钢混结构裂缝控制技术在电力工程中的应用介绍

曹瑞东　巩天真　孙补

摘 要：本文总结了我国电力工程中大体积钢筋混凝土裂缝控制技术的应用情况，据不完全统计，大体积钢筋混凝土在电力工程中主要用于基础工程，包括设备基础、建筑物基础、铁塔基础等，大体积混凝土裂缝控制的方法主要从降低混凝土内部热量，减小混凝土内外温差，合理的施工等这几方面入手。

关键词：大体积钢筋混凝土；电力工程；裂缝控制

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）07-0150-02

引言

在电力工程中，设备一般体量较大，就要求有较大体积的混凝土基础，如主变基础、GIS设备基础、主控楼筏板基础及输电塔基础等。大体积钢筋混凝土的施工过程中容易产生裂缝。因此，研究大体积混凝土裂缝控制技术就显得尤为重要。

1 大体积混凝土的概念及裂缝产生原因

1.1 大体积混凝土概念

对于大体积钢筋混凝土的定义，各个国家的定义是不同的。日本建筑学会规定“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。而我国的《普通混凝土配合比设计规程》中规定“混凝土结构物实体最小尺寸≥1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土”定义为大体积钢筋混凝土结构。

1.2 裂缝的产生原因

钢筋混凝土开裂是混凝土施工中最常见的一种缺陷。开裂发生的原因往往是多种因素叠加造成的。如温度应力、周围结构的约束、干燥收缩、基础不均匀沉降、结构应力集中等。其中，温度应力是造成的裂缝的主要原因。

钢筋混凝土中水泥在水化过程中会释放大量的热，使钢筋混凝土内部的温度升高。内部和外部的温度形成温差，进而产生温度应力。当混凝土抗拉强度小于温度应力时，裂缝就出现了。因此，防止钢筋混凝土裂缝出现的关键就是降低水泥水化热，控制内外温差。

2 电力工程中钢筋混凝土裂缝控制技术在我国的应用

1991年，山西电建二公司在神头二电厂的建设中，大体积混凝土防止裂缝的措施有：掺加质素磺酸钙和粉煤灰，来降低水化热，采用低水化热的水泥，合理留设施工缝等[1]。

1995年，中建三局承建巴基斯坦拉克拉电厂，由于当地气温较高，日平均气温能达到42.3℃，为防止大体积钢筋混凝土开裂，采用水中加冰的方式使混凝土入模温度低于30℃，利用当地高温干燥的气候和水化热较高的抗硫酸盐水泥及配方，有效解决了混凝土无水养护的难题；在基础四周和表面错位式铺设了5层3种异质材料，使混凝土内外温差<25℃[2]。

2004年，山西电建一公司在大同二电厂7号锅炉基础施工中，采用混凝土掺加缓凝型减水剂、粉煤灰，有效地降低了钢筋混凝土单方水泥用量，延长了混凝土凝结时间，延缓了混凝土水化热峰值的出现。同时，为控制混凝土入模温度，采用水中加冰的方法及给砂石喷水雾的方法[3]。

2008年，广州市花都第一建筑工程有限公司在福建省电力调度通信中心主楼承台底板的施工中，利用内部冷却循环水降温工艺，有效降低了混凝土内外温差，并对冷却循环水降温措施和施工工艺进行了总结[4]。

2011年，华能沁北电厂对电力工程中基础进行了研究，提出在骨料中可以喷水加冰的方法进行降温，并指出裂缝出现后治理措施。如表面修补，嵌缝灌浆，结构加固等[5]。

2011年，牡丹江热电有限公司在供热机组汽机基础建设中，选用收缩性小，低水化热的矿渣硅酸盐水泥控制大体积钢筋混凝土内外温差，冬期缓拆模，注意保温。施工时，多次检查塌落度，不合格不准入模，掌握振捣尺度，混凝土搓平之前排出混凝土表面的浮浆，表面初凝后，将混凝土表面压实、抹光至少3遍，闭合混凝土表面裂缝[6]。

2011年，广东输变电在榕江大跨越输电线路工程的建设中，大体积钢筋混凝土基础采用低水化热的硅酸盐水泥，级配良好的中砂，掺加不超过水泥用量40%的粉煤灰。浇筑采用6层分层浇筑，有效散发水泥水化热。在承台内埋设3层冷却水管，降低内部温度。承台表面铺设足够保温膜，夜间可采用钨灯照射，进行人工加热[7]。

2012年，中电投电力工程有限公司对电力工程基础冬期施工防裂措施进行了研究，从冬季施工技术指标，混凝土破坏机理，质量控制技术措施等方面进行了研究，可使电力工程钢筋混凝土施工不浪费20%～40%的施工季节，取得良好的经济效益[8]。

2012年，福建华电可门发电有限公司提出，大体积钢筋混凝土结构在构造方面增配构造钢筋，抵御温度应力；在洞口、构件变化处等应力集中处处加强措施；混凝土与地基接触面处设置滑动层，可减小地基对混凝土的外部约束作用与混凝土的收缩应力[9]。

3 结语

大体积钢筋混凝土主要指最小尺寸≥1m的混凝土，在电力工程中，主要用于各种基础，如各种设备基础，承台等。

从原料角度，控制大体积钢筋混凝土裂缝的方法有：采用低水化热的水泥，级配良好的石子、沙粒，掺加添加剂和粉煤灰，采用加冰的方法降低混凝土用水水温等。从减小混凝土温差的角度，控制大体积钢筋混凝土裂缝的方法有：混凝土内部设置冷却循环水管，混凝土表面铺设保温材料，采用钨光灯照射，提高混凝土表面温度等方法。从构造方面，控制大体积钢筋混凝土裂缝的方法有增配构造钢筋，抵御温度应力，在洞口、构件变化处等应力集中处加强措施，混凝土与地基接触面处设置滑动层等。从施工角度，减小大体积钢筋混凝土裂缝的方法有：合理设置施工缝、分层浇筑、采用二次振捣等。

参考文献

[1] 李精汉，陆家驹，苏生.发电厂大体积混凝土施工与防裂[J].电力建设，1991（03）：38-39.

[2] 许汉平，刘利兵.中建三局承担巴基斯坦电厂工程的做法[J].施工企业管理，2004（30）：27-28.

[3] 陈健全.国电电力大同第二发电厂大体积混凝土施工技术[J].山西建筑，2004（30）：85-86.

[4] 唐兆龙.内降温在大体积混凝土施工中的应用[J].广东科技，2008（24）：87-89.

[5] 李庆生.电力工程基础大体积混凝土裂缝原因分析与防控[J].科技资讯，2011（05）：143.

[6] 孙远.电力工程大体积混凝土施工技术探讨[J].内蒙古科技与经济，2011（12）：78-79.

[7] 姜伟.对大体积混凝土承台施工技术方案的探讨[J].广东科技，2011（12）：103-104.

[8] 何雄，陈永祥.电力工程冬季混凝土施工防护技术探讨[J].城市建筑，2012（12）：29-30.

[9] 邹业传.大体积混凝土裂缝的产生与控制[J].中国科技投资，2012（33）：99.

作者简介：曹瑞东（1984-），男，汉族，河北张家口，助教，硕士。研究方向：结构工程。