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研究變電站樓板裂縫的成因及預防措施
摘要：變電站現澆樓板常常出現裂縫現象。情況較輕者，影響美觀；情況嚴重的，引起鋼筋銹蝕，甚至出現通縫、漏水，影響設備安全運行和使用功能。本文試對其成因進行簡略分析，并提出相關的預防措施。
關鍵詞：裂縫 成因 預防
0 引言
引起混凝土構件出現裂縫的因素非常繁多和十分復雜。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。各主要成因及預防措施簡述如下。
1 混凝土構件出現裂縫的因素、成因及預防的措施
1.1 混凝土材料組成不當
1.1.1 成因分析 ①水泥安定性不合格，水泥水化后，在混凝土的凝結過程中，產生劇烈的不均勻體積變化，在構件內部產生破壞應力，引致構件開裂。②不同品種、不同標號的水泥混合使用，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，使構件產生收縮裂縫，如圖1所示。③水泥品種使用不當。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等大體積構件，因大體積內混凝土的水化熱的大量釋放而產生溫度應力和收縮應力，導致大體積構件出現裂縫。又例如，使用了火山灰質硅酸鹽或粉煤灰硅酸鹽水泥拌制的混凝土澆筑屋面板，導致產生大量的干縮和收縮裂縫使屋面出現滲漏。④石子的含泥量超標，使構件的強度大大下降，并產生泥漿收縮裂縫。石子中含有生石灰，因生石灰的體積增大而使構件出現爆裂。⑤砂子的粒徑過小和含泥量超標。因近年來因河道禁止采砂，砂源枯竭，使市場管理失控，常發生用中砂代替粗砂，以細砂代替中砂，甚至以泥砂替代中砂的現象，使構件產生大量的收縮裂縫，并嚴重地降低了構件的強度和抗滲性。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，也導致構件的凝結過程產生大量的收縮裂縫。⑦外摻劑質量參差、使用不當或超量。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量事故的案例也時有發生。
1.1.2 預防措施 ①所有進場的水泥均要檢查并核對出廠合格證，并按要求進行安定性的復檢，不合格的水泥不能用于工程施工。②水泥應按不同品種、標號及牌號按批分別存儲在專用的倉罐或水泥為中，并建立明顯的標識，防止不同品種、不同標號的水泥混合使用。③要熟悉規范，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控，骨料應按品種、規格、分別堆放，嚴禁混入有害物質，骨料應堅硬、潔凈、粒徑級配均勻，含泥量要低于施工規范要求。⑤根據不同的結構種類和構件的鋼筋疏密，正理確定混凝土的坍落度，合理確定水灰比、砂料、水泥用量，以減少構件的收縮裂縫。⑥宜適度使用技術成熟和質量穩定的外滲劑，并須對外滲劑的計量進行嚴格的監控。謹慎試用新型的外摻劑。
1.2 施工管理不當。
1.2.1 成因分析 近年來，隨著商品砼的廣泛推廣應用，上述的混凝土質量問題已得到較大的改善，但因施工管理不當而導致構件裂縫的產生的案例也不在少數。表現為：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，也使構件內在短時間內產生較大的水化熱。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行振搗，而樓板砼因坍落度過大，短時間內未能初凝并承載平板式振動器，故并未對樓板砼進行振搗，直接趕平刮直。因而大大降低了樓板砼的密實性、抗滲性、強度和耐久性，并在凝結過程產生大量收縮裂縫。②澆砼工人隨意踩踏樓板的負筋，澆砼后又沒有及時將下沉的負筋提起復位，使樓板抗負彎矩能力大為削弱，故樓板在梁邊出現了負彎矩裂縫。情況嚴重的，一些懸臂板出現整體折斷。③混凝土養護不夠。按施工規范要求，普硅砼結構澆筑完畢初凝后必須馬上覆蓋澆水養護，養護時間不少于7天，使水泥充分水化，以減少收縮裂縫的產生。而實際上，很多工程的養護時間并未達到此要求，加上長江以南地區的夏季戶外氣溫極高，太陽直射處的溫度常達45℃以上，構件內的水分迅速蒸發，使收縮裂縫不可避免地產生。④模板支架體系剛度不夠或體系下的基土變形超標。個別施工單位的模板支架體系沒有按規范要求進行計算和設計，支架下的基土承載力不夠，支架桿件下未有鋪設墊塊或澆筑墊層，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重過載。模板體系變形較輕者，引起構件的變形及定位偏差；重者，構件初凝后，模板體系仍繼續變形，使構件發生開裂；更嚴重的，模板支架體系整體坍塌。⑤拆模過早或超標承受施工荷載。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到規范的規定要求而提前拆模，混凝土強度尚未達標使構件過早承受自重和上部荷載，進而使構件產生變形和裂縫。一些施工單位為節省模板體系的周轉材料，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，往往遠超過下一層樓板的設計的荷載，進而不可避免地產生過載的變形和裂縫，情況嚴重的發生樓板坍塌的質量事故。
1.2.2 預防措施①必須按施工規范要求，在混凝土初凝前，用平板式振動器對樓板砼進行充分振搗，以保證樓板砼的密實性、抗滲性、強度和耐久性。②及時對踩沉的樓板負筋提起復位，保證樓板的抗負彎矩性能。加強對工人的職業道德教育，提高質量意識。③加強構件的澆水養護，普硅混凝土初凝后必須馬上覆蓋澆水養護，養護時間最短不得少于7天，應以不少于14天為宜。在有條件的情況下，應廣泛推廣經濟、便捷、有效的薄膜布覆水養護措施。④必須嚴格按施工規范和規程要求進行模板支架體系的有效計算和設計，加強對模板體系施工的監控和驗收，保證模板體系有足夠的強度、剛度和穩定性。對承受模板荷載的基土必須進行充分壓實或夯實，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，保證模板體系不發生局部集中過載。
1.3 氣候條件
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