設備基礎二次灌漿層裂縫成因及處理淺析

唐正

摘 要：二次灌漿層作為設備嵌固重要組成部分，其施工質量對設備正常運行有著重要影響。裂縫作為常見現象，如果發生在設備基礎二次灌漿層而未能得到妥善處理，則有可能影響設備運行。因此，設備基礎二次灌漿層施工雖零星，但是極為重要，一定要引起足夠重視。做好裂縫形成的原因分析，確保施工材料、施工工藝正確性，對于減少裂縫的危害，提高設備基礎施工質量至關重要。

關鍵詞：二次灌漿;裂縫;原因分析

1 設備基礎二次灌漿層裂縫原因分析

二次灌漿產生裂縫有很多原因，但主要成因可以歸納為三點：一是施工工藝，二是環境影響，三是材料的選擇。

1.1 施工工藝問題

用水量：灌漿材料拌和時，加水量一般應按隨貨提供的產品合格證上的推薦用水量加入。水加多了，則水化反應后，水流失了，灌漿料有一定的收縮，容易在表面產生收縮裂縫。

材料供應：灌漿材料的拌和可采用機械攪拌或人工攪拌。采用機械攪拌時，攪拌時間一般為1～2min。采用人工攪拌時，應先加入2/3的用水量攪拌2min，其后加入剩余用水量繼續攪拌至均勻。灌漿作業必須保持連續性，需要備置足夠數量的攪拌機、提桶、抹刀及其它必須的工具，并盡可能靠近灌漿處，以便充分利用灌漿攪拌后的有限作業時間。材料供應不及時則灌漿層會形成了一道較明顯的灌漿交界，容易產生裂縫。

收面和養護：在灌漿料初凝前，對灌漿層進行抹面處理，可以減少表面裂紋的產生，給予灌漿層適當的壓力，使灌漿料更加的密實。灌漿完畢后，應立即噴灑養護劑或覆蓋塑料薄膜，并加蓋草袋或巖棉被。收面和養護不到位，也會導致二次灌漿層裂縫。

1.2 環境影響

灌漿材料的施工溫度一般為-5～40℃，否則，應采取相應措施。因環境溫度差異容易造成灌漿料表面附近存在較大的溫度梯度，內外溫差產生的表面拉應力大于此時灌漿料的極限拉應力，于是產生字條及頂面向下發展的裂縫。裂縫多發生在灌漿料澆筑后的升溫階段，一般在灌漿料澆筑后的第三天至第四天開始出現裂縫，現場出現裂縫時間也是灌漿后4-5天，內外溫度差影響也可能是重要原因之一。

一般灌漿料澆筑完三天后，灌漿料內部會逐漸降溫，散熱降溫時內部產生收縮，而且在灌漿料硬化過程中內部拌合的水化和蒸發以及膠凝體的膠凝等作用，容易促使灌漿料硬化收縮。在收縮過程中，如果灌漿層受到約束，在基礎內部產生較大的拉應力，此拉應力大于灌漿料的抗拉強度時，產生自基底向上發展的裂縫，因裂縫形成與結構最薄弱的截面，因此，自表面形成的溫度裂縫與自基地產生的降溫收縮裂縫就貫穿連通全截面。

灌漿的質量與環境因素和灌漿料的性能密不可分，環境影響屬于綜合因素，在施工過程及養護過程中均存在，在正常施工情況下，環境影響是造成小范圍面層龜裂的主要因素之一。

1.3 材料影響

灌漿料的膨脹機理有三種：第一種是摻某些金屬，如鋁，利用活性金屬與水發生反應時產生氣體，達到前期膨脹的目的。這種灌漿料的膨脹，主要發生在漿體塑化階段，前期膨脹較快，但會使灌漿料的早期強度降低;第二種是摻入一定的鈣鹽，與水泥和水反應后，產生鈣礬石達到膨脹的目的，這種灌漿料的膨脹主要發生在漿體硬化階段，在后期產生膨脹，此類灌漿料一般強度較高，容易產生裂紋，施工時對養護條件要求嚴格;第三種是前兩種的復合型，但膨脹尺度不好把握。灌漿材料的選用，在某種程度上直接決定了灌漿質量，尤其是對于裂縫控制，需要慎重選材，與施工工藝、環境影響等結合考慮。

2 裂縫的防治措施

2.1 嚴格選用材料

灌漿料的選用，對于二次灌漿層的質量有重要影響。材料的選用需要根據施工工藝和施工環境來綜合考慮，在實際施工過程中，必須要根據設備基礎二次灌漿形式，慎重選用灌漿材料。在條件允許的情況下，應進行多種灌漿料試配，確保選用質量較好的灌漿料。灌漿料的流動性和抗裂行是保證灌漿質量的關鍵，在滿足灌漿強度的前提下，選用流動性好，抗裂性好的材料，一般摻加纖維的灌漿料能減少二次灌漿裂縫。

2.2 施工工藝控制

施工前，對設備基礎基層進行清理，剔除浮漿和雜物。提前12小時對基礎灌漿面澆水濕潤，灌漿前1小時，清理積水。

嚴格控制用水量，按照灌漿料說明書進行試配，符合要求后，正式配料用水量嚴格按照要求配比進行。

施工過程中，為保證材料及時供應，根據實際用量，可采用多臺攪拌器交替攪拌。灌漿料攪拌時間不能過長，攪拌完后，保持一定時間的靜置，使氣泡溢出，減少含氣量，增大灌漿的密實度和接觸面。灌漿時，針對不同基礎，要采取一定的導流措施，以保證灌漿料能夠快速、均勻流動。

根據溫濕度情況，在灌漿料初凝前及時進行抹面壓光處理，壓光時注意力度的控制，保證足夠的壓力維持灌漿料持續地流動，直至灌漿料初凝。加強養護，減少環境影響。灌漿層終凝后（一般灌漿完成12h內），考慮到環境因素與灌漿料性能的綜合作用，在灌漿施工前要控制好灌漿料的內外溫差，采用加草墊及保濕棉覆蓋等方式，養護足夠時間，保證灌漿質量。

2.3 減小應力影響

對于面積大、厚度薄的二次灌漿層，可以采取增加鋼筋網片的方式，以增加灌漿料抗拉性能。同時，要有效保證支模質量、控制拆模時間，對灌漿邊緣進行約束，以盡量減小自由端，削弱應力影響。

2.4 規范人員操作

操作人員上崗前，落實好崗前考核，考核不合格人員不予上崗。考核合格后，由專業技術人員進行崗前培訓和實操演練，確保操作人員嚴格執行操作規程。根據不同設備基礎的灌漿要求，制定行對應技術措施，并進行技術交底。嚴格監督操作過程，避免出現誤操作。

3 裂縫處理措施

3.1 修補

如果裂紋僅為表面龜裂細紋，沒有繼續向下發展，可以不用處理。但如果裂紋范圍較大，影響觀感，則可以采用同批次灌漿料進行表面修補。

如果裂紋向下發展不深，經評估不影響正常試過用，可采用小型打磨機沿龜裂紋方向打磨一個V型槽并清洗干凈，用比原灌漿料高一等級的灌漿料澆注至高出原灌漿料表面2mm，養護完成后再將高出部分打磨掉。

3.2 加固

裂紋較大，經專業評估，對使用功能有一定影響的，但又無法返工的二次灌漿層，需制定專項加固措施，對設備基礎進行加固。通常用注漿法，對裂縫部位進行注漿，把裂縫部位封閉。

4 結語

綜上所述，在設備基礎二次灌漿施工過程中，裂縫是比較嚴重的質量問題，有可能會對其承載的設備運行造成影響，甚至可能導致設備運行的安全責任事故。因此，要高度關注設備基礎二次灌漿裂縫現象，尤其是動設備類，找到造成裂縫的主要原因，并制定出行之有效的預防和應對措施，還要灌漿施工中，執行標準化，規范化與科學化的施工要求，有效保障施工質量。

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