橋式起重機(jī)橋架主梁安全性鑒定及加固

橋式起重機(jī)橋架主梁安全性鑒定及加固李亞平【摘要】闡述了橋式起重機(jī)橋架主梁安全性鑒定的內(nèi)容。依據(jù)檢測(cè)鑒定的要求和規(guī)范，檢測(cè)了橋架主梁的跨度、對(duì)角線、變形、應(yīng)力應(yīng)變、構(gòu)件損傷狀況、焊縫探傷。對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行驗(yàn)算分析，給出了加固方案、施工方法，消除了結(jié)構(gòu)的隱患，恢復(fù)了起重機(jī)的起重能力。%Thispaperexpoundsthebridgecranegirdersecurityappraisal.Accordingtothetestingrequirementsandspecifi-cations,thespanofthebridgegirder,diagonal,deformation,stressandstrain,componentdamageconditionandjointin-spectionaretested.Thebearingcapacityofthestructureisalsocheckedandanalyzed,thereinforcementschemesandcon-structionmethodsarepresented,andsothehiddendangersofstructureareeliminatedandtheliftingcapacityofcraneisre-stored.【期刊名稱】《工業(yè)安全與環(huán)?！贰灸?卷)，期】2016(042)012【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P32-33,75)【關(guān)鍵詞】橋式起重機(jī);橋架主梁;安全性鑒定;加固【作者】李亞平【作者單位】湖北中鋼安環(huán)院建設(shè)工程檢測(cè)有限公司武漢430081【正文語(yǔ)種】中文橋式起重機(jī)，尤其是用于冶金工廠高溫環(huán)境下的重級(jí)工作制箱形橋式起重機(jī)，主梁往往出現(xiàn)永久性下?lián)?，裝運(yùn)鋼坯的旋轉(zhuǎn)式起重機(jī)，主端梁連接部位會(huì)產(chǎn)生疲勞裂縫，影響設(shè)備的正常使用和安全性，主梁的安全性鑒定及加固意義重大。某轉(zhuǎn)爐廠精整跨3號(hào)行車(chē)為雙10t旋轉(zhuǎn)式起重機(jī)，重級(jí)工作制，用于轉(zhuǎn)運(yùn)鋼坯，環(huán)境溫度較高且運(yùn)行頻率高。該起重機(jī)跨度28.5m，主梁和端梁的結(jié)構(gòu)形式為箱型結(jié)構(gòu)，主梁上、下蓋板為-520mmx14mm,腹板為-1544mmx6mm,端梁上、下蓋板為-520mmx10mm,腹板為-670mmx10mm。在設(shè)備安全檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)主梁下?lián)?，火?chē)道一側(cè)端梁上、下蓋板與主梁連接處產(chǎn)生裂縫。根據(jù)該起重機(jī)的狀況，決定在未對(duì)該起重機(jī)檢測(cè)鑒定和加固處理之前，起重機(jī)的起重量不超過(guò)13.5t。為確保起重機(jī)、操作人員的安全，需對(duì)3號(hào)起重機(jī)進(jìn)行安全性鑒定，以鑒定結(jié)果為依據(jù)，提出加固方案并進(jìn)行處理，恢復(fù)其起重能力，提高生產(chǎn)效率。2.1主梁變形[1-2]起重機(jī)主梁變形對(duì)其使用性能的不良影響是很大的，如不及時(shí)修復(fù)，將可能造成嚴(yán)重的設(shè)備和人身事故。因此，在對(duì)起重機(jī)主梁安全鑒定時(shí)，主梁的變形檢測(cè)是必不可少的。2.1.1主梁跨度、輪距、對(duì)角線在主動(dòng)輪和被動(dòng)輪處分別測(cè)量主梁的跨度均為28507mm，對(duì)角線為29696mm和29692mm;輪距：南側(cè)為7601mm，北側(cè)為7602mm。起重機(jī)的技術(shù)要求為：跨度允許偏差△S=±3.85mm,但不超過(guò)±10mm，顯然，主梁跨度符合要求；對(duì)角線偏差3mm,允許值為±5mm,符合要求；輪距偏差1mm和2mm，允許值±3mm,均符合要求。2.1.2主梁旁彎、上拱度、腹板波浪度主梁跨中旁彎：導(dǎo)電側(cè)6mm，外凸；電機(jī)側(cè)3mm，夕卜凸。主梁旁彎允許值，正跨箱形梁f<Sx/2000=2800/2000=14mm,且當(dāng)起重量小于50t，只能外凸。顯然，主梁旁彎未超過(guò)允許值。小車(chē)加磁盤(pán)位于主梁一端，測(cè)得的上拱度，導(dǎo)電側(cè)和電機(jī)側(cè)均為+19mm，呈起拱狀態(tài)。起重13.5t鋼坯時(shí)，小車(chē)位于跨中，電機(jī)側(cè)上拱度-10mm,導(dǎo)電側(cè)-8mm。起重機(jī)技術(shù)要求空載時(shí)（小車(chē)位于一端）主梁中間部位應(yīng)具有的上拱度為m,顯然，起重機(jī)主梁的上拱度已不滿足要求。主梁腹板未發(fā)現(xiàn)明顯的凹凸現(xiàn)象。2.1.3主梁下?lián)掀鹬亓繛?3.5t,主梁的下?lián)现担簩?dǎo)電側(cè)27mm,S/1056;電機(jī)側(cè)為29mm,S/983。主梁結(jié)構(gòu)的允許撓度，對(duì)于重級(jí)工作制的起重機(jī)[f]=S/1000,[f]=28.5mm。顯然，導(dǎo)電側(cè)撓度已接近允許值，電機(jī)側(cè)已超過(guò)允許值。若起重量為20t,兩根主梁的撓度均超過(guò)允許值，故主梁的撓度必須修復(fù)。2.2主梁下?lián)蠎?yīng)修界限對(duì)于一般橋式起重機(jī)，當(dāng)小車(chē)位于跨中，并且在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€下達(dá)到跨度的1/700時(shí)，如不能修復(fù)，應(yīng)報(bào)廢?；谶@一原則，對(duì)于重級(jí)工作制起重機(jī)下?lián)系男蘩斫缦?，取為接近或達(dá)到水平線下S/800,即水平線下36mm可修復(fù)。顯然，該起重機(jī)主梁還未達(dá)到該值，起重13.5t在水平線下10mm，起重20t在水平線下25mm，該起重機(jī)主梁下?lián)峡尚迯?fù)。2.3疲勞破壞火車(chē)道一側(cè)端梁與主梁連接處，端梁上、下蓋板開(kāi)裂4處，長(zhǎng)度110mm,裂縫為疲勞開(kāi)裂。主梁的上、下蓋板、腹板，端梁的腹板均未發(fā)現(xiàn)裂縫。起重機(jī)裝運(yùn)鋼坯時(shí)，火車(chē)道一側(cè)的端梁受主梁最大承壓力，對(duì)端梁產(chǎn)生垂直彎矩和剪力，同時(shí)，端梁還受到主梁偏斜側(cè)向荷載?？哲?chē)離開(kāi)時(shí)，承壓力又變?yōu)樽钚?，因此端梁受到交變荷載的長(zhǎng)期作用而產(chǎn)生疲勞破壞。2.4主要受力部位焊縫探傷箱形主梁的4條主要焊縫采用磁粉探傷檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)，焊縫質(zhì)量良好，未發(fā)現(xiàn)缺陷磁痕顯示。2.5主要應(yīng)力——應(yīng)變測(cè)試分析［3］對(duì)主梁危險(xiǎn)截面進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試，以確定該截面處的應(yīng)力水平，并與理論值相比較。主梁跨度S=28500mm，小車(chē)輪距k=4900mm,小車(chē)重量g=17.1t，磁盤(pán)重量g1=3.0t,起吊重量Q=13.5t。慣性矩I=1.42x106cm4，抵抗矩W=18086cm3，彈性模是E=2.06x105N/mm2。小車(chē)加磁盤(pán)重量P1=50.25kN,小車(chē)、磁盤(pán)加鋼坯重量P2=84.0kN。應(yīng)變測(cè)量值為跨中截面處，上蓋板的應(yīng)變值。當(dāng)輪壓為P1=50.25kN時(shí)，應(yīng)變值為8=154p8；當(dāng)輪壓為P2=84.0kN時(shí)，應(yīng)變值為￡=255^。理論計(jì)算值和實(shí)測(cè)值的比較見(jiàn)表1。顯然，實(shí)測(cè)結(jié)果和理論計(jì)算值吻合，說(shuō)明起重機(jī)起吊13.5t物體，起重機(jī)能夠正常工作。經(jīng)驗(yàn)算，主梁強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度滿足要求，主梁的剛度不滿足要求［4］,顯然主梁的強(qiáng)度是由變形控制。對(duì)起重機(jī)的剛度要求是為了保證起重機(jī)正常使用，若起重機(jī)的剛度不足，起重機(jī)就不能正常使用。端梁裂縫首先采用堵焊的方法處理，裂縫修復(fù)后，端梁上、下蓋板與主梁連接處增加連接板［5-6］?；疖?chē)道一側(cè)的端梁因頻繁裝運(yùn)鋼坯且長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，因此，有必要增強(qiáng)其抗扭強(qiáng)度，在兩主梁間增加抗扭橫隔。主梁變形的修復(fù)采用火焰矯正法，即用氧-乙炔火焰加熱主梁的下蓋板和腹板，使其加熱部位產(chǎn)生收縮變形，達(dá)到矯正的目的。施工工藝要求：氧與乙炔為體積比1:1~1:2的中性火焰，加熱溫度700~800°C，鋼板呈現(xiàn)紅色或櫻桃紅，建議采用測(cè)溫儀控制，加熱截面需經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。注意事項(xiàng)：嚴(yán)禁在主梁同一部位反復(fù)多次加熱矯正，不允許采用自來(lái)水快速冷卻，以免材質(zhì)變脆。變形恢復(fù)的界限:主梁的上拱度恢復(fù)至1.0-1.2/1000-S左右，即28~34mm之間。主梁變形修復(fù)后，必須對(duì)主梁進(jìn)行加固。主梁加固方法為：上蓋加鋼板，下蓋板加n型梁。主梁下蓋板做隔熱處理，對(duì)起重機(jī)整體進(jìn)行防腐處理。起重機(jī)主梁的安全性鑒定是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，應(yīng)制定詳細(xì)的檢測(cè)鑒定方案。在加固方案的選擇上，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的受力特點(diǎn)和缺陷程度，確定可靠的方法，以便取得良好的加固效果。該起重機(jī)加固后，主梁的剛度得到了增強(qiáng)，達(dá)到了滿載運(yùn)行的效果，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了能源，該起重機(jī)加固后已安全使用6a?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】[1]中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì).起重機(jī)設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范：GB50278—2010[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2010.[2]顧迪民，王懷建，金光振.起重機(jī)事故分析和對(duì)策[M].北京：人民交通出版社，2001.[3]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50017—2010[S].北京：