謝磊+戴夢(mèng)湖

【摘 要】橋式起重機(jī)是橫架于車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)和料場(chǎng)上空進(jìn)行物料吊運(yùn)的起重設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，起重量大等特點(diǎn)，并廣泛運(yùn)用于各類型工廠車(chē)間。目前，根據(jù)其工況條件及使用時(shí)間的不同，已存在部分橋式起重機(jī)的箱型梁下?lián)霞肮岸葴p少等現(xiàn)象。本文基于一臺(tái)通用橋式起重機(jī)升拱修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)而進(jìn)行的升拱方法探討。

【關(guān)鍵詞】橋式起重機(jī)；拱度；修復(fù)

一、設(shè)備概況

水泥公司生產(chǎn)車(chē)間的一臺(tái)通用橋式起重機(jī)，基本情況如表1：

二、設(shè)備主梁下?lián)显蚍治?/p>

造成橋式起重機(jī)主梁下?lián)系脑蚴嵌喾矫娴?。如設(shè)備本身的設(shè)計(jì)不合理，制造過(guò)程中的下料和焊接工藝不科學(xué)以及設(shè)備操作使用不規(guī)范等原因都可能導(dǎo)致起重機(jī)主梁下?lián)系男纬?。而針?duì)本文分析的這臺(tái)設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用工況分析可知，該設(shè)備使用年限為14年，每天運(yùn)行時(shí)間平均大于10小時(shí)，起重量限制器裝置失效且所吊物品為巖石（不排除超載情況）。因此，綜上分析導(dǎo)致該設(shè)備主梁下?lián)系闹饕蚴峭队脮r(shí)間長(zhǎng)，高負(fù)荷運(yùn)行等改變其工作級(jí)別的使用以及存在不規(guī)范操作等。

三、設(shè)備主梁修復(fù)方法的選定

目前，我國(guó)現(xiàn)行的起重機(jī)主梁下?lián)闲迯?fù)方法較多，概括起來(lái)主要分為：熱（冷）縮主梁受拉區(qū)和預(yù)應(yīng)力張拉兩大類。此兩類方法雖采用形式、手段、材料有所區(qū)別，但修復(fù)原理都是采用反彎主梁，補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)力的技術(shù)路徑。通過(guò)對(duì)比兩類修復(fù)方法的特征及缺陷，得出以下分析：

（一）第一類修復(fù)方法

該方法是利用熱（冷）手段縮短主梁自身受拉區(qū)，依靠產(chǎn)生的偏心拉力來(lái)拉彎主梁，然后采用型鋼進(jìn)行加固。目前應(yīng)用較多的為火焰矯正法，此方法的原理是在主梁上局部加熱，使金屬結(jié)構(gòu)的某些地方產(chǎn)生塑性變形，冷卻后由殘余的局部收縮應(yīng)力達(dá)到矯正的目的。利用火焰矯正法時(shí)要注意：

（1）加熱溫度應(yīng)為700℃至800℃，此時(shí)鋼板呈現(xiàn)桃紅色，加熱溫度不應(yīng)過(guò)高或過(guò)低。此時(shí)金屬的屈服極限趨近于零，處于“熱碳鋼”狀態(tài)，矯正效果最好。

（2）為了減小腹板的波浪度，加熱點(diǎn)應(yīng)在隔板處。加熱點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)主梁危險(xiǎn)截面，經(jīng)加熱矯正后烤點(diǎn)部位應(yīng)力加大，因此危險(xiǎn)截面的負(fù)荷應(yīng)力也加大，容易使矯正變形失效。

（3）同一位置不能重復(fù)加熱，不但效果不好，對(duì)金屬的金相組織也有損害。

（4）主梁變形矯正后主梁應(yīng)加固。因矯正后主梁有較大應(yīng)力，再加上多年使用，金屬材料疲勞度增加，剛性不足，如不加固，不但矯正效果得不到保持，變形現(xiàn)象也會(huì)加重。一般加固的方法是在主梁跨度內(nèi)下蓋板兩側(cè)用槽鋼做腹板，再加一層下蓋板，以增加主梁斷面。

此種方法矯正效果較好、施工工藝也較為簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)。但是火焰矯正時(shí)，將主梁矯正部位頂起，增加了施工難度和技術(shù)要求；且矯正后仍需要再用槽鋼加固主粱，否則將產(chǎn)生更嚴(yán)重的塑性變形，且不易二次修復(fù)。

（二）第二類修復(fù)方法

該方法是利用加裝的預(yù)應(yīng)力拉筋，依靠施加偏心拉力的方法來(lái)拉彎主梁，從而達(dá)到修復(fù)主梁拱度并加強(qiáng)主梁應(yīng)力強(qiáng)度的作用。目前應(yīng)用較多的為預(yù)應(yīng)力法，此方法的原理是是在主梁的下蓋板兩端通過(guò)固定支座，用預(yù)應(yīng)力張拉多根鋼筋或鋼絲繩，使主梁受到一個(gè)彎矩（主梁上半部受拉應(yīng)力，下半部受壓應(yīng)力），在這彎矩作用下主梁恢復(fù)上拱。當(dāng)主梁承受載荷作用時(shí)，工作壓力恰好和鋼筋預(yù)應(yīng)力相反，這樣鋼筋預(yù)應(yīng)力就可以抵消部分工作壓應(yīng)力，從而提高了主梁的承載能力。利用預(yù)應(yīng)力法時(shí)要注意：

（1）預(yù)應(yīng)力法不適宜主梁的水平彎及局部變形，只適用于橋式起重機(jī)箱形主梁拱度下?lián)系某C正。

（2）拉筋安裝時(shí)應(yīng)保證每根拉筋受力均勻，預(yù)加力對(duì)準(zhǔn)偏軌梁的剪力線。

此種方法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法，矯正后上拱值準(zhǔn)確并且穩(wěn)定，根據(jù)日常使用中的變化還可以隨時(shí)調(diào)整。并且矯正簡(jiǎn)便可靠、容易準(zhǔn)確控制、施工周期短、矯正成本低等。因此，根據(jù)該起重機(jī)使用工況及整機(jī)性能評(píng)估后，決定采取預(yù)應(yīng)力法對(duì)該設(shè)備進(jìn)行升拱修復(fù)。

四、修復(fù)結(jié)果分析及總結(jié)

設(shè)備修復(fù)前后，經(jīng)水準(zhǔn)儀測(cè)量相關(guān)拱度參數(shù)，如表2所示：

通過(guò)表2相關(guān)數(shù)據(jù)不難看出，該設(shè)備梁1由修復(fù)前的下?lián)?9mm恢復(fù)至修復(fù)后的上拱23mm，梁2由修復(fù)前的下?lián)?5mm恢復(fù)至修復(fù)后的上拱23.5mm，修復(fù)效果明顯。而根據(jù)《GB/T14405-2011 通用橋式起重機(jī)》中5.3.9的規(guī)定“起重機(jī)在做靜載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)能承受1.25倍額定起重量的試驗(yàn)載荷，主梁不應(yīng)產(chǎn)生永久變形。靜載試驗(yàn)后的主梁，當(dāng)空載小車(chē)在極限位置時(shí)，上拱最高點(diǎn)應(yīng)在跨度中部S/10范圍內(nèi)，其值不應(yīng)小于0.7S/1000。”即修復(fù)后的設(shè)備在完成1.25倍載荷試驗(yàn)后，上拱度不應(yīng)小于H=0.7S/1000=0.7*22.5m/1000=15.75mm，而實(shí)際完成試驗(yàn)后梁1的上拱度為19mm，梁2的上拱度為18mm，皆符合《GB/T14405-2011 通用橋式起重機(jī)》中5.3.9的要求。因此，本文所述的通用橋式起重機(jī)的升拱方法較為成功。

【參考文獻(xiàn)】

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