雙梁橋式起重機(jī)起拱加固方案

1、雙梁橋式起重機(jī)起拱、加固方案目 錄1、項(xiàng)目背景2、起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及檢測結(jié)果3、計(jì)劃修理項(xiàng)目和要達(dá)到的數(shù)值或效果4、修理方案4.1、起拱、加固技術(shù)路線的選定4.2、選用主梁起拱、加固、旁彎矯正的方法、機(jī)理4.3、修復(fù)后主梁拱度、旁彎度及增強(qiáng)效果保持長久穩(wěn)定的技術(shù)保障。4.4、施工工藝流程、前期準(zhǔn)備階段、施工及驗(yàn)證階段、交工、驗(yàn)收、質(zhì)量評價(jià)及保修階段5、修理及驗(yàn)收依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)6、施工安全措施6.1、甲方職責(zé)6.2、乙方職責(zé)7、工期：8、乙方對質(zhì)量負(fù)責(zé)范圍和期限1、項(xiàng)目背景：熱工車間起重機(jī)由于投用時(shí)間久、負(fù)荷高、使用頻繁、環(huán)境等因素，至該起重機(jī)雙主梁產(chǎn)生下?lián)稀⑴詮潱瑥?qiáng)度、剛度下降，材料腐蝕、疲勞，大

2、小車運(yùn)行“啃軌”等一系列問題，嚴(yán)重影響使用性能和生產(chǎn)安全，必須修理。2、起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及檢測結(jié)果2.1 起重機(jī)型號(hào)： QD 2.2 起重量： 5t 2.3 跨度： 16.5m 2.4 工作制度： A5 2.5 最大下?lián)现担篲21.3_mm 2.6 最大旁彎值：11.6_mm 2.7 主梁材質(zhì)： Q235 2.8 環(huán)境： 2.9 截面型式：（箱）型（正）軌3、計(jì)劃修理項(xiàng)目和要達(dá)到的數(shù)值或效果3.1 修復(fù)雙主梁上拱度均至1/1000L即16.5mm（L為起重機(jī)跨度）使其符合GB/T14405-93通用橋式起重機(jī)優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn),并使雙主梁同截面高差不大于1mm。3.2 修復(fù)雙主梁水平彎曲使之符合標(biāo)準(zhǔn)

3、，（1/2000L之內(nèi)，并均向走臺(tái)側(cè)凸曲）即：1-8mm，均向走臺(tái)側(cè)凸曲。3.3 雙主梁加固： 剛度指標(biāo)：使其靜剛度均達(dá)到GB/T14405-93通用橋式起重機(jī)新車優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)條件：額定靜載荷，小車位于跨中，從實(shí)際上拱度計(jì)算，靜態(tài)剛性不大于1/800L）即不大于20.6mm。 強(qiáng)度指標(biāo)：主梁強(qiáng)度指標(biāo)按GB/T14405-93新車標(biāo)準(zhǔn)和GB590586實(shí)驗(yàn)規(guī)范執(zhí)行：即3次加載1.25倍額定載荷,距地100mm,每次10分鐘，最后一次主梁不得再有永久變形。4、修理方案4.1 起拱、加固技術(shù)路線的選定 目前國內(nèi)現(xiàn)行起重機(jī)主梁下?lián)掀鸸?、加固方法概述目前國?nèi)起重機(jī)主梁下?lián)嫌卸喾N起拱、加固方法，概括起

4、來、主要分為熱（冷）縮主梁受拉區(qū)和預(yù)應(yīng)力張拉兩大類，兩類方法雖然采取形式、手段、材料有差別，但修復(fù)原理從根本上說是一樣的，都是反彎主梁，并且走的都是修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)、保持的技術(shù)路徑。 現(xiàn)行兩類方法的區(qū)別特征1）第一類是利用熱（冷）手段縮短主梁自身受拉區(qū)，依靠產(chǎn)生的偏心拉力來拉彎主梁，然后用型鋼進(jìn)行加固。2) 第二類是利用加裝的預(yù)應(yīng)力拉筋，依靠施加偏心拉力的方法來拉彎主梁,并依靠增加的應(yīng)力來增強(qiáng)主梁。 現(xiàn)行兩類方法的不足和主要缺陷1） 現(xiàn)行第一類熱（冷）縮主梁受拉區(qū)方法的主要缺陷是：變形與受拉區(qū)增加的應(yīng)力較大并且與工作載荷應(yīng)力重疊。不足之處還有：矯形尺寸差、型鋼加固效果差、不易二次修復(fù)、工程量大、工期

5、長等。2） 現(xiàn)行第二類預(yù)應(yīng)力張拉方法的主要缺陷是：選用的拉筋材料不能長久保形、保力;每根拉筋受力不均、預(yù)加力不能對準(zhǔn)偏軌梁的剪力線。3） 現(xiàn)行兩類方法的共同不足是：修復(fù)效果都不能保持長久穩(wěn)定，并易存安全隱患。 選定主梁起拱、加固方法 選用方法的技術(shù)特點(diǎn)：該方法主要是解決了拉筋長久保形、保力與每根拉筋受力均等的問題；能夠使修復(fù)、加固效果長久保持穩(wěn)定，并且，修復(fù)拱度曲線滑順、精度高、受力好、可控制、可調(diào)整、施工簡便用時(shí)短、增強(qiáng)效果顯著、對主梁沒有損害等諸多優(yōu)點(diǎn)。 本項(xiàng)目選用修復(fù)加固裝置規(guī)格2×94.5tf-16.5m（選用計(jì)算過程略） 4.2 選用主梁起拱、加固、隔熱、旁彎矯正的方法、機(jī)

6、理 雙主梁拱度修復(fù)方法及原理簡述.1 體外預(yù)應(yīng)力張弦修復(fù)增強(qiáng)起重機(jī)主梁下?lián)系幕拘问?、主梁 2、加強(qiáng)板 3、筋板 4、橫梁 5、止退蓋6、保護(hù)夾板 7、撐頂器 8、安全夾板 9、鋼絞線.2 張拉起拱方法示意圖1、等高棒 2、0.5mm鋼絲 3、直尺 4、主梁 5管式測力計(jì)、6、端梁 7、固定端支座 8、預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉筋 9、撐頂器10、張拉端支座 11、超高壓雙回路油泵 12、轉(zhuǎn)換后的壓力表13、高壓油管 14、空芯千斤拔.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置形式1、加強(qiáng)板 2、筋板 3、橫梁 4、扁夾具 5、預(yù)應(yīng)力鋼絞線 （箱型正軌梁扁夾具布置示意圖）.4 撐頂器結(jié)構(gòu)示意圖1、主梁下蓋板 2、上頂板 3、

7、5鎖緊螺母 4、調(diào)整螺母5、調(diào)整螺母 6、螺桿 7、下頂板 8、安全夾板 9、鋼絞線.5 修理方法及原理簡述本修理方法就是通過反向張弦將主梁制成撓性預(yù)彎狀態(tài)（起拱），同時(shí)附加反向應(yīng)力（加固），用于抵消工作應(yīng)力和形變，并改善小車通過的平順性來實(shí)現(xiàn)修復(fù)加固之目的。如圖一至圖四所示，將預(yù)應(yīng)力張弦修復(fù)裝置分別焊裝于兩主梁下蓋板下面，穿入預(yù)應(yīng)力鋼絞線，將固定端夾牢，用專用小千斤拔配合油泵分別調(diào)整每根預(yù)應(yīng)力鋼絞線的初始應(yīng)力，使其受力均等，然后再用專用大千斤拔統(tǒng)一張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉筋，在這一偏心拉力作用下便產(chǎn)生一個(gè)較大的相對于中性層的偏心力矩，迫使主梁向上彎曲變形。張拉至設(shè)定拱度值后，切掉工藝段預(yù)應(yīng)力鋼絞線

8、，夾牢張拉端，調(diào)整撐頂器螺母，使其受力，然后鎖緊，去掉修理工具即完工。采用該方法修復(fù)加固后，修復(fù)加固裝置留置原位，成為起重機(jī)重要的承載構(gòu)件，和主梁共同工作，承擔(dān)著極大的修復(fù)主梁拱度和工作載荷的拉力。撐頂器用于微量調(diào)整拱度和調(diào)整梁上載荷應(yīng)力分布，增加對主梁及預(yù)應(yīng)力鋼絞線的約束，改善抗彎截面模量，防止鋼絞線飛出造成傷害和備用再次調(diào)整拱度等。 增強(qiáng)主梁強(qiáng)度、剛度及承載能力的機(jī)理簡述.1 應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力張弦修復(fù)主梁拱度的形式，也就是在主梁負(fù)荷之前，根據(jù)等效荷載和平衡荷載的原理，用修復(fù)裝置給主梁施以載荷的反向預(yù)加力，將其制成一個(gè)下凹上凸的負(fù)彎矩，因梁的負(fù)彎矩的拉、壓應(yīng)力剛好與工作載荷造成的上凹下凸的正彎

9、矩的拉、壓應(yīng)力相反，所以預(yù)應(yīng)力抵消了一部分或者全部梁的工作載荷應(yīng)力和工作彎矩，減小了或者使梁的最大工作應(yīng)力值等于零。預(yù)應(yīng)力隨載荷的增減而變化，無載荷時(shí)預(yù)應(yīng)力為初始應(yīng)力。.2 由于加裝了修復(fù)裝置，主梁的中性層相應(yīng)的下移，受壓區(qū)截面積增大，受拉區(qū)截面積縮小，但預(yù)應(yīng)力鋼絞線離中性軸最遠(yuǎn)，大部分拉應(yīng)力都集中到預(yù)應(yīng)力鋼絞線上，又因預(yù)應(yīng)力鋼絞線有著優(yōu)越的抗拉性能，所以修復(fù)后的主梁抗拉、抗壓能力都增強(qiáng)了。.3 修復(fù)裝置張緊后替代了大部分主梁的受拉工作，并對主梁原受壓區(qū)的翹曲變形，受拉區(qū)的延伸、裂紋進(jìn)行反向修復(fù)。.4 由于主梁下加裝了修復(fù)裝置，加大了主梁截面的慣性矩和抗彎截面模量，使主梁的剛度、強(qiáng)度都得到了加

10、強(qiáng)。.5 增裝了修復(fù)裝置，相當(dāng)于附加了一個(gè)下弦拉桿和幾個(gè)支座，從而合理的調(diào)整了載荷分布和增加了支座約束，降低了最大彎曲正應(yīng)力和最大彎矩值，顯著提高梁的剛度。.6 修復(fù)裝置張緊后，主梁的拱度、抗彎截面模量、彎矩值三者之間的變化近似，使原來的等截面梁改善為近似等強(qiáng)度梁。 雙主梁旁彎矯正方法主梁水平剛度較小、旁彎度需要矯正值較小時(shí)，采用張拉主梁中線兩側(cè)鋼絞線不同順序的方法即可完成旁彎矯正。當(dāng)主梁水平剛度較大，需矯正值較大時(shí)采用下面方法進(jìn)行矯正：在預(yù)應(yīng)力修復(fù)裝置張緊之前，在雙主梁之間用千斤頂將雙主梁向走臺(tái)側(cè)頂至旁彎標(biāo)準(zhǔn)值上限，然后張拉鋼絞線，起拱與旁彎矯正分別至設(shè)定值、待2小時(shí)定性期過后，去掉千斤頂測

11、量旁彎值觀察回彈量，如旁彎值符合標(biāo)準(zhǔn)值，此項(xiàng)修復(fù)工作結(jié)束；如旁彎值接近標(biāo)準(zhǔn)值，松開預(yù)應(yīng)力修復(fù)裝置，重復(fù)以上工作，加大千斤頂力度；如旁彎值與標(biāo)準(zhǔn)值相差較大時(shí)，則需用氧乙炔火焰在主梁大筋板處配合矯正；如旁彎值相差更大，則需割開邊梁，按以上工藝矯正，待旁彎值符合標(biāo)準(zhǔn)值后，再將邊梁割口補(bǔ)焊。修復(fù)雙主梁不等值內(nèi)旁彎示意圖4.3 修復(fù)后主梁拱度、旁彎度及增強(qiáng)效果保持長久穩(wěn)定的技術(shù)保障修復(fù)后主梁的拱度值是主梁彎曲應(yīng)力與修復(fù)裝置張拉力的平衡點(diǎn)，要保持拱度和增強(qiáng)效果的長久穩(wěn)定主要取決于張拉力的長久穩(wěn)定，張拉力的長久穩(wěn)定主要取決于拉筋材料的性能和配筋。本項(xiàng)目選用高強(qiáng)度、低松弛、防腐性能好的橋梁纜索用預(yù)應(yīng)力鋼絞線作

12、為拉筋；按五十一年應(yīng)力松弛和蠕變等于零、450MP應(yīng)力幅200萬次脈動(dòng)拉伸不斷裂的疲勞壽命為原則進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。所以修復(fù)后在同樣的載荷條件下，起重機(jī)主梁的工作安全和保持拱度數(shù)值及增強(qiáng)效果的長久穩(wěn)定是有保證的。退一步說，使用若干年后，如果拱度數(shù)值及增強(qiáng)效果萬一發(fā)生變動(dòng)可再調(diào)整撐頂器螺母或二次張拉，恢復(fù)效果非常簡單。4.4 施工工藝流程、前期準(zhǔn)備階段.1 檢查、測量、分析、評估.1.1 檢查主梁有無開焊、裂紋、局部變形等缺陷，如有起拱前采取相應(yīng)的手段消除之。.1.2 按專利技術(shù)之修前檢測項(xiàng)目表逐項(xiàng)檢測、認(rèn)真填寫.1.3 拉鋼絲法測量主梁上拱圖（附圖）.1.4 主梁水平彎曲的測量（附圖）.2 施工方案

13、設(shè)計(jì)及施工準(zhǔn)備.2.1 根據(jù)測量結(jié)果預(yù)設(shè)修復(fù)值（本工程拱度修復(fù)值設(shè)定為1/1000L，優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)值，即16.5mm；旁彎度修復(fù)值設(shè)定為1/2000L，即1-8mm均向走臺(tái)側(cè)凸曲）。.2.2 根據(jù)預(yù)設(shè)修復(fù)值，計(jì)算修復(fù)裝置各部件及主梁各受力構(gòu)件最大受力，然后校驗(yàn)、定值。（計(jì)算過程略）。.2.3 根據(jù)受力計(jì)算結(jié)果選用修復(fù)加固裝置規(guī)格（本工程選用2×94.5Tf16.5m修復(fù)加固裝置，選用原則、過程略）。.2.4 按設(shè)計(jì)要求制作預(yù)應(yīng)力張拉修復(fù)裝置。.2.5 運(yùn)至施工現(xiàn)場。.2.6 按本方案之安全措施做好安全準(zhǔn)備工作。、施工及驗(yàn)證階段1）掛施工吊欄或支平臺(tái)等 2）安裝測量工具3）劃線確定焊裝位

14、置 4）焊裝撐頂器及支座5）穿入鋼絞線 6）夾固固定端夾片7）按一定順序分別分四次控力張拉鋼絞線至設(shè)定拱度并保證鋼絞線受力均等8）夾固張拉端夾片 9）安裝止退密封蓋10）安裝保護(hù)夾板 11）切掉工藝段鋼絞線 12）調(diào)整撐頂器螺母使其受力，然后鎖緊鎖緊螺母13）主梁水平彎曲的修理 （略）施工吊籃草圖 交工、驗(yàn)收、質(zhì)量評價(jià)及保修階段1）試吊、測量、驗(yàn)證其效果。2）清理施工現(xiàn)場、交工。5、修理及驗(yàn)收依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB3811-83 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T14405-93 通用橋式起重機(jī)GB6067-88 起重機(jī)安全規(guī)程GB/ZQ8001-89 通用橋式起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等GB590586 起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范和程

15、序6、施工安全措施6.1 甲方職責(zé) 甲方將檢修段大車滑線斷電，并掛“有人施工 禁止送電”警示牌。并用絕緣材料將作業(yè)區(qū)內(nèi)角鋼滑線保護(hù)起來。 甲方分別在兩側(cè)大車軌道上設(shè)置大車輪卡子4個(gè)，防止本車移動(dòng)和相鄰工作天車越界碰撞本車。 甲方清理作業(yè)區(qū)域障礙物及雜物，施工場地盡可能干凈、平整。 甲方在作業(yè)區(qū)，設(shè)置安全圍欄和警示標(biāo)志，嚴(yán)禁非施工人員入內(nèi)，注意防火、防電、防盜、防爆。 甲方向乙方介紹本單位、本行業(yè)的特殊規(guī)定和特點(diǎn)；介紹施工現(xiàn)場及相鄰設(shè)備應(yīng)注意事項(xiàng)。6.2 乙方職責(zé) 乙方參與該工程人員應(yīng)遵守甲方廠規(guī)廠紀(jì)，服從甲方領(lǐng)導(dǎo)，聽從甲方指揮，接受甲方監(jiān)督。 建立健全安全管理機(jī)構(gòu)和制度，落實(shí)安全責(zé)任，明確安全責(zé)任分工，設(shè)專職或兼職安全員。 參與直接施工人員必須持有特種設(shè)備操作證。 乙方施工人員進(jìn)入現(xiàn)場前，請甲方講解現(xiàn)場注意事項(xiàng)及相關(guān)知識(shí)。 施工人員進(jìn)入現(xiàn)場，必須穿棉質(zhì)工作服，戴好安全帽，高空作業(yè)必須系好安全帶。 施工中所用起重設(shè)備、工具、梯子、繩索、吊點(diǎn)，必須經(jīng)過試?yán)⒃囉?，確保安全，工作可靠。電器設(shè)備、工具、電纜、確保不漏電，不飛出傷人。檢修臨時(shí)專用電盤，要有保護(hù)裝置。 如發(fā)現(xiàn)有施工人員身體不適，或未按規(guī)定穿戴勞動(dòng)保護(hù)服裝和鞋帽以及違規(guī)違紀(jì)現(xiàn)象者，嚴(yán)