大型工业设备基础施工中裂缝产生的原因及处理

大型工业设备基础施工中裂缝产生的原因及处理

者高炜雷建军

西安航天动力机械有限公司陕西省西安市710025

摘要：基础设备作为大型工业建筑施工建设中一个十分重要的部分，在其施工建设的过程中，一旦发生任何的质量问题必将会影响到工程建设后序的设备的安装与使用情况。下文就针对大型工程施工交接过程中出现的基础裂缝、预埋螺栓、预埋铁件、二次灌浆等各种问题展开分析，并对基础施工中出现的问题采取有效的处理措施。

关键词：大型工业设备；基础施工；裂缝；处理

一、大型工业设备基础施工裂缝的产生原因

在大型工程建设施工过程中，尤其是工程的交接环节中，首先进行验收的就是对工程基础表面是否存在着裂缝，一旦发现裂缝的存在超过一定的限值，很有可能这一基础就会被报废，所以必将会浪费极大的人力，财力以及时间等等。做好基础施工中每一步的裂缝产生的原因和处理作业，是提高大型基础工程施工质量以及缩短施工工期最有效的办法。下面就简要分析大型工业设备基础施工裂缝产生的原因：

1、混凝土产生裂缝的原因

1.1干缩变形导致裂缝发生。干缩问题的发生，就会造成混凝土的表面发生很大的拉应力最终导致表面出现开裂的情况，这就会导致混凝土的耐久性出现很大程度的降低，已有的工程实践已经表明：当前在基础工程施工过程中，混凝土构件的干缩率比较高。而分析基础施工中混凝土出现干缩的最主要的原因就是由于混凝土中水泥出现干缩最终导致的，具体的表现主要有如下几个方面：其一，当混凝土中水灰比超大时，混凝土发生干缩问题就越大，所以混凝土的最大水灰比为0.6-0.7。其二，当混凝土中的水泥越细时，干缩就会越大。其三，骨料的弹性模量越大时，发生干缩的情况就越小，而含泥量大的骨料，其收缩率就越大。因此在混凝土施工过程中，只要相应的改善对混凝土养护的条件，适当地延长潮湿保护的时间，就能够有效地避免或者减小干缩问题的发生。

1.2温度变形导致裂缝的发生。大型基础施工中，混凝土的温度膨胀系数会随着骨料的种类以及骨料的配合比的不同而呈现出不同的差别，一旦混凝土出现温度变形，则会对大体积的混凝土造成极大的不利。所以基础施工中，在混凝土变得硬化的最初时期，因为水泥会发生水化的情况，必然会释放出比较多的热量，然而由于混凝土是热的不良导体，散热状态相对比较缓慢，因此在大型基础工程的大体积混凝土施工建设过程中，如果施工中没有采取有效的人工降温手段和措施，在混凝土的内部就会出现温度持续不断地升高，此时外部混凝土的温度则会逐渐接近于外环境温度，有些时候内外的温差就会达到50至70℃左右，一旦混凝土的内部产生比较大的热膨胀时：在基础施工的混凝土表面温度就会比较快的散失，温度呈现下降的情况，就会由于冷却发生收缩，混凝土的内部膨胀外部出现收缩的情况，这就会导致混凝土的表面产生比较大的拉应力，这个时候接应力大于混凝土抗拉极限强度的时候，大型基础施工中混凝土的表面必将会产生比较大的裂缝，反之混凝土的内部也会产生很多裂缝，最终必将会造成混凝土的整体性以及混凝土的耐久性出现下降的情况。

2、大型设备基础的二次灌浆出现问题的原因

2.1大型基础设备在安装过程中，通常会出现一些设计变更，例如在设备的安装上，由于安装位置上未预埋螺栓孔，一般遇到此种情况采取的解决方式是实施后钻孔，遇到这种情况的化，可以使用普通的砂浆来进行二次灌浆，但是这样一来就无法有效地保证安装的强度。

2.2通常说来，二次灌浆主要是在基础设备的底座找正之后再进行的施工工序，一般主要使用普通的水泥砂浆来实施二次灌浆，这样可以更好地满足建设的基本要求，然而有的时候，因为工程前期存在着各种的施工问题，这就造成了设备安装找正后其垫铁低于标准高度，继而导致二次灌浆出现极大的困难，最终造成基础设备在运行的过程中发生设备松动的种种情况，工程建设过程中，出现此类问题，分析造成这样的主要原因就是因为空隙太过于狭小，并且二次灌浆的水泥砂浆根本无法捣实，最终也就达不到要求的牢固性。

二、大型工业设备基础施工裂缝问题的处理对策

1、减小混凝土裂缝的施工建设的处理措施。通过对上述情况的分析，造成裂缝的原因主要是在设计以及工程施工建设过程中，尽量采取有效的措施去避免干缩变形的发生。在基础工程施工建设中，必须要注意减少或避免产生温度变形的发生，所以在基础建设施工过程中，我们需要从如下几点加以注意：

1.1当在室外气温比较低的环境下实施混凝土浇筑时，需要注意混凝土的浇筑温度不能超过28℃。

1.2混凝土应当水平进行分段，分层或者斜面分层连续浇筑完成，不要留施工缝，每层的厚度应当保持在200-300mm；顺序易从低处开始沿长边方向由一端向另一端推进，或者可以采用从中间再向两边或从两边向中间的方式加以推进，最终保持混凝土沿高度均匀上升。

1.3当进行大面积的混凝土浇筑时，当其倾落高度超过3米时，应当预先设溜槽、串筒，串筒布置应考虑浇筑速度、摊平能力，间距一般为2.5-3m，可采取行列或交叉布置，串筒下料之后，应当及时迅速地实施摊平并加以捣实。

1.4在大体积混凝土工程施工中一般增设温度钢筋。而大型设备基础要求一次性完成，不留施工缝，并在浇筑混凝土前应采取有效的裂缝技术措施和进行必要的施工计算，以控制裂缝出现。

2、特殊二次灌浆的具体处理方法

2.1接地脚螺栓法。采用此种方法主要是用于没有预埋螺栓或预埋螺栓孔的基础上安装设备，适于埋设直径36mm以下的地脚螺栓，其具体做法是先将设备基础浇筑完成，待混凝土强度达到后，在基础上放线，定出螺栓设计位置，按螺栓直径和埋深要求用钻机钻孔，然后用树脂砂浆将地脚螺栓锚固于钻孔中，此法可省去埋设固定架，保证螺栓安装精度和粘接质量，同时施工操作简便，可减轻劳动强度，埋设螺栓不占绝对工期，加快工程进度，但施工多一道钻孔、埋设螺栓工序。用直径大螺栓，直径15mm的钻头。浇筑的时候，可以使用手工或者压力把树脂砂浆注入约80%，然后将螺栓缓慢转动插入，使树脂砂浆由下往上挤出，并从两个方向矫正位置、标高，用钢楔予以固定。配置前砂子必须干燥，灌注树脂砂浆时，钻孔应清洗并干燥，当孔壁潮湿或进水时应用棉纱擦干，再用热电偶或喷灯进行烘烤使其干燥，树脂砂浆一次配置量以不超过1.5kg为宜，并应在半小时之内用完。

2.2使用膨胀水泥的二次灌浆。在有预留螺栓孔基础上安装设备，当设备的垫铁高度较低时（一般小于30mm），用普通砂浆往往满足不了强度要求，最好采用膨胀水泥砂浆进行二次灌浆，以补偿水泥在硬化过程中产生的收缩设备基础的二次灌浆通常用的是明矾石膨胀水泥，它是一种具有微膨胀性能的水硬性胶凝材料，具有高强（特别是后期强度增长快）、补偿收缩、抗裂、抗渗、抗冻、抗蚀（抗硫酸盐和氧化物），与钢筋粘结力较强等特性。

结束语

总之，大型工程设备基础施工过程中，采取有效的措施加强对施工中裂缝问题的处理，能够有效的提升工程质量。通过以上问题的论述，对于一些比较常见的现象都是基础工程施工中经常会遇到的一些问题，针对这类问题所提出的解决所示也是相对比较简单且可行的，所以施工过程中，技术人员就可以根据具体的施工情况加以酌情处理。当然实际的施工中也会有一些问题的影响，比如由于施工人员素质不高，或者由于设计不当出现的问题，这些都是要特别加以关注的。

参考文献：

[1]孙建伟.建筑基础大体积混凝土施工裂缝产生的原因及控制措施研究[J].门窗.2017（16）：193-195.

[2]高旭安.分析大体积混凝土地板裂缝产生原因及控制测量[J].江西建材.2018（16）：207-208

[3]张京.浅谈大体积混凝土施工裂缝产生的常见问题及控制措施[J].低碳世界.2018（11）：118-119.

[4]苏文皓.港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施研究[J].工程建设与设计.2017（26）：176-177.