近年来，随着经济建设的加速发展，企业用地规模逐步扩大，线路搬迁和改建日趋频繁，对输电线路走廊限制较大，有时甚至出现给定走廊建线路的现象，因此，不得不经常在回填方土上组立铁塔及钢管塔，进行大体积混凝土基础浇筑。同时，随着电网的发展，输电线路建设也进行了大量的混凝土基础浇筑。混凝土的浇筑，避免不了出现缺陷，尤其是开裂问题，特别突出的是大体积混凝土开裂的问题。开裂是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂纹一旦形成，特别是基础贯穿裂纹出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能危害到线路的安全运行。因此，如何采取有效措施避免在混凝土浇筑施工过程中出现质量缺陷，值得我们探讨。
1、现场概况
在某工业园区，有一条同塔架设35kv上网线路，虽说线路不长，但是受地理条件的限制，全线20基杆塔均采用耐张转角塔，且塔位所处位置大多是高回填土，基础配置较大。该线路1#塔基础按正常施工工艺浇筑完成，基础拆模后，检查发现基础在立柱顶面以下l50mm左右处有横向裂纹，立柱四周均有长短不一，其宽度在10～50 um的裂纹，部分基础混凝土表面出现了些露筋、蜂窝、空洞等缺陷，影响了混凝土基础的质量和安全性能，为保证工程质量，决定停止基础浇筑，查明缺陷产生的原因，提出防范措施。
2、缺陷情况及原因
（1）裂纹
现浇混凝土基础浇筑完毕后，容易产生裂纹，就其产生裂纹的原因，各方面的说法不一。有的说可能是误用早强水泥的缘故，有的说是水泥的安定性不够，有的说是混凝土标号不一收缩不均匀，也有的说是沙子太细，含泥量太高等。
《建设施工技术》一书中曾指出，对于混凝土裂纹的原因：有外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂纹，通常在施工和使用阶段引起的变形，主要是由温度应力和混凝土的收缩以及不均匀沉降引起的。
至于本工程混凝土基础的裂纹到底是如何产生的？根据本工程的具体情况分析如下。
①箍筋原因
现浇混凝土基础，其裂纹的部位均在顶面下第一箍筋处。这道箍筋上面有100mm长的主筋，上有50mm厚的保护层，二者相加应是l50mm，这与现场裂纹在顶面下150mm左右处相吻合。裂纹发生在箍筋处，这也符合一般混凝土裂纹的规律。箍筋外的保护层最小处经实测仅30mm，一般的骨料进不去。在振捣时只有细沙浆充填。由于这里混凝土的断面特别小，且无骨料，故混凝土在凝固时产生的内应力作用下，首先出现裂纹。
②温差原因
目前，温度裂纹产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇筑初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂纹；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂纹的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差，这三种温差都会产生温度裂纹。
③收缩原因
收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等。
当混凝土降温时，混凝土由于逐渐散热而产生体积收缩，再加之混凝土在硬化过程中，由于混凝土内部的水化和蒸发，以及胶质体的胶凝等作用，促进混凝土的收缩，这两种收缩在进行时，由于受到基底及结构本身的约束，以至产生较大的收缩应力(拉应力)。当这种收缩应力超过一定的限度，所产生的温度应力就会在新浇筑的混凝土基础中产生收缩裂纹。这种裂纹，称为结构性裂纹。这就是混凝土在降温阶段对结构危害所造成的收缩裂纹。
④养护问题
在混凝土凝固过程中，由于水化热的作用，立柱顶面的水分大量蒸发。在现场，曾对刚浇好的混凝土立柱顶面用塑料膜封口，四周用泥巴压住。经测试，在环境气温为24．5℃时，浇后2～4h，立柱顶面混凝土温度高达33．2℃。结果，在塑料薄膜的内部，很快水珠连绵，在塑料薄膜的上部，泥巴很快干燥发白。这个现像说明，如果不用塑料膜封口，立柱顶面由于水化热的作用，顶面混凝土水分定会大量蒸发，使之干燥发白。而就在泥凝土初凝后最需要水的时候，即混凝土浇好后2～3h内，我们没有及时去养护浇水，致使混凝土出现干裂。
经查实，不管气象情况如何，现场施工单位是一律在混凝土浇好，经12h拆模。然后，再开始浇水养护。这种养护方式，若遇天气炎热、干燥有风时，就难免会使混凝土产生裂纹。
（2）麻面
结构构件表面上呈现无数的小凹点，而无钢筋爆露现象。这类缺陷一般是由于模板湿润不够、不严密，捣固时发生漏浆或捣固不足，气泡未排出，以及捣固后没有很好养护而产生。
（3）露筋
钢筋暴露在混凝土外面。产生原因主要是浇筑时垫块位移，钢筋紧贴模板，以致混凝土保护层厚度不够所造成。有时也因保护层的混凝土振捣不密实或模板湿润不够，吸收过多造成掉角而露筋。
（4）蜂窝
结构构件中形成有蜂窝状的窟窿，骨料间有空隙存在。这种现象主要是由于材料配合比不准确(浆少石多)，或搅拌不匀，造成砂浆与石子分离，或浇筑方法不当，或捣固不足以及模板严重漏浆等原因产生。
（5）空洞
混凝土结构内存在着空隙，局部或全部地没有混凝土。这种现象主要是由于混凝土捣固时，砂浆严重分离，石子成堆，砂石和水泥分离而产生。另外，混凝土受冻或泥块杂物掺入等，都会形成空洞缺陷。
3、防止缺陷产生的预防措施
根据上述分析，综合起来铁塔现浇基础产生缺陷原因主要是施工不当、养护不善以及由温差和收缩引起的。作为施工方法我们可以在实践中总结提高和严格执行工艺标准，由于温差和收缩引起的裂纹问题我们应尽量采取有效措施，现就怎样预防现浇混凝土基础裂纹，以及裂纹等缺陷产生后的处理方法，浅谈一下自己看法：
预防现浇混凝土基础裂纹方法：
（1）优选原材料
①水泥
由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外，在不影响水泥和性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。
②掺加粉煤灰
为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：a、由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；b、由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；c、同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。
值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂纹。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
③骨料
a、粗骨料
尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂纹的产生有利。
b、细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂纹就减少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂纹就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
④加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：
a、减水剂对混凝土开裂的影响
减水剂的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
b、缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂纹出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。
c、引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利，在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响，在GB8076～1977中规定，掺有外加剂的混凝土，28d的收缩比不得大于135%，即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。
（2）采用合理的施工方法
①混凝土的拌制
a、在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料，计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。
b、要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
②混凝土浇筑、拆模
a、混凝土浇筑过程质量控制
浇筑过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇筑完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂纹。另外，浇筑混凝土要求分层浇筑，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。
b、浇筑时间控制
尽量避开在太阳辐射较高的时间浇筑，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇筑尽量安排在夜间进行。
c、混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
③做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂纹，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇筑后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂纹。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂纹的产生，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大 ，引起裂纹。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
④养护
混凝土浇筑完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒灌，又防止干缩裂纹的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇筑完毕后2～3h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。
⑤通水冷却
若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
以上方法都可以减少混凝土基础浇筑后的裂纹，但最关键的在于在浇筑后的养护。可以通过用湿的麻袋或稻草垫盖在混凝土基础立柱顶面，以及混凝土初凝后在立柱顶面蓄水方式，保证立柱顶面湿润之意，用塑料薄膜封住混凝土立柱顶面，可保持混凝土表面温度及一定的湿度。这样就保证了水泥的水化作用在一良好潮湿的环境下进行，使混凝土早期抗拉能力较快上升，以提高混凝土的抗拉强度。有塑料薄膜封住混凝土立柱顶面后，可减少混凝土表面的热扩散，提高混凝土立柱顶面的表面温度，降低混凝土块体内外的温差，从而避免混凝土表层裂纹的出现。另一方面，通过遮盖和密封，延长了混凝土块体降温的时间，就可以充发发挥结构自身的抗裂能力，充分利用混凝材料的应力松弛特性，以达到控制外约束条件下混凝土内部产生的拉应力值小于结构混凝土的抗拉强度，达到防止产生裂纹的目的。
《110～500kV架空电力线路施工及验收规范》中规定“现场混凝土浇筑后应在12h内开始浇水养护，当天气炎热、干燥有风时，应在3h内进行浇水养护，养护应在基础模板外加遮盖物，浇水次数应能保持混凝土表面始终湿润”。根据规范的要求为了防止现浇混凝土立柱顶面处裂纹，在夏季炎热干燥的气象条件下施工，应在混凝土浇好后3h内即进行浇水养护。由于输电线路位于野外，分散、零星，水源来源困难，养护的方法可采用在立柱顶面盖浇湿的麻袋或湿的草包袋，再在其上覆盖塑料薄膜．这样即可以做到使混凝土表面始络保持湿润，又可以减少浇水的次数。
缺陷产生后的处理措施
(1)麻面
麻面主要影响混凝土的外观，对于表面不再装饰的部分应加以修补，即将麻面部位用清水刷洗，充分湿润后用水泥浆或1：2水泥砂浆抹平。
(2)露筋
将外露钢筋上的混凝土残渣和铁锈清理干净，用水冲洗湿润，再用1：2或 1：2．5水泥砂浆抹压平整。如露筋较深，应将薄弱混凝土剔除，冲刷干净湿润，再用高一级强度等级的细石混凝土捣实并养护好。
(3)蜂窝
混凝土有小蜂窝，可先用水冲洗干净，然后用l：2或l：2．5水泥砂浆修补，如果是大蜂窝则先将松动的石子和突出颗粒剔除，尽量剔成喇叭口，外边大些，然后用清水冲洗干净湿透，再用高一级强度等级的细石混凝土捣实，并加强养护。
(4)空洞
对混凝土空洞的处理，一般应与有关单位共同研究，制定补强方案后进行处理，为使新旧混凝土结合良好，应将剔凿好的空洞用清水冲洗，或用钢丝刷仔细清刷，并充分湿润24h后，浇筑比原混凝土的强度等级高一级的细石混凝土。细石混凝土水灰比可控制在0．5以内，并掺入适量的膨胀剂，采用小振捣棒分层仔细捣实，并做好养护。
4、收到的效果
结合现场的缺陷情况和施工方法进行分析，造成本工程基础混凝土缺陷的主要原因有：一是原材料选用不当，粗骨料粒径偏小，级配较差，细骨料粒径偏小，含泥量较高，级配较差；二是养护方法不当，养护期混凝土的湿润度不够，养护时间不对，养护时间偏晚不及时；三是施工方法不当，浇筑不应在温度较高的时间段进行，拆模时混凝土未达到规定强度，拆模时间过早等。
对未浇筑的19基混凝土基础我们采取一系列的控制措施。首先严格控制原材料，选用粗骨料粒径较大，级配较好的中粗石子，细骨料采用级配良好、含泥量低的中砂和中粗砂，严格按配合比计量；然后加强施工工艺控制，选择在温度低的夜间进行浇筑，同时注意混凝土浇筑过程质量控制；最后基础浇筑完毕，用湿麻袋盖在混凝土立柱顶面，保证立柱顶面及整个基础的湿润，并且在基础浇筑完成3h后进行浇水养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期等。同时对已浇筑完成的1基混凝土基础存在的质量缺陷，按缺陷产生后的处理措施进行了处理。
通过以上一系列措施的控制和实施，本工程的杆塔基础浇筑圆满完成，未出现质量缺陷，基础分部工程合格率98%，优良率98%，被评为优良工程。
结束语
由于施工方法或工艺不当，架空输电线路现浇混凝土基础在浇筑完毕后往往会形成裂纹、空洞、麻面等多种缺陷，要想避免这些缺陷，我们不得不从混凝土的材料、施工工艺等方面着手进行提高和改进，以减少混凝土的缺陷和安全隐患，提高架空输电线路杆塔混凝土基础的使用寿命和安全性能。
