變電站蒸壓粉煤灰磚砌體圍墻裂縫分析與防治

【摘 要】本文結(jié)合變電站工程實(shí)際，分析了變電站工程蒸壓粉煤灰磚砌體清水圍墻裂縫產(chǎn)生的原因，從蒸壓粉煤灰磚的生產(chǎn)、構(gòu)造設(shè)計及砌筑施工等幾個方面提出了防治措施。

【關(guān)鍵詞】變電站；蒸壓粉煤灰磚；圍墻裂縫；防治措施

0 引言

為積極響應(yīng)國家電網(wǎng)公司“兩型一化”（環(huán)境友好型、資源節(jié)約型、工業(yè)化）變電站建設(shè)，自2008年起寧夏新建變電站工程圍墻全面開始采用蒸壓粉煤灰磚砌筑。蒸壓粉煤灰磚以石灰、消石灰（如電石渣）或水泥等鈣質(zhì)材料與粉煤灰等硅質(zhì)材料及集料（砂等）為主要原料，摻加適量石膏，經(jīng)攪拌混合、多次排氣壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而制成的磚。蒸壓粉煤灰磚的使用，符合我國“四節(jié)一環(huán)?！钡囊?，充分利用電廠粉煤灰。蒸壓粉煤灰磚表面平整、棱角順直、色澤一致，具有較高的抗壓強(qiáng)度，因此被廣泛使用。但是在工程使用過程中，也存在一些不足，如：材質(zhì)脆易缺棱掉角、容易產(chǎn)生墻體裂縫，在變電站清水圍墻砌體使用中，墻體裂縫是主要不足之處。筆者通過近年來在多個變電站工程實(shí)踐應(yīng)用情況，從蒸壓粉煤灰磚的生產(chǎn)、構(gòu)造設(shè)計及施工工藝等多個方面進(jìn)行分析，提出了有針對性的防治措施，并通過現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證了措施的有效性。

1 工程概況

在變電站工程施工中，蒸壓粉煤灰磚主要用于變電站清水圍墻施工中，筆者就蒸壓粉煤灰磚砌體圍墻出現(xiàn)的裂縫問題進(jìn)行分析，并有針對性的提出了幾點(diǎn)具體防治措施。

在羅山330kV變電站工程蒸壓粉煤灰磚砌體清水圍墻施工中，根據(jù)設(shè)計要求圍墻伸縮縫間距不超過20m，每3.6m設(shè)墻垛，砌筑砂漿采用M5混合砂漿，蒸壓粉煤灰磚為MU10。實(shí)際該工程采用19.8m間距進(jìn)行砌筑，砌筑完成后約三個月陸續(xù)開始出現(xiàn)豎向裂縫，裂縫寬度有逐步變大趨勢，裂縫基本處于兩個墻垛中間。由于變電站圍墻為清水磚砌體，圍墻裂縫對墻體結(jié)構(gòu)整體性及墻體觀感質(zhì)量產(chǎn)生了較大影響。同期施工的棗園330kV變電站工程、黃河750kV變電站工程等也出現(xiàn)類似情況。

2 裂縫原因分析

2.1 出釜養(yǎng)護(hù)時間不足

因?yàn)楫?dāng)年為粘土磚禁止使用的第一年，蒸壓粉煤灰磚作為粘土磚的替代產(chǎn)品，出現(xiàn)供不應(yīng)求的賣方市場，生產(chǎn)企業(yè)將磚出釜后立即進(jìn)行銷售，未達(dá)到停放養(yǎng)護(hù)的要求。

2.2 干縮變形

根據(jù)試驗(yàn)顯示，蒸壓粉煤灰磚出釜前三天每天收縮0.019mm/m，3～30d每天平均收縮0.005mm/m。蒸壓粉煤灰磚自然收縮主要發(fā)生在出釜早期，據(jù)統(tǒng)計，出釜5～7d的收縮為總收縮率的50%。澆水磚干燥收縮率遠(yuǎn)大于不澆水磚。蒸壓粉煤灰磚的初始含水率（即砌筑時的上墻含水率）越大，其使用階段的干燥收縮率越大；環(huán)境相對濕度越大，蒸壓粉煤灰磚的平衡含水率越大，失水越少，使用階段的收縮率越小。

2.3 溫差影響

由于筆者所述工程均處于西北地區(qū)沙漠邊緣，這些地方晝夜溫差大、季節(jié)溫差大，且同一時間圍墻陽面與陰面溫差也較大，蒸壓灰砂磚高溫則膨脹、低溫則收縮，蒸壓粉煤灰磚在溫度變化中出現(xiàn)受力不均而產(chǎn)生裂縫。

2.4 構(gòu)造設(shè)計

設(shè)計師對蒸壓粉煤灰磚了解不足，采用的構(gòu)造設(shè)計不滿足要求。通過多個工程對比發(fā)現(xiàn)，采用19.8m間距伸縮縫的圍墻砌體明顯比采用16.5m以及9.9m伸縮縫間距的墻體裂縫多；采用M5水泥砂漿的圍墻砌體比采用M5混合砂漿的圍墻砌體裂縫多，且采用M5水泥砂漿的圍墻砌體豎向裂縫將磚拉斷的較多，而采用M5混合砂漿的豎向裂縫則大多為沿灰縫開裂。

2.5 對蒸壓粉煤灰磚認(rèn)識不足

蒸壓粉煤灰磚作為新型環(huán)保砌體材料剛推廣應(yīng)用于建筑市場，人們對其特性了解不足，在施工中仍采用粘土磚的砌筑工藝進(jìn)行施工也是導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫的原因之一。由于蒸壓粉煤灰磚的成分及生產(chǎn)工藝不同于普遍粘土磚，因此其砌筑工藝也不能照搬粘土磚的砌筑工藝。

3 防治措施

3.1 生產(chǎn)方面

根據(jù)《蒸壓粉煤灰磚建筑技術(shù)規(guī)范》（CECS 256-2009）要求，蒸壓粉煤灰磚自出釜之日起宜放置7d后方可出廠，儲藏、運(yùn)輸及施工過程中，應(yīng)有可靠的防雨措施。而根據(jù)《國家電網(wǎng)公司輸變電工程質(zhì)量通病防治工作要求及技術(shù)措施》要求，蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、加氣混凝土砌塊的出釜停放期不宜小于45d，至少不應(yīng)小于28d。因此，我們在變電站工程施工中，為滿足國家及國家電網(wǎng)公司要求，可在蒸壓粉煤灰磚滿足出廠條件后運(yùn)至施工現(xiàn)場繼續(xù)放置，直至符合國家電網(wǎng)公司要求后再進(jìn)行施工砌筑，不應(yīng)使用齡期小于28d的蒸壓粉煤灰磚進(jìn)行砌筑。這樣，可以使蒸壓粉煤灰磚在靜置過程中完成早期變形收縮，避免或減少砌筑后的干縮變形裂縫。

3.2 構(gòu)造設(shè)計方面

由于蒸壓粉煤灰磚自身抗拉強(qiáng)度較低，為減輕圍墻墻體因溫度伸縮造成的裂縫，圍墻變形縫間距應(yīng)控制在12m以內(nèi)，建議采用磚垛間距3.3m，每9.9m設(shè)置一道變形縫，這樣可減少圍墻因伸縮產(chǎn)生的裂縫。同時，筆者在個別工程中還在圍墻水平灰縫中按每5皮磚高配置了2φ6的通長鋼筋，這樣可提高墻體抵抗收縮變形的能力。

砌筑砂漿應(yīng)采用保水性強(qiáng)的混合砂漿，優(yōu)先采用專用砂漿來提高砌體的抗剪強(qiáng)度，砂漿稠度控制在70～90mm為宜，砌筑砂漿用砂應(yīng)采用中砂。施工中不應(yīng)采用水泥砂漿代替混合砂漿使用，現(xiàn)場拌制的砂漿應(yīng)隨伴隨用并應(yīng)在3h內(nèi)使用完畢，最好采用“三一”砌筑法（一鏟灰、一塊磚、一擠揉）進(jìn)行砌筑。

3.3 施工工藝方面

蒸壓粉煤灰磚砌體鋪砌前不應(yīng)對塊材澆水，減少其干燥收縮裂縫，在必要時，可調(diào)整砂漿稠度來適應(yīng)塊材的吸水速度。在干熱氣候下，也可在砌筑前適當(dāng)噴水，以減少磚的吸水。雨天不得砌筑，對于雨水浸泡的磚不得立即使用。雨期施工時，蒸壓粉煤灰磚不應(yīng)貼地堆放，并應(yīng)做好防雨措施。當(dāng)雨量較大時，應(yīng)停止砌筑，并對已砌筑的墻體采取防雨措施，防止雨水浸入墻體。雨后繼續(xù)施工時，應(yīng)復(fù)核墻體的垂直度。

砌筑時，砌體灰縫砂漿應(yīng)密實(shí)飽滿，磚墻水平灰縫的飽滿度不得低于80%，磚柱水平灰縫和豎向灰縫飽滿度不得低于90%，不應(yīng)出現(xiàn)瞎縫、透明縫和假縫。砌體不得留置直槎，圍墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)同時砌筑，避免將蒸壓灰砂磚用于±0.00以下。在工程實(shí)踐中，個別工程就出現(xiàn)了沿留槎處開裂的現(xiàn)象。

蒸壓粉煤灰磚砌體的施工除應(yīng)注意以上幾個方面的措施外，還應(yīng)符合《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-2011）中有關(guān)磚砌體工程的施工及質(zhì)量驗(yàn)收的規(guī)定。

4 結(jié)束語

通過近兩年在明城110kV變電站工程、鎮(zhèn)羅330kV變電站工程、金貴220kV變電站工程等工程蒸壓粉煤灰磚砌體清水圍墻中采取以上防治措施以來，變電站圍墻裂縫得到了徹底治理，有效提高了圍墻結(jié)構(gòu)的整體性，并減少了因墻體裂縫給后續(xù)工程維護(hù)及工程爭創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程消缺所發(fā)生的費(fèi)用。在今后的變電站工程圍墻施工中，將積極推廣應(yīng)用蒸壓粉煤灰磚，為建設(shè)“兩型一化”變電站建設(shè)及國家“四節(jié)一環(huán)?！币笞龀鲐暙I(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：湯靜]