楊火生（四川電力建設(shè)二公司，四川成都610051）

汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊裂紋處理探索

楊火生（四川電力建設(shè)二公司，四川成都610051）

大型燃煤電站中，隨著大功率汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)展，混凝土壓力墊塊本身所具有在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持很高的壓力和耐力的優(yōu)勢(shì)，被大量運(yùn)用于設(shè)備和基礎(chǔ)之間，均勻地傳遞靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的機(jī)器載荷給混凝土基礎(chǔ)，保證機(jī)組安全平穩(wěn)、高效率地運(yùn)行。但在汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊的施工過(guò)程中，由于外部環(huán)境變化及內(nèi)部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現(xiàn)裂紋；通過(guò)分析，通過(guò)反復(fù)模擬試驗(yàn)，加強(qiáng)工序控制，改進(jìn)施工工藝，采取較合理的處理措施，增強(qiáng)了汽輪機(jī)的支撐強(qiáng)度，提高了施工質(zhì)量，大大節(jié)約了材料，確保了機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)良，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)是東方汽輪機(jī)廠制造，機(jī)型為D300AINI機(jī)組，機(jī)組機(jī)架由現(xiàn)場(chǎng)制作砂漿墊塊支撐。低壓缸整體載荷由16塊臺(tái)板支撐，16塊臺(tái)板作用于111塊砂漿墊塊上。本機(jī)組汽輪機(jī)砂漿墊塊主要分為低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊 （其中包括中低壓軸承箱臺(tái)板砂漿墊塊和盤(pán)車(chē)箱臺(tái)板砂漿墊塊）和前軸承箱臺(tái)板砂漿墊塊兩部分。

在汽輪發(fā)電機(jī)組混凝土墊塊的施工過(guò)程中，由于外部環(huán)境變化及內(nèi)部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現(xiàn)裂紋；通過(guò)分析研究，通過(guò)反復(fù)模擬試驗(yàn)，加強(qiáng)工序控制，改進(jìn)施工工藝，采取較合理的處理措施，增強(qiáng)了汽輪機(jī)的支撐強(qiáng)度，提高了施工質(zhì)量，大大節(jié)約了材料，確保了機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)良，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

2　關(guān)于灌漿料選用介紹

本工程汽輪發(fā)電機(jī)組臺(tái)板砂漿墊塊灌漿料選用的是北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CGM-340A灌漿料。在重慶綦鋁電廠2×350MW燃煤發(fā)電項(xiàng)目和華能兩江燃機(jī)電廠2×480MW燃機(jī)項(xiàng)目工程中也使用此產(chǎn)品。該灌漿料在其他已建成和在建電廠建設(shè)中也廣泛應(yīng)用。附華能兩江燃機(jī)電廠工程使用該灌漿料檢測(cè)報(bào)告。

根據(jù)東方汽輪機(jī)廠提供的 “關(guān)于水泥墊塊技術(shù)參數(shù)要求”、北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司提供的國(guó)家工業(yè)建構(gòu)筑物質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)中心的“檢測(cè)報(bào)告”和攀枝花天譽(yù)工程檢測(cè)有限公司提供的 “砂漿墊塊試件抗壓強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告”。2014年6月13日，監(jiān)理組織施工單位、業(yè)主單位、建設(shè)單位組織召開(kāi)關(guān)于“汽輪機(jī)砂漿墊塊選用灌漿料問(wèn)題”專(zhuān)題會(huì)議，會(huì)議一致同意選用北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司產(chǎn)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(yàn)收情況簡(jiǎn)介

在吊起前箱臺(tái)板后，發(fā)現(xiàn)砂漿墊塊出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象；業(yè)主方要求對(duì)低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊進(jìn)行復(fù)檢。

2014年12月27日，施工單位、制造單位、總承包單位、監(jiān)理單位和業(yè)主單位對(duì)低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊進(jìn)行第1次聯(lián)合檢查。

檢查結(jié)果為：

（1）用手電直接照射觀察，發(fā)現(xiàn)兩塊砂漿墊塊有疑似裂紋。分別在低壓缸右側(cè)第三塊臺(tái)板下第一塊砂漿墊塊和低壓缸右側(cè)第六塊臺(tái)板下第一塊砂漿墊塊（見(jiàn)圖1）。

（2）業(yè)主對(duì)檢查方法提出異議，因低壓缸外下缸已經(jīng)組合就位，采用手電直接照射觀察低壓缸左右兩側(cè)臺(tái)板，中低壓軸承箱臺(tái)板，，盤(pán)車(chē)箱的砂漿墊塊，觀察不清楚（見(jiàn)圖2）。

2015年1月4日，監(jiān)理單位針對(duì)業(yè)主提出的檢查方法問(wèn)題組織施工單位、制造單位、總承包單位、和業(yè)主單位召開(kāi)會(huì)議討論，大家一致通過(guò)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(gè)面的情況來(lái)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(jiǎn)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(jiān)理單位和業(yè)主單位對(duì)低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊進(jìn)行第2次聯(lián)合檢查（見(jiàn)圖3）。

檢查結(jié)果為：

（1）發(fā)現(xiàn)兩塊砂漿墊塊有裂紋。分別為：低壓缸右側(cè)第三塊臺(tái)板第一塊砂漿墊塊左側(cè)面與低壓缸左側(cè)第六塊臺(tái)板第一塊砂漿墊塊左側(cè)面（見(jiàn)圖4）。

（2）中低壓軸承箱臺(tái)板砂漿墊塊有3塊疑似裂紋（見(jiàn)圖5）。

（3）中低壓軸承箱臺(tái)板砂漿墊塊和盤(pán)車(chē)箱臺(tái)板砂漿墊塊共有6塊砂漿墊塊無(wú)法檢查（見(jiàn)圖6）。

4　砂漿墊塊出現(xiàn)裂紋的原因分析

圖3　現(xiàn)場(chǎng)復(fù)檢方法效果示意圖及現(xiàn)場(chǎng)復(fù)檢圖

圖4　兩塊有裂紋砂漿墊塊位置示意簡(jiǎn)圖

圖5　三塊疑似裂紋砂漿墊塊位置示意簡(jiǎn)圖

圖6　六塊無(wú)法檢查到的砂漿墊塊位置示意簡(jiǎn)圖

根據(jù)攀枝花天譽(yù)工程檢測(cè)有限公司2014年7月3日、7月7日和7月28日出具的檢測(cè)報(bào)告，本工程使用的由北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CGM-340A灌漿料試塊1d、3d、28d抗壓強(qiáng)度符合 《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB/T50448-2008）標(biāo)準(zhǔn)和東汽廠提供的關(guān)于水泥墊塊參考指標(biāo)。詳見(jiàn)附件檢測(cè)報(bào)告。CGM-340A灌漿料符合國(guó)家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)砂漿墊塊產(chǎn)生裂紋主要原因：

（1）施工方在砂漿墊塊澆筑后未嚴(yán)格按照廠家技術(shù)要求進(jìn)行砂漿墊塊養(yǎng)護(hù)工作，存在養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠（特別是前軸承箱砂漿墊塊在工程停工期間沒(méi)有進(jìn)行養(yǎng)護(hù)），養(yǎng)護(hù)溫度控制不嚴(yán)，養(yǎng)護(hù)工作不到位，特別是后期養(yǎng)護(hù)工作疏忽，導(dǎo)致前箱和低壓缸臺(tái)板砂漿墊出現(xiàn)裂紋。

（2）由于砂漿墊塊澆筑時(shí)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(guò)快造成的干縮；再加上晝夜溫差引起的熱脹冷縮，容易導(dǎo)致砂漿墊塊邊沿出現(xiàn)裂紋。

5　對(duì)于2015年2月2日送檢齡期為28d的試塊強(qiáng)度要求不合格原因分析

（1）該試驗(yàn)試塊于2015年1月4日制作，因制作試塊原料較少，現(xiàn)場(chǎng)使用紙杯作為量具，通過(guò)換算確定比列，沒(méi)有直接用電子秤稱(chēng)重灌漿料和純凈水。導(dǎo)致水灰比列不精確，影響試塊的抗壓強(qiáng)度。

（2）試塊在制作過(guò)程中攪拌工藝過(guò)程控制不嚴(yán)。攪拌方式不正確，現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)是將灌漿料和純凈水混合于一個(gè)小桶中，使用灰鏟攪拌，而不是使用離心旋轉(zhuǎn)攪拌器。用灰鏟攪拌不利于灌漿料在液相下水化反應(yīng)的充分進(jìn)行和粘結(jié)層的形成。導(dǎo)致試塊強(qiáng)度穩(wěn)定性不好，離散型較大。

（3）養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，該試驗(yàn)試塊是浸泡在水中養(yǎng)護(hù)，因?yàn)榄h(huán)境氣溫和水溫不同，水溫較低，不利于水泥強(qiáng)度的增強(qiáng)。

6　處理汽輪機(jī)臺(tái)板砂漿墊塊裂紋方案

增加鋼墊鐵組處理汽輪機(jī)臺(tái)板砂漿墊塊裂紋。

6.1對(duì)于前軸承箱臺(tái)板砂漿墊塊裂紋處理

前軸承箱臺(tái)板砂漿墊塊全部鑿去，重新澆筑砂漿墊塊。砂漿墊塊澆筑嚴(yán)格按照廠家技術(shù)要求和規(guī)范進(jìn)行澆筑、養(yǎng)護(hù)，確保砂漿墊塊澆筑質(zhì)量。同時(shí)制作28d試驗(yàn)試塊，在同等條件下養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)后送檢，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，為保證和加強(qiáng)前箱臺(tái)板支撐，在臺(tái)板中部增加4組鋼墊鐵組（300×120mm）（如圖7所示）。

圖7　前箱臺(tái)板增加鋼墊鐵位置示意圖

6.2對(duì)于低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊裂紋處理

根據(jù)低壓缸砂漿墊塊開(kāi)裂數(shù)量和現(xiàn)象以及施工進(jìn)展情況，在兩塊有裂紋和三塊有疑似裂紋的砂漿墊塊兩側(cè)位置增加鋼墊鐵組，以增強(qiáng)此處承載能力。同時(shí)為加強(qiáng)和保證低壓缸臺(tái)板承載，除了上述位置外，另外在低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊其他適當(dāng)位置也增設(shè)墊鐵組保證機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行（如圖8所示）。

圖8　低壓缸臺(tái)板砂漿墊塊添加鋼墊鐵組位置示意簡(jiǎn)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(chǔ)表面進(jìn)行鑿平，鑿平的區(qū)域邊界大于墊鐵邊緣10～20mm，將鑿平區(qū)域清理干凈。

（2）根據(jù)臺(tái)板與基礎(chǔ)間距，機(jī)制加工平墊鐵和斜墊鐵，平墊鐵與斜墊鐵間接觸符合規(guī)范要求。

（3）平墊鐵放置于鑿平位置，接觸均勻，四角無(wú)翹動(dòng)。

（4）安放斜墊鐵，用手錘輕輕敲緊斜墊鐵。

（5）臺(tái)板二次灌漿前，在墊鐵組兩側(cè)點(diǎn)焊，固定墊鐵組。

7　質(zhì)量保證

采用增加鋼墊鐵組處理汽輪機(jī)臺(tái)板有裂紋砂漿墊塊的方案能夠?qū)Τ霈F(xiàn)裂紋的砂漿墊塊進(jìn)行加強(qiáng)，并通過(guò)增加鋼墊鐵的方式可以增加低壓缸臺(tái)板和前軸承箱臺(tái)板整體載荷的作用點(diǎn)數(shù)量，整體提高汽輪機(jī)臺(tái)板承載能力，保證機(jī)組在今后運(yùn)行條件下的安全性和穩(wěn)定性。

8　機(jī)組運(yùn)行效果

該工程在額定蒸汽參數(shù)及額定負(fù)荷時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)組各軸頸振動(dòng)值如表1。

表1

通過(guò)運(yùn)行實(shí)踐證明，該機(jī)組運(yùn)行狀況優(yōu)良。

9　結(jié)論

雖然由于外部環(huán)境變化及內(nèi)部施工操作失誤，造成混凝土墊塊出現(xiàn)裂紋；只要通過(guò)分析研究，反復(fù)模擬試驗(yàn)，加強(qiáng)工序控制，改進(jìn)施工工藝，采取較合理的處理措施，增強(qiáng)了汽輪機(jī)的支撐強(qiáng)度，提高了施工質(zhì)量，大大節(jié)約了材料，就能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組軸頸振動(dòng)等運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)良，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]梅德慶，何 聞，沈潤(rùn)杰，陳子辰.大型汽輪發(fā)電機(jī)組框架式基礎(chǔ)的動(dòng)力特性研究[J].動(dòng)力工程，2001（01）.

[2]陳松平.汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子裂紋故障分析及診斷方法研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

TM621

A

2095-2066（2016）31-0063-03

2016-10-10

楊火生（1965-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事電力工程工作。