建筑機械鋼結(jié)構(gòu)損壞的預(yù)防措施

王海燕 閆朋朋 范瀟

【摘 要】本文針對建筑機械鋼結(jié)構(gòu)損壞的形式進行了分析，主要存在表面銹蝕，裂紋、斷裂、變形等損壞形式，提出了嚴格執(zhí)行修理檢驗制度，對表面進行防腐措施，對裂紋進行及時焊接，對變形進行及時校正等措施，保證建筑機械設(shè)備和人員的安全。

【關(guān)鍵詞】表面銹蝕；裂紋；變形；斷裂

建筑機械鋼結(jié)構(gòu)是建筑機重要組成部分，一旦損壞極易發(fā)生重大人員傷亡和財產(chǎn)損失事故。而現(xiàn)實生活中人們在維護其建筑機械時，往往只重視傳動系統(tǒng)和動力設(shè)備的維護，忽略鋼結(jié)構(gòu)的檢查和維護。給建筑機械作業(yè)帶來諸多隱患，結(jié)合多年建筑機械安全技術(shù)檢驗經(jīng)驗實際經(jīng)驗，淺析鋼結(jié)構(gòu)損壞原因及預(yù)防措施。

一、損壞的形式及原因分析

1.表面銹蝕

建筑機械工作環(huán)境一般比較惡劣，經(jīng)常在含酸堿等腐蝕環(huán)境下作業(yè)，加上使用中的碰撞以及防銹油漆的自然老化、脫落，使表面失去保護。造成局部乃至多層次腐蝕，整體強度下降，不同程度出現(xiàn)表面銹蝕現(xiàn)象。

2.裂紋

采用常規(guī)檢驗技術(shù)發(fā)現(xiàn)的裂紋都統(tǒng)稱為工程尺寸裂紋，其范圍在0.076-0.1mm。建筑機鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝及使用條件決定出現(xiàn)裂紋的必然性。實踐證明，裂紋雖然不一定完全導致斷裂，但往往是斷裂的初期階段，尤其是過度性及危險性裂紋具有進一步擴展的危險，及時發(fā)現(xiàn)并處里是很重要的，一般說，除了難以預(yù)料的原因外，裂紋主要產(chǎn)生在焊接部位及受力較大的地方。

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)檢驗要求，桿件沿全場縱向軸線的直線公差為1/1000；使用中主弦桿變形量不大于3/1000-5/1000；腹桿變形量不大于2-4mm。

（1）由于碰撞、敲打等原因，造成鋼結(jié)構(gòu)局部彎曲變形；

（2）由于連接螺栓松動，使得螺栓空磨損成橢圓，造成各節(jié)臂、桿件之間偏心產(chǎn)生附加彎曲力矩；

（3）誤動作造成鋼結(jié)構(gòu)意外碰撞變形，如操作機構(gòu)失靈是吊臂失控后仰，與塔身相碰撞引起的嚴重變形；

（4）超載或長期滿負荷工作造成的屈服變形（永久變形）

4.斷裂

鋼結(jié)構(gòu)斷裂，尤其是使用中突然斷裂將產(chǎn)生非常嚴重的后果，斷裂原因可歸納如下幾點。

（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裝置，特別是力矩限制器失靈，長期超載荷運行，導致鋼結(jié)構(gòu)提前產(chǎn)生疲勞破損，縮短了的使用壽命，并且易造成重大事故。在拆除舊設(shè)備或其它障礙物及附著裝置時，由于未清理完各種聯(lián)結(jié)件（如預(yù)埋件未割斷等），使得起吊后負荷加大、吊臂折斷。有時是因?qū)ζ鸬跷镏亓抗烙嫴蛔愣d，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)不堅實

建筑機械吊鉤提升受力后，基礎(chǔ)不堅實使履帶或行走輪下沉引建筑物晃動，產(chǎn)生沖擊載荷而造成整體傾翻或折臂。

（3）帶載變幅

建筑機帶載變幅時，幅度由小變大，力矩隨著增大，當超過屈服極限是造成折臂

（4）吊物與其他物體發(fā)生干涉

建筑機拆除舊設(shè)備或工作場地有其他障礙物時，由于司機觀察不到位，造成建筑物或吊鉤與舊設(shè)備或障礙物發(fā)生干涉，造成起吊負荷加大，造成吊臂或鋼結(jié)構(gòu)斷裂。

（5）結(jié)構(gòu)不合理或設(shè)計制造強度不夠

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時設(shè)計的結(jié)構(gòu)不合理或制造過程中不按設(shè)計要求進行制造，造成的制造強度不夠.當使用載荷達到制造強度極限值造成鋼結(jié)構(gòu)斷裂。

（6）疲勞損壞

在正常負荷條件下建筑機結(jié)構(gòu)件發(fā)生斷裂即為疲勞破壞。鋼結(jié)構(gòu)工作頻繁，經(jīng)常滿載或超載運行，受力復雜，承受不穩(wěn)定交變應(yīng)力，隨著工作次數(shù)增加，疲勞降低。正常工作載荷也能造成鋼結(jié)構(gòu)斷裂。疲勞破壞鋼結(jié)構(gòu)件受力復雜，承受不穩(wěn)定交變應(yīng)力，隨著工作次數(shù)的增加，疲勞強度逐步降低。違章作業(yè)，斜拉、斜吊重物，導致鋼結(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，臂架還要受到一個水平橫向力矩，這兩個力矩疊加，就有可能使臂架弦桿失穩(wěn)彎曲，嚴重疲勞破損，導致側(cè)向折臂。

（7）爬爪不到位

頂升加節(jié)作業(yè)時，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，嚴重時導致傾覆及安全傷亡事故。

（8）鋼絲繩斷裂

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

二、鋼結(jié)構(gòu)損壞的預(yù)防措施

1.鋼根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)損壞形成的原因和形式進行

（1）表面腐蝕的預(yù)防措施

根據(jù)腐蝕源進行，針對不同腐蝕源對鋼結(jié)構(gòu)進行表面鍍鋅和表面涂抹油漆防腐措施，勤檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題及時處里。腐蝕嚴重的不能補救的應(yīng)及時更換。

（2）裂紋的預(yù)防措施

真對容易發(fā)生裂紋部位進行勤檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋及時處里。對于那些有迅速擴大趨向的裂紋以及焊縫上的裂紋、主要受力部位的裂紋，都應(yīng)及時修復，通常采用補焊，焊條應(yīng)與目材相近，同時須將裂紋磨掉在補焊。裂紋有時用眼睛很難直接發(fā)現(xiàn)，應(yīng)定時對容易發(fā)生裂紋的部位進行表面探傷.確保及時發(fā)現(xiàn)裂紋。

（3）變形的預(yù)防措施

修復彎曲構(gòu)件采用冷壓或局部加熱定壓法將變形構(gòu)件校正，因鋼結(jié)構(gòu)塑性變形后強度下降，因此對主要受力鋼結(jié)構(gòu)修復后進行加強處里，如不能加強的應(yīng)慎重進行。更換變形嚴重不能修復的鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)變形嚴重不能修復或扭曲變形、連接法蘭盤嚴重磨損、法蘭螺孔磨損超限的、已經(jīng)屋修復價值或修復后達不到使用要求的應(yīng)及時進行更換.

2.嚴格修理檢驗制度

設(shè)備管理部門應(yīng)當將修理檢驗制度列為安全工作檢查的工作之一，高度重視。修復后應(yīng)根據(jù)具體情況進行檢驗，對于一般或局部修復可外觀檢驗，重要的焊縫應(yīng)進行無損檢測，外觀和無損檢測合格后進行載荷試驗，分別進行靜載和動載試驗。全面檢驗合格后方可再次投入使用。

三、結(jié)束語

通過鋼結(jié)構(gòu)損壞的成因和相關(guān)的預(yù)防措施，就能減少甚至避免建筑機鋼結(jié)構(gòu)的損壞，才能更好的保護鋼結(jié)構(gòu)的安全。就能夠有效減少由于鋼結(jié)構(gòu)損壞造成的建筑機人員和設(shè)備事故。

【參考文獻】

[1]賀習福.起重機械鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝研究[J].中國高新區(qū).2017（16）.