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大面积钢纤维混凝土地面施工裂缝控制

作者：董磊

(中原油田建设集团公)

摘要：曹妃甸原油商业储备基地工程防火堤内场地硬化，每个罐区硬化面积26000㎡，地面硬化采用

钢纤维混凝土。要求商储基地内地面硬化严格控制裂缝出现，考虑到是大面积地面硬化施工，需要深入

分析裂缝产生原因、编制具体施工控制措施，现场实时监督。

关词：原油商业储备基地；控制；裂缝；大面积地面硬化；原因；措施

罐区内大面积混凝土硬化，具有面积大、厚度薄、接触罐基础处容易沉降等特点。混

凝土浇筑后，其硬化期间内外温度不同生拉应力，特别是冬季施工情况更严重；表面水

分散失过快，也会引起混凝土地面干缩裂缝；由于地面硬化施工前，地下有直埋电缆，处

理不到位会产生沉降收缩裂缝，此外储罐基础沉降也会引起收缩裂缝。本文结合混凝土特

性、施工实际，对大面积钢纤维混凝土地面裂缝进行分析，并探究控制裂缝措施。

1.工程概况

曹妃甸原油商业储备基地工程，位于河北省唐山市曹妃甸工业区，共建设32台10万

立方原油储罐及其配套辅助设施。共分为8个标段，每个标段4台大罐，地面硬化面积26000

㎡。地面硬化做法为：原地面压实系数0.95，级配碎石垫层100mm厚，钢纤维地面100mm

厚，混凝土强度等级为C20。

2.裂缝产生原因

2.1温度裂缝

混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化生大量的水化热，(当水泥用量在

350-550kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度

升达70℃左右甚至更高)。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不

易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，

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较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉

应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土

施工中后期。

在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土

表面温度急剧下降，而生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将生很大的

拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通

常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。裂缝宽度大小不一。受温度变化影啊较为明

显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩

裂缝的粗细变化不太明显，此种裂缝的出现会引起钢纤维的锈蚀，混凝土的碳化。降低混

凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

混凝土结构成型后，没有及时覆盖，表面水分散失快，体积收缩大，而混凝土内部湿

度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝

土表面的收缩。

2.2塑性收缩裂缝

塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现，塑性收缩是指混凝土

在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，

裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态，较短的裂缝一般长20～30cm，较长

的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。

塑性裂缝产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土

刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中

产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，

因此产生龟裂。

2.3沉降收缩裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉

降所致，或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬

季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后生不均匀沉降，致使混凝土结构生裂缝。此类裂

缝多为深进或贯穿性裂缝，裂缝呈梭形，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈

30～45度角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正

比关系。裂缝宽度0.3～0.4mm，受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也

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基本趋于稳定。

2.4现场其它具体产生裂缝原因

地面硬化垫层为100