转动设备高强度水泥垫块施工技术研究与应用

转动设备高强度水泥垫块施工技术研究与应用

李亚飞

中国能源建设集团广东火电工程有限公司

摘要：本文讲述了惠州天然气电厂4、5、6号机组低压缸水泥垫块施工技术，通过改进水泥垫块木盒结构，并结合近年来各其他项目的安装经验，深入剖析现场施工过程中出现的问题及解决方案，研究出了一套可行的施工技术方案，并通过惠州LNG工程4、5、6号机进行实践验证。

关键词：水泥垫块；木盒；消泡挡条：一次合格率。

1.引言

2.技术研究背景

2.1.研究背景

发电厂汽轮发电机组台板支撑的方式通常主要有垫铁支撑、起重螺钉支撑和水泥垫块支撑3种。垫铁支撑方式安装工艺已经十分成熟，但垫铁容易出现承载不均匀和微量位移的情况；起重螺钉支撑方式安装工艺成熟，主要用于小型设备的支撑，不常用于大型重载设备（如汽轮机）上；水泥垫块支撑方式因接触面积大、传递载荷平稳等优点而被广泛采用，但安装工艺复杂，不易掌握。从以往的施工情况来看，许多施工人员尚不能熟练掌握水泥垫块的制作工艺，一次合格率较低，不但造成大量人力及材料的浪费，还延误工期，为此提高水泥垫块合格率有着重要意义。

2.2.研究难点

建设电厂过程中汽轮发电机组作为重要转动设备，汽机台板水泥垫块基础制作的质量的好坏起着关键、重要的作用。但根据以往施工经验，低压缸台板水泥垫块制作中，水泥垫块表面容易存在气孔、麻面、蜂窝、裂纹等缺陷，水泥垫块制作一次成型合格率较低，造成大量的人力及材料浪费，同时还延误工期。

为了有效解决以上问题，提高功效和合格率、节约成本，通过组织专业人员对水泥垫块存在的问题进行分析以及现场多次试验，水泥垫块表面容易存在气孔、麻面、蜂窝、裂纹等主要是由于水泥垫块在浇注过程中灌浆料中的气泡不能有效或及时排出，导致垫块成型后表面存在气孔、麻面、蜂窝、裂纹等。如何消除灌浆料中的气泡是当前需要改进的课题。

3.技术路线

本项目其技术路线：技术研究→施工实施→技术总结→巩固推广。

技术研究：通过改进水泥垫块木盒构造，通过双面胶来增加木盒与低压缸台板之间粘合度，分析施工中的重点、难点，制定出合理的解决方案，保证水泥垫块施工合理开展；

施工实施：在实际施工过程，结合现场实测数据画出预制加工图，通过现场试装与复测，首先制作现场方案制作试块，来验证是否可行；

技术总结：通过实践验证，充分暴露施工技术问题，不断的进行技术总结，完善施工技术；

巩固推广：改进研究成果提供了重要的参考和借鉴，后续其它类型工程都可以采用该技术进行施工。

4.主要研究内容及应用成果

4.1.施工路线

水泥垫块制作工艺流程：基础表面修凿→研究图纸画出预制加工图→材料加工→木盒模型定位→现场木盒定位→台板就位、找平找正→最终验收→基础养护→注浆槽制作→灌浆料配比、搅拌→水泥垫块浇筑注浆槽制作→水泥垫块养护。

4.2.技术难点及解决措施

4.2.1.技术难点

通过会议讨论及试验，从人、机、料、法、环五个要素进行水泥垫块制作一次合格率低进行原因分析，情况如下图：

通过上述分析，我们确定出9条末端因素，下图：

针对以上因果分析图中的9个末端因素，经过讨论分析及试验，并对各个原因分工进一步分析验证和计划落实完成情况如下表：

根据上述计划表进行实施，进行原因分析，找出问题的关键。

通过调查和分析，影响水泥垫块制作一次合格低的主要因为以下两点：

灌浆速度控制不均、搅拌时间不足

预制盒构造不合理

4.2.2.制定对策

针对以上要因，制定相应对策，进行措施解决，达到目标：

4.2.3.对策实施

根据讨论制定后的对策，组织开展如下工作：

4.2.3.1.木盒制作与安装

1）根据水泥垫块大小尺寸，将水泥垫块预制木盒溢流口制作成设定图形和相应大小的木盒。

水泥垫块预制盒溢流口优化改造图木盒制作实体图

2）在木盒边框与台板接触处粘贴双面胶，保证接触面密实、平整度易以调整。

4.2.3.2.灌浆料配比及搅拌

1）本工程水泥垫块采用SikaGroutTP灌浆料。生产单位技术资料要求每袋灌浆料（25Kg）加水量为3.3~3.75L配比。

2）为了保证水泥垫块制作一次合格率，现场对灌浆料进行3组水泥垫块试块进行检测，采用加入纯净水（桶装水）3.5L/包进行配比试搅，配比搅拌后发现灌浆料表面冒出气泡较多，应减少水量，后续实际制作配比按照纯净水3.4L/包进行配比，确认灌浆料水量及强度满足图纸要求。

注浆导槽设计图

3）灌浆料搅拌过程是整个水泥垫块制作过程的关键环节之一。搅拌过程分为3个环节：灌浆料添加搅拌过程；新鲜灰浆的静置过程；新鲜灰浆的再搅拌过程。经过试验和观察发现，有多种不恰当的做法出现在此过程中。其一，把一袋灌浆料一次性全部倒入搅拌桶内，而后搅拌，搅拌后的灌浆料中夹杂的大量气泡无法放出。其二，在搅拌时间达不到要求而急于浇灌的条件下，砂浆没有形成均匀、稳定的黏稠混合物，黏稠度大、流动性差，灌浆料流不满整个模板，致使模板远端形成大空旷区域。其三，搅拌好的灌浆料没有经过静置、再搅拌过程，致使砂浆中的大量气泡被带入模板中，在模板中聚集而形成大气泡。其四，人工搅拌的气泡较多。这一系列不恰当的做法会使成形的水泥垫块表面有大面积的气泡，导致水泥垫块一次合格率低。为了提高水泥垫块制作的一次合格率，一定要特别重视此环节，严格控制各程序。

4.2.3.3.注浆缓冲导槽制作

制作水泥垫块前，先加工带四级阶梯注浆导槽，注入灌浆料时，使灌浆料缓慢流入预制盒，减少注入过程中气泡的形成，也使产生的少量气泡有足够时间排出。

4.2.4.效果检查

4.2.4.1.水泥垫块制作后质量工艺效果图

台板吊出后及最终检查，表面光滑、无产生气泡图

5.总体综合评价

本次技术研究成功运用于广东火电惠州LNG工程4、5、6号机组低压缸水泥垫块施工工程，本次技术研究通过改进水泥垫块预制盒构造、降低注浆流速等提高水泥垫块制作的一次合格率，缩短了工期，节约了材料，降低了施工成本。整个围绕和遵循PDCA质量管理程序，从策划、人员组织培训、技术改造等方面入手攻关解决，最终提高了一次合格率、节省了材料和工期、降低了生产成本，水泥垫块制作一次合格率达到了100%，最终超出预定目标圆满完成。

参考文献：

［1］魏小宝．提高水泥垫块一次合格率的方法［J］．国核工厂有限公司，2011（06）：51-53+87；

［2］冯香全，浅谈水泥垫块在汽轮机安装中的应用［J］，山西建筑，2008，34（10）：342-343；