火力发电厂水工结构工程裂缝的成因及防治

火力发电厂水工结构工程裂缝的成因及防治

张霖

（华北电力设计院有限公司北京100120）

摘要：在火力发电厂水工结构工程的施工过程中，常常会出现一些结构裂缝，由于这些裂缝的产生，对工程的整体质量和结构稳定性带来了十分不利的影响。因此，在施工中必须加强水工结构的裂缝控制，需要对裂缝的产生原因进行认真分析，以便找到相应的解决方法，从而实现火力发电厂水工结构工程的质量化、规范化施工，本文就火力发电厂水工结构工程裂缝的成因及防治，一一的对水工结构工程的定义、水工结构工程裂缝的主要成因以及水工结构工程裂缝的预防对策进行了探讨。

关键词：火力发电厂；水工结构工程；裂缝控制；工程质量

1、引言

随着国家经济的迅速发展，各行各业在用电方面的需求不断增加，火力发电厂作为发电的主要来源之一，其质量直接关系到电量方面的是否充足，而火力发电厂的生产质量与其水工混凝土结构有必然的联系。在火力发电厂水工混凝土结构的施工过程中，水工混凝土常常会出现裂缝现象，导致裂缝产生的主要原因是由于混凝土干缩和徐变，在这些裂缝的产生对整个结构的质量带来了严重的隐患，裂缝不仅仅可能导致结构渗漏，影响了结构功能的使用，而且还有可能引起整体的破坏，降低了结构本身的耐久性和实用性。在水工结构的施工过程中，可以通过防治工序和施工控制措施来杜绝裂缝的产生，从根本上解决裂缝所造成的渗漏问题。

2、水工结构工程概述

水工结构工程按照服务于多目标的通用性可以分为：泄水结构、挡水结构、取水结构、输水结构、整治结构。按服务于单目标的专门性一般分为：农田水利工程、防洪工程、地下电站工程、水利发电工程、海岸工程、港口航道工程。水工结构的优点是能使水、电资源充足，满足人类的生产需要；缺点是水、电资源难以在时间和地区上合理分配，导致供应和需求不一致。水工结构工程的主要特点包括三种：（一）、水工结构与相应的水利工程是一个系统的综合体，即水工结构工程与水利工程是紧密联系的、相互取长补短的。（二）、水工结构施工难度较大，主要表现在水工结构的施工条件较差、施工技术较为困难，受外界的天气、地质、地形地貌的影响较大，需要对地基进行有效的处理；水工结构除了需要承受一般荷载外，还需承受水压力以及渗透力。（三）、大型水工结构工程不仅仅对原有的自然环境有所影响，而且对社会也有十分重大的影响，比如农田水利、火力发电为人类生活创造优异的条件；通过改变自然地貌，让人类与环境融为一体。

3、水工结构工程裂缝的主要成因

水工结构工程产生裂缝的主要成因主要包括两个方面：一是内部原因，二是外部原因。内部原因主要表现在建筑材料方面，外部原因主要包括：外部结构直接作用、结构次应力、结构变形。下面对他们一一进行分析。

3、1建材的失水收缩

水工结构工程中的主要材料就是水泥，在水泥的使用过程中，常常会出现温度变化和湿度变化，如水泥在储存的过程中，水泥中的水分会随着温度和湿度的变化而变化，水泥中的水分逐渐失去后会导致收缩，从而导致结构产生裂缝。

3、2建材的热胀冷缩

在火力发电厂的建设过程中，常常会出现大体积混凝土结构，由于大体积混凝土结构的内外温差较大，由内外温差较大而引起的内应力会使混凝土产生裂缝。混凝土的热胀使混凝土产生水化热，水化热会随着时间的增加而不断增加，当温度降低时，混凝土出现冷缩现象，一旦混凝土的冷缩力超过其抗拉强度时，混凝土就会出现裂缝现象。

3、3建材的碳化收缩

建材的碳化收缩指的是混凝土结构在含有碳酸地下水的环境中施工时，如果混凝土的碳化收缩力超过了混凝土的抗拉强度，将会产生裂缝。

3、4建材的化学减缩

造成水工混凝土结构产生裂缝的另一个内部原因就是建材的化学减缩，即无水的熟料矿物会在水化反应中逐渐转变为水化物，使体积增加，造成混凝土的密度不同而产生裂缝。

3、5直接作用引起的裂缝

在火电厂水工混凝土结构施工中，结构不但需要承受结构自重、活载、静载作用，而且还需承受土压力、水压力等，这些荷载对结构的直接应力会引起裂缝的产生。

3、6结构次应力引起的裂缝

结构次应力产生的原因是结构的实际工作状态和理论状态之间的差异而形成，次应力产生的位置往往会出现裂缝。

3、7变形引起的裂缝

变形引起的裂缝是裂缝产生的常见现象，温度变化、建材的收缩和膨胀往往会引起结构变形。结构发生变形的应力如果超过结构允许应力范围将会引起裂缝，严重的影响了结构的正常使用。

4、水工结构工程裂缝的预防对策

4、1建材的选择

建材的合理选择包括采用同一等级的混凝土、增加水泥的用量、适量加入减水剂、通过合理选择材料，降低混凝土的收缩引起的裂缝，而且降低了用水量，使结构强度更高。

4、2加强结构强度

加强结构强度可以在结构的底部加圈梁、结构周围加强构造筋，减小边缘应力，还可在集中荷载较大处加设暗梁，减小集中荷载，提高结构强度；在结构的横断面四角、施工缝处加设由粗钢筋形成的暗梁或者暗柱，减弱荷载的集中集中应力，从而加强结构的强度、刚度、稳定性，达到减小水工混凝土结构裂缝的目的。

4、3钢筋与模板的选择

钢筋方面即加强配筋的均匀布置，加密钢筋，使混凝土的变形更加均匀，减小集中裂缝；横向采用螺纹钢筋，提高混凝土与钢筋的凝结力。还可在地下室的外墙中加设暗梁，并在暗梁中将箍筋加密布置，从而提高外墙的抗拉强度。模板方面，对于露天作业较多的混凝土施工，由于受到外加环境的影响较大，所以，不宜使用钢模板；在选用木模板时，施工前进充分湿润，以利于散热和保湿，其次，规范混凝土结构的施工方式，尽量降低不均匀因素。

4、4合理进行施工

在火电厂的煤泥沉淀池和综合泵房的下部结构施工时,需设置后浇带。在冷却塔施工时，利用分段浇筑环状基础来有效控制裂缝的产生。在循环水泵房的底板及侧墙的施工时，严格控制入模温度，通过降低入模温度减少混凝土的水化热现象。

5、结语

综上所述，本文对火电厂水工混凝土工程裂缝的产生以及预防措施进行了分析，通过分析发现，引起结构裂缝的原因较多，在施工过程中必须因地制宜，加强裂缝的控制，从而保证水工结构的质量符合要求。

参考文献：

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