某核电厂变形缝问题分析

王俊峰 李军涛 尤培华

中国核电工程有限公司郑州分公司（450052）

某核电厂变形缝问题分析

王俊峰 李军涛 尤培华

中国核电工程有限公司郑州分公司（450052）

反应堆筒体与相连厂房之间的变形缝设计要求精度高，施工难度大，导致与反应堆筒体相连接的厂房的部分墙体、混凝土柱和楼板在变形缝区域出现了较多裂缝，处理难度大。这里通过对某核电厂KX厂房与RX厂房安全壳筒体相连区域的裂缝进行分析，提出了处理方法和建议，以期对今后类似工程起到借鉴作用。

核电厂；变形缝；止水带

1 概况

某核电厂RX厂房安全壳筒体为圆柱形厂房，直径为38.8 m，顶高57.2 m，轴向和环向采用后张拉预应力施工。KX厂房环绕布置在RX厂房安全壳筒体旁边，结构形式为普通混凝土结构，一部分屋面高度为38.5 m，一部分屋面高度为21.2 m。KX厂房和RX反应堆安全壳连接处设置有50 mm的变形缝，变形缝处设置止水带。KX厂房和RX厂房筒体的增打肋通过止水带相连。在反应堆筒体环向预应力张拉后，RX厂房筒体收缩，KX厂房与筒体连接处的部分变形缝失效，在局部区域出现了裂缝。

2 反应堆筒体与1KX厂房相连处的固定钢筋做法

查阅相关设计图纸后，变形缝设计如下。图1中的②为筒体的增打肋，属于二次浇灌混凝土，反应堆筒体增打肋与K厂房通过止水带相连，其中止水带的规格为300×Φ46×20×8，变形缝为50 mm。其中止水带的空心圆环位于在变形缝内。变形缝内填充聚苯乙烯板。图纸中注明增打肋混凝土和周围厂房同时浇灌。固定止水带附加钢筋做法见图1和图2。

图1 筒体与1KX厂房P11柱连接处

图2 止水带处附加钢筋做法

3 变形缝处出现的问题

反应堆筒体预应力张拉后，与筒体相连的1KX厂房V15墙、P11柱及KX厂房环形区的楼板在变形缝处出现了较严重的裂缝。变形缝处出现的问题主要分以下三类：

变形缝可以起到变形的功能，但歪歪斜斜不在一条直线上。不在一条直线的变形缝主要在与筒体相连的6～10 m段的V15墙体和P11柱处。

变形缝处聚苯乙烯板部分被挤掉，导致变形缝部分不存在，其位置在与筒体相连的10～14.5 m段的V15墙体和P11柱处。

变形缝处聚苯乙烯板全部被挤掉，止水带问题主要有止水带中间空心圆环未处于变形缝的位置和止水带严重偏位。被挤掉的变形缝位置在14.5～20.12 m段的V15墙和14.5～17 m段的P11柱处。墙体和筒体变形缝处的裂缝主要是增打肋与筒体之间的裂缝和理论变形缝位置处的裂缝，P11柱与相连墙体的裂缝，如图3和图4。

4 变形缝问题原因分析

通过对1KX厂房变形缝的观察，发现除了1KX楼板与筒体间的伸缩缝基本完好外，墙、柱与筒体相连处的变形缝大都不能完全起到变形的功能。

图3 P11柱与筒体变形缝处（剔凿后）

图4 筒体和增打肋之间的裂缝（P11柱处）

1）变形缝消失

变形缝消失的原因：变形缝处的聚苯乙烯板强度低，在混凝土振捣时容易被挤掉、震碎，造成施工难度较大。施工单位在施工前未能预料到变形缝处的施工难度。混凝土浇筑人员施工时不够细心。

2）止水带偏位

通过对部分裂缝处进行剔凿，发现V15墙体未严格按照图纸上要求固定止水带，止水带的边缘处于裂缝位置。P11柱子存在胀模问题，凿除P11柱子胀模的部分后发现，变形缝处的止水带偏位严重，已裸露于混凝土表面。原因是：柱钢筋过密，绑扎固定止水带的附加钢筋较为困难，钢筋工未能严格按照图纸要求对止水带进行固定；混凝土浇筑过程出现胀模，带动止水带偏位。

3）变形缝位置处及其附近的裂缝

施工不当致使变形缝失去了承担变形的功能。在反应堆筒体预应力张拉时，反应堆筒体产生了变形，导致与其相连的薄弱部位产生不规则形状裂缝。如增打肋和P11柱（V15墙）连成一个整体，导致增打肋和筒体之间的连接和与P11柱相连的墙体成为薄弱部位,造成增打肋与筒体产生裂缝、与P11柱相连的墙体多处出现裂缝（如图3和图4）。

5 变形缝问题造成的影响

1）变形缝不规则

在正常情况下,橡胶止水带必须埋设准确，其中间的空心圆环应与变形缝中心线重合，由空心圆环部分来承担变形的功能。如果变形缝不规则，止水带中间的空心圆环则不能处于变形缝位置，导致止水带的平板部分承担了变形的功能，给止水带的功能造成了部分影响。止水带的平板部位如果长期处于有拉应力的工作状态,容易缩短止水带的寿命，并且给后期嵌缝的不锈钢支托的施工造成一定的难度。

2）增打肋和相临的墙柱连成一个整体

增打肋和相邻的墙柱连成一个整体，则容易使变形缝失去其承担的变形功能。部分裂缝可能会丧失防水功能。变形缝处理难度大，核岛厂房混凝土强度高，重新凿出变形缝，施工难度大，且容易损伤到止水带。如果变形缝处理不到位，不能达到完全自由变形,仍将会在部分薄弱部位产生裂缝的风险。

3）止水带偏位

施工止水带时应严格按照图纸要求对其进行固定。V15墙体施工时，未严格按照图纸上要求固定止水带，止水带的边缘处于裂缝位置，给处理变形缝造成一定的难度。止水带偏位则会导致止水带丧失防水功能。恢复止水带到原位，需增加凿混凝土的工作量,且容易损伤到止水带，施工难度较大。

6 变形缝出现问题的处理措施

第一步：对裂缝处采取注浆法进行处理。处理工序为：钻孔→注浆针头埋设→注浆→针头割除→表面修补。

第二步：放出正确伸缩缝位置线，凿除部分变形缝处混凝土。若可以保证变形缝功能不受影响，止水带未失效，则不用继续采取处理措施；若止水带失效，全部凿除止水带处混凝土，重新恢复止水带。

第三步：变形缝处采用泡沫板填塞，后续按照核岛厂房嵌缝做法进行施工。

7 结论及建议

通过对该裂缝事件的分析可知，楼板处变形缝的施工基本达到设计的要求，可以满足变形缝的功能，但是墙、柱与增打肋处的变形缝施工大都达不到变形缝的功能要求。由于反应堆厂房与周围厂房之间的变形缝处施工难度较大，若变形缝的施工不能达到设计要求，将会产生比较严重的后果。处理变形缝的过程需避免损伤止水带，处理难度大。建议：在遇到类似情况,应先施工反应堆筒体的增打肋,再施工与其周围相连的厂房的墙、板和柱；止水带严格按照图纸中的要求进行固定；施工方案应详细说明变形缝处的施工,并严格按照施工方案及技术交底进行施工。混凝土浇筑过程中随时关注泡沫板是否位移。

[1]GB 50010—2010,混凝土结构设计规范（2015局修）[S].

[2]GB 50204—2015,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].