汽輪發電機組混凝土墊塊裂紋處理探索

楊火生（四川電力建設二公司，四川成都610051）

汽輪發電機組混凝土墊塊裂紋處理探索

楊火生（四川電力建設二公司，四川成都610051）

大型燃煤電站中，隨著大功率汽輪發電機組的發展，混凝土壓力墊塊本身所具有在很長時期內保持很高的壓力和耐力的優勢，被大量運用于設備和基礎之間，均勻地傳遞靜態的和動態的機器載荷給混凝土基礎，保證機組安全平穩、高效率地運行。但在汽輪發電機組混凝土墊塊的施工過程中，由于外部環境變化及內部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現裂紋；通過分析，通過反復模擬試驗，加強工序控制，改進施工工藝，采取較合理的處理措施，增強了汽輪機的支撐強度，提高了施工質量，大大節約了材料，確保了機組運行指標優良，取得了良好的技術經濟效益。

汽輪發電機組；混凝土墊塊；配制裂紋；處理

1　概述

攀鋼煤矸石自備電廠工程，汽輪機是東方汽輪機廠制造，機型為D300AINI機組，機組機架由現場制作砂漿墊塊支撐。低壓缸整體載荷由16塊臺板支撐，16塊臺板作用于111塊砂漿墊塊上。本機組汽輪機砂漿墊塊主要分為低壓缸臺板砂漿墊塊 （其中包括中低壓軸承箱臺板砂漿墊塊和盤車箱臺板砂漿墊塊）和前軸承箱臺板砂漿墊塊兩部分。

在汽輪發電機組混凝土墊塊的施工過程中，由于外部環境變化及內部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現裂紋；通過分析研究，通過反復模擬試驗，加強工序控制，改進施工工藝，采取較合理的處理措施，增強了汽輪機的支撐強度，提高了施工質量，大大節約了材料，確保了機組運行指標優良，取得了良好的技術經濟效益。

2　關于灌漿料選用介紹

本工程汽輪發電機組臺板砂漿墊塊灌漿料選用的是北京紐維遜建筑工程技術有限公司生產的CGM-340A灌漿料。在重慶綦鋁電廠2×350MW燃煤發電項目和華能兩江燃機電廠2×480MW燃機項目工程中也使用此產品。該灌漿料在其他已建成和在建電廠建設中也廣泛應用。附華能兩江燃機電廠工程使用該灌漿料檢測報告。

根據東方汽輪機廠提供的 “關于水泥墊塊技術參數要求”、北京紐維遜建筑工程技術有限公司提供的國家工業建構筑物質量安全監督檢驗中心的“檢測報告”和攀枝花天譽工程檢測有限公司提供的 “砂漿墊塊試件抗壓強度檢測報告”。2014年6月13日，監理組織施工單位、業主單位、建設單位組織召開關于“汽輪機砂漿墊塊選用灌漿料問題”專題會議，會議一致同意選用北京紐維遜建筑工程技術有限公司產品：CGM-340A灌漿料作為本工程砂漿墊塊制作原料。

3　砂漿墊塊的檢查驗收情況簡介

在吊起前箱臺板后，發現砂漿墊塊出現裂紋的現象；業主方要求對低壓缸臺板砂漿墊塊進行復檢。

2014年12月27日，施工單位、制造單位、總承包單位、監理單位和業主單位對低壓缸臺板砂漿墊塊進行第1次聯合檢查。

檢查結果為：

（1）用手電直接照射觀察，發現兩塊砂漿墊塊有疑似裂紋。分別在低壓缸右側第三塊臺板下第一塊砂漿墊塊和低壓缸右側第六塊臺板下第一塊砂漿墊塊（見圖1）。

（2）業主對檢查方法提出異議，因低壓缸外下缸已經組合就位，采用手電直接照射觀察低壓缸左右兩側臺板，中低壓軸承箱臺板，，盤車箱的砂漿墊塊，觀察不清楚（見圖2）。

2015年1月4日，監理單位針對業主提出的檢查方法問題組織施工單位、制造單位、總承包單位、和業主單位召開會議討論，大家一致通過了用輔助工具將微型攝像頭伸入砂漿墊塊間的縫隙中觀察砂漿墊塊3個面的情況來判定砂漿墊塊是否有裂紋的方案。

圖1　疑似砂漿墊塊位置簡圖

圖2　用手電筒照射檢查砂漿墊塊示意圖

2015年1月5日下午14：00～19：00，施工單位、制造單位、總承包單位、監理單位和業主單位對低壓缸臺板砂漿墊塊進行第2次聯合檢查（見圖3）。

檢查結果為：

（1）發現兩塊砂漿墊塊有裂紋。分別為：低壓缸右側第三塊臺板第一塊砂漿墊塊左側面與低壓缸左側第六塊臺板第一塊砂漿墊塊左側面（見圖4）。

（2）中低壓軸承箱臺板砂漿墊塊有3塊疑似裂紋（見圖5）。

（3）中低壓軸承箱臺板砂漿墊塊和盤車箱臺板砂漿墊塊共有6塊砂漿墊塊無法檢查（見圖6）。

4　砂漿墊塊出現裂紋的原因分析

圖3　現場復檢方法效果示意圖及現場復檢圖

圖4　兩塊有裂紋砂漿墊塊位置示意簡圖

圖5　三塊疑似裂紋砂漿墊塊位置示意簡圖

圖6　六塊無法檢查到的砂漿墊塊位置示意簡圖

根據攀枝花天譽工程檢測有限公司2014年7月3日、7月7日和7月28日出具的檢測報告，本工程使用的由北京紐維遜建筑工程技術有限公司生產的CGM-340A灌漿料試塊1d、3d、28d抗壓強度符合 《水泥基灌漿材料應用技術規范》（GB/T50448-2008）標準和東汽廠提供的關于水泥墊塊參考指標。詳見附件檢測報告。CGM-340A灌漿料符合國家相關質量標準。

根據砂漿墊塊產生裂紋主要原因：

（1）施工方在砂漿墊塊澆筑后未嚴格按照廠家技術要求進行砂漿墊塊養護工作，存在養護時間不夠（特別是前軸承箱砂漿墊塊在工程停工期間沒有進行養護），養護溫度控制不嚴，養護工作不到位，特別是后期養護工作疏忽，導致前箱和低壓缸臺板砂漿墊出現裂紋。

（2）由于砂漿墊塊澆筑時間為夏季，日晝溫差大。在灌漿完畢后，灌漿料裸露部位的表面水分流失過快造成的干縮；再加上晝夜溫差引起的熱脹冷縮，容易導致砂漿墊塊邊沿出現裂紋。

5　對于2015年2月2日送檢齡期為28d的試塊強度要求不合格原因分析

（1）該試驗試塊于2015年1月4日制作，因制作試塊原料較少，現場使用紙杯作為量具，通過換算確定比列，沒有直接用電子秤稱重灌漿料和純凈水。導致水灰比列不精確，影響試塊的抗壓強度。

（2）試塊在制作過程中攪拌工藝過程控制不嚴。攪拌方式不正確，現場制作時是將灌漿料和純凈水混合于一個小桶中，使用灰鏟攪拌，而不是使用離心旋轉攪拌器。用灰鏟攪拌不利于灌漿料在液相下水化反應的充分進行和粘結層的形成。導致試塊強度穩定性不好，離散型較大。

（3）養護不當，該試驗試塊是浸泡在水中養護，因為環境氣溫和水溫不同，水溫較低，不利于水泥強度的增強。

6　處理汽輪機臺板砂漿墊塊裂紋方案

增加鋼墊鐵組處理汽輪機臺板砂漿墊塊裂紋。

6.1對于前軸承箱臺板砂漿墊塊裂紋處理

前軸承箱臺板砂漿墊塊全部鑿去，重新澆筑砂漿墊塊。砂漿墊塊澆筑嚴格按照廠家技術要求和規范進行澆筑、養護，確保砂漿墊塊澆筑質量。同時制作28d試驗試塊，在同等條件下養護，養護后送檢，進行抗壓強度檢測，為保證和加強前箱臺板支撐，在臺板中部增加4組鋼墊鐵組（300×120mm）（如圖7所示）。

圖7　前箱臺板增加鋼墊鐵位置示意圖

6.2對于低壓缸臺板砂漿墊塊裂紋處理

根據低壓缸砂漿墊塊開裂數量和現象以及施工進展情況，在兩塊有裂紋和三塊有疑似裂紋的砂漿墊塊兩側位置增加鋼墊鐵組，以增強此處承載能力。同時為加強和保證低壓缸臺板承載，除了上述位置外，另外在低壓缸臺板砂漿墊塊其他適當位置也增設墊鐵組保證機組長期穩定安全運行（如圖8所示）。

圖8　低壓缸臺板砂漿墊塊添加鋼墊鐵組位置示意簡圖

制作鋼墊鐵組工藝方法如圖9。

圖9　工藝安裝斷面圖

（1）將安放墊鐵的基礎表面進行鑿平，鑿平的區域邊界大于墊鐵邊緣10～20mm，將鑿平區域清理干凈。

（2）根據臺板與基礎間距，機制加工平墊鐵和斜墊鐵，平墊鐵與斜墊鐵間接觸符合規范要求。

（3）平墊鐵放置于鑿平位置，接觸均勻，四角無翹動。

（4）安放斜墊鐵，用手錘輕輕敲緊斜墊鐵。

（5）臺板二次灌漿前，在墊鐵組兩側點焊，固定墊鐵組。

7　質量保證

采用增加鋼墊鐵組處理汽輪機臺板有裂紋砂漿墊塊的方案能夠對出現裂紋的砂漿墊塊進行加強，并通過增加鋼墊鐵的方式可以增加低壓缸臺板和前軸承箱臺板整體載荷的作用點數量，整體提高汽輪機臺板承載能力，保證機組在今后運行條件下的安全性和穩定性。

8　機組運行效果

該工程在額定蒸汽參數及額定負荷時，汽輪發電機組各軸頸振動值如表1。

表1

通過運行實踐證明，該機組運行狀況優良。

9　結論

雖然由于外部環境變化及內部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現裂紋；只要通過分析研究，反復模擬試驗，加強工序控制，改進施工工藝，采取較合理的處理措施，增強了汽輪機的支撐強度，提高了施工質量，大大節約了材料，就能夠保證汽輪發電機組軸頸振動等運行指標優良，取得良好的技術經濟效益。

[1]梅德慶，何 聞，沈潤杰，陳子辰.大型汽輪發電機組框架式基礎的動力特性研究[J].動力工程，2001（01）.

[2]陳松平.汽輪發電機組轉子裂紋故障分析及診斷方法研究[D].華北電力大學，2012.

TM621

A

2095-2066（2016）31-0063-03

2016-10-10

楊火生（1965-），男，高級工程師，本科，主要從事電力工程工作。