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      塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)損壞原因、修復(fù)及保養(yǎng)

      2011-12-31 16:41:56梁有清
      關(guān)鍵詞:塔機(jī)塔身結(jié)構(gòu)件

      梁有清

      (大興安嶺技工學(xué)校,黑龍江 大興安嶺 165000)

      1 金屬結(jié)構(gòu)的損壞形式及原因

      1.1 表面銹蝕。塔機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣,經(jīng)常在含酸堿等腐蝕性氣體灰塵下作業(yè),加上運(yùn)行過(guò)程中的碰撞及防銹油漆的自然老化、脫落,使表面失去保護(hù),加上維護(hù)保養(yǎng)工作不及時(shí),造成局部腐蝕氧化,不同程度地出現(xiàn)表面銹蝕現(xiàn)象,降低鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,久而久之使塔機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)變形。

      1.2 裂紋。實(shí)踐證明,雖然裂紋不一定導(dǎo)致斷裂,發(fā)現(xiàn)裂紋不及時(shí)修復(fù),塔機(jī)長(zhǎng)期帶患工作,往往是斷裂的初期階段,尤其是過(guò)渡性及危險(xiǎn)性裂紋,具有進(jìn)一步擴(kuò)展的危險(xiǎn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理是很重要的。一般裂紋主要產(chǎn)生在焊接部位及應(yīng)力集中的地方,如塔身下部、下支座、回轉(zhuǎn)塔身、塔頂聯(lián)接耳板等,通常在復(fù)合受力最大處。如果機(jī)構(gòu)啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)猛、越級(jí)換速、反車作緊急制動(dòng),使塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)增大沖擊力,過(guò)大的慣性可導(dǎo)致塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的焊縫開(kāi)裂,處理不及時(shí),會(huì)引發(fā)較大的危險(xiǎn)事故。

      1.3 變形。包括局部彎曲變形和扭曲、偏心。根據(jù)金屬結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)要求,桿件沿全長(zhǎng)縱向軸線的直線度公差為1/750;使用中主弦桿變形量應(yīng)不大于3‰~5‰;腹桿變形量不大于2~4mm;桿件連接螺栓孔距誤差不超過(guò)裝配間隙的1/2;且螺孔的圓度誤差不超過(guò)裝配間隙的l/2;當(dāng)超過(guò)上述范圍即視為變形。變形原因有:(1)等原因,造成鋼結(jié)構(gòu)局部彎曲變形;(2)栓松動(dòng),使得螺孔磨損成橢圓,造成各節(jié)臂、桿件之間偏心產(chǎn)生附加彎曲力矩;(3)造成鋼結(jié)構(gòu)意外碰撞變形.如操作機(jī)構(gòu)失靈使吊臂失控后仰,與塔身相撞會(huì)引起嚴(yán)重變形;(4)超載使用,使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生屈服變形(永久變形)。如頂升時(shí)不注意調(diào)整上部結(jié)構(gòu)的平衡,沒(méi)有將頂起部份的重心落在頂升油缸上,使頂部結(jié)構(gòu)失去平衡乃至重心偏移較大,爬升架的導(dǎo)輪對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的壓力太大,使塔身主弦桿發(fā)生彎曲變形,塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生失穩(wěn)而造成事故。

      1.4 斷裂。金屬結(jié)構(gòu)的斷裂,尤其是使用中突然斷裂將產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。斷裂的原因有以下幾點(diǎn):(1)超載資料表明因超載而造成起重設(shè)備發(fā)生的事故很多。有時(shí)是操作者或指揮者為趕速度,抱著僥幸心理盲目超載。有的建筑施工項(xiàng)目經(jīng)理為趕超工期,人為使安全裝置失效或拆除安全保護(hù)裝置,特別是力矩限制器失靈,長(zhǎng)期超載荷運(yùn)行,導(dǎo)致塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)提前產(chǎn)生疲勞破損,縮短了塔機(jī)的使用壽命,并且易造成重大事故。塔機(jī)在拆除舊設(shè)備或其它障礙物及附著裝置時(shí),由于未清理完各種聯(lián)結(jié)件(如預(yù)埋件未割斷等),使得起吊后負(fù)荷加大、吊臂折斷。有時(shí)是因?qū)ζ鸬跷镏亓抗烙?jì)不足而超載,大幅度起吊不明重量大小的物件,造成起重力矩失控,極容易導(dǎo)致臂架、臂架拉桿及塔身主弦桿失穩(wěn)和拉伸斷裂。(2)基礎(chǔ)不堅(jiān)實(shí)塔機(jī)最大幅度提升額定載荷時(shí),其傾翻力矩會(huì)引起不堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)下沉,產(chǎn)生沖擊載荷而造成整體傾翻或折臂。如吳江某工地新安裝的一臺(tái)塔機(jī),由于施工單位選用的基礎(chǔ)在河浜填土上,對(duì)塔機(jī)基礎(chǔ)下面不進(jìn)行加固處理,沒(méi)有按說(shuō)明書中的規(guī)定要求,未達(dá)到地耐力就制作塔機(jī)基礎(chǔ),安裝后造成塔機(jī)和基礎(chǔ)整體傾翻。(3)疲勞破壞塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)件受力復(fù)雜,承受不穩(wěn)定交變應(yīng)力,隨著工作次數(shù)的增加,疲勞強(qiáng)度逐步降低。違章作業(yè),斜拉、斜吊重物,導(dǎo)致塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)疲勞破壞,特別是大幅度斜拉、斜吊重物,除了承受起重力矩外,臂架還要受到一個(gè)水平橫向力矩,這兩個(gè)力矩疊加,就有可能使臂架弦桿失穩(wěn)彎曲,嚴(yán)重疲勞破損,導(dǎo)致側(cè)向折臂。

      1.5 爬爪不到位。塔機(jī)頂升加節(jié)作業(yè)時(shí),由于操作人員疏忽,爬爪單爪爬在塔身踏板上,另一爬爪不到位,單爪承受塔機(jī)上部結(jié)構(gòu)重量,如果頂空上部整體下落,下落沖擊引起鋼結(jié)構(gòu)(平衡臂、起重臂等)損壞變形,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致塔機(jī)傾覆及安全傷亡事故。

      1.6 鋼絲繩斷裂。在日常檢修過(guò)程中,檢修人員粗心大意,起升鋼絲繩斷絲、斷股等沒(méi)有檢查出,以致塔機(jī)起吊物件時(shí),鋼絲繩突然斷裂,引起物件、吊鉤下墜,擺動(dòng)輕則損壞局部鋼結(jié)構(gòu),重則塔機(jī)反彈引起傾翻。

      2 金屬結(jié)構(gòu)的修復(fù)

      2.1 修補(bǔ)裂紋對(duì)于有迅速擴(kuò)大趨向的裂紋以及焊縫上的裂紋、主要受力部位(如吊臂上下弦桿、塔身主弦桿、塔頂聯(lián)接耳板)的裂紋,必須及時(shí)修復(fù)。通常采用現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)焊,焊條應(yīng)與母材相近,同時(shí)須將母材裂紋處打磨后再補(bǔ)焊。焊縫上的裂紋須將原有的焊縫清除干凈,打磨后才可施焊。

      2.2 修復(fù)彎曲構(gòu)件采用冷壓或局部加熱頂壓法可將變形構(gòu)件校正。因鋼結(jié)構(gòu)塑性變形后強(qiáng)度下降,因此對(duì)于主要受力桿件如主弦桿的修復(fù)應(yīng)慎重進(jìn)行。

      2.3 更換鋼結(jié)構(gòu)受力桿件 (如平衡臂拉桿、起重臂拉桿等)嚴(yán)重銹蝕或扭曲變形、起重臂臂節(jié)接頭銷軸孔重磨損、拉桿銷軸孔磨損成橢圓、聯(lián)接法蘭盤嚴(yán)重磨損、法蘭螺孔磨損超限等,當(dāng)已無(wú)價(jià)值或修復(fù)后達(dá)不到使用要求時(shí)應(yīng)個(gè)別更換乃至全部重新制作。

      2.4 補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)于某些強(qiáng)度薄弱環(huán)節(jié),如桿件兩端主弦桿與法蘭板的聯(lián)接焊縫應(yīng)采用加強(qiáng)肋板補(bǔ)強(qiáng);腹桿與主弦桿的焊接應(yīng)采用搭接,并盡可能增加焊縫長(zhǎng)度。為避免不同材質(zhì)焊后收縮不一致,選材應(yīng)盡可能一致。

      3 金屬結(jié)構(gòu)件的日常保養(yǎng)

      3.1 嚴(yán)格執(zhí)行起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)件報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。

      3.2 對(duì)主要受力的結(jié)構(gòu)件應(yīng)檢查金屬疲勞強(qiáng)度、焊縫裂紋、結(jié)構(gòu)變形、破損等情況,對(duì)主要受力結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵焊縫及焊接熱影響區(qū)的母材應(yīng)進(jìn)行檢查,若發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)件的檢查應(yīng)按下列程序進(jìn)行。(1)日常檢查:塔機(jī)每工作80小時(shí)應(yīng)進(jìn)行一次日常檢查。塔機(jī)司機(jī)在交接班時(shí),應(yīng)檢查各連接部位螺栓的緊固情況,如有松動(dòng)應(yīng)及時(shí)緊固。(2)當(dāng)塔機(jī)出現(xiàn)異常聲響,或出現(xiàn)過(guò)誤操作,或發(fā)現(xiàn)塔機(jī)安全保護(hù)裝置失靈等情況時(shí),應(yīng)進(jìn)行檢查,并作好記錄。(3)當(dāng)一個(gè)工程完成,塔機(jī)拆卸后,應(yīng)由工程技術(shù)人員和專業(yè)維修人員進(jìn)行詳細(xì)檢查,并作好記錄。

      3.3 在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)盡量設(shè)法防止結(jié)構(gòu)件變形和碰撞損壞。

      3.4 每半年至一年噴刷油漆一次。油漆前應(yīng)除盡金屬表面的銹斑、油污及其它污物。

      3.5 鋼絲繩及其維護(hù)保養(yǎng)。(1)鋼絲繩在使用過(guò)程中,應(yīng)防止鋼絲繩打環(huán)、扭結(jié)、彎折或粘上雜物,防止與機(jī)械或其他雜物相摩擦。(2)塔機(jī)安裝完畢(使用前)應(yīng)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行潤(rùn)滑,用石墨潤(rùn)滑脂涂抹一遍,以后對(duì)鋼絲繩的潤(rùn)滑按“起重機(jī)潤(rùn)滑表”進(jìn)行。(3)塔機(jī)的總體設(shè)計(jì)不允許鋼絲繩具有無(wú)限期的壽命.

      [1]《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ33-2001

      [2]施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-91

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