关于锅炉基础系梁裂缝的分析及预防

1、关于锅炉基础系梁裂缝的分析及预防山东电力建设第二工程公司韩长利摘要：本文分析了锅炉基础系梁裂缝出现机理，提出了处理方案，制定了预防措施，对今后同类型工程施工有良好的借鉴意义。关键词：基础系梁裂缝分析及预防一、工程情况某发电厂2×330MW机组工程锅炉基础设计为独立钢筋混凝土台阶型基础，基础间有系梁连接，锅炉基础施工为一次性完成，即基础与系梁同时浇灌混凝土。#1锅炉基础J1-J2-J3、J4-J6基础及联系基础间的梁L2、L3于10月24日经过监理公司验收开始浇筑混凝土，于10月25日浇筑完毕。混凝土浇筑完毕后及进行了混凝土养护，养护期14天。11月19日开始拆除系梁底模。11月24日

2、对混凝土进行外观检查时发现基础J1-J2-J3间四根L2系梁（截面250x800mm，长度8600mm）、基础J4-J6间两根L3系梁（截面250x800mm，长度4300mm）有裂缝发生。二、裂缝产生的原因分析每根L系梁有条裂缝、每根L系梁有6条裂缝发生，经检测最大裂缝宽度为0.2mm，深度为5-10mm左右，且裂缝均为竖向，宽度一致，基本平行，属深进裂缝。L比L多两条(即短梁发生的裂缝多)。裂缝具体位置见如下示意图：裂缝发生的原因分析：秋季施工，气温14-20变化不大；草帘覆盖养护14天，模板底部支撑牢固，模板起拱符合要求。按照拆模条件，梁的混凝土强度已达到设计强度的80%以上，而且梁的跨

3、度不大，其配筋满足因自重产生弯矩而造成的裂缝。梁侧面裂缝为上下均匀开裂，可排除因设计、模板体系变化造成裂缝的因素。#1、#2锅炉基础施工为两个单位施工，模板施工方式不同，混凝土由不同厂家供应，但系梁产生的部位、型式、条数相同。说明裂缝的出现与模板施工、混凝土种类没有直接关系。从系梁产生裂缝均为竖向、宽度一致、基本平行分析：系梁是在受到拉应力的作用下产生的；且系梁越短（弹性小，补偿性小）裂缝就多，反之系梁越长（弹性大，补偿性大）裂缝就少。由锅炉基础设计的结构来看，所有系梁两端均嵌固在基础内。基础均为60m3以上，与梁相比属大体积基础。系梁截面小，沿纵向（梁长方向）为线性变化，膨胀、收缩快，稳定快

4、；而两端为大体积基础。大体积基础，由于水泥水化热的温升大，使混凝土体积膨胀，当混凝土温度降温过程中体积收缩，而基础表面积小，散热慢，收缩时间长。在基础混凝土降温收缩过程中，与之相连的系梁已趋于稳定，约束了基础收缩变形，给梁一个拉力（混凝土浇筑后在强度增长过程中，会遭受温度变化、混凝土收缩、或者基础微小的不均匀沉降等外界因素的影响，在这些因素作用下结构首先要求变形，当变形不能得到满足时即产生拉应力）。由裂缝发展方向同拉应力作用效果、裂缝均匀程度可以判断，本裂缝正是在拉应力的作用下，系梁抗拉强度不能补偿其基础约束拉应力时产生的。三、裂缝处理通过与设计方面联系,根据此梁的作用为联系梁,在基础不均匀下

5、沉、地震产生应力时才起作用，并以拉应力为主，且上部未设计荷载，不会影响其正常发挥作用。一致认为此系梁能正常起作用，裂缝不必进行特殊处理。为防止地下水的侵蚀，可进行裂缝封闭。封闭方法如下：用软体材料（热沥青两度）对系梁进行全面封闭。系梁封闭后，立即土方回填，减少大体积温度下降梯度，防止裂缝的进一步发展。四、预防措施 在工期允许的情况下，设计后浇带，即系梁在基础施工15-30天后，再施工基础系梁，基础收缩变形趋于平缓，减少了对系梁的应力传递，可避免系梁受拉应力作用，出现裂缝现象。 大体积混凝土施工采取必要的措施，减少变形，如：基础地基牢固，沉降量小；使用矿渣水泥，减少水化热，降低温度；降低混凝土的

6、入模温度；掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热；掺加粉煤灰，利用混凝土的后期强度，减少收缩变形；掺加不大于混凝土体积25%的块石，以吸收热量；降低水灰比；选用良好的级配骨料，并严格控制砂、石子含泥量；加强养护，控制混凝土降温梯度，混凝土缓慢地收缩，延长收缩时间，使系梁抗拉强度增强，抵消基础给予系梁的拉应力，减少系梁裂缝的出现。 为提高系梁的抗拉强度，可在混凝土掺加抗裂剂，使混凝土早期塑性增大。 尽快土方回填。 处理裂缝的方法如下；温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融（有抗冻要求的结构）、抗疲劳（受动荷载的构件）等方面影响，故应采取措施治理。对于表面裂缝，可采取涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布，以及抹、喷水泥砂浆等方法处理。对于有整体性防水、防渗要求的结构，缝宽大于0.1mm的深进或贯穿性裂缝，应根据其具体位置、稳定性、可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆液（环氧、甲凝或丙凝浆液）方法进行裂缝修补，或者灌浆与表面封闭同时采用；对于地下结构裂缝趋于即将稳定又必须隐蔽时（限于裂缝不影响结构安全），可用软体材料（如热沥青）封闭并及时回填，防止硬体材料封闭后再开裂，影响封闭效果；宽度不大于0.1mm的裂