橋式起重機主梁撓度檢測與矯正方法
一、 橋(門)式起重機主梁撓度的檢測
在橋(門)式起重機安全技術(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的主梁上，用φ0.5mm細鋼絲，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。僅應用于部分箱形雙梁橋式起重機主梁拱度的檢測，而對單梁橋(門)式起重機以及帶裙板的箱形雙梁橋式起重機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)在地面上的水準儀，依次測取主梁各點的標高值。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高值上，致使測取的標高值不真實，最后計算出的拱度值也就不準確了。
3、 磁鐵懸尺法
磁鐵懸尺法是用一根φ0.5mm的細鋼絲，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)在地面上的水準儀讀取被磁鐵懸掛標尺上的數(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=跨中標高-1/2(較高端跨端標高值+較底端跨端標高值)。
鋼板尺正向固定于細鋼絲上，測得結(jié)果是正值時為上拱，結(jié)果是負值時為下?lián)?。利用此法可檢測各種型式的起重機主梁拱度，且方法簡捷，結(jié)果準確，省時省力。
二、 橋(門)式起重機主梁變形的矯正方法
橋(門)式起重機主梁在自重和載荷作用下會產(chǎn)生彈性下?lián)献冃?，給承載小車增加運行阻力。為了補償主梁的這種下?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，需要進行矯正；當一臺橋式起重機的兩片主梁，在同一截面高度不一致時，也需要進行矯正；起重機在使用過程中，由于主梁剛性不足、長期滿負荷工作或起重機工作環(huán)境惡劣等諸因素影響，也會使主梁產(chǎn)生永久變形，當拱、翹值降到一定程度時，就必須進行修理矯正，按國標G136067-85(起重機械安全規(guī)程)中1、4、10條的規(guī)定：“對于一般橋式類型起重機，當小車處于跨中，并且在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)隙戎翟谒骄€下，達到跨度的1/700時，如不能修復，應報廢?！币虼?，橋(門)式起重機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。采取什么方法進行矯正，將直接影響到起重機主梁變形的矯正效果、矯正費用、主梁外觀質(zhì)量及起重機制安全使用等。因此，合理正確的矯正方法，至關(guān)重要，不可忽視。
目前，主梁變形的矯正方法有：“火焰矯正法”、“預應力法”、“重復施焊法”、“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力達到矯正變形的效果。
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)?？军c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：
?。ˋ）最適合的加熱溫度為700—800℃，加熱溫度不應過高或過低。因為加熱到此溫度時，金屬（低碳鋼）的屈服極限趨進于零，金屬處于“熱碳鋼”狀態(tài)，矯正效果最好。
?。˙）同一位置不能重復加熱。重復加熱不但效果不好，對金屬的金屬組織也有損。
?。–）加熱點應放在隔板處。這樣可以減小腹板的波浪度。
（D）加熱點應避開危險截面。經(jīng)加熱矯正后，烤點部位應力加大，因此危險截面的負荷應力也加大，容易使變形實效。
?。‥）主梁變形后，主梁應加固。因為矯正后，主梁應力很大，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)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。
火焰矯正法的優(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，又不需要太寬敞的場地，根據(jù)型鋼彎曲的程度，適當?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、預應力法
預應力法矯正主梁下?lián)系脑砭褪窃谥髁旱南律w板兩端通過固定支座，用預應力張拉多根鋼筋或鋼絲繩，使主梁受到一個彎矩（主梁上半部受拉應力，下半部受壓應力）在這一彎矩的作用下，使主梁恢復上供，安裝結(jié)構(gòu)見圖2。當主梁承受載荷作用時，工作壓力恰好和鋼筋預應力相反，這樣鋼筋預應力就可以抵消部分工作壓應力，從而提高了主梁的負載能力。
圖2
預應力法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法。具有以下優(yōu)點：
?矯正后，上拱值準確并較為穩(wěn)定，根據(jù)運用中的變化，還可以隨時調(diào)整；
?矯正后，主梁的強度和剛度能得到加強；
?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。
起重機有如下情況時，采用預應力法最為適合：
?運用多年的起重機；
?主梁剛性不足，承載能力差；
?起重機長期滿負載工作；
?工作環(huán)境惡劣等。
3、重復施焊法
重復施焊法的原理，就是將主要焊縫用大電流，重復施焊的方法，使產(chǎn)生的焊接變形來矯正原變形，從而達到矯正變形的目的。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施焊。由于焊縫冷卻收縮，產(chǎn)生的應力使上拱增大。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施焊，就可以減小水平旁彎。施焊的電流、重復施焊的長度，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、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）或其它的一些上拱上翹方面的缺陷，只要懸空支撐主梁時選擇不同支撐位置、選取不同的切割部位就能達到預定的目的。必須注意的是在校正量較大時，一定要注意采取工藝措施防止腹板變形。
除了以上四種方法外，其它如局部加熱法等在這里就不再詳述?？傊?，各種矯正方法的選用，必須經(jīng)過對須矯正設(shè)備的具體情況，作全面認真的分析，決定采取哪種方案，或是將幾種方案結(jié)合使用，用最短的周期，最低的費用，并取得最佳的效果。
建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101
咨詢熱線：13198516101 
