浅谈660MW汽轮机无垫铁安装工艺

张剑辉

（中国能源建设集团广东火电工程总公司，广东 广州 510730 ）

1 概述

汽轮机组的安装施工中，支撑系统的安装是相当重要的工作，它承担着传递机组静态载荷和动态载荷的功能，其施工质量的好坏将直接影响机组安全稳定的运行。传统的汽轮机支撑方式普遍采用平垫铁配斜型垫铁的工艺，而国外发达国家的汽轮机支撑方式普遍采用了水泥垫块的工艺，随着与国际交流的日渐加深，目前国产大型汽轮机组已逐渐采用无收缩高强度灌浆料配置汽轮机垫块的工艺。国内某汽轮机厂生产的660MW机组目前就采用了这种支撑工艺。本文就水泥垫块制作材料的选用、作业流程及注意事项进行浅析，以供参考及借鉴。

2 水泥垫块材料的选用

MF-870C型灌浆料是一种非金属性的、无收缩的、流动性能优良的灌浆料。它不但可以注入并给合在机器和基础之间，而且还可以均匀地传送静态的和动态的机器载荷给混凝土基础。此外，此灌浆料也能在很长的时期内保持很高的压力和耐力。通过自身重力、压力所具有的良好流动性，它能充分地灌入很小和复杂的结构面积之中。（通过"J"形流动锥测量，流动性5～10秒）。MF-870G灌浆料无物质离析和泌浆现象，扩展平稳，无收缩现象。MF-870G灌浆料在同样的黏稠性（流动性和塑性）下，在早期和后期较其它灌浆料具有更高的强度。当环境状况发生变化，如高温等，MF-870G灌浆料能长时间的保持其稳定的耐久性。固化后的MF-870G灌浆料，由于其不含金属骨料系统，其在颜色上同没有灰尘的混凝土一致。

3 水泥垫块施工作业流程（如图一所示）

3.1 铲毛混凝土基础表面

这项工作不仅包括将水泥和不稳固的混凝土从混凝土基础中凿掉，还包括每部分地平水准和汽轮机中心高度的校准。铲毛深度应保证凿出混凝土基础面为稳固的混凝土。平面平均粗糙度为10～20mm。

3.2 清理铲毛后的混凝土基础表面

铲毛后，混凝土基础表面应该去掉凿屑、灰尘等等，并且将表面清理并冲洗干净。

3.3 制作与安装灌浆模盒

3.3.1 根据基架顶部设计标高、基架厚度以及凿毛后基础混凝土标高计算出水泥垫块的大致高度，并以此数据作为模盒加工的高度（考虑到模盒上表面需粘贴双面胶，实际加工高度应比设计高度低3～4mm），再结合基架的宽度制成木制的模盒。模盒形状如图2所示。

3.3.2 根据汽轮机厂提供的基架水泥垫块分布图在凿毛后且已清理干净的基础混凝土表面划出每块水泥垫块的框架图。根据框架图安装好各个灌浆模盒，并用灰浆密封固定。如图4所示。

3.3.3 用水准仪结合土建在基础上标出的运行层标高线（即基架上平面标高线），测量出同一侧基架首尾两根地脚螺栓的标高并在地脚螺栓上作好标记。用钢丝或琴线在标记处连接首尾两根地脚螺栓，此钢丝或琴线高度即为基架上平面标高线。

3.3.4 在灌浆模盒上表面与基架接触处粘贴双面胶(2～3mm厚)，并通过钢丝或琴线的标高结合基架厚度用角尺测量确定双面胶粘贴层数及高度，根据施工过程中的经验，双面胶粘贴厚度一般为3～4层，双面胶顶部标高应高出基架底面2～3mm。

3.4 基架就位

3.4.1 基架就位前基架底表面应清理干净油迹污垢。先用煤油清洗，再用丙酮擦拭干净。

3.4.2 基架底部配有调整螺钉，由于灌浆模盒已安装好，为防止基架就位时重量直接压在模盒上，必须把基架底部的调整螺钉调整到最大高度。而且由于螺钉对后续的基架调整起到关键作用，因此应在调整螺钉与混凝土基础接触点上垫上钢板，钢板长宽高尺寸约为50*50*10mm。同时为防止钢板移动造成基架找平工作困难，应在钢板下面用砂浆将其固定，并用平尺将其大致找水平。

3.4.3 待上述两步工作做好后，就可以用吊车将其按厂家编号对应吊装就位。

3.5 测调基架标高及水平

测量调整基架水平时，使用水准仪、合像水平仪、水连通管、深度千分尺以及百分表。其中水准仪用来测量出基准基架的标高，合像水平仪用来调整单块基架的水平，水连通管、深度千分尺以及百分表用来调整基准基架与非基准基架之间的相对标高。具体操作要领如下：

3.5.1 调整基准基架的标高及水平

以中间轴承座基架为基准基架，用水准仪结合土建标出的运行层标高线，通过旋出中间轴承座基架下的调整螺钉，慢慢下降基架，使中间轴承座基架四角的标高基本与设计标高符合（偏差控制在±0.5mm内）。此时基架底面已压在模盒双面胶上，双面胶已受力挤压。然后利用合像水平仪把中间轴承座基架找水平（纵横水平度控制在0.02mm/m内）。

3.5.2 调整非基准基架的标高及水平利用合像水平仪把非基准基架找好水平（纵横水平度同样控制在0.02mm/m内）。然后在找好水平的非基准基架上表面4个角上分别架设好1个百分表，表针垂直指向基架上表面，并调零。接着把水连通工具中的其中一个水杯放置在基准基架表面上，并用白色油性笔标划出水杯放置的位置。然后把水连通工具中的另外一个水杯放置在非基准基架上，利用深度千分尺测量出两个水杯杯面到杯中水面的深度。以基准基架上的水杯杯面到杯中水面的深度h1为参照深度，若非基准基架上水杯杯面到杯中水面的深度h2大于h1，则表明非基准基架比基准基架高，应把非基准基架调低，调低量为（h2-h1）/2;若非基准基架上水杯杯面到杯中水面的深度h2小于h1，则表明非基准基架比基准基架低，应把非基准基架调高，调高量为（h1-h2）/2；调整时通过基架下的调整螺钉调整，观察4个百分表增大或减小的数值应一致。调整完毕后，拧紧地脚螺栓螺母，使基架固定。注意拧紧过程中百分表读数不应发生变化。

用上述方法调整其他非基准基架与基准基架的标高与水平。

3.6 混凝土基础面的保养

3.6.1 大面积的混凝土通常作为基础，吸水性很强。所以在MF-870G灌浆料灌注前，混凝土基础应通过喷洒水或使用湿布等方法使其保持湿润，时间为24小时。

3.6.2 不仅在养护期间，而且在灌MF-870C灌浆料时，以及从MF-870C灌浆料硬化后，到拆除模板为止，混凝土基础都要保持湿润，使其温度在10～35℃之间。在整个实施过程中，模板温度、灰浆及混凝土基础温度应当保持在10～35℃之间，请注意在使用MF-870C材料时温度的控制情况。

3.7 去除混凝土基础面的游离态水

3.7.1 在灌注MF870G灌浆料之前，请使用压缩空气或抹布等物，去掉混凝土基础表面的游离态水。

3.7.2 无论是灰尘、油和其它物质都不能被粘附在模板上和螺栓孔，螺栓孔严密地封堵起来，在灌浆前应仔细地检查。

3.8 计算加入灰浆材料的比例和数量

每袋/（25kg/袋）水量（升/袋） 成品率（升/袋）4.0～4.6升 大约 13.0

水量（升/25公斤/袋）温度 性 能流动性 塑性 刚性20℃ 4.2 3.3 3.2

3.9 MF-870C灌浆料的混合

混合MF870C灌浆料通常应使用机械搅拌机，不能使用手工方式。混合的步骤如下所述：

3.9.1 根据待加入提桶的灌浆料重量，用量杯量好应加入的水量并先将80%的水量加进提桶中。

3.9.2 将MF-870C倒入提桶，同时开动搅拌器使其工作。一边搅拌一边把剩余的20%水量加入提桶中。

3.9.3 搅拌1分30秒，使其混合成均匀的、稳定的，且没有块状的灰浆。

3.9.4 搅拌机有30秒进行开、关变换，用以排出灰浆中的空气。如果新鲜灰浆温度高于35℃，应加入冷水降低温度。如果低于10℃，应加入热水升高温度。新鲜灰浆的温度应被限定在10～35℃之内。

3.9.5 灌浆料充分搅拌均匀后，在进行浇注前应静待30秒左右时间，以便灌浆料内部的气泡完全释放掉。

3.10 灌注灌浆料

第一层应当连续地灌注，注入高度应低于模板底表面30～40mm，沿着斜坡倒灌时，其间用金属带使灌注的灰浆保持水平。通常在第一层灌注之后20～40分钟之内，应当立即灌注第二层。第二层也应连续的灌注，直到灰浆从出口或槽口溢出，并使其注入的灌浆料溢出浇注口。

3.11 水泥垫块的最初护养

在水泥垫块最初护养的3天内，其温度包括模板温度应保持在10～35℃之间。暴露在空气中的浇注口和溢出口上的灰浆，使用薄塑料板或锅锡板隔离。水泥垫块周围的混凝土基础的最初护养期间，也可使用喷洒水的方式加以护养。

3.12 拆除基架

按照最初护养要求，在灌浆后的第3天，松开基架地脚螺栓螺母，将基架吊开。

3.13 养护已硬化的水泥垫块

3.13.1 从地脚螺栓的螺母处拆下基架后，应立即用湿布将灰浆垫块包裹起来，接着，应当用刷子在灰浆垫块的每个侧面漆上两遍养护混合物。

3.13.2 应将从溢出口或槽口出口溢出的已固化的灰浆清除干净。

3.13.3 完成上述步骤后，水泥垫块和混凝土基础应当使用喷洒水方式使其保持湿润，并且整个水泥垫块应使用湿布进行包裹保护。注意在此期间灰浆垫料不允许承受任何不规则负荷。

3.14 检查水泥垫块和基架之间的间隙

检查水泥垫块和基架之间的间隙，借助于红丹的接触情况来完成。把底面涂抹好红丹的基架就位于水泥垫块上，在其允许的移动范围内，通过前后左右移动来检查基架底面与水泥垫块的接触情况。接触面积要求不小于80%，水泥垫块与基架接触表面间隙0.05mm塞尺不入，局部塞入深度和宽度均不超过边长的1/4。

3.15 调整基架的水平

接触面积达到要求后，将基架用螺栓固定起来。接着，用合像水平仪调整基架的水平。允许水平偏差为每米在0.02mm以内，并且水平偏差的累计值控制在0.13mm以内。

4 水泥垫块制作注意事项

4.1 灌浆料浇注前，务必要使混凝土基础表面得到充分的润湿，否则浇注好的水泥垫块很容易在与混凝土基础粘贴处出现松动现象。

4.2 一定要注意浇灌以后的养护.特别注意防止风对水泥垫块的影响。实践证明:浇注完成以后，应当立即对水泥垫块进行防风、加盖，否则水泥垫块的表面会出现离析的现象，导致水泥表面出现缺陷，如气泡、塌陷、缺损等。

4.3 灌浆料搅拌好后，浇注前必须静待一段时间以便气泡完全释放，否则生成的水泥垫块出现气孔、凹坑的几率将会大大上升。

4.4 在用水连通工具测量非基准基架与基准基架的相对标高时，测量前必须观察两水杯之间的连通管内是否积聚有气泡，若存在气泡，必须先消除掉气泡后才能进行测量，否则测量结果将会存在较大偏差。

4.5 在调整前轴承座基架标高时，必须严格把关，而且标高宜低不宜高，否则前轴承座水泥垫块灌高了，在后续汽轮机轴系找中心时，可能会导致中低对轮出现下张口偏大的情况。此时为了消除下张口偏大，就必须整体抬高A、B低压缸，导致在A、B低压缸基架与水泥垫块之间加大量垫片，大大增加了安装工作量。

结语

经过某电厂3、4号机组的长期稳定运行，机组各项指标均高于验标及规程中有关优良标准，表明该安装工艺有其良好的稳定性，是值得推广使用的一种新型安装工艺。

[1]苏乃光.浅谈汽轮机的安装工艺要求2011.

[2]王建平.60万千瓦汽轮机安装工艺特点1986.