电力基建项目混凝土裂缝的成因及控制措施

电力基建项目混凝土裂缝的成因及控制措施

应志军

国网浙江省电力公司嵊泗县供电公司

【摘要】混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当温度、湿度发生变化，地基产生不均匀沉降时，极容易产生裂缝。本文笔者从电力基建项目混凝土的裂缝成因进行分析，并给出防止混凝土出现裂缝的控制措施，最后，通过实例说明针对不同混凝土的使用情况，采取适当控制措施防止混凝土出现裂缝是必要的。

【关键词】电力基建项目；混凝土裂缝；裂缝控制

随着我国建筑业的不断发展，框架高层电力基建项目数量日益增加，人们对居住环境的使用功能及质量安全的要求也越来越高。现阶段，我国电力基建项目的使用年限普遍较长，加上电力基建项目有些存在施工质量低、混凝土强度低及设计不合理等现象，电力基建项目难免会出现开裂的现象，从而导致混凝土裂缝的产生。倘若技术人员不进行有效的加固处理，不仅会影响到电力基建项目功能的发挥及周边建筑物的安全，而且也会给人们日常生活带来诸多的不便。因此，工程管理人员应分析好电力基建项目混凝土裂缝产生的原因，采取必要的质量控制措施，以确保电力基建项目工程的安全。

一、电力基建项目混凝土裂缝产生的原因

电力基建项目混凝土裂缝是一个比较普遍的现象，也是不可避免的。它是材料的一种特性，但我们可以从裂缝形成的原因，采取有效措施，对混凝土裂缝进行预防。因此，正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径，以下主要从项目设计因素、建筑材料因素、施工因素等方面进行分析。

1项目设计因素

（1）设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，所产生的构件裂缝。

（2）设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。

（3）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。

（4）设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

（5）设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

（6）各种结构缝设置不当等因素容易导致混凝土开裂。

2建筑材料因素

（1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。

（2）骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收缩量增大。

（3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

（4）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

（5）水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

3施工因素

（1）混凝土质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此，混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。

（2）水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。

（3）模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

（4）混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

（5）避免在极端天气条件下施工，可以减少混凝土结构的开裂情况。

二、电力基建项目混凝土裂缝的控制措施

1项目设计过程中的控制措施

（1）增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3～0.5%之间。

（2）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

（3）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

（4）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20～30m，保留时间一般不小于60d。

2施工过程中的措施

1）严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少（1～1.5%以下）。2）细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。3）浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。4）根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。5）加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。6）混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。7）采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。8）根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。9）对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%～50%。

三、实例分析

1工程简介

某电力基建项目为由2栋18层底框结构楼房组成，底部框架两层(第一层现已随室外地坪垫高而回填)，上部六层砌体，建筑面积为8150m2，该楼底部框架采用现浇混凝土浇筑，上部承重砌体采用小型砌块和混合砂浆砌筑，楼板为混凝土现浇板。

2本工程开裂原因分析

1)施工质量差，混凝土强度太低，部分构件配筋和截面尺寸少于设计要求，不能满足承载力要求，即便无沉降产生，在荷载作用下，框支梁也可能会出现裂缝。

2)该场地地质情况复杂，桩处理方式不妥，桩身没有全断面嵌入完整岩石中，从而导致该桩出现明显附加沉降。桩端持力层范围内可能存在某种不良地质现象(软弱夹层、断裂破碎带、洞穴分布或溶沟溶槽发育等)，桩身没有全断面嵌入完整岩石中，同时桩体自身很可能存在施工质量问题，出现了明显附加沉降。

3)从本工程采用的嵌岩灌注桩基础形式推断，相邻办公楼基础施工不会造成本工程的桩基产生明显附加沉降，但在桩端岩层持力层范围内存在某种不良地质现象(软弱夹层、断裂破碎带、洞穴分布或溶沟溶槽发育等)的情况下，降水对地基可能造成扰动，诱发沉降。

3工程抗裂施工措施

3.1基础地基加固

为减少基础沉降，提高地基承载力，地基加固处理采用换填法，即采用砂垫层的方法。以保证结构沉降为柔性均匀沉降。

3.2优化混凝土配合比

为防止混凝土自身渗漏，采用抗渗混凝土，抗渗等级S6。由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝，为提高混凝土的抗裂性能，在抗渗混凝土内掺入适量的HEA高效防水剂和设置垂直伸缩缝间距，沉淀池伸缩缝间距约为45m。

4地下室外墙混凝土的养护

地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。

四、总结

建筑物的结构或构件尤其是电力基建项目常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，是不可避免的，但裂缝的出现是可以控制的。对于裂缝控制来说，加强钢筋混凝土出现裂缝原因的分析是非常重要的，设计、施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。要分析裂缝出现的原因，对裂缝采取措施加以正确的处理，能够避免钢筋混凝土裂缝的产生或者使裂缝尽可能控制在允许范围之内，从而保证建筑物的长期正常使用。

参考文献

[1]潘湘鄂.关于建筑施工裂缝成因及预防措施分析[J].科技创新与应用.2014(15)

[2]余则林.钢筋混凝土楼板裂缝的修补方法[J].福建建设科技.2013(01)