电厂预制箱涵薄壁混凝土结构产生裂缝原因及控制措施

电厂预制箱涵薄壁混凝土结构产生裂缝原因及控制措施

王代军朱广涛任志雷

王代军朱广涛任志雷

(河南第一火电建设公司河南郑州450001)

摘要：海边电厂取水口预制箱涵混凝土因其施工环境的特殊性和薄壁结构，易出现裂纹，现对混凝土的裂缝原因及控制措施加以浅析。

关键词：取水口预制箱涵；混凝土裂缝；控制措施

Powerplantprecastboxculvertthin-walledconcretestructurecrackcausesandcontrolmeasures

WangDaiJunZhuGuangTaoRenZhiLei

(henanfirstthermalpowerconstructioncompanyofhenanzhengzhou(450001)

Abstract:theseapowerplantwaterintakeprecastboxculvertconcreteconstructionenvironmentbecauseofitsparticularityandthinwallstructure,easyoccurrencecrackle,nowthecracksintheconcretecausesandcontrolmeasuresadjudicatelyresult.in.

Keywords:waterintakeprecastboxculvert;Concretecrack;Controlmeasures

一．案例介绍

我单位承建的海边电厂地处热带气候，海风较大，平均最高气温35摄氏度，最低气温16摄氏度。在对取水口箱涵预制段施工时，有两段已预制完毕，但发现箱涵内侧壁出现较多纵向裂纹，顶板及底板未见裂纹，岸上段部分已完成的侧壁亦有少许纵向裂纹。取口箱涵图纸设计为C40混凝土，抗渗等级为S8，水泥用量468kg/m3，箱涵侧壁厚度设计为350mm。

二．混凝土裂缝产生原因分析

取水口箱涵350mm厚，属于薄壁混凝土，薄壁混凝土施工过程中由于干缩、混凝土自身质量、温度等原因容易产生裂缝，这些结构如果出现裂缝通常是贯穿的，对使用功能造成很大影响。

针对以上情况，我单位对出现裂缝的原因进行了专题研讨，经过调查和分析将裂缝产生的原因总体归纳为以下几点：

1．混凝土强度等级设计为C40，抗渗等级为S8，水泥用量468kg/m3，因此，水泥用量较大，致使混凝土水化热较大。同时，箱涵侧壁厚度设计为350mm，属薄壁混凝土结构，且当地气温较高，薄壁混凝土浇筑完成后水份蒸发较快，加上混凝土自身硬化收缩，较易出现混凝土干缩裂缝。

2．当地昼夜温差较大，特别是晚上气温下降较多，致使混凝土内外温差骤然增加，当内外应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土即产生温度裂缝。

3．混凝土外加剂掺量不准，水灰比大，坍落度大。在混凝土搅制时，一般会加入适量外加剂，以延缓水泥放热时间，增强混凝土的可缩性及和易性，降低混凝土的水化热。但外加剂的用量要根据实验结果决定，盲目使用不但起不到应有作用，反而会影响混凝土施工质量。

4．砂细度模数较小，搅拌出的混凝土易出现干缩裂纹。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大等，会导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大。如果使用超出规定的特细砂，后果会更为严重。

5．混凝土施工振捣不够密实，未进行二次振捣。

6．预制两段箱涵混凝土养护不到位，拆模过早，养护天数不足；陆上现浇段拆模时间虽然稍晚，但养护不好且养护天数不足14天。当地白天气温较高，昼夜温差较大，混凝土又是热的不良导体,产生的热量不易散发，且混凝土拆模过早，养护不足，内外温差过大，进而产生温度裂缝。

7．预制厂地濒临海边，预制箱涵正对大海，风大天干造成混凝土失水较快。

三．控制措施

为了保证混凝土的浇筑质量，避免类似问题再次发生。根据以上原因分析，我单位及时采取了针对性措施，结果取得了不错的效果。具体措施如下：

1．严格落实混凝土施工配合比，并对加水量和外加剂用量进行严格控制，保证混凝土的搅拌时间。严格控制混凝土坍落度，采用泵送混凝土时现场坍落度最大不能超过140mm。混凝土出厂后，现场不能随意往混凝土罐车或泵车内加水。搅拌站在混凝土搅拌过程中必须有管理人员值班，监督水和外加济的添加，并且严格控制砂率，不能随意增加用砂量。

2．原材料选用方面：由于混凝土为C40高强抗渗混凝土，水泥用量较大，为降低混凝土水化热，优先选用品质较好的普通硅酸盐P.o425水泥，优化配合比，减少水泥用量。按1批次/200t取样，送试验室进行全套指标检查，以确保水泥质量。尽量选用较粗的优质砂，避免使用细砂或含泥量大的砂，一般选用细度模数MF=2.2～2.8的中粗砂，且要求含泥量小于1%。

3．混凝土浇筑前模板内壁必须用水湿润，且模板内部不能积水。模板浇水湿润是为了防止吸收混凝土中的水份，减少了混凝土流动性，容易使混凝土短时间内板结，不密实，拆模后容易出现麻面、缺梭掉角现象。混凝土充分湿润后，缝隙会更加严密，不容易漏浆。

4．由于薄壁混凝土施工温度不宜大于28摄氏度，因此在实际施工过程中，当日最高气温超过30摄氏度时，将混凝土浇筑时间选择在早晨、傍晚或夜间进行，并对骨料进行降温，控制混凝土的入仓温度不大于28摄氏度。

5．混凝土浇筑时必须配置足量的振捣器，侧壁分层浇筑，每层浇筑厚度不能超过500mm，且振捣时振动棒的插点间距保证不能出现漏振区域。尽量控制浇筑速度不能太快，做到快插慢拔，振捣时间以混凝土表面呈现浮浆和不再下沉为宜。震动器在使用过程中每一点要掌握好震动时间，振点要均匀排列。振捣混凝土时，尽量避免碰撞钢筋和模板。混凝土应连续浇筑，当必须间歇时，其时间不应太长，应在前层混凝土初凝前，将次层混凝土覆盖。墙板混凝土浇筑后静置一段时间初凝前进行二次振捣，再浇筑顶板混凝土，以减少混凝土的坍落并排出多余的水和空气。混凝土二次振捣对减少混凝土内部裂缝发生、增加混凝土的密实度、提高抗裂性有着重要的作用。

6．混凝土面层处理：混凝土浇捣完后，先用挂尺刮平，待混凝土收水后用木抹子反复搓压3～4遍，直至表面密实。最后一遍用铁抹子抹平，同时严格控制标高。

7．验收前，箱涵临海一侧必须用帆布或彩条遮挡，避免形成穿堂风，箱涵底板两端用砂遮挡并灌入适量水进行养护，顶面和外侧面覆盖麻袋并浇水始终保持湿润，内侧壁养护期内应专人用水管浇水保持湿润，浇筑完后另一侧也必须用帆布或彩条遮挡。

8．墙板浇筑完成后12小时开始养护，养护时用麻袋布或毛毡覆盖混凝土表面，并浇水保持湿润，再覆盖一层塑料薄膜保湿。养护过程中，当发现覆盖混凝土的塑料薄膜下凝结水不足时，立即进行适当补水，养护时间保证不少于14天。同时，拆模不可过早，龄期必须达到7天方可拆模。拆模后，要对混凝土构件及时覆盖和保护。

9．灌砂孔为薄弱部位，易产生裂缝，两侧做Φ6钢筋网片增加钢丝网，钢筋网片宽500mm@100mm，双层布置。

10．顶板和底板部位浇筑同样采取二次振捣及二次收面压光措施，把握好二次振捣开始时间。正确的二次振捣时间是：待混凝土入模经第一次振捣、坍落度消失并开始初凝时，再将振动棒二次插入混凝土中振捣。当缓慢拔出振动棒混凝土能够闭合而不留下孔洞时为二次振捣的最佳时间。

11．模板拆除后如发现有少量裂纹应及时修补打磨，且保证不出现混凝土色差。

经过以上措施的严格落实，在后续的施工中混凝土裂缝问题得到了根本解决，极大提升了混凝土的外观质量。

四．结论

以上便是我单位对电厂取水口箱涵混凝土裂缝原因的分析和应对措施，在此浅析，希望能为大家在以后的施工中遇到类似问题时提供参考和借鉴。事实证明，取水口箱涵虽然施工难度较大，混凝土浇筑质量不容易控制，但只要严格按照技术要求去执行，混凝土裂缝问题还是可以得到有效控制的。