变电站土建工程中的裂缝病害分析

2013-08-15

中国新技术新产品 2013年21期

（四川蜀能电力有限公司，四川成都 610000）

变电站中的建筑项目工程施工期间，经常因为混凝土原因产生裂缝，从而对建筑物的外观及质量造成严重影响，严重的甚至对建筑物的稳定性、结构及使用年限形成危害。所以，相关施工人员就需要认真分析混凝土裂缝的产生原因，制定相应的预防就修复措施，从而确保建筑项目施工质量。以下简要论述了变电站项目工程混凝土裂缝的形成原因，类别，预防及修复方法，供相关人员参考。

一、变电站中土建项目工程施工期间混凝土出现裂缝的原因

造成变电站中土建项目工程施工期间混凝土出现裂缝的原因大致可以划分为以下几种原因：其一，外部荷载作用而引发的混凝土裂缝，也就是依照一般计算的应力作用造成的；其二，结构的次应力作用而引发的混凝土裂缝。这是因为在现实施工期间建筑物的结构同假定的计算模型存在误差造成的；其三，形变应力作用而引发的混凝土裂缝。这是因为混凝土自身膨胀、收缩、受外界温度影响、不均匀沉降等因素而造成的结构形变，如果形变受到外界限定时，就形成应力作用，假如应力高于混凝土自身的抗拉性能时，就形成了裂缝。

对于变电站来讲，当建筑物出现混凝土裂缝时，如果不及时进行预防及修复，任其继续发展、扩大，则会造成建筑物内部钢筋受到腐蚀，从而使钢筋混凝土的荷载性能降低，抗渗性能较弱，建筑物的使用年限受到危害，同时也为电力工作人员的生命、财产安全埋下隐患，对电网的稳定、安全运行造成影响。而对于变电站的土建项目工程来讲，想要完全不产生混凝土裂缝是无法实现的事情，同时，相关标准中也明确指出，在部分建筑结构的不同区域处，基于条件许可的层面上，可以适当出现一定深度与宽度的混凝土裂缝。但是，施工人员在建设期间，也需要尽可能应用高效的技术方法及预防措施来控制混凝土的裂缝形成，尽可能较少裂缝的数量，减轻裂缝的深度与宽度。更需要注意的是，在建筑物的关键位置，不可以出现危害性的混凝土裂缝。

二、变电站中土建项目工程施工期间混凝土出现裂缝的类别

在变电站的土建项目工程施工期间，经常出现的混凝土裂缝类别可以划分为以下几方面内容：其一，干缩裂缝。通常是因为混凝土表面水分与内部水分蒸发程度不一致而造成的形变结果。通常，干缩裂缝的宽度多为0.05mm—0.2mm左右，没有特殊的规律；其二，塑性收缩而形成的裂缝。塑性收缩指的是新浇筑的混凝土在发生凝结硬化前出现的体积改变。混凝土出现塑性收缩裂缝是由于自身的收缩、表面水分蒸发速率过快等因素造成的；其三，沉降裂缝。沉降裂缝通常是由于混凝土在浇筑施工后出现沉降不均匀而引发的裂缝；其四，温度裂缝。温度裂缝是造成混凝土经常出现裂缝的主要原因，因为内外温度变化而造成的裂缝。

三、变电站中土建项目工程施工期间预防混凝土出现裂缝的方法

（一）预防干缩裂缝形成的方法

干缩裂缝一般经常出现在混凝土养护工作完成后的一段时间，或者在混凝土浇筑完成后的一周以后。是由于混凝土外表面水分蒸发速率过快，而内部形变较小而生成的拉应力作用裂缝。通常在湿度较低的环境中容易使建筑物出现干缩裂缝。混凝土的水灰比、水泥类别、成分、用量、骨料的用量、外加剂的种类等都与干缩裂缝存在密切的关联。所以，想要预防干缩裂缝的产生，可以由以下几方面入手：其一，选取收缩性能较低的水泥，例如：应用粉煤灰水泥或者低热度水泥等；其二，对水灰比进行控制，适当搀和减水剂；其三，在施工过程中对配合比进行控制，保证其水含量低于配合比水量；其四，加大混凝土的养护力度；其五，在建筑物内设置相应的收缩缝。

（二）预防塑性收缩裂缝形成方法

造成塑性收缩裂缝形成的原因是混凝土外表面的水分缺失速率过快造成的，通常在风力较大、温度较高的情况下形成。同塑性收缩裂缝相关的条件主要包含：混凝土的凝结时间、水灰比，外界环境的风力、温度，相对湿度等。想要预防混凝土塑性收缩裂缝，主要方法包含：其一，选取早强性能高、干缩较弱的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；其二，对水灰比进行严格的控制，增添外加减水剂，降低水泥及水的用量；其三，在进行混凝土浇筑施工前，先对建筑物的模板及基层进行润湿；其四，做好养护工作，防止大风、高温等作用造成混凝土水分缺失。

（三）预防沉降裂缝形成的方法

混凝土出现沉降裂缝是因为模板间的支撑距离过大、模板自身刚性强度较差、基层混凝土沉降不均匀等因素造成的。预防沉降裂缝的方法主要有：其一，夯实并加固建筑物的基层；其二，确保模板的刚性强度，依照计划方案计算模板支撑的间距；其三，预防建筑地基出现水淹情况；其四，拆模时应遵照规定要求控制好时间及流程；其五，如果在冻土区域进行施工，需要进行一定的防护措施。

（四）预防温度裂缝形成的方法

通常情况下，混凝土的温度裂缝一般常出现在外表面温度变化幅度较大的结构中，走向不规律。如果混凝土的面积较大，则裂缝成纵横交叉状；如果是建筑物的梁、板类结构，通常裂缝出项在短边；贯穿性的裂缝通常和短边平行。混凝土温度裂缝的宽度不定，受温度作用变化较快，一般冬季相对交宽，夏季相对较窄。而由于高温膨胀造成的混凝土裂缝一般成两端细，中间粗的状态。温度裂缝会造成钢筋的锈蚀问题，使混凝土发生碳化情况，从而减弱了混凝土的抗冻性能，抗渗性能及抗疲劳性能等。为了预防出现混凝土裂缝，可以由控制温度及改善条件两方面入手。

对温度进行控制的方法包含以下内容：其一，选取中热性能较低的水泥，对骨料的级配进行改善，应用硬度较高的混凝土，添加塑化剂、引气剂等外加剂，从而降低水泥的使用量；其二，在配合混凝土时添加碎石、水，从而使混凝土的浇筑温度降低；其三，如果在天气较热的情况下，使浇筑混凝土的厚度变薄，充分应用表面散热性能；其四，将水管埋入混凝土内部，通冷水进行降温；其五，对拆模的时间进行规定，同时，如果出现温度突然下降的情况，及时对混凝土的表面进行保温，防止出现混凝土温度梯度；其六，在炎热的夏季，对混凝土的温度进行控制，使浇筑混凝土的温度降低。

改善条件的控制方法包含以下内容：其一，合理设定大范围混凝土的施工流程，应用分块、分层的方法进行混凝土浇筑施工，并且及时进行散热，从而降低混凝土的束缚，亦或是在大范围的混凝土内部加添冷却管，从而降低内外的温度差，对混凝土的温度进行监控，及时进行冷却；其二，在变电站的构筑物内设置预留缝；其三，对容易出现裂缝的位置加设高强钢筋或纤维建材，从而让降低混凝土裂缝形成的几率；其四，在大范围的混凝土基层同岩石基层之间加设滑动层，例如：应用刷热的沥青、铺设卷材或平面浇筑沥青等方法。

四、变电站中土建项目工程施工期间修补混凝土裂缝的方法

对于变电站来讲，如果出现混凝土裂缝，应尽快进行修补，防止其进一步引发危害。可以从以下几方面内容入手：其一，表面修补法。其是一项较为简单的混凝土裂缝补救方法。主要是修补混凝土外表面形成的裂缝，对结构及荷载强度不产生影响。一般仅需要在建筑物的表面涂抹环氧胶泥、水泥砂浆等。另外，表面修补的方法还可以预防混凝土进一步开裂；其二，加固结构法。如果混凝土的裂缝对建筑物的结构造成影响，那么，就需要增加截面积，在建筑物的表面进行包钢，添加纤维网、喷涂加强剂等，从而确保建筑物的结构质量安全；其三，灌浆修复法。灌浆修复混凝土裂缝的方法一般应用于影响混凝土结构及抗渗性能的情况，利用压力机械设备把水泥砂浆、聚氨酯、环氧树脂等胶凝建材注入裂缝中，从而提高其硬化性能，将混凝土粘接成一个整体；其四，嵌缝修复法。这种混凝土修复方法一般是沿着混凝土裂缝进行凿槽，再添加止水建材原料，从而修补混凝土裂缝；其五，置换修补法。如果混凝土破损情况较为严重，则需要先进行清除，再置换入新的混凝土建材。