鋼混結構裂縫控制技術在電力工程中的應用介紹

曹瑞東，鞏天真，孫 補

（山西大學工程學院，山西 太原 030013）

鋼混結構裂縫控制技術在電力工程中的應用介紹

曹瑞東，鞏天真，孫 補

（山西大學工程學院，山西 太原 030013）

本文總結了我國電力工程中大體積鋼筋混凝土裂縫控制技術的應用情況，據不完全統計，大體積鋼筋混凝土在電力工程中主要用于基礎工程，包括設備基礎、建筑物基礎、鐵塔基礎等，大體積混凝土裂縫控制的方法主要從降低混凝土內部熱量，減小混凝土內外溫差，合理的施工等這幾方面入手。

大體積鋼筋混凝土；電力工程；裂縫控制

引言

在電力工程中，設備一般體量較大，就要求有較大體積的混凝土基礎，如主變基礎、GIS設備基礎、主控樓筏板基礎及輸電塔基礎等。大體積鋼筋混凝土的施工過程中容易產生裂縫。因此，研究大體積混凝土裂縫控制技術就顯得尤為重要。

1 大體積混凝土的概念及裂縫產生原因

1.1 大體積混凝土概念

對于大體積鋼筋混凝土的定義，各個國家的定義是不同的。日本建筑學會規定“結構斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25℃的混凝土，稱為大體積混凝土”。而我國的《普通混凝土配合比設計規程》中規定“混凝土結構物實體最小尺寸≥1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土”定義為大體積鋼筋混凝土結構。

1.2 裂縫的產生原因

鋼筋混凝土開裂是混凝土施工中最常見的一種缺陷。開裂發生的原因往往是多種因素疊加造成的。如溫度應力、周圍結構的約束、干燥收縮、基礎不均勻沉降、結構應力集中等。其中，溫度應力是造成的裂縫的主要原因。

鋼筋混凝土中水泥在水化過程中會釋放大量的熱，使鋼筋混凝土內部的溫度升高。內部和外部的溫度形成溫差，進而產生溫度應力。當混凝土抗拉強度小于溫度應力時，裂縫就出現了。因此，防止鋼筋混凝土裂縫出現的關鍵就是降低水泥水化熱，控制內外溫差。

2 電力工程中鋼筋混凝土裂縫控制技術在我國的應用

1991年，山西電建二公司在神頭二電廠的建設中，大體積混凝土防止裂縫的措施有：摻加質素磺酸鈣和粉煤灰，來降低水化熱，采用低水化熱的水泥，合理留設施工縫等[1]。

1995年，中建三局承建巴基斯坦拉克拉電廠，由于當地氣溫較高，日平均氣溫能達到42.3℃，為防止大體積鋼筋混凝土開裂，采用水中加冰的方式使混凝土入模溫度低于30℃，利用當地高溫干燥的氣候和水化熱較高的抗硫酸鹽水泥及配方，有效解決了混凝土無水養護的難題；在基礎四周和表面錯位式鋪設了5層3種異質材料，使混凝土內外溫差＜25℃[2]。

2004年，山西電建一公司在大同二電廠7號鍋爐基礎施工中，采用混凝土摻加緩凝型減水劑、粉煤灰，有效地降低了鋼筋混凝土單方水泥用量，延長了混凝土凝結時間，延緩了混凝土水化熱峰值的出現。同時，為控制混凝土入模溫度，采用水中加冰的方法及給砂石噴水霧的方法[3]。

2008年，廣州市花都第一建筑工程有限公司在福建省電力調度通信中心主樓承臺底板的施工中，利用內部冷卻循環水降溫工藝，有效降低了混凝土內外溫差，并對冷卻循環水降溫措施和施工工藝進行了總結[4]。

2011年，華能沁北電廠對電力工程中基礎進行了研究，提出在骨料中可以噴水加冰的方法進行降溫，并指出裂縫出現后治理措施。如表面修補，嵌縫灌漿，結構加固等[5]。

2011年，牡丹江熱電有限公司在供熱機組汽機基礎建設中，選用收縮性小，低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥控制大體積鋼筋混凝土內外溫差，冬期緩拆模，注意保溫。施工時，多次檢查塌落度，不合格不準入模，掌握振搗尺度，混凝土搓平之前排出混凝土表面的浮漿，表面初凝后，將混凝土表面壓實、抹光至少3遍，閉合混凝土表面裂縫[6]。

2011年，廣東輸變電在榕江大跨越輸電線路工程的建設中，大體積鋼筋混凝土基礎采用低水化熱的硅酸鹽水泥，級配良好的中砂，摻加不超過水泥用量40%的粉煤灰。澆筑采用6層分層澆筑，有效散發水泥水化熱。在承臺內埋設3層冷卻水管，降低內部溫度。承臺表面鋪設足夠保溫膜，夜間可采用鎢燈照射，進行人工加熱[7]。

2012年，中電投電力工程有限公司對電力工程基礎冬期施工防裂措施進行了研究，從冬季施工技術指標，混凝土破壞機理，質量控制技術措施等方面進行了研究，可使電力工程鋼筋混凝土施工不浪費20%～40%的施工季節，取得良好的經濟效益[8]。

2012年，福建華電可門發電有限公司提出，大體積鋼筋混凝土結構在構造方面增配構造鋼筋，抵御溫度應力；在洞口、構件變化處等應力集中處處加強措施；混凝土與地基接觸面處設置滑動層，可減小地基對混凝土的外部約束作用與混凝土的收縮應力[9]。

3 結語

大體積鋼筋混凝土主要指最小尺寸≥1m的混凝土，在電力工程中，主要用于各種基礎，如各種設備基礎，承臺等。

從原料角度，控制大體積鋼筋混凝土裂縫的方法有：采用低水化熱的水泥，級配良好的石子、沙粒，摻加添加劑和粉煤灰，采用加冰的方法降低混凝土用水水溫等。從減小混凝土溫差的角度，控制大體積鋼筋混凝土裂縫的方法有：混凝土內部設置冷卻循環水管，混凝土表面鋪設保溫材料，采用鎢光燈照射，提高混凝土表面溫度等方法。從構造方面，控制大體積鋼筋混凝土裂縫的方法有增配構造鋼筋，抵御溫度應力，在洞口、構件變化處等應力集中處加強措施，混凝土與地基接觸面處設置滑動層等。從施工角度，減小大體積鋼筋混凝土裂縫的方法有：合理設置施工縫、分層澆筑、采用二次振搗等。

[1]李精漢，陸家駒，蘇生.發電廠大體積混凝土施工與防裂[J].電力建設，1991（03）：38-39.

[2]許漢平，劉利兵.中建三局承擔巴基斯坦電廠工程的做法[J].施工企業管理，2004（30）：27-28.

[3]陳健全.國電電力大同第二發電廠大體積混凝土施工技術[J].山西建筑，2004（30）：85-86.

[4]唐兆龍.內降溫在大體積混凝土施工中的應用[J].廣東科技，2008（24）：87-89.

[5]李慶生.電力工程基礎大體積混凝土裂縫原因分析與防控[J].科技資訊，2011（05）：143.

[6]孫遠.電力工程大體積混凝土施工技術探討[J].內蒙古科技與經濟，2011（12）：78-79.

[7]姜偉.對大體積混凝土承臺施工技術方案的探討[J].廣東科技，2011（12）：103-104.

[8]何雄，陳永祥.電力工程冬季混凝土施工防護技術探討[J].城市建筑，2012（12）：29-30.

[9]鄒業傳.大體積混凝土裂縫的產生與控制[J].中國科技投資，2012（33）：99.

TU375

A

1671-3362（2013）07-0150-02

曹瑞東（1984-），男，漢族，河北張家口，助教，碩士。研究方向：結構工程。