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1、电厂工程建设中混凝土板墙裂缝的原因及预防摘要：火力发电厂工程有许多板墙，这些板墙由于施工工艺原因，其热胀冷缩和混凝土自然收缩会受到约束，约束会产生约束力，约束力大于混凝土抗裂强度时，板墙发生断裂。对于水工混凝土而言，断裂会导致漏水、会严重影响板墙寿命。本文旨在分析板墙发生裂缝的机理，制定预防裂缝的施工措施。 关键词：火力发电厂，混凝土板墙，混凝土水化热，混凝土收缩，混凝土徐变，约束，约束应力，裂缝，裂缝预防。 某电厂（4300MW 燃煤电厂）土建工程施工过程中，先后发现循环水管道、#9 输煤隧道、主厂房电缆隧道、循环水进水管沟和灰渣泵坑的混凝土板墙发生了许多竖向（垂直）裂缝。许多裂缝处有明显的
2、渗水痕迹。这些裂缝对于结构的耐久性和电厂运行的安全性是潜在的威胁，应该引起工程师们的重视并予以修补和预防。 一、裂缝现象 下述板墙混凝土均用#525 硅酸盐水泥生产，水灰比为 0.5-0.6，塌落度为 10cm-14cm，单位体积水泥用量为 320kg-330kg。 1、循环水排水管沟 循环水排水管沟为并排四孔方型封闭管沟，净空宽高=3200mm1800mm，板厚 400mm，伸缩缝间距 12000mm。 施工时，先浇筑底板及 500mm 高侧板，过一段时间（10 天左右），浇筑上部侧板和顶板。其裂缝多发生在内部隔板上，外侧板及顶板较少甚至没有裂缝。裂缝间距一般为 3000mm 左右。 2、循
3、环水进水管沟 循环水进水管沟为并排双孔圆型封闭管道，净空直径为2400mm，壁厚为 400mm，伸缩缝间距 11200mm-15900mm。 施工方法类同循环水排水-先施工底板，后施工上部结构。裂缝间距一般为 3000mm-4000mm 左右。 3、#9 输煤隧道 #9 输煤隧道为方孔型断面，净空宽高=6300mm2550mm，除底板厚为 500mm，其它面板厚 400mm。施工方法同循环水排水管沟-先施工底板，后施工上部结构。裂缝间距不等，小的一般为 2000mm左右。 4、灰渣泵坑坑壁 灰渣泵坑是一座 24000mm15000mm 的池子，四侧壁板高度不等，均坐于先期施工的结构基础上。发现
4、西侧板墙上裂缝，南北侧未发现，东侧当时未施工。发生裂缝的板墙厚 240mm，1800mm 高，26700mm 长，嵌于间距为 6000mm 的六根柱子内。裂缝间距一般为3000mm-4000mm 左右。 5、主厂房电终隧道 主厂房电缆隧道为方型断面，净空宽高=1800mm2000mm，壁厚为 200mm，伸缩缝间距为 250000mm。施工方案类同-先施工底板，后施工上部结构。 电缆隧道上的裂缝较少，间距较大。 二、裂缝特征 综合分析五种构筑物混凝土板墙裂缝，大致有下列特征： 1、发生裂缝的板墙都是先施工底部混凝土板或者基础，一段时间后施工上部板墙。 2、发生裂缝的都要是较长的薄壁板墙。 3、
5、同样的板墙，如#9 输煤隧道东西两侧板墙，面向西边的，产生的裂缝较多；同一板墙，西面裂缝较东面裂缝多。 4、侧立墙比顶板裂缝多。 5、对于并排管沟，内部隔墙比外部环境两侧板墙的裂缝多。 6、裸露时间较长的板墙裂缝较多。 7、四月份以前施工的板墙裂缝较少，五月以后施工的板墙裂缝较我。 8、裂缝不是同时出现的，随着时间的延长而增多增长；有的在28 天龄期以前，有的在此后。 9、裂缝均发生在施工缝以上的板墙上，距离施工约 100mm-200mm 之间。 10、裂缝发生在距伸缩缝、后浇带较远的地方，即伸缩缝和后浇带附近没有裂缝。 11、裂缝间距一般在 3000mm 左右，个别更大或者更小；裂缝宽度并不
6、很宽；裂缝底部较宽，上部变细，许多裂缝向上发展过程中消失；裂缝是连续的、贯通的。 三、混凝土（构件）裂缝机理分析 根据导致混凝土发生裂缝的原因特点，其裂缝大致有下列几种：1、受力裂缝 当荷载产生的应力超过混凝土构件极限承载能力时，混凝土发生裂缝，包括受拉裂缝、受压裂缝、受剪裂缝等。 2、不均匀沉降裂缝 不均匀沉降使混凝土构件产生设计院未考虑的额外应力，从而使结构应力超过其极限强度而产生裂缝。 3、冻融循环裂缝 4、水泥安定性不良引起的裂缝 如果水泥熟料中含游离氧化钙太多时，在不泥水化过程中发生较大的体积膨胀而产生的裂缝。 5、外力裂缝 如地震或者爆炸引起的裂缝。 6、收缩裂缝 混凝土在凝结硬化
7、过程有收缩特性。当这些收缩受到约束时，在混凝土中会产生约束应力，约束应力有压力，有拉力。约束压力一般小于混凝土压强度，不会导致混凝土发生裂缝。约束拉力在到一定程度时，大于混凝土抗拉强度，导致混凝土产生裂缝。 经过分析对比，可以确定，某电厂工程中发生的混凝土板墙裂缝，是收缩裂缝。 如图一（自然收缩图） ，板墙 ABCD 在自由状态（无约束状态）下，由于其收缩特性，在某个时间将收缩成 A1B1C1D1。假设 CD 为受约束面并且为完全约束，AB 面自由，板墙在约束和收缩共同作用下变成 A2B2CD，如图二（约束收缩图） 。换句话说，自由状态下的板墙 A1B1C1D1 在约束力作用下，被剪拉成了 A
8、2B2CD，即，板墙底部发生了水平约束应变 1，板墙顶端发生了水平约束应变 2。 1 =（L-L0）/L0 （1） 2 =（L1-L0）/L0 （2） 发生上述应变后，板墙任意横断面上的任意一点都发生了应变，且从下到上应变值由 1 谈到 2。当某点的应变值超过此点的混凝土当时（某个龄期）的极限应变值时，此点断裂。这些断裂点连成一条线，就成为裂缝。 由于 CD 面为约束面，可以判断，12，所以，板墙裂缝先从板墙底部开始发生，向上发展，直到某点应变值小于该点混凝土的极限应变值时，裂缝终止；而当全部断面的应变均大于混凝土的极限应变值时，板墙裂缝变成从下到上的通缝。 对于板墙而言，CD 面上的约束是剪力约束（见后文中的图三） ，这种剪力需要靠板墙断面上的拉力平衡（见后文中图四） ，所以在板墙断面上发生了水平拉应变，该水平拉应力大于板墙混凝土抗裂强度，使板墙发生拉裂现象。 工程实践中，板墙根部的混凝土基础或者根部结构的混凝土先浇筑，龄期长，强度大，收缩变形完成了许多甚至全部完成，它就成为后浇筑的板墙混凝土的约束体（面） 。
