橋式起重機(jī)主梁撓度檢測與矯正方法

1、橋式起重機(jī)主梁撓度檢測與矯正方法一、橋（門）式起重機(jī)主梁撓度的檢測在橋（門）式起重機(jī)安全技術(shù)檢驗中，主梁拱度的檢測是一項十分重要 的內(nèi)容。JB1036-82（通用橋式起重機(jī)技術(shù)條件）中明確規(guī)定：主梁跨中上 拱度F=L（0.9-1.4）/1000。且最大拱度應(yīng)控制在跨度中部的L/10范圍內(nèi)。目前常用的檢測方法有傳統(tǒng)拉鋼絲法和現(xiàn)行吊鉤懸尺法，以及磁鐵懸 尺法。下面分別介紹這幾種方法。1、拉鋼絲法拉鋼絲法要求3名檢測人員必須到起重機(jī)的主梁上，用4 0.5mm細(xì)鋼絲，一頭固定于主梁的一端，鋼絲通過上蓋板上的等高塊，另一頭與主 梁另一端的15kg彈簧秤相接。然后選取測量點，測量鋼絲至主梁上表面 的垂直距

2、離，再計算出拱度值。此方法有較大的局限性和檢測人員登高作 業(yè)的危險性。僅應(yīng)用于部分箱形雙梁橋式起重機(jī)主梁拱度的檢測，而對單 梁橋（門）式起重機(jī)以及帶裙板的箱形雙梁橋式起重機(jī)主梁拱度就無法檢測 了。2、吊鉤懸尺法吊鉤懸尺法是將300mm 鋼板尺倒掛在吊鉤上，開動小車（電動葫蘆） 沿著工字鋼軌道運行，通過架設(shè)在地面上的水準(zhǔn)儀，依次測取主梁各點的 標(biāo)高值。然后計算出其拱度值。這種測量方法誤差大，有時可能會得出相 反的結(jié)果。影響測量精度的因素有：小車行走輪半徑差和軌道踏面形狀誤差，以及小車三條腿等都會直接反映在標(biāo)高值上，致使測取的標(biāo)高值不真實，最后計算出的拱度值也就不 準(zhǔn)確了。3、磁鐵懸尺法磁鐵懸尺法

3、是用一根 4 0.5mm 的細(xì)鋼絲，一端固定在磁鐵上，另一 端固定在一個0.5kg的重錘上，在細(xì)鋼絲上安裝一個可以調(diào)節(jié)位置的 300mm鋼板尺，用一根專用絕緣桿將磁鐵吸附于主梁下蓋板或工字鋼軌 道的下表面上。然后選取主梁兩端和梁中三個測量點，通過架設(shè)在地面上 的水準(zhǔn)儀讀取被磁鐵懸掛標(biāo)尺上的數(shù)值，從而計算出主梁跨中的拱度值。 公式如下：主梁跨中拱度值=跨中標(biāo)局-1/2（較局端跨端標(biāo)局值+較底端跨端標(biāo) 高值）。鋼板尺正向固定于細(xì)鋼絲上，測得結(jié)果是正值時為上拱，結(jié)果是負(fù)值 時為下?lián)?。利用此法可檢測各種型式的起重機(jī)主梁拱度，且方法簡捷，結(jié) 果準(zhǔn)確，省時省力。二、橋（門）式起重機(jī)主梁變形的矯正方法橋（門

4、）式起重機(jī)主梁在自重和載荷作用下會產(chǎn)生彈性下?lián)献冃危o承 載小車增加運行阻力。為了補(bǔ)償主梁的這種下?lián)献冃?，設(shè)計要求將主梁做 成有拱度的梁。因此上拱度是起重機(jī)主梁設(shè)計與制造中的主要問題，必須 保證其規(guī)定的上拱值，不得過大或過小。但橋（門）式起重機(jī)的主梁在制造和使用過程中，都會產(chǎn)生不同程度的 永久變形。例如：主梁在制造過程中，由于主梁下料拱翹值預(yù)留量的不合理、氣溫的影響、焊接工藝的實施誤差等因素影響，主梁焊接完成后，其 拱度、翹度、水平旁彎及腹板的垂直度 （主梁扭曲變形）等，不一定都符合 要求，需要進(jìn)行矯正；當(dāng)一臺橋式起重機(jī)的兩片主梁，在同一截面高度不 一致時，也需要進(jìn)行矯正；起重機(jī)在使用過程中，

5、由于主梁剛性不足、長 期滿負(fù)荷工作或起重機(jī)工作環(huán)境惡劣等諸因素影響，也會使主梁產(chǎn)生永久 變形，當(dāng)拱、翹值降到一定程度時，就必須進(jìn)行修理矯正，按國標(biāo) G136067-85（ 起重機(jī)械安全規(guī)程）中1、4、10條的規(guī)定： 對于一般橋 式類型起重機(jī)，當(dāng)小車處于跨中，并且在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)隙?值在水平線下，達(dá)到跨度的1/700時，如不能修復(fù)，應(yīng)報廢。”因此，橋 （門）式起重機(jī)在制造和使用過程中，主梁的矯正是必不可少的，也是非常 主要的工作。采取什么方法進(jìn)行矯正，將直接影響到起重機(jī)主梁變形的矯 正效果、矯正費用、主梁外觀質(zhì)量及起重機(jī)制安全使用等。因此，合理正 確的矯正方法，至關(guān)重要，不可忽視。目

6、前，主梁變形的矯正方法有：火焰矯正法”、預(yù)應(yīng)力法”、重復(fù)施焊法”、切割法”及 局部切墊法”，具體采用什么方法，要看情況而定，不 能千篇一律，只有掌握了各種方法的特點，適用范圍，注意事項等知識， 才能正確、合理的選擇矯正方案，取得較為理想的矯正效果。1、火焰矯正法火焰矯正法的原理，就是在金屬結(jié)構(gòu)上局部加熱，使金屬結(jié)構(gòu)的某些 部位被塑性壓縮”，冷卻后，由殘余的局部收縮應(yīng)力達(dá)到矯正變形的效果。主梁拱翹矯正的加熱區(qū)見圖1拱度不足時，加熱板下側(cè)三角區(qū)及下蓋板矩形區(qū)，翹度不足時，加熱 懸臂腹板上側(cè)三角形區(qū)及上蓋板矩形區(qū)。烤點的大小和烤點的多少及位 置，要根據(jù)變形的具體情況制定。但必須注意以下幾點：(A)

7、最適合的加熱溫度為700 800 C,加熱溫度不應(yīng)過高或過低。因為加熱到此溫度時，金屬(低碳鋼)的屈服極限趨進(jìn)于零，金屬處于熱碳鋼”狀態(tài)，矯正效果最好。(B) 同一位置不能重復(fù)加熱。重復(fù)加熱不但效果不好，對金屬的金 屬組織也有損。(C) 加熱點應(yīng)放在隔板處。這樣可以減小腹板的波浪度。(D) 加熱點應(yīng)避開危險截面。經(jīng)加熱矯正后，烤點部位應(yīng)力加大， 因此危險截面的負(fù)荷應(yīng)力也加大，容易使變形實效。(E) 主梁變形后，主梁應(yīng)加固。因為矯正后，主梁應(yīng)力很大，在加 多年使用，金屬材料逐漸疲勞，剛性不足，如不加固，不但矯正效果保持 不住，反而變形會更加嚴(yán)重，因此，矯正后必須加固。一般加固的方法是在主梁跨度內(nèi)

8、下蓋板兩側(cè)用槽鋼做，腹板再加一層下蓋板，增加主梁斷面?；鹧娉C正法的優(yōu)點是：?矯正效果較好，特別是有較硬的彎處也起作用；?施工工藝也較為簡單。因此，火焰矯正法被廣泛應(yīng)用。但這種矯正方法也有以下不足之處：?在火焰矯正時，為產(chǎn)生 壓塑”效果，須將主梁矯正部位頂起（使烤 區(qū)受壓應(yīng)力），否則無效果，這樣就增加了施工的難度；?盡管火焰加熱在隔板處，仍能造成腹板及蓋板較大的波浪度；?火焰矯正后須將主梁加固，否則，將產(chǎn)生更嚴(yán)重的變形。鑒于以上論述，一般情況下，除局部矯正硬彎外，我們不主張采用火 焰矯正法。但是，大型型鋼，如工字鋼、槽鋼等的調(diào)直及做反變形時，用 火焰矯正法最理想，既不用大型壓力機(jī)，又不需要太寬敞

9、的場地，根據(jù)型 鋼彎曲的程度，適當(dāng)?shù)倪x幾個烤點，立面烤三角形、平面烤矩形，烤點大 小、多少根據(jù)變形程度決定，就可以立即調(diào)好，既省力又快。2、預(yù)應(yīng)力法預(yù)應(yīng)力法矯正主梁下?lián)系脑砭褪窃谥髁旱南律w板兩端通過固定支 座，用預(yù)應(yīng)力張拉多根鋼筋或鋼絲繩，使主梁受到一個彎矩（主梁上半部 受拉應(yīng)力，下半部受壓應(yīng)力）在這一彎矩的作用下，使主梁恢復(fù)上供，安 裝結(jié)構(gòu)見圖2。當(dāng)主梁承受載荷作用時，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，從而提高了主梁的負(fù)載能 力。en （I圖2預(yù)應(yīng)力法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法。具有以下優(yōu)點：?矯正后，上拱值準(zhǔn)確并較為穩(wěn)定，根據(jù)運用中的變化，還可以隨

10、時調(diào)整;?矯正后，主梁的強(qiáng)度和剛度能得到加強(qiáng)；?矯正施工工藝簡單，易實施，周期短，費用低。但它也有以下不足：?只適用于橋（門）式起重機(jī)箱形主梁拱度下?lián)系某C正；?主梁的水平彎及局部變形，門式起重機(jī)懸臂的翹度矯正等，此方法 不能適用；?矯正后的外形不美觀。起重機(jī)有如下情況時，采用預(yù)應(yīng)力法最為適合：?運用多年的起重機(jī)；?主梁剛性不足，承載能力差；?起重機(jī)長期滿負(fù)載工作；?工作環(huán)境惡劣等。3、重復(fù)施焊法重復(fù)施焊法的原理，就是將主要焊縫用大電流，重復(fù)施焊的方法，使 產(chǎn)生的焊接變形來矯正原變形，從而達(dá)到矯正變形的目的。例如：須增加 主梁的拱度時，在主梁的下蓋板與腹板的兩條角焊縫重復(fù)施焊。由于焊縫 冷卻收縮

11、，產(chǎn)生的應(yīng)力使上拱增大。如須減小水平旁彎時，在凸面腹板與 上下蓋板的兩條角焊縫重復(fù)施焊，就可以減小水平旁彎。施焊的電流、重 復(fù)施焊的長度，要根據(jù)矯正的程度而定，避免超過，再反向矯正。多年的實踐證明，這種矯正方法最優(yōu)，準(zhǔn)確有效、變形平滑，又不會 帶來外觀缺陷。這種方法適合拱翹值的矯正、水平旁彎的矯正及橋式起重 機(jī)兩片主梁同一截面高低差偏大的矯正等，更具有實用、經(jīng)濟(jì)、簡單、質(zhì) 好、速快等優(yōu)點。但對主梁某處有硬彎、長期使用后主梁剛性不足有較大 變形時不適用。4、切割法參照較早期主梁制造中利用焊縫收縮應(yīng)力形成上拱的原理，可以利用 焊接變形使主梁拱翹度改善。但為了產(chǎn)生所需的焊接變形，一般需要較大 的焊接

12、電流，但由此可能造成上蓋板燒穿或縮孔等焊接缺陷；另外利用焊 接熱變形較難控制變形量和變形方向，容易引起主梁其它技術(shù)參術(shù)超差。在某些情況下可以利用主梁自重對拱翹度的影響，對主梁的上蓋板進(jìn) 行切割處理。切割后，切割部位主梁的截面抗彎模數(shù)減小，使主梁的抗彎 能力減弱。在主梁自重的作用下，其產(chǎn)生機(jī)械變形，跨中上拱值減小，懸 臂端上翹值增大。如采用此方案，比較容易控制整個修正過程及變形量的 大小。但是需要注意的是，在切割部位周圍的主、副腹板由于主梁沿垂直 于腹板方向的軸旋轉(zhuǎn)變形，可能造成腹板波浪超差，必須加以防止。實踐證明，此種方法是可行的，而且操作簡單，易控制。在主梁經(jīng)過 永久變形后，一般能較好地保持其原有的技術(shù)數(shù)據(jù)，不會因時效的緣故在 內(nèi)應(yīng)力或熱變形釋放后引起技術(shù)參數(shù)的較大變動。因此切割法是在主梁拱 翹度超差較大時一種較好的新造主梁修正方法，此種方法也可用于修正懸 臂過高（跨內(nèi)合格）、跨內(nèi)過高（懸臂合格）或其它