淺析變電站樓板裂縫的成因及預(yù)防措施

1、<p>　　淺析變電站樓板裂縫的成因及預(yù)防措施</p><p>　　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。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：裂縫 成因 預(yù)防 </p><p><b>　　0 引言 <

2、;/b></p><p>　　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。 </p><p>　　1 混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素、成因及預(yù)防的措施 </p><p>　　1.1 混凝土材料組成不當(dāng) </p><p>　　1.1.1 成因分析 ①水

3、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

4、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(qiáng)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(qiáng)度和抗?jié)B性。⑥配比中的砂率和水灰比過大。某些施工單

5、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</p><p>　　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(qiáng)

6、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。 </p><p>　　1.2 施工管理不當(dāng)。 </p>

7、<p>　　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)

8、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(qiáng)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

9、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</p><p>　　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(qiáng)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(qiáng)對工人的職業(yè)道德教育，提高質(zhì)量意識。③加強(qiáng)構(gòu)件的澆

10、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(qiáng)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(qiáng)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

11、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。 </p><p><b>　　1.3 氣候條件 </b></p><p>　　1.3.1 成因分析①溫差過大。長江以南地區(qū)氣候為亞熱帶氣候，夏季的屋面溫度達(dá)40℃，若采黑色防水層的屋面，太陽照射的屋面溫度達(dá)45℃以上。而該地區(qū)雨量充沛，暴風(fēng)驟雨頻繁，雨后的屋面表面

12、溫度迅速驟降至20～25℃，睛雨間的溫差達(dá)25℃以上。屋面的結(jié)構(gòu)在快速降溫下產(chǎn)生的冷縮變形應(yīng)力大于梁板的抗拉強(qiáng)度，則產(chǎn)生了拉裂縫。此類裂縫多發(fā)生在縱向長度較長的屋面連續(xù)梁及板上，如圖2中的裂縫a。梁裂縫大部分在梁的上半部分，個別嚴(yán)重的裂縫將裂至梁底，而板的裂縫則常常裂至板底需形成通縫，進(jìn)而發(fā)生屋面滲水而影響使用功能。②室內(nèi)濕度過低。由于變電站的房間門窗長期緊閉，其中相對濕度在70～80％之間，甚至更低。而房間的混凝土往往處于收縮狀態(tài)，這

13、種收縮狀態(tài)自其澆筑完成后可持續(xù)2年左右的時間。在正常的濕度環(huán)境中，混凝土收縮所產(chǎn)生的裂縫是十分微小的，而且這些裂縫隨濕度變化處于產(chǎn)生、愈合的反復(fù)過程，因而裂縫不會進(jìn)一步擴(kuò)展。但當(dāng)混凝土所處環(huán)境的相對濕度低于80％時，混凝土內(nèi)部的自由水(非化學(xué)結(jié)合水)蒸發(fā)加速，從而加劇混凝土的收縮。若這一過程持續(xù)時間過長，進(jìn)而形成通縫。這種裂縫多發(fā)生在室內(nèi)樓板的板角處，如圖2中的裂縫b，而</p><p>　　1.3.2 預(yù)防措施

14、①屋面板采用帶反光鋁箔或淺色的防水層，以減少深色吸熱效應(yīng)而降低屋面溫度，進(jìn)而減少冷熱溫差。②設(shè)置伸縮縫或后澆帶，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》要求，框架結(jié)構(gòu)設(shè)置伸縮縫和后澆帶的間距應(yīng)控制在35～55m為宜。③屋面梁，特別是連續(xù)梁，負(fù)彎矩筋必須通長設(shè)置，截面最小配筋率宜提高至1％～1.5％，且鋼筋截面積不宜少于800mm2(上下各不少于2Φ16)。連續(xù)梁間距應(yīng)不大于2.5m為宜。④屋面板，板跨不宜過大，以不大于2.5m為宜，屋面板厚度不宜少于1

15、20mm，屋面板負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)通長設(shè)置，底筋、負(fù)筋的間距不宜大于@150，底筋直徑不宜小于Φ6，負(fù)筋直么不宜小于Φ8。⑤為防止室內(nèi)樓板因濕度過低而引起干縮裂縫，應(yīng)經(jīng)常開窗，或在外墻設(shè)置百頁窗或抽風(fēng)機(jī)等設(shè)備，以改善室內(nèi)外空氣流通，保證室內(nèi)有不低于85％的正常濕度。條件許可的，可定期灑水以增加室內(nèi)濕度，則室內(nèi)樓板的防裂效果更好。⑥在各樓板的陽角中增設(shè)抗收縮的構(gòu)造鋼筋，宜采用雙層、雙向Φ8@100～150的鋼筋(L~2000mm)。⑦按前述要求

16、，加強(qiáng)混凝土材料的控制和完善混凝土的施工管理。 </p><p><b>　　1.4 地基變形 </b></p><p>　　1.4.1 成因分析 地基發(fā)生較大的變形及不均勻沉降，也是引起樓板開裂重要因素。地基發(fā)生變形和不均勻沉降的原因是繁多和復(fù)雜的，本文只討論在工程實踐中常常比較容易被忽視的兩種因素。①天然地基持力層被擾動、浸泡，使持力層的基土軟化而喪失承載力。或基

17、坑超挖后回填松散材料，使該填充層的壓縮性大為增加，增大了建筑物的地基變形和不均勻沉降。②該地區(qū)較多地方的地貌為沖積地帶，地下的淤泥層較厚，有的地方甚至為新填區(qū)。這些地方地下水位高，新泥仍未完成固結(jié)，并仍在繼續(xù)發(fā)生沉降。若在這些地方進(jìn)行工程建設(shè)，在進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計時，仍在下沉和固結(jié)的新填土和淤泥層對樁側(cè)的負(fù)摩阻力影響往往經(jīng)常被忽視，高估了樁基礎(chǔ)的承載力，引起建筑物發(fā)生較大的沉降和不均勻的沉降，使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。 </p>&

18、lt;p>　　1.4.2 預(yù)防措施①嚴(yán)格按施工規(guī)范要求進(jìn)行基坑和基礎(chǔ)施工，基坑開挖并驗槽合格后，應(yīng)立即對基坑進(jìn)行封閉，防止水浸和暴露，并及時進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工。若基坑發(fā)生超挖，嚴(yán)禁填充余泥、浮土、垃圾等松散材料，必須澆筑強(qiáng)度等級不低于c15的素砼或毛石混凝土至基礎(chǔ)底的設(shè)計標(biāo)高。②在淤泥層或新填土較厚的地方采用樁基礎(chǔ)，須視淤泥層和新填土層的固結(jié)程度等具體因素，確定是否需要考慮上部土層的固結(jié)對樁側(cè)的負(fù)摩阻力影響，合理計算樁基礎(chǔ)的承載力。

19、 </p><p><b>　　3 結(jié)束語 </b></p><p>　　引起混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素非常復(fù)雜，在工程實踐中采取了上述措施后，可在一定程度上減少裂縫的發(fā)生，但仍不能完全杜絕裂縫的發(fā)生。故對混凝土的裂縫成因和預(yù)防仍需繼續(xù)不斷地摸索和研究。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>