起重机主梁下挠修复技术（专利技术，仿造必究！）
摘要：本文简析了现行起重机主梁下挠修复加固方法的不足和缺陷，简介了一种新方法。目前国内起重机主梁下挠有多种修理加固方法，归纳起来、主要分为热（冷）缩主梁受拉区和预应力张拉两大类，两类方法虽然采取形式、手段、材料有差别，但修复原理从根本上说是一样的，都是反弯主梁，并走的都是修复、补强、保持的路径。它们的最大区别在于:一种是利用热（冷）手段缩短主梁自身受拉区，依靠产生的偏心拉力来拉弯主梁，然后，用型钢进行加固；另一种是利用加装的预应力拉筋，依靠施加偏心拉力的方法来拉弯主梁并依靠增加的应力来增强主梁的。它们共同的不足是：都不能保持修复效果长久。它们的主要缺陷分别是：热（冷）缩主梁受拉区方法，变形与受拉区增加应力较大，型钢加固效果较差；预应力张拉方法的缺陷是，拉筋不能长久保形、保力，受力不均等。改进的一种新方法主要是解决了拉筋长久保形、保力与受力均等的问题，能够使修复拱度和增强效果保持长久稳定。下面以两种最为常见方法为例来分析它们的不足和缺陷并简介新方法。
（一）火焰矫正型钢加固法的不足与缺陷 http://www.zlxfjs.com/Article/UploadPic/2009-1/2009179192173772.jpg 火焰矫正缺陷示意图
1、上盖板 2、下盖板 3、腹板 4、加固型钢
5、修前中性层 6、腹板变形区 7、加热区 8、修后中性层
1、加热区易存缺陷：
该修复加固方法，由于加热不均和高温，烤火处易产生残余应力和改变材料的机械性能。
2、受拉区增加极大应力：
起重机主梁的上拱度是由起重机制造时腹板下料获得的，主梁出现下挠是最大正应力值超过材料的屈服强度和发生蠕变所致，主梁由上拱永久变形至下挠，具体到下盖板及靠近的腹板，即是被拉伸长。火焰矫正法是加热下盖板及其靠近的腹板，使其缩短产生偏心拉力，使主梁以加热场顶点为轴，向下挠相反方向弯曲变形来获得上拱度的。也就是将主梁制成一个负弯矩。主梁上部被强制冷弯部分，存在着极大的趋向恢复原状的内力（修后力源），而克制这一力系的，主要是下盖板和靠近腹板的拉力（修理力源）。下盖板及靠近腹板承受的拉力一般都较大，十倍甚至几十倍于其正常承受的工作载荷应力（莫尔定理），并且与工作载荷应力重合。
由上可以看出，该修复加固方法不甚合理，当本已出现强度问题的下盖板和腹板，再叠加极大的修复应力、加固应力、割、焊、烤残余应力，极易超出材料的强度极限产生裂纹和再次下挠，存在着极大的安全隐患。
3、工程量大、修复效果差：
该修复加固方法用工多，用时长，修理重量增加大，施工工程量大，施工操作技术、经验要求较高，修理时各构件变形与应力关系复杂，内应力难以计算和掌握，修复过程可控性差。该方法修理出来的拱度精度较差，拱度曲线不滑顺，呈多节折线。
4、加固效果差：
该修复加固方法虽然加固型钢用材量很大，但从它的截面结构型式上看和从力学理论上讲，加固型钢主要起着帮助主梁下盖板承拉的作用。又因，该方法是在修复拱度后再焊装加固型钢的，下盖板先已存在极大的修复应力和加固型钢长度难免大于下盖板，起重机工作时下盖板先于加固型钢受力，有可能在下盖板断裂之前它几乎不起加固作用。
5、不易二次修复：
采用该方法修复后主梁存在安全隐患和因残余应力再分配必然出现拱度减小或二次下挠，出现二次下挠不易二次修复。
6、该方法优势：
该方法的优点是操作比较灵活，可以修理局部变形或桥架整体比较复杂的变形。（二）预应力钢筋螺丝张拉法的不足与缺陷
http://www.zlxfjs.com/Article/UploadPic/2009-1/2009179365246015.jpg
采用预应力方法修复后的主梁改变为预应力结构，主梁的拱度值是主梁弯曲应力与张拉力的平衡点，要保持修复后主梁拱度和加固效果的长久稳定，就要保持拉筋的形位尺寸和张拉力的长久稳定，保持以上两项的长久稳定（即保形保力），主要取决于拉筋材料的性能和修复形式的设计、拉筋的配置。
1、拉筋不能保持形位长久稳定：
GB/T14405-93《通用桥式起重机》标准规定，起重机跨中拱度为0.9—1.4/1000L（L为起重机跨度），修理时由于考虑旧车钢板强度和修复后刚度有较大提高等诸多因素，起拱幅度不宜过大，一般取0.5—1/1000L较为理想，所以起重机的拱度值是很小的，对拉筋的性能要求是极其苛刻的。
修复后起重机主梁的结构型式改变为超静定结构，拉筋成为起重机的长期受力构件，起重机工作时拉筋随着载荷的变化和主梁的振动频繁地被脉动拉伸产生弹性变形，拉筋弹性变形时因材料组织内的位错、滑移总伴有一部分转变为永久变形，又因起重机跨度一般都较大，拉筋都较长，起重机的拱度数值较小，当永久变形量积累到拉筋长度的0.5-1/1000时，（一米长的拉筋延长0.5-1mm）修理时所建立起来的拱度即消失。所以用预应力方法修复加固起重机主梁对拉筋的抗延展伸长性能和抗疲劳断裂性能的要求极高，普通材料难以满足其要求
2、预应力不能保持长久稳定：
预应力工程的关键是“预应力”。预应力工程主要是依靠预应力进行工作的，预应力结构的拉筋属于永久受力结构，预应力的稳定保持程度决定着工程的寿命和成败。所以，所有的预应力工程都是要考虑保形保力的，对拉筋材料的应力松驰性能是有要求的。
由于该方法主要是采用施加预应力进行修理加固的，修复后的拱度值是主梁弯曲应力与张拉力的平衡点，所以只有保持张拉力的稳定，才能保持修理后拱度值的稳定与增强效果。拉筋服役后，长期承受较大的脉动拉伸力和相当于时效的频繁振动，材料组织内部一刻不停地发生着滑移、攀错，应力每时每刻都在减小，拱度和增强效果也在相应地同步减小和降低，当减小到一定程度时修理拱度工程即失效。
3、拉筋受力不均等：
由于该方法是采取分别逐根扭紧拉筋螺母张拉，不易测力和控力，会造成拉筋后紧前松，受力不均等现象。特别是偏轨梁起重机，因应力应变不均，更不易保证拉筋受力均等。（三）改进后的新方法简介：
http://www.zlxfjs.com/Article/UploadPic/2009-1/200917940193130.jpg
1、等高棒 2、0.5mm钢丝 3、直尺 4、管式测力计 5、主梁 6、端梁
7、固定端支座 8、预应力钢绞线拉筋 9、撑顶器 10、张拉端支座
11、空芯千斤拔 12、超高压双回路油泵 13、转换后的压力表 14、高压油管
改进后的新方法是在方案设计时，针对修理对象不同的结构型式和不同的受力应变特点，采取相适应的修复形式和与应力应变相对应的拉筋位置布置；选用高强度、低应力松驰、低延展性、低残余应力、塑性适当、韧性良好、防腐蚀性能持久、抗疲劳性能优良的桥梁缆索用预应力钢绞线作为拉筋；按五十一年拉筋应力松驰和形变等于零，并确保不发生疲劳断裂进行配筋；实施中，采用专用千斤拔配合油泵依据压力表(压力表转换成为拉力表) 测力控制张拉，使每根拉筋受力均等、同步、可知；依据转换后的压力表和拱度测量工具使修复拱度可控、精准；依据转换后的压力表使主梁蓄力可知，并验证设计、计算的正确性与测算主梁材料的剩余强度和修理安全范围以及预知主梁的工作安全界限；应用中，还要根据修复对象的使用工况和环境，作好预应力拉筋的防颤、防腐、隔热保护等工作，从而确保主梁的修复质量、工作安全和修复的拱度保持长久、稳定。
采用新方法修复拱度，使用若干年后，如果主梁的拱度万一发生变动，可再调整撑顶器或二次张拉，恢复效果十分简单。
采用新方法修复后，由于主梁强度、刚度、承载能力都有所提高和预应力钢绞线拉筋优越的保形、保力性能，所以起重机主梁在相同的使用条件下，使用寿命会有较大的提高，使用安全是有保证的。
质量铸就品牌，诚信编织未来，新乡市德起起重机以“创德起国际品牌，兴中华民族工业”为己任，不懈努力，加快发展，决心不断提高企业核心竞争力，继续谱写中国起重机维修史上的新篇章。
页:
[1]
