杨金国
江苏国信临海风力发电有限公司，江苏，盐城，224345
【摘要】二次灌浆表面的裂纹是我们在施工中经常会遇到的，本文通过对风机锚栓基础表面的微裂纹进行检查，对微裂纹产生的原因进行了分析，对防治措施进行了探讨，对表面裂纹宽度、深度进行了测量，提出了相应的微裂纹的处理措施。
【关键词】二次灌浆；裂纹；防治
混凝土表面的裂纹一直是施工过程中控制的重点，在施工过程中总是有各种各样的裂纹，其中有些裂纹是不影响工程结构的，而有些裂纹就有可能造成工程的结构破坏，因此，我们在工程施工中需严格控制裂纹的产生，特别是贯穿性的、影响工程质量的裂缝。对于风机这种高耸建筑物，基础二次灌浆层的微裂纹控制将尤为重要，如果形成结构性的裂纹将影响整个基础的使用寿命，本文将结合风电场风机基础二次灌浆的情况，对二次灌浆表面的微裂纹产生的原因进行分析并提出应对措施。
1 风机基础二次灌浆概述
由于传统基础环连接方式的风机基础在基础环四周易造成混凝土疲劳破坏及基础环下口混凝土浇筑不易密实等问题，同时由于基础环连接方式埋入混凝土中的部分是一个刚性结构，而露出部分及整个塔筒又是一个柔性体，在基础环与混凝土基础最上面的交线处就形成了一个刚性结构与柔性体交接处的应力集中部位，风机机组越来越高，受力状况越来越大、越来越复杂，在该交接处的混凝土就更容易形成应力破坏，基础环也更易形成应力变形，从而发生风机倒塌的安全事故，为了更好的保证风机基础的安全运行，防止基础的应力破坏，一种更合理的锚栓基础连接形式产生，该种连接形式不会在混凝土基础上面形成应力集中，同时该种连接形式使上下锚板对钢筋混凝土施加预压应力，使混凝土基础在任何受力状态下均处于受压状态，混凝土基础不易产生裂缝，使其耐久性得到提高。为了保证风机基础上锚板的水平度，在设计及施工过程中，往往对上锚板进行二次调平，在调平结束后，在锚板下部进行二次灌浆，而该部分二次灌浆易在表面形成裂缝。
2 产生的原因
锚栓连接的风机基础一般采用圆台式风机基础，一般会在上锚板下部开槽灌浆或直接在基础顶面进行灌浆，在目前使用的基础顶面的锚板直径大约在4.3-4.5m左右，锚板宽度约500mm，锚板下面的灌浆厚度约80mm左右，为了便于进行二次灌浆，一般设计上均会在锚板两侧留设80mm左右的便于灌浆的距离，同时为了保证灌浆强度和密实度，使用的二次灌浆的材料基本上都是定型的质量较好的高强度的灌浆材料，但是在二次灌浆后，在锚板的外侧极易形成环向的45°裂缝，同时在径向也会形成裂缝，这些裂缝形成主要有以下原因：
2.1养护不到位：二次灌浆结束后，未及时采取措施进行养护，灌浆料表面的水分急剧蒸发，造成了灌浆料表面的干缩裂缝，经过现场的实际施工测试，在二次灌浆45分钟--1小时时，二次灌浆表面已干缩变硬，但内部仍然没有初凝，当对表面轻轻按压后，二次灌浆表面就会形成径向的裂缝，而在施工结束后，有些施工单位不进行养护或者养护时间过迟，从而造成了表面裂缝。
2.2拆模过早：由于二次灌浆的模板数量少，施工人员为了尽快完成灌浆工作，在二次灌浆结束还未达到一定的强度时，为了进行下一个基础的二次灌浆，提早将二次灌浆的模板拆除，造成了二次灌浆的强度未达到拆模要求，模板对二次灌浆的压缩力提前释放，造成了二次灌浆的裂缝。
2.3未严格控制二次灌浆的用水量：厂家提供的使用技术说明书等均提出了配合比的要求，明确提出了用水量的要求，但在施工过程中，施工单位的施工人员往往随意加水，没有按照厂家的要求进行配合比加水，从而造成的施工用水量增大，在水分蒸发后，表面形成了收缩裂缝。
2.4二次灌浆的高度高出锚板的高度：为了保证锚板的下面灌浆密实，往往施工单位进行灌浆时，灌浆料的高度高于锚板的下平面，由于锚板与灌浆料的热膨胀系数不同，锚板的热胀冷缩对灌浆料的边缘部分产生一个水平应力，也容易造成灌浆料边缘部分的开裂。
3 采取的防治措施
3.1 尽早开始养护：二次灌浆结束后，在二次灌浆结束、初凝前即开始采取措施进行养护措施，如果是大风天气，更要及早采取措施，减少二次灌浆表面的水分蒸发，而在二次灌浆初凝前开始养护则不能立即采取浇水措施，只能采用覆盖塑料薄膜纸或者覆盖湿润的土工布，这样既能保住二次灌浆面层的水分，又不至于由于浇水引起二次灌浆表面水泥浆的流失从而减少二次灌浆表面的裂缝。
3.2 延长拆模时间：二次灌浆在加水适量的时候基本上都是微膨胀的，由于风机基础的二次灌浆都是圆环状的，施工人员提前拆模后，内侧的二次灌浆仍然存在压缩力，基本上不会产生微裂纹，但圆环外侧的二次灌浆由于拆模过早，二次灌浆在微膨胀时缺少压缩力从而形成径向的微裂纹，因此在进行二次灌浆时可以多准备几套模板，增加拆模时间，保证二次灌浆的质量。
3.3严格控制二次灌浆的用水量：我们采用SikaGrout? -214的灌浆料，水:灌浆料=3.75 : 25，在施工过程中必须进行称重，严格按照厂家提出了配合比的要求进行实施，同时在拌和过程中应先加入大约80%的水，然后加入SikaGrout- 214，搅拌一分钟使其成为一个均一的、粘稠的混合物，然后加入剩余的20%的水，调节至所需的稠度，我们在施工时需严格按照使用说明书及施工方案的要求进行施工，不得擅自改变施工方案，确保二次灌浆的质量。
3.4 严格控制二次灌浆的高度：二次灌浆的灌浆料必须只能从锚板的一侧浇灌，向锚板的另一侧流淌，不得从锚板的两侧进行浇灌，防止锚板下部浇灌不密实，灌浆时必须连续进行不能停顿，当锚板下部全部充满灌浆料后方可停止浇灌。
4 现场实施情况
4.1 通过对现场二次灌浆裂缝产生的原因进行分析，对二次灌浆裂缝采取了防治措施，二次灌浆后的表面微裂纹明显得到了有效控制，微裂纹明显减少，但仍然有径向裂纹现象，为了保证二次灌浆的质量，委托了第三方检测中心对裂缝情况进行了检测，检测的裂缝宽度在0.1—0.94mm之间，为了确定裂缝的深度，我们对微裂纹打开检查，在敲开的过程中，在锚板的外侧沿环向形成45°斜角切线断裂，对斜角切线断裂部分进行打磨，未发现裂缝，第三方检测中心对裂缝情况再次进行了检测，也未发现裂缝。同时对凿开的灌浆料内部进行检查，灌浆料内部密实，质量良好，在养护期达到规范要求后，对二次灌浆试块进行了试压，强度符合设计要求。
4.2 为了确定该裂缝对二次灌浆及混凝土受力结构是否造成影响，我们又联系了设计院，设计院安排人员对现场的裂缝情况进行了检查，并对检测单位的检测结果进行了分析，出具回复意见：上锚板对灌浆料的压应力在45°斜角以内，45°斜角以外部分不受力。考虑到切斜角的工作量较大，且难以控制，基础施工图未要求切45°斜角。由于灌浆料高出上锚板底面较多，因钢材与灌浆料热膨胀系数不同，且受进入上锚板侧面与灌浆料之间的水分的冻胀影响，45°斜角以外部分有可能发生脱落，后期运行中也有可能脱落，在灌浆料搅拌均匀，施工质量可靠的前提下，这不影响灌浆料的受力。
4.3为了进一步确认该部分裂纹是否对二次灌浆受力造成影响，我们又查阅了有关规范，根据GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中第7.4.6要求“设备基础灌浆完毕后，宜在3h-6h沿底板边缘向外切45度斜角”，条文解释的原文：“7.4.6 二次灌浆工程中，较常出现的情况是设备边缘外的水泥基灌浆材料产生裂纹。有的裂纹上下贯通，有的向设备边缘发展，一般到设备停止。没有出现裂纹妨碍使用的工程实例，但裂纹影响美观。本规范借鉴工程经验，采取切除自由边的方法，以避免产生裂纹。”因此，灌浆层“肥边”容易出现裂纹，但是本身不受力，因此裂纹不会影响设备使用，为了美观效果，可进行切除。
4.4 在施工过程中，部分风机位是出现了部分裂纹，但并没有脱裂，为了增加二次灌浆表面的美观度，同时也为了减少上锚板侧面与灌浆料之间水分的进入，我们在锚板与二次灌浆料之间、二次灌浆料与混凝土基础之间采用了贴三角形硅酮密封胶进行了封闭，在封闭后，又在二次灌浆的表面涂刷了环氧煤沥青，以减少灌浆料受冰冻和风化的影响，对部分脱落和被敲开的二次灌浆，重新采用二次灌浆料或细石混凝土进行浇筑，再采用硅酮密封胶进行了封闭后涂刷了环氧煤沥青，有效的保证了二次灌浆料表面的美观。
5 结论
通过对风机基础二次灌浆表面的裂纹的检查、观测、分析以及鉴定，确认锚板下部的混凝土是密实的，强度是符合设计要求的，在锚栓下部二次灌浆后，沿锚板外侧混凝土的径向裂纹和环向形成45°斜角切线断裂的二次灌浆不影响混凝土的内在受力状况，只要内在的二次灌浆密实，二次灌浆料强度符合设计要求，就能满足承载力设计要求。
参考文献：
浅谈预应力锚栓风机基础的结构设计 《工程设计施工与管理》 2016年10月下 第20期 总期248期 作者： 沈永强
GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》
西卡SikaGrout -214灌浆料产品技术说明书