淺談某火電廠大體積砼裂縫預控措施

張 羽，宋靖偉，趙景鋒

1.浙江省電力建設有限公司，浙江寧波 315010

2.浙江省電力建設有限公司、浙江二建建設集團有限公司，浙江寧波 315010

淺談某火電廠大體積砼裂縫預控措施

張 羽1，宋靖偉2，趙景鋒2

1.浙江省電力建設有限公司，浙江寧波 315010

2.浙江省電力建設有限公司、浙江二建建設集團有限公司，浙江寧波 315010

本文對大體積砼施工中易產生的裂縫原因進行分析，提出了若干預控措施。

大體積砼；裂縫原因分析；預控

某火力發電廠擴建2×1000mW超超臨界燃煤發電機組，為國內單機容量最大機組。機組投產后該廠總裝機容量達5×1000mW，亦為全國之最。而汽輪發電機基礎工程為全廠土建工程的核心難點工程，故如何控制好汽輪發電機基礎工程的施工質量成為全廠土建工程的重中之重。筆者就本工程汽輪發電機基礎運轉層大體積砼所采取的各項裂縫預控措施進行論述。

1 汽輪發電機基座運轉層簡介

汽輪發電機基座采用低承臺樁基，承臺與運轉層梁板結構采用砼框架柱連接。運轉層梁板結構呈長方體狀，長47.61m，寬17.20m,局部寬11.2m，厚度約3m，砼強度為C40。運轉層梁板結構一次澆筑成型，屬大體積砼。

2 大體積砼裂縫分類及原因分析

2.1 大體積砼裂縫分類

1）收縮裂縫。包括砼化學收縮、干縮、自收縮產生的裂縫；2）溫度裂縫。此裂縫為大體積砼特征性裂縫。

2.2 裂縫影響因素

2.2.1 設計及材料本身等相關因素

1）砼材料拉抗強度小，僅為抗壓強度的1/10～1/20，易因拉應力產生裂縫；

2）運轉層梁板結構長度、寬度大。內部大小孔洞密集，加之運轉層梁板結構受已澆筑的支座柱約束不能自由伸縮，易在拉應力較大的截面處產生裂紋。

2.2.2 材料及配合比因素

運轉層梁板結構大體積砼強度偏高、砼水灰比偏小、商品砼坍落度偏大而骨料粒徑相對較小等都是產生裂縫的隱患。而體積較大、表面系數較小的特點阻礙了水泥水化熱的有效散發。水泥水化熱會引起砼澆筑體內部溫度劇烈變化，使砼澆筑體早期塑性收縮和砼硬化過程中的收縮增大，使砼澆筑體內部的溫度－收縮應力劇烈變化，而導致砼澆筑體或構件發生的裂縫。因此，砼水灰比是其裂縫的重要影響因素。

2.2.3 施工環境因素

外部氣候條件也是大體積砼產生裂縫的重要因素。對于汽機基座，因電廠本身建設周期的影響，基座大體積砼結構澆筑往往碰到冬季，導致砼澆筑體內外溫差較大。

2.2.4 施工過程因素

1）支撐沉陷裂縫，新澆砼易在模板、支撐變形的情況下產生裂縫。因支撐剛度不足，新澆砼在荷載作用下產生變形、沉陷。沉陷變形是砼產生裂縫的一大原因；

2）養護不當是造成大體積砼產生裂縫的一大原因。若未及時養護，在砼凝結硬化初期，如砼表面空氣干燥或風速大、蒸發快，可導致砼塑性收縮裂縫。砼凝結硬化后，當收縮值過大，收縮應力超過砼極限抗拉強度時，可導致砼干縮裂縫。

3 本工程汽機基座運轉層梁板結構施工采取的裂縫預控措施

3.1 設計措施

1）采用水化熱適中的普通硅酸鹽水泥；

2）結構體內部布置三向鋼筋。

3.2 施工措施

1）選用合適的原材料：選用水泥的水化熱試驗報告明確，水泥3d水化熱不大于240kJ/kg，7d水化熱不大于270kJ/kg；

2）經過試驗合理調整砼配合比。其砂率39%，水膠比0.43，并摻加適量的粉煤灰（占膠凝材料用量的15%），以減少砼強度形成初期水化熱；

3）采用二次振搗工藝，加強砼密實度，提高抗裂性；

4）施工前對施工階段砼澆筑體的溫度、溫度應力及收縮應力進行了試算，確定了施工階段砼澆筑體的升溫峰值、里表溫差及降溫速率的控制指標，并制定了相應的保溫養護等溫控技術措施；

5）砼澆筑后，大體積砼澆筑體里表溫差、降溫速率及環境溫度及溫度應變的監測，每晝夜5次；入模溫度測量每臺班3次；

6）砼養護時間為20天，養護過程中采用搭設雨篷的形式避免雨雪等天氣帶來的影響；

7）結構底模與立桿間采用調節螺桿連接，減少支撐體系在砼澆筑過程中的變形量。

4 結論與建議

在已采取上述措施的基礎上，本工程汽機基座運轉層梁板結構有效抑制了上述裂縫的產生。同時，經過工程實踐，筆者另有以下幾條建議作為參考：

1）設計時避免結構突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施；

2）在膠凝材料的選擇上，盡量選用水化熱小的水泥品種，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。因上述水泥品種早期強度較低，故養護時間應相應增加；

3）建議適當添加微膨脹劑(具體摻量參照試驗數據而定)，以補償部分混凝土的收縮，減少裂縫產生的因素。

[1]大體積混凝土施工規范GB 20496-2009.

[2]土木工程材料.浙江大學出版社，2005.

[3]基礎工程.中國建筑工業出版社，2003.

[4]虞曉光.不同條件下的混凝土工程應用技術.中國現代工程技術出版社，2006.

[5]混凝土結構設計規范GB 50010-2002.中國建筑工業出版社，2003.

TM621

A

1674-6708（2010）21-0097-01

張羽，工作單位：浙江省電力建設有限公司，負責土建專業有關技術工作。先后經歷了國電北侖發電廠三期2×1000mW超超臨界燃煤發電機組擴建工程、浙能嘉興發電廠三期2×1000mW超超臨界燃煤發電機組擴建工程