电力工程钢筋混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施论文_邵建华,杨坤宁,孙烨

电力工程钢筋混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施论文_邵建华,杨坤宁,孙烨

邵建华 杨坤宁 孙烨

中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西西安 710054

摘要:钢筋混凝土结构具有强度高、稳定性等的优点被广泛应用在电力工程领域,但是其也存在因内部缺陷以及混凝土收缩等原因而导致出现裂缝,不仅对电力工程留下质量隐患而且影响电力结构的功能。本文在分析电力工程钢筋混凝土结构裂缝产生原因的基础上,提出了针对性的改善措施,从而能够提供电力工程使用寿命和使用功能。。

关键词:电力工程;钢筋混凝土结构;裂缝;控制措施

引言

电力工程是我国工程建设的主要组成部分,为我国的经济发展以及人民生活水平的改善起到了巨大作用。电力工程的安全性一直是电力工程最重要的使用要求,因此,电力工程施工的结构应该具有较强的稳定性、耐久性以及耐疲劳性能。钢筋混凝土结构由于其承载力高、稳定性好、耐高温等优点,在电力工程中应用广泛。但是钢筋混凝土结构较易产生结构裂缝和伸缩裂缝,影响电力工程的使用寿命。因此,弄清电力结构钢筋混凝土结构裂缝的产生原因,并采取积极有效的措施进行预防和控制,对于提高电力工程的安全性具有重要意义。

1混凝土结构裂缝产生的原因

裂缝是混凝土结构的通病,主要是受混凝土材料组成成分的影响。混凝土是由集料、水泥以及水分等非均质材料组成,水泥与发生水化反应后体积发生变化,导致水泥混凝土的体积产生变化,水泥混凝土内部产生收缩应力,但是由于水泥石和骨料的收缩系数不同,因此会由于对应的约束应力差而产生裂缝。初始裂缝发生的混凝土内部,比较微小,一般肉眼很难观看到,且是绝对存在的。当内部裂缝收到外部荷载以及强烈的温差效应等影响时,微小裂缝便会扩展,从内部扩展的外部,从小到大,当裂缝扩展到一定程度,将会降低钢筋混凝土结构的承载能力和使用寿命,需要采取措施防止裂缝的扩展和采取补强的手段加强裂缝处钢筋混凝土结构的承载力。因此,钢筋混凝土结构裂缝产生的主要原因分为外部荷载和内部受力不均引起的裂缝。外部荷载主要指的是外部施加的不均匀荷载、地震力等应力,容易导致结构或基础受力不均,产生不均匀沉降,导致钢筋混凝土结构产生裂缝;内部受力不均主要是由于钢筋混凝土的干缩以及温缩产生不均匀收缩应力引起的。据统计分析,80%的电力工程钢筋混凝土结构裂缝的产生是由于收缩、膨胀等引起的,并且主要发生在矩形蓄水池侧壁、薄壁混凝土结构、大直径的现浇混凝土管、截面较小的构件等位置。

2钢筋混凝土结构裂缝的控制措施

导致钢筋混凝土结构裂缝的原因可能发生在施工之前、施工过程中,也有可能发生养护和使用过程中,因此,应注重钢筋混凝土结构裂缝的全过程预防和控制研究。主要从事前、事中和事后三个阶段进行控制。

2.1事前控制

事前控制是在施工之前就通过有效的预防措施,重点检查容易导致裂缝产生的地方,采取措施进行加固和削弱。主要从以下两个方面进行。

(1)施工图审查

施工前应该组织相关技术人员,对设计单位提交的施工图进行详细的审查,寻找裂缝容易产生的部位,提出改进措施。主要应该注意①预应力钢筋混凝土结构施加预应力的合理性,防止施加过大的预应力;②应力集中断面或者结果的薄弱处是否设置足够的受力钢筋,能否满足荷载应力的要求;③结构突变处以及应力集中处,是否有相应的构造措施进行扩散应力;④是否考虑了钢筋混凝土结构的收缩应力而设置了合理的伸缩缝;⑤钢筋混凝土结构中掺加的膨胀剂是否计算了其合理掺量,从而不会对混凝土结构产生较多的体积变形。

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(2)施工组织设计审查

施工组织设计是施工过程的指导性文件,决定了施工的工期、工艺流程、施工顺序等情况,因此,施工组织设计对施工质量的好坏影响显著。对于防止裂缝产生的施工组织设计,应该注意①注意钢筋混凝土结构的施工速度,并预留足够的养生期;②是否合理安排了各项工序的施工顺序,减少天气、人为等情况的影响导致的受力不均;③减少工作面上的堆载布置,尽量分散布置;④控制混凝土结构的拆模时间,杜绝过早拆模。

2.2 事中控制

事中控制是控制钢筋混凝土结构裂缝的主要阶段,主要应该包括以下几个方面。

(1)混合料配合比设计和施工

针对施工环境、天气特点、温度情况等选择合理的混合体配合比设计,添加适量减水剂、膨胀剂等改善混凝土的收缩性能。施工过程中严格按照根据混凝土的初凝时间、收缩系数、温度系数等指定施工方案进行施工,尽量避免施工过程中外因导致的混凝土发生温缩和干缩裂缝。

(2)注重施工和养护

施工过程中应该注意以下几个方面:

①施工人员在混凝土浇筑前,先将基层和模板浇水湿透,避其过多吸收水分;浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过振、漏振。振捣或插入不当、漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,导致裂缝的产生。应避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

②注重大体积混凝土的水化热反应问题,采取必要通风降温措施,降低强烈水化热产生的受力不均。同时,应采取表面覆盖薄膜、蓄水保温等措施进行合理养护,防止混凝土内外温差应力导致的收缩裂缝,。

③严格控制钢筋混凝土结构的养生期,杜绝为了赶工期减少养生时间。钢筋混凝土的养生时间应不少于7d,夏季高温天气或者有抗渗要求的钢筋混凝土结构应该延长养生期,提高抗裂能力。冬季低温天气应进行保温养护,缓慢降温,防止过大温差造成混凝土结构产生裂缝。

⑤加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。在实际施工中,电力工程厂房楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制,而楼面上层钢筋网的保护,一直是施工中的一个较难问题。其原因为:板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员多、行走频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的马凳钢筋设置间距过大,甚至不设。因此监理应督促施工人员注意马凳钢筋是否按照要求设置,以便能取得良好的支撑效果。

⑥加强预埋管线处钢筋混凝土处的钢筋布置。

2.3 事后控制

事后控制指的是对裂缝的检测、监控和处理。通过定期的日常检测和对薄弱位置的监控量测,能过对裂缝的大小以及裂缝的扩展情况了如指掌,对那些允许的裂缝可以不做处理,对于影响到钢筋混凝土结构使用功能的扩展裂缝,应该采取有效措施予以尽早处理。对于事后控制需要关注的裂缝,主要包括结构安全和功能方面。

(1)结构安全

当裂缝的扩展较大或者产生了压裂、涨裂等的严重裂缝,威胁到建筑结构的承载力和稳定性时,必须立即采取加固防护措施,第一是要限制裂缝的扩展,第二则是要采用一些钢板加固、粘结剂加固等措施,补强加固钢筋混凝土结构的承载力和稳定性;当裂缝扩展到不能通过一定的补强措施进行补救时,为了保证人生安全和财产安全,必须尽早予以报废处理并及时重建。

(2)功能方面

功能要求对于建筑的安全性要求较低,所以出现一般的功能方面的裂缝,对电力工程安全性影响不大。如屋面渗漏对电线、设备等的影响。这些可以通过一些外部的防护措施予以解决。

3结束语

电力工程中裂缝较为常见,一般都是由于钢筋混凝土结构的受力不均或收缩等原因导致的。一般的裂缝对电力工程的安全性影响不大,及时予以补强加固就可以保证工程结构的稳定性和耐久性。同时,平时应该加强对电力工程钢筋混凝土结构裂缝的检测,以便及时发现问题。

论文作者:邵建华,杨坤宁,孙烨

论文发表刊物:《基层建设》2015年25期供稿

论文发表时间:2016/3/23

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