电力工程混凝土结构裂缝的分析与治理

1、电力程混凝土结构裂缝的分析与治理电力工程涉及的建筑结构类型相对复杂。除各种建筑物多为钢筋混凝土结构外，还有各类动力设备根底、薄 壳结构如双曲线冷却水塔、高耸建筑烟囱和预制混凝土排架结构配电装置、钢筋混凝土结构的水 池、循环水管以及其他的水工建筑。混凝土结构裂缝是较普遍的质量缺陷。1 混凝土结构常见裂缝现象据近年的观察，电力工程中的混凝土结构裂缝时有发生，裂缝的部位常出现在： a薄壁混凝土结构电厂的主厂房，110kV, 220kV, 500kV变电站主控楼的楼板角部裂缝现象均较普遍。在对某地区110kV室内变电站的检查中，发现同一时期的 5座变电站中有 3座存在较广泛的楼板裂缝。除角部裂缝外，局

2、部板跨垂 直与长边的中部或 13跨距处出现贯穿性裂缝。省内同一典型设计的高电压等级的几个变电站主控楼二层楼 板也在相同转角处发生贯穿性裂缝。b矩形蓄水池侧壁在某大型电厂 以下称 A 电厂 的大型蓄水池施工中，各侧壁均曾出现贯穿性的竖向裂缝，蓄水后出现渗漏。c大直径的现浇混凝土管、沟A 电厂的现浇混凝土循环水管截面为内圆外方在施工拆模后即陆续发现上半局部环向裂缝，局部裂缝 已贯穿。d 缝隙煤槽某电厂缝隙煤槽混凝土长墙在拆模后 15d 左右即发现局部板块出现竖向裂缝，其中局部为贯穿性。e截面较小的构件如某变电站外挑长廊的中跨檐口梁中底部也有裂缝，未贯穿。f体积较大的根底如某变电站根底拆模后发现一侧

3、局部出现水平裂缝，同时周围混凝土外表有较多的麻面，其中薄壁结构 的裂缝中存在较多贯穿性裂缝，大体积根底裂缝多数为外表裂缝。2 裂缝产生的原因裂缝在理论上的定义为固体材料中的某种不连续现象。因为混凝土是由骨料、水泥石、气体、水分等组 成的非匀质材料，在温度、湿度变化的条件下，混凝土逐渐硬化，同时产生体积变形。在其变形中，骨料与 水泥石的变形是不同的。水泥石的收缩很大，骨料的收缩很小；水泥石的热膨胀系数很大，骨料相对较小。 因此，在混凝土的非匀质体中，骨料与水泥石的变形不是自由的，而是相互约束而产生相互约束应力，从而 产生微裂。从以上理论分析可知，混凝土内部的微裂几乎是绝对存在的。反映到混凝土结构

4、裂缝的出现，就 是由于某些因素使这种内部的微裂增加、扩展的结果。而其影响因素也不外乎应力因素，即包括外荷载的直 接应力和由变形引起的应力。外荷载的直接应力除按常规计算的主要应力外，还应包括结构实际工作状态与 常规计算模型出入时应力的差异 结构次应力 。在工程实践中，因承载能力缺乏引起的裂缝并不广泛，在此 不管述这种情况。因次应力引起的混凝土结构裂缝出现较多，由变形引起的内应力造成裂缝的现象那么更加普 遍，约占引起裂缝原因的 80 。这些变形应力包括混凝土结构由于收缩、膨胀、温度差、不均匀沉降等引起 的应力，其中既有设计考虑不当或不周的原因，也有施工方法或材料使用不当引起的。3 裂缝的控制根据以

5、上分析，裂缝的控制一是要控制混凝土的微裂，二是要控制微裂的继续开展。主要可从以下方面 着手：a控制水泥石的收缩、变形和减少内部微裂。针对性地选择适当的施工方法和材料，包括合理选择水泥 的品种，严格控制骨料的含泥量，在满足施工参数的条件下选择合理的混凝土配合比，适当使用外加剂和掺 和料如添加减水剂、膨胀剂和掺粉煤灰等 ，尽量降低收缩变形和拌和物硬化过程的温度变化。施工中不得 随意在拌和物中加水，保证混凝土的密实。在施工过程中，严格控制钢筋的布置和混凝土的振捣。大体积混 凝土在施工前应根据混凝土的初凝时间、收缩系数、温度系数等进行施工方案设计，采取相应施工措施，并 在施工中严格执行，防止施工冷缝和

6、收缩、温度裂缝。b提高构件的抗裂能力。在设计中合理考虑外荷载包括次荷载应力作用下结构抗裂配筋，对平面尺 寸较大的薄壁 板 、大体积混凝土结构等均适当考虑收缩和温度变形，除按计算进行结构配筋外，尚需细致 地考虑构造措施。现阶段由于商品混凝土生产和泵送技术的广泛运用，混凝土施工性能的坍落度的要求与以 往不同，造成混凝土的收缩较现场拌和、人工运输浇捣的施工方法要大很多，而混凝土的生产质量指标仍以 试件的抗压强度为主要指标，不能全面反映混凝土的综合性能，这些问题对设计提出了更多的要求，必须予 以考虑。如省内几个高电压变电站主控楼在不同施工地点、不同施工条件的情况下，在相同部位出现贯穿性 裂缝，就不能不认为