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研究变电站楼板裂缝的成因及预防措施
摘要：变电站现浇楼板常常出现裂缝现象。情况较轻者，影响美观；情况严重的，引起钢筋锈蚀，甚至出现通缝、漏水，影响设备安全运行和使用功能。本文试对其成因进行简略分析，并提出相关的预防措施。
关键词：裂缝 成因 预防
0 引言
引起混凝土构件出现裂缝的因素非常繁多和十分复杂。主要因素有：混凝土材料组成、施工管理、气候条件、地基变形等。各主要成因及预防措施简述如下。
1 混凝土构件出现裂缝的因素、成因及预防的措施
1.1 混凝土材料组成不当
1.1.1 成因分析 ①水泥安定性不合格，水泥水化后，在混凝土的凝结过程中，产生剧烈的不均匀体积变化，在构件内部产生破坏应力，引致构件开裂。②不同品种、不同标号的水泥混合使用，因不同品种的水泥在水化后的初凝、终凝和收缩率均不相同，使构件产生收缩裂缝，如图1所示。③水泥品种使用不当。例如使用了快硬的硅酸盐水泥配制的混凝土浇筑主变压器基础等大体积构件，因大体积内混凝土的水化热的大量释放而产生温度应力和收缩应力，导致大体积构件出现裂缝。又例如，使用了火山灰质硅酸盐或粉煤灰硅酸盐水泥拌制的混凝土浇筑屋面板，导致产生大量的干缩和收缩裂缝使屋面出现渗漏。④石子的含泥量超标，使构件的强度大大下降，并产生泥浆收缩裂缝。石子中含有生石灰，因生石灰的体积增大而使构件出现爆裂。⑤砂子的粒径过小和含泥量超标。因近年来因河道禁止采砂，砂源枯竭，使市场管理失控，常发生用中砂代替粗砂，以细砂代替中砂，甚至以泥砂替代中砂的现象，使构件产生大量的收缩裂缝，并严重地降低了构件的强度和抗渗性。⑥配比中的砂率和水灰比过大。某些施工单位为使泵送砼的有较大的流动性，追求过大的砂率和水灰比，同时也使水泥的用量大为增加，也导致构件的凝结过程产生大量的收缩裂缝。⑦外掺剂质量参差、使用不当或超量。因使用不合格外掺剂，或外掺剂计量失误、超量而引起的工程质量事故的案例也时有发生。
1.1.2 预防措施 ①所有进场的水泥均要检查并核对出厂合格证，并按要求进行安定性的复检，不合格的水泥不能用于工程施工。②水泥应按不同品种、标号及牌号按批分别存储在专用的仓罐或水泥为中，并建立明显的标识，防止不同品种、不同标号的水泥混合使用。③要熟悉规范，正确掌握常用水泥品种的特性和适用范围。④加强对砂、石等骨料的含泥量的监控，骨料应按品种、规格、分别堆放，严禁混入有害物质，骨料应坚硬、洁净、粒径级配均匀，含泥量要低于施工规范要求。⑤根据不同的结构种类和构件的钢筋疏密，正理确定混凝土的坍落度，合理确定水灰比、砂料、水泥用量，以减少构件的收缩裂缝。⑥宜适度使用技术成熟和质量稳定的外渗剂，并须对外渗剂的计量进行严格的监控。谨慎试用新型的外掺剂。
1.2 施工管理不当。
1.2.1 成因分析 近年来，随着商品砼的广泛推广应用，上述的混凝土质量问题已得到较大的改善，但因施工管理不当而导致构件裂缝的产生的案例也不在少数。表现为：①由于泵送砼的推广，使施工速度大为提高。但因浇筑速度快，泵送砼的水泥用量大，也使构件内在短时间内产生较大的水化热。在采用泵送砼浇筑梁板时，很多施工单位只用插入式振动器对楼面梁进行振捣，而楼板砼因坍落度过大，短时间内未能初凝并承载平板式振动器，故并未对楼板砼进行振捣，直接赶平刮直。因而大大降低了楼板砼的密实性、抗渗性、强度和耐久性，并在凝结过程产生大量收缩裂缝。②浇砼工人随意踩踏楼板的负筋，浇砼后又没有及时将下沉的负筋提起复位，使楼板抗负弯矩能力大为削弱，故楼板在梁边出现了负弯矩裂缝。情况严重的，一些悬臂板出现整体折断。③混凝土养护不够。按施工规范要求，普硅砼结构浇筑完毕初凝后必须马上覆盖浇水养护，养护时间不少于7天，使水泥充分水化，以减少收缩裂缝的产生。而实际上，很多工程的养护时间并未达到此要求，加上长江以南地区的夏季户外气温极高，太阳直射处的温度常达45℃以上，构件内的水分迅速蒸发，使收缩裂缝不可避免地产生。④模板支架体系刚度不够或体系下的基土变形超标。个别施工单位的模板支架体系没有按规范要求进行计算和设计，支架下的基土承载力不够，支架杆件下未有铺设垫块或浇筑垫层，体系下的基土或砂土因模板浇水而受水软化或下陷，泵送砼集中一处堆筑并未有及时摊开而引到局部模板严重过载。模板体系变形较轻者，引起构件的变形及定位偏差；重者，构件初凝后，模板体系仍继续变形，使构件发生开裂；更严重的，模板支架体系整体坍塌。⑤拆模过早或超标承受施工荷载。近年来，因用电缺口不断加大，变电站施工工期相对紧张。一些施工单位为满足工期要求，未顾混凝土强度是否达到规范的规定要求而提前拆模，混凝土强度尚未达标使构件过早承受自重和上部荷载，进而使构件产生变形和裂缝。一些施工单位为节省模板体系的周转材料，将下层已拆的模板支架材料用于上一层模板体系，使下层的楼板在无支撑的情况下承受上一层楼板的模板支撑体系及浇砼荷载，这些荷载，特别是GIS室屋面板的施工荷载和模板支撑体系荷载，往往远超过下一层楼板的设计的荷载，进而不可避免地产生过载的变形和裂缝，情况严重的发生楼板坍塌的质量事故。
1.2.2 预防措施①必须按施工规范要求，在混凝土初凝前，用平板式振动器对楼板砼进行充分振捣，以保证楼板砼的密实性、抗渗性、强度和耐久性。②及时对踩沉的楼板负筋提起复位，保证楼板的抗负弯矩性能。加强对工人的职业道德教育，提高质量意识。③加强构件的浇水养护，普硅混凝土初凝后必须马上覆盖浇水养护，养护时间最短不得少于7天，应以不少于14天为宜。在有条件的情况下，应广泛推广经济、便捷、有效的薄膜布覆水养护措施。④必须严格按施工规范和规程要求进行模板支架体系的有效计算和设计，加强对模板体系施工的监控和验收，保证模板体系有足够的强度、刚度和稳定性。对承受模板荷载的基土必须进行充分压实或夯实，合理确定模板立杆下垫块的大小和厚度，保证模板体系的压应力不大于基土的承载力。并对基土采取防水和排水措施，保证基土不因上部模板淋水而软化或下陷。浇砼时要使楼面的砼料及时摊开，保证模板体系不发生局部集中过载。
1.3 气候条件
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