(gòu)澆筑完畢初凝后必須馬上覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7天，使水泥充分水化，以減少收縮裂縫的產(chǎn)生。而實際上，很多工程的養(yǎng)護(hù)時間并未達(dá)到此要求，加上長江以南地區(qū)的夏季戶外氣溫極高，太陽直射處的溫度常達(dá)45℃以上，構(gòu)件內(nèi)的水分迅速蒸發(fā)，使收縮裂縫不可避免地產(chǎn)生。④模板支架體系剛度不夠或體系下的基土變形超標(biāo)。個別施工單位的模板支架體系沒有按規(guī)范要求進(jìn)行計算和設(shè)計，支架下的基土承載力不夠，支架桿件下未有鋪設(shè)墊塊或澆筑墊層，體系下的基土或砂土因模板澆水而受水軟化或下陷，泵送砼集中一處堆筑并未有及時攤開而引到局部模板嚴(yán)重過載。模板體系變形較輕者，引起構(gòu)件的變形及定位偏差；重者，構(gòu)件初凝后，模板體系仍繼續(xù)變形，使構(gòu)件發(fā)生開裂；更嚴(yán)重的，模板支架體系整體坍塌。⑤拆模過早或超標(biāo)承受施工荷載。近年來，因用電缺口不斷加大，變電站施工工期相對緊張。一些施工單位為滿足工期要求，未顧混凝土強度是否達(dá)到規(guī)范的規(guī)定要求而提前拆模，混凝土強度尚未達(dá)標(biāo)使構(gòu)件過早承受自重和上部荷載，進(jìn)而使構(gòu)件產(chǎn)生變形和裂縫。一些施工單位為節(jié)省模板體系的周轉(zhuǎn)材料，將下層已拆的模板支架材料用于上一層模板體系，使下層的樓板在無支撐的情況下承受上一層樓板的模板支撐體系及澆砼荷載，這些荷載，特別是GIS室屋面板的施工荷載和模板支撐體系荷載，往往遠(yuǎn)超過下一層樓板的設(shè)計的荷載，進(jìn)而不可避免地產(chǎn)生過載的變形和裂縫，情況嚴(yán)重的發(fā)生樓板坍塌的質(zhì)量事故。
1.2.2 預(yù)防措施①必須按施工規(guī)范要求，在混凝土初凝前，用平板式振動器對樓板砼進(jìn)行充分振搗，以保證樓板砼的密實性、抗?jié)B性、強度和耐久性。②及時對踩沉的樓板負(fù)筋提起復(fù)位，保證樓板的抗負(fù)彎矩性能。加強對工人的職業(yè)道德教育，提高質(zhì)量意識。③加強構(gòu)件的澆水養(yǎng)護(hù)，普硅混凝土初凝后必須馬上覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間最短不得少于7天，應(yīng)以不少于14天為宜。在有條件的情況下，應(yīng)廣泛推廣經(jīng)濟(jì)、便捷、有效的薄膜布覆水養(yǎng)護(hù)措施。④必須嚴(yán)格按施工規(guī)范和規(guī)程要求進(jìn)行模板支架體系的有效計算和設(shè)計，加強對模板體系施工的監(jiān)控和驗收，保證模板體系有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。對承受模板荷載的基土必須進(jìn)行充分壓實或夯實，合理確定模板立桿下墊塊的大小和厚度，保證模板體系的壓應(yīng)力不大于基土的承載力。并對基土采取防水和排水措施，保證基土不因上部模板淋水而軟化或下陷。澆砼時要使樓面的砼料及時攤開，保證模板體系不發(fā)生局部集中過載。
1.3 氣候條件

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