核电机械设备基础二次灌浆的质量控制

王永昌

摘要：本文简要叙述了核电机械设备在安装过程中设备基础二次灌浆的质控要求，从基础移交、灌浆料验收、配制、设备调整、设备基础支模、灌浆前检查、浇注、养护、最终检查等方面详细介绍了设备基础二次灌浆的质控要点；分析了设备基础二次灌浆对设备安装质量的影响，以及如何控制其影响。设备基础二次灌浆是将设备底面与混凝土基础表面之间进行填充性浇筑，紧密接触底板使之能达到均匀传递荷载的作用，以保证设备能正常运行。因核电现场施工进度及设计要求等因素，核电机械设备安装用灌浆料一般选用具有早强、高强、微膨胀、使用方便等特点的高强无收缩灌浆料，进行设备底座、地脚螺栓等基础灌浆。

关键词：设备基础二次灌浆灌浆料质控

中图分类号： O213 文献标识码： A

引言

在核电机械设备安装过程中，设备与基础一般通过埋植地脚螺栓方式进行固定，即在浇灌基础时预先在基础内留出地脚螺栓的预留孔，在设备安装时再把地脚螺栓安装在预留孔内浇灌灌浆料使地脚螺栓牢固。此方式进行设备安装，便于设备在施工过程中调整校正，然后在设备底面与混凝土基础表面之间进行填充性浇筑。

由于核电建设周期短，土建与安装移交紧凑、设备数量多、调试任务重、施工进度计划要求连续等因素，在核电机械设备基础灌浆时，设备基础灌浆施工要求为速度快、硬化早、强度高，因此，核电现场选用了短期高强、自流性好、无收缩、渗透性和粘接强度高且施工简单的高强无收缩水泥基灌浆料来满足快速施工需要。设备基础二次灌浆因工程量小，施工难度低等特点，往往不被施工人员重视，因而常会出现一些质量事故，严重的甚至制约设备运行，带来一系列不良后果和影响。因此，在施工中应高度重视设备基础的二次灌浆。本文从核电设备基础二次灌浆的基础移交、灌浆料验收、设备调整、设备基础支模、灌浆前检查、浇注、养护、最终检查等方面阐述了施工过程的注意事项和质控方法。

基础移交

机械设备安装前，土建与安装专业之间需进行基础移交。基础移交时必须严格对照设计图纸要求进行查验，检查基础外观几何尺寸、标高、轴线、预留孔大小和深度、预留地脚螺栓位置和标高、砼强度等主控项目。检查完成后，须形成书面移交资料。

灌浆料验收

核电机械设备二次灌浆所选用的灌浆料必须是经厂家自检合格、第三方检验合格的高强无收缩水泥基灌浆料。须具有下列技术文件：产品合格证、使用说明书、出厂检验报告、第三方检验报告等。出厂检验报告包括：产品名称与型号、检验依据标准、生产日期、用水量、流动度的初始值和30min保留值、竖向膨胀率、1d、3d、28d抗压强度值、检验部门印章、检验人员签字（或代号）。

灌浆料进场时应复验，合格后方可用于施工。复验项目包括1d、3d、28d抗压强度；流动度；1d竖向膨胀率。进场复验应由国家计量认证和实验室认可的检验单位进行。在现场施工时，应按照相关标准或现场有关规定取样，留取试块进行试验，现场进行流动度试验。相关检验试验目的：检验现场交付的灌浆料是否符合认可材料的性能；试验结果要与制造商规定的标准值进行比较；凡试验结果不符合要求的必须拒绝使用。

施工前的检查

为加强质量预控，施工前应进行如下检查：施工人员应具有相应的资格证书，具备完成设备基础灌浆施工的工作能力；施工所需工机具准备齐全，用于计量和检测的设备应检验合格并在有效期内；除必要的操作工具，还应有冬、夏季的养护工具，如草袋、岩棉、热水壶、电加热器等。

灌浆料的施工要求在必须满足设计和国家规定的前提下，同时也要满足制造商的具体施工要求；施工环境温度应在产品技术要求范围之内；二次灌浆浇注厚度不得超过产品技术要求的规定值，当厚度（或大面积整体基础）大于要求时，必须分层或分仓多次浇注。

设备基础二次灌浆施工前，设备调整应完成，各项参数（静设备：地脚螺栓力矩，位置，垂直度/水平度，标高；动设备：地脚螺栓力矩，设备位置、垂直度/水平度，标高，联轴器对中数据等）均满足相关技术要求，且有经过确认的设备精调整记录，超过48小时应进行设备安装调整复测；设备隐蔽工程应检查验收合格，隐蔽工程记录应完善并经相关人员签字认可。基础二次灌浆前应检查垫铁（如有）设置是否符合标准要求，地脚螺栓与孔壁的间距不宜小于15mm，应垂直于预留孔且底端不应碰孔底，螺纹应露出螺母的长度宜在2-3个螺距。

按灌浆施工图支设模板。模板高度高于灌浆高度。模板必须有足够强度、防水和密闭。必须保证浇灌口处模板与基础之间的距离为100mm-150mm，相对另一边（灌浆料冒出处）距离为20mm-50mm。在其余边缘也要尽可能保持一定距离（若有可能也要使灌浆料冒出）。在灌浆处，使模板向外倾斜45度角，并使其有足够高度来保证灌浆时的落差。从斜面灌注进基础，从而保证在浇注时能尽量少夹带空气。

施工操作

在设备安装灌浆这一工序中，施工操作尤为重要，操作是否得当，操作是否符合相关程序，施工前准备工作是否充分等，都会直接影响灌浆质量，从而影响整个设备的安装质量和进度。

灌浆料的拌和可采用机械搅拌或人工搅拌， 推荐采用机械搅拌方式。灌浆料的配制、搅拌的跟踪检查：主要检查灌浆料的配合比（具体数据按制造商技术要求执行）、搅拌时间、搅拌量、环境温度是否满足要求。浇注过程的检查：主要检查浇注方法、浇注部位、浇注高度、浇注顺序是否符合要求。操作前，需现场对灌浆料进行流动度测定（截锥圆模尺寸为下口内径：100mm±0.5mm，上口内径70mm±0.5mm，高60mm±0.5mm，浇筑时必须保证在60分钟内拌合物的流动度≥270mm），以及监督检查灌浆料试块的取样及要求进行的试验情况：最少取三组试块，与设备基础进行同环境下养护，作为检测基础强度的样本。灌浆过程中，需关注设备的物项保护情况，避免灌浆料对设备本体的污染。

灌浆时，根据现场实际情况，选择相应的灌浆方法，分别可采用自重法、高位漏斗法、压力法灌浆。因核电现场选用的是流动性特别好的水泥基灌浆料，故一般情况下均可采用自重法；若灌注面积很大，结构特别复杂或空间很小而距离很远（比如汽轮机发电机座的二次灌浆），可采用高位漏斗法或压力法进行灌浆，以确保灌浆料能充分填充各个角落。

自重法高位漏斗法

压力法

地脚螺栓灌浆过程中严禁振捣，可适当插捣，灌浆结束后不得再次调整螺栓；孔内灌浆层上表面宜低于基础混凝土表面50mm左右；基础灌浆时严禁振捣，必要时可用灌浆助推器沿灌浆层底部推动，严禁从灌浆层中、上部推动，以确保灌浆层的匀质性。

灌浆料不易直接灌入时，宜采用高位漏斗辅助施工。 灌浆过程中发现表面有泌水现象，应布撒水泥基灌浆材料干料，吸干水分。

灌浆时，最好是从一侧进行灌浆，直至从另一侧溢出为止，以利于灌浆过程中的排气。当灌浆面积大时可从同一侧选择另一个点进行灌浆，但绝对不允许从四周同时进行灌浆，这样会直接导致在设备基础底部聚集气体，造成灌浆面气泡或设备基座底部空鼓现象，从而导致安装质量产生致命隐患。灌浆开始后，必须连续进行，不能间断，并尽可能缩短灌浆时间，以利于灌浆的流动，保证灌浆面的一致性和设备基座底部的密实性。在灌浆料未完全硬化前，避免灌浆层受到振动和碰撞。

灌浆完毕后，应在灌浆层最终凝固前沿设备边缘向外切45°斜角，以防止自由端产生裂缝。如无法进行切边处理，应在灌浆层终凝前用抹刀将其表面压光，即收浆。一般收浆时间基本在4至6小时左右，灌浆后要求施工人员现场随时查看，确保在全部灌浆料终凝前进行收浆工作。