205 m 高烟囱滑模施工混凝土裂缝原因分析及处理

杜国恩

(山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西长治 046000)

1 工程及事故概况

华北地区某煤化工油化电热一体化油品合成项目热电装置烟囱，烟囱外筒高为205 m，采用现浇钢筋混凝土结构，滑模工艺施工。设计±0.00 m～80.00 m为变截面结构，筒壁外表面坡度5%，80.00 m～205.00 m为直筒结构。筒壁厚度是自下而上随着高度的增加分段逐渐缩小，±0.00 m处外径22 m，壁厚650 mm，80.00 m处外径14 m，壁厚450 mm，顶部段壁厚300 mm。筒身内设有支撑平台1道，止晃平台3道，悬挂平台1道，封顶平台1道;在27.35 m高度处对称设置尺寸为5 900 mm×6 800 mm的烟道口2个。

设计筒身混凝土60.00 m以下采用C35，60.00 m以上采用C30。施工采用滑模，商品混凝土，45 m以下混凝土采用泵送，每次模板提升高度300 mm，工期120 d，平均每天施工进度2 m。

烟囱筒壁滑模施工至标高19 m处时，检查发现筒壁出现下列现象:

1)刚浇完的混凝土出现拉裂，裂缝为水平通缝，宽度为10 mm～30 mm，深度为70 mm～120 mm;2)现场浇筑时发现，振捣后，300 mm厚的浇筑层出现离析，下部200 mm左右多为粗骨料(石子)，上部100 mm左右为浮浆层，出现明显分层。

2 裂缝原因及危害分析

通过查看现场，查阅施工记录及混凝土配合比等文字资料，询问现场施工人员，对造成混凝土裂缝的原因及可能造成的危害形成意见如下:

1)混凝土搅拌站用于拌制混凝土的原材料把关不严。采用石粉(机制砂)作为细骨料，且石粉中粉末含量极大，造成混凝土和易性差，骨料和砂浆分离，砂浆难以包裹粗骨料，粗骨料沉底，造成混凝土离析，而规范要求细骨料要有合适的粗细程度和颗粒级配，才能达到混凝土设计强度和施工要求。2)现场检测混凝土入模前的坍落度离散性大。施工方案中要求混凝土的坍落度为160 mm±20 mm，现场实测混凝土坍落度相差较大，在100 mm～210 mm之间，而坍落度过大，也是造成混凝土离析的原因。3)混凝土搅拌站距离工地25 km，路况较差，混凝土运送时间难以控制，过长的运输时间会对混凝土的坍落度有影响，容易形成离析现象，运输时间的增加，即使现场建筑严格按照施工方案进行，提模时也可能超过混凝土的初凝时间。4)混凝土入模前没有进行二次搅拌，使得在运输过程中已出现离析的混凝土进入模板浇筑，导致滑模高度300 mm范围内，中下部分石子居多，有蜂窝麻面;上部为浮浆层，属于离析现象，混凝土强度达不到设计要求，提模中容易出现拉裂现象。5)施工方面，模板清理不净，混凝土浇筑层每层厚度过大，模板一次滑升过高，模板提升时，混凝土尚未达到出模强度或滑升速度过快，与混凝土强度增长速度不相称等原因引起。

经过设计复核，烟囱出现的混凝土裂缝，不会影响筒壁近期的滑模施工，但降低了烟囱的承载力，如果不采取措施，必然影响到烟囱的安全使用，因此，必须对出现的裂缝采取措施，进行处理。

3 处理措施

针对本次施工质量事故，曾经提出了拆除问题混凝土进行重新浇筑的建议，经全盘考虑后否决，业主要求在保证使用和施工安全的前提下采取措施，尽快恢复施工，按时完工。经多方案比较，确定采用局部修复方案，具体要求如下:

1)对出现质量问题的筒壁混凝土，在裂缝处应凿除松动混凝土及凸出的石子，裂缝上部要凿成斜形，以方便混凝土浇筑;2)用清水并配以钢丝刷清洗剔凿面，并充分湿润，且不得残留积水;3)支设模板，模板尺寸应大于混凝土缺陷范围，以利混凝土浇灌，并保证其密实性;4)浇筑强度C40的细石混凝土，内摻适量的膨胀剂，水胶比不大于0.5，用凿子仔细捣实，按规定进行养护;5)拆模后，仔细剔除凸出的混凝土;6)施工脚手架上方应搭设防护棚，以保证事故处理施工安全。

4 后续施工对混凝土浇筑质量控制措施

1)严格按配合比配制混凝土，严格控制混凝土坍落度，保证原材料性能，用河沙或黄沙替代石粉，以提高混凝土的和易性;2)严格控制混凝土到场时间，混凝土到场保证2 h内使用完毕，超过2 h严禁使用全部清场。筒壁高度45 m以上，采用现场搅拌站混凝土，料斗垂直运输;3)混凝土应分层、分段、交圈均匀浇筑，每层浇筑面应控制在同一水平面上，每层浇筑厚度控制在300 mm以内，最上层混凝土应低于模板上口30 mm;上下层浇筑时间间隔不应大于1.5 h，以免间隔时间过长，混凝土表面初凝形成施工冷缝;4)混凝土振捣时不得振支承杆、钢筋及模板，振捣棒严格控制插入深度，插入下层已浇筑完成的混凝土深度50 mm左右。振点应连续，每300 mm为一振点，振捣时间不应低于15 s，振至浮浆密实，不得漏振、欠振、过振;5)滑升脱模后的混凝土表面应有专人抹压收光修补，修补用的砂浆标号应比原设计混凝土高一强度等级;抹压收光修补后及时采用人工喷洒HS-4混凝土养护剂，为防止漏喷，横竖各喷一遍。

5 结语

该工程施工中虽然出现了本次混凝土裂缝问题，但由于参建各方高度重视，处理及时得当、后继质量控制措施到位，后续施工过程中再没有类似情况出现。裂缝修复与滑模施工同步进行，修复工程用时22 d，烟囱工程也按时交工，顺利通过验收。

［1］GB 50078-2008，烟囱工程施工及验收规范［S］.

［2］GB 50113-2005，滑动模板工程技术规范［S］.

［3］GB 50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.

［4］GB 50367-2006，混凝土结构加固设计规范［S］.

［5］王 赫.建筑工程事故处理手册［M］.第2版.北京:中国建筑工业出版社，1998.