廠房吊車梁改造的工程技術(shù)分析

【摘 要】近些年來，我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展也加快了工業(yè)生產(chǎn)的步伐，很多興建時間較長的工業(yè)廠房都或多或少出現(xiàn)了一些問題，同時由于相關(guān)的技術(shù)資料不夠齊全，所以在結(jié)構(gòu)構(gòu)件等方面無法進行有效的修補。其中較為常見的吊車梁的損壞問題，為了使其能夠適應(yīng)不斷增大的生產(chǎn)規(guī)模，經(jīng)常需要在原有的基礎(chǔ)上對吊車梁進行改造，基于此，本文就主要針對吊車梁改造工程的相關(guān)問題進行簡單的分析。

【關(guān)鍵詞】主梁下橈；角鋼加固；2噸吊5噸

在通常情況下，吊車梁系統(tǒng)中最為常見的問題就是吊車軌道的問題，而吊車軌道的典型損壞就是軌道頂面和測量的磨損以及由于軌道損壞產(chǎn)生的裂縫。同時，在吊車軌道和吊車梁之間使用的螺栓也較為容易受到損害，這種損害不僅對吊車自身的運行產(chǎn)生一定的影響，同時也會吊車梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響，并且會使得吊車梁結(jié)構(gòu)的損壞速度加快。吊車梁在長期的使用過程中，容易受到自然環(huán)境中的水分、溫度等因素的影響而發(fā)生銹蝕的情況，銹蝕的產(chǎn)生，會對金屬構(gòu)件的表面產(chǎn)生嚴重的破壞作用，使得構(gòu)件的承載能力受到影響；同時也會在構(gòu)件表面產(chǎn)生秀坑，容易導(dǎo)致應(yīng)力集中，使得構(gòu)件本身的疲勞強度不斷增加，最終導(dǎo)致構(gòu)件失穩(wěn)而發(fā)生損壞。同時長期在高溫、潮濕的運行環(huán)境中，也容易使吊車梁系統(tǒng)的制動結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致吊車梁腹板脫落。

1.工程現(xiàn)場的檢查工作

為了對吊車梁龔工程施工技術(shù)有全面的分析，本文以某廠房的吊車梁改造工程為例，根據(jù)施工的具體要求，在相關(guān)部門的配合下，對吊車梁的使用現(xiàn)狀進行全面的檢查和鑒定。具體工作包括對吊車梁設(shè)計和施工的相關(guān)資料的收集，從使用和管理人員處獲得吊車梁日常運轉(zhuǎn)的基本情況，同時對吊車梁的外觀和可觀察到的結(jié)構(gòu)進行全面的檢查，在此基礎(chǔ)上，組織相關(guān)的試驗和抽樣檢查工作，以此來獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。

在測量工作方面，主要是對吊車梁的最大撓度變形進行測量，保證其不超過相關(guān)規(guī)范中的要求。同時，對軌道直線度的測量，對吊車梁上邊緣到軌道的邊緣距離進行測量，經(jīng)過計算和換算，獲得軌道中心對吊車梁軸線偏差最大不超過9mm，符合工程施工規(guī)范的要求。

對吊車梁制動結(jié)構(gòu)的檢查較為繁瑣，需要對其是否存在老化、脫落等現(xiàn)象進行全面的觀察，同時對表面是否存在銹蝕、吊車梁支座的穩(wěn)定情況、壓軌器表面的銹蝕情況等都要進行觀察。在工業(yè)廠房中的吊車梁一般系統(tǒng)都較為復(fù)雜，其中包括吊車梁、制動梁或制動桁架、吊車梁和制動桁架與柱子的連接節(jié)點、吊車軌道的固定及車檔。通過對工程現(xiàn)場的檢查情況可以看出，當(dāng)前使用的吊車梁系統(tǒng)存在著以下幾個問題：第一，制動結(jié)構(gòu)連接的部位與吊車梁與柱的水平螺栓出現(xiàn)較多的松動，甚至局部脫落，這對吊車梁系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生一定的影響。第二，吊車軌道中用來固定吊車梁的部分螺栓脫落，導(dǎo)致吊車部分出現(xiàn)不平穩(wěn)的運行狀況。第三，吊車梁與柱之間的連接處發(fā)生破損或者是斷裂，使得吊車在運行過程中無法保證平穩(wěn)而不斷出現(xiàn)搖晃的現(xiàn)象。第四，部分吊車腹板屬于超負荷運轉(zhuǎn)，增加了吊車運轉(zhuǎn)的頻率，這種情況下造成了鋼材疲勞，容易使吊車產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力特征。

另外，在檢查現(xiàn)場使用磁粉法對吊車梁圓弧K形剖口的焊縫進行檢測，表面未發(fā)現(xiàn)裂縫和其他的破損現(xiàn)象。

2.驗算分析

對本吊車梁的驗算，2t單梁吊車在正常工作中最大起重量為2t，跨度13米。由于工藝改造，需要重新安裝設(shè)備。最大設(shè)備5t，運用5t料耙式行車作為依據(jù)，單側(cè)2輪，輪距8.4m，最大輪壓3t。橫向水平力，取橫行小車重量與額定起重量之和的20%，折合每個輪子0.5t；橫向水平卡軌力取最大輪壓的20%，即1.0t。使用期限按照20年為標準進行考慮，根據(jù)上述實驗計算數(shù)據(jù)可以獲得，吊車梁腹板與上翼焊縫的疲勞損傷達到0.69，將改造后的吊車梁負荷進行計算，使其能承受更高的變形負荷和強度負荷。大部分的吊車梁上翼邊緣都處在270-320MPa的壓力之間，這對于原有的吊車梁荷載能力來說，無疑有了巨大的增加。

3.吊車梁加固方案

通過對吊車梁項目的全面檢查和相關(guān)的計算，要保證改造后的吊車梁能能夠滿足的吊車升級的運行需要，需要采取相應(yīng)的加固措施。通常使用的吊車梁加固方法有：增大截面法、斜板支撐加固法、改變受力體系法、預(yù)應(yīng)力加固法、增加吊車間距法、采用CFRP材料加固法等。

本系統(tǒng)工程改造使用的是耙式行車，所以按照新的相關(guān)的規(guī)定對吊車梁系統(tǒng)的卡軌力進行重新計算，因為按照原有的規(guī)范進行計算，則無法保證卡軌力的計算結(jié)果與當(dāng)前的吊車運行相適應(yīng)。同時，如果吊車的橫向卡軌力發(fā)生增大，則會使得吊車梁系統(tǒng)上翼的剛度和強度呈現(xiàn)出不足的情況，這就需要對吊車梁的上翼緣板采取有效的加固措施。因為在吊車梁上翼的頂板部位安裝有鋼軌道，如果使用增大截面的方法顯然無法保證吊車梁系統(tǒng)上翼緣板的有效運行，所以使用“Y”形斜板的方法對其進行加固支撐，如圖1。

圖1 “Y”形斜板的加固方法示意圖

使用該方法能夠?qū)Φ踯嚵合到y(tǒng)起到很好的加固作用，同時在吊車梁的上翼部位能夠形成一個封閉的截面，這就使得上翼緣板的承載能力極大的增強，從而使得偏心輪壓的附加彎曲力和壓力產(chǎn)生的荷載得到有效的緩解；也能夠使吊車梁系統(tǒng)能夠整體的剛度增強，減少變形的發(fā)生。在一般情況下，只有在保證加強版的厚度與吊車梁上翼緣板的厚度相等時，才能夠使得吊車梁的強度和鬧如達到設(shè)計規(guī)范中所要求的最大值。另外，在使用這種加固方法時可能會產(chǎn)生較大的焊縫，所以對于焊接技術(shù)有著較高的要求，在施工過程中，要從吊車梁跨的中間部位，按照對稱的分布方法在吊車梁兩側(cè)進行有效的焊接。為了保證焊接的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)對焊接工藝參數(shù)進行科學(xué)的設(shè)置，針對撓曲變形的問題，尤其是受到破壞較為嚴重的吊車梁制定系統(tǒng)，可以采用加大截面積的加固方法進行處理?？偟膩碚f，加固方法的選擇要根據(jù)吊車梁施工的實際情況和施工要求，進行合理的選擇，也可以同時使用兩種或兩種以上的加固方法，以此來達到更好的加固效果。

4.結(jié)束語

在工業(yè)廠房改造過程中，吊車梁改造是一種常見的改造工程，在進行施工之前，要對舊工程的運轉(zhuǎn)情況進行全面的檢查和計算，為吊車梁改造提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，在能保證吊車梁改造工程的順利進行。同時要做好相應(yīng)的加固措施，保證改造后的吊車梁能夠順利的投入生產(chǎn)，并且持續(xù)較長的使用時間。

【參考文獻】

[1]劉洪亮，潘留順，劉金鑫.某輕鋼廠房改造為中級制吊車梁工業(yè)廠房加固工程監(jiān)控技術(shù)[J].江蘇科技信息，2011（04）.

[2]衛(wèi)常革，祁偉林.鋼結(jié)構(gòu)廠房的改造與加固[J].鋼結(jié)構(gòu)，2000（03）.

[3]嚴定耀，李日辰，高作平，周劍波，蘇明君.廠房吊車梁粘鋼加固的抗疲勞驗算[A].中國電機工程學(xué)會電力土建專業(yè)委員會首屆青年學(xué)術(shù)論壇[C].2001.

[4]賈德成.老廠房改造中托梁換柱的設(shè)計與施工[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2007（04）.

[5]薛娟，萬巍.某鋼結(jié)構(gòu)廠房吊車梁改造工程技術(shù)探討[J].山西建筑，2011（36）.