雙梁橋式起重機起拱加固方案

1、雙梁橋式起重機起拱、加固方案目錄1、項目背景2、起重機主要技術參數(shù)及檢測結果3、計劃修理項目和要達到的數(shù)值或效果4、修理方案4.1 、起拱、加固技術路線的選定4.2 、選用主梁起拱、加固、旁彎矯正的方法、機理4.3 、修復后主梁拱度、旁彎度及增強效果保持長久穩(wěn)定的技術 保障。4.4 、施工工藝流程4.4.1 、前期準備階段4.4.2 、施工及驗證階段4.4.3 、交工、驗收、質(zhì)量評價及保修階段5、修理及驗收依據(jù)標準6、施工安全措施6.1 、甲方職責6.2 、乙方職責7、工期：8、乙方對質(zhì)量負責范圍和期限1、項目背景： 熱工車間起重機由于投用時間久、負荷高、使用頻繁、環(huán)境等因 素，至該起重機雙主

2、梁產(chǎn)生下?lián)稀?旁彎， 強度、剛度下降， 材料腐蝕、 疲勞，大小車運行“啃軌”等一系列問題，嚴重影響使用性能和生產(chǎn) 安全，必須修理。2、起重機主要技術參數(shù)及檢測結果2.1起重機型號： QD2.2起重量：5t2.3跨度：16.5m2.4工作制度：A52.5最大下?lián)现担?_21.3_mm 2.6最大旁彎值：11.6mm2.7主梁材質(zhì)：Q2352.8環(huán)境：2.9截面型式：（箱）型（正）軌3、計劃修理項目和要達到的數(shù)值或效果3.1 修復雙主梁上拱度均至 1/1000L 即 16.5mm（L 為起重機跨 度）使其符合GB/T14405-93通用橋式起重機優(yōu)等品標準，并使雙 主梁同截面高差不大于 1mm。3

3、.2 修復雙主梁水平彎曲使之符合標準， （1/2000L 之內(nèi)，并均 向走臺側凸曲）即：1-8mm，均向走臺側凸曲。3.3 雙主梁加固：3.3.1 剛度指標：使其靜剛度均達到 GB/T14405-93 通用橋式起重機新車優(yōu)等品標準（技術條件：額定靜載荷，小車位于跨中， 從實際上拱度計算，靜態(tài)剛性不大于1/800L ）即不大于20.6mm3.3.2 強度指標：主梁強度指標按 GB/T14405-93 新車標準和 GB5905 86實驗規(guī)范執(zhí)行：即 3次加載 1.25 倍額定載荷 , 距地 100mm, 每次 10 分鐘，最后一次主梁不得再有永久變形。4、修理方案4.1 起拱、加固技術路線的選定4

4、.1.1 目前國內(nèi)現(xiàn)行起重機主梁下?lián)掀鸸?、加固方法概?目前國內(nèi)起重機主梁下?lián)嫌卸喾N起拱、加固方法，概括起來、主 要分為熱（冷）縮主梁受拉區(qū)和預應力張拉兩大類，兩類方法雖然采 取形式、手段、材料有差別，但修復原理從根本上說是一樣的，都是 反彎主梁，并且走的都是修復、補強、保持的技術路徑。4.1.2 現(xiàn)行兩類方法的區(qū)別特征1）第一類是利用熱（冷）手段縮短主梁自身受拉區(qū)，依靠產(chǎn)生 的偏心拉力來拉彎主梁，然后用型鋼進行加固。2）第二類是利用加裝的預應力拉筋，依靠施加偏心拉力的方法 來拉彎主梁 , 并依靠增加的應力來增強主梁。4.1.3 現(xiàn)行兩類方法的不足和主要缺陷1） 現(xiàn)行第一類熱（冷）縮主梁受拉區(qū)

5、方法的主要缺陷是：變形 與受拉區(qū)增加的應力較大并且與工作載荷應力重疊。不足之處還有： 矯形尺寸差、 型鋼加固效果差、 不易二次修復、 工程量大、 工期長等。2） 現(xiàn)行第二類預應力張拉方法的主要缺陷是： 選用的拉筋材料 不能長久保形、保力 ; 每根拉筋受力不均、預加力不能對準偏軌梁的 剪力線。3）現(xiàn)行兩類方法的共同不足是： 修復效果都不能保持長久穩(wěn)定， 并易存安全隱患。4.1.4 選定主梁起拱、加固方法本項目選用一種改進的預應力張弦新方法，即梁式起重機主梁下?lián)系男迯头椒捌淞菏狡鹬貦C專利技術。發(fā)明專利號：ZL.200610166875.44.1.5 選用方法的技術特點：該方法主要是解決了拉筋長久

6、保形、保力與每根拉筋受力均等的問題；能夠使修復、加固效果長久保持穩(wěn)定，并且，修復拱度曲線滑 順、精度高、受力好、可控制、可調(diào)整、施工簡便用時短、增強效果 顯著、對主梁沒有損害等諸多優(yōu)點。4.1.6 本項目選用修復加固裝置規(guī)格2 X 94.5tf-16.5m （選用計算過程略）4.2 選用主梁起拱、加固、隔熱、旁彎矯正的方法、機理4.2.1雙主梁拱度修復方法及原理簡述4.2.1.1 體外預應力張弦修復增強起重機主梁下?lián)系幕拘问絑Z1、主梁 2、加強板 3、筋板4、橫梁 5、止退蓋6、保護夾板 7、撐頂器 8、安全夾板 9、鋼絞線4.2.1.2 張拉起拱方法示意圖&421、等高棒 2、0.5mm

7、鋼絲3、直尺 4、主梁5 管式測力計、6、端梁 7 、固定端支座 8、預應力鋼絞線拉筋9、撐頂器10、張拉端支座11 、超高壓雙回路油泵12 、轉換后的壓力表13、高壓油管14 、空芯千斤拔4.2.1.3 預應力鋼絞線布置形式1、加強板2、筋板3、橫梁4、扁夾具5、預應力鋼絞線 （箱型正軌梁扁夾具布置示意圖）4.2.1.4 撐頂器結構示意圖1、5、主梁下蓋板 調(diào)整螺母、調(diào)整螺母9、鋼絞線421.5修理方法及原理簡述本修理方法就是通過反向張弦將主梁制成撓性預彎狀態(tài)（起拱），同時附加反向應力（加固），用于抵消工作應力和形變，并改善小車 通過的平順性來實現(xiàn)修復加固之目的。如圖一至圖四所示，將預應力張

8、弦修復裝置分別焊裝于兩主梁下 蓋板下面，穿入預應力鋼絞線，將固定端夾牢，用專用小千斤拔配合 油泵分別調(diào)整每根預應力鋼絞線的初始應力，使其受力均等，然后再用專用大千斤拔統(tǒng)一張拉預應力鋼絞線拉筋，在這一偏心拉力作用下便產(chǎn)生一個較大的相對于中性層的偏心力矩，迫使主梁向上彎曲變 形。張拉至設定拱度值后，切掉工藝段預應力鋼絞線，夾牢張拉端， 調(diào)整撐頂器螺母，使其受力，然后鎖緊，去掉修理工具即完工。采用該方法修復加固后，修復加固裝置留置原位， 成為起重機重 要的承載構件，和主梁共同工作，承擔著極大的修復主梁拱度和工作 載荷的拉力。撐頂器用于微量調(diào)整拱度和調(diào)整梁上載荷應力分布， 增加對主梁 及預應力鋼絞線的

9、約束，改善抗彎截面模量，防止鋼絞線飛出造成傷 害和備用再次調(diào)整拱度等。6424增強主梁強度、剛度及承載能力的機理簡述4.241應用體外預應力張弦修復主梁拱度的形式，也就是在主梁負荷之前，根據(jù)等效荷載和平衡荷載的原理， 用修復裝置給主梁 施以載荷的反向預加力，將其制成一個下凹上凸的負彎矩， 因梁的負 彎矩的拉、壓應力剛好與工作載荷造成的上凹下凸的正彎矩的拉、壓應力相反，所以預應力抵消了一部分或者全部梁的工作載荷應力和工 作彎矩，減小了或者使梁的最大工作應力值等于零。預應力隨載荷的增減而變化，無載荷時預應力為初始應力。4.2.4.2 由于加裝了修復裝置，主梁的中性層相應的下移，受壓區(qū)截面積增大，受

10、拉區(qū)截面積縮小，但預應力鋼絞線離中性軸最遠，大部分拉應力都集中到預應力鋼絞線上，又因預應力鋼絞線有著優(yōu)越4.243修復裝置張緊后替代了大部分主梁的受拉工作，并對主梁原受壓區(qū)的翹曲變形，受拉區(qū)的延伸、裂紋進行反向修復。4.2.4.4 由于主梁下加裝了修復裝置，加大了主梁截面的慣性矩和抗彎截面模量，使主梁的剛度、強度都得到了加強。4.245增裝了修復裝置，相當于附加了一個下弦拉桿和幾個支座，從而合理的調(diào)整了載荷分布和增加了支座約束，降低了最大彎曲正應力和最大彎矩值，顯著提高梁的剛度。4.246修復裝置張緊后，主梁的拱度、抗彎截面模量、彎矩值三者之間的變化近似，使原來的等截面梁改善為近似等強度梁。4

11、.2.5雙主梁旁彎矯正方法主梁水平剛度較小、旁彎度需要矯正值較小時， 采用張拉主梁中 線兩側鋼絞線不同順序的方法即可完成旁彎矯正。當主梁水平剛度較大，需矯正值較大時采用下面方法進行矯正：在預應力修復裝置張緊之前， 在雙主梁之間用千斤頂將雙主梁向走臺 側頂至旁彎標準值上限，然后張拉鋼絞線，起拱與旁彎矯正分別至設 定值、待2小時定性期過后，去掉千斤頂測量旁彎值觀察回彈量，如 旁彎值符合標準值，此項修復工作結束；如旁彎值接近標準值，松開 預應力修復裝置，重復以上工作，加大千斤頂力度；如旁彎值與標準值相差較大時，則需用氧一乙炔火焰在主梁大筋板處配合矯正；如旁彎值相差更大，則需割開邊梁，按以上工藝矯正，

12、待旁彎值符合標準 值后，再將邊梁割口補焊。/ /AA / AA廣嚴廣Ii、井*主徐修復雙主梁不等值內(nèi)旁彎示意圖4.3 修復后主梁拱度、旁彎度及增強效果保持長久穩(wěn)定的技術保障修復后主梁的拱度值是主梁彎曲應力與修復裝置張拉力的平 衡點，要保持拱度和增強效果的長久穩(wěn)定主要取決于張拉力的長久穩(wěn) 定，張拉力的長久穩(wěn)定主要取決于拉筋材料的性能和配筋。本項目選用高強度、低松弛、防腐性能好的橋梁纜索用預應力鋼絞線作為拉筋； 按五一年應力松弛和蠕變等于零、450MP應力幅200萬次脈動拉伸不斷裂的疲勞壽命為原則進行配筋設計。所以修復后在同樣的載荷條件下，起重機主梁的工作安全和保持拱度數(shù)值及增強效果的長久穩(wěn)定 是

13、有保證的。退一步說，使用若干年后，如果拱度數(shù)值及增強效果萬一發(fā)生變動可再調(diào)整撐頂器螺母或二次張拉，恢復效果非常簡單。4.4施工工藝流程441、前期準備階段441.1 檢查、測量、分析、評估441.1.1 檢查主梁有無開焊、裂紋、局部變形等缺陷，如有起拱前米取相應的手段消除之。4.4.1.1.2 按專利技術之修前檢測項目表逐項檢測、認真填寫4.4.1.1.3 拉鋼絲法測量主梁上拱圖（附圖）噸顯沛上擺蘇飆倔-4.4.1.1.4 主梁水平彎曲的測量（附圖）4t擊血療iLsfi.1 w#儺4.4.1.2 施工方案設計及施工準備4.4.1.2.1 根據(jù)測量結果預設修復值（本工程拱度修復值設定為1/100

14、0L，優(yōu)等品標準值，即16.5mm旁彎度修復值設定為1/2000L ,即1-8mm均向走臺側凸曲）。4.4.1.2.2 根據(jù)預設修復值， 計算修復裝置各部件及主梁各受力 構件最大受力，然后校驗、定值。 （計算過程略） 。4.4.1.2.3 根據(jù)受力計算結果選用修復加固裝置規(guī)格 （本工程選用2X 94.5Tf 16.5m修復加固裝置，選用原則、過程略）。4.4.1.2.4 按設計要求制作預應力張拉修復裝置。4.4.1.2.5 運至施工現(xiàn)場。4.4.1.2.6 按本方案之安全措施做好安全準備工作。4.4.2 、施工及驗證階段）安裝測量工具）焊裝撐頂器及支座）夾固固定端夾片1 ）掛施工吊欄或支平臺等

15、 2 3）劃線確定焊裝位置45）穿入鋼絞線67）按一定順序分別分四次控力張拉鋼絞線至設定拱度并保證鋼絞線受力均等8）夾固張拉端夾片9）安裝止退密封蓋10）安裝保護夾板11）切掉工藝段鋼絞線12）調(diào)整撐頂器螺母使其受力，然后鎖緊鎖緊螺母13）主梁水平彎曲的修理 （略）443交工、驗收、質(zhì)量評價及保修階段1）試吊、測量、驗證其效果。2）清理施工現(xiàn)場、交工。5、修理及驗收依據(jù)標準GB3811 -83起重機設計規(guī)范GB/T14405-93通用橋式起重機GB6067-88起重機安全規(guī)程GB/ZQ8001 -89通用橋式起重機產(chǎn)品質(zhì)量分等GB5905- 86起重機試驗規(guī)范和程序6、施工安全措施6.1 甲方

16、職責6.1.1 甲方將檢修段大車滑線斷電，并掛“有人施工 禁止送電” 警示牌。并用絕緣材料將作業(yè)區(qū)內(nèi)角鋼滑線保護起來。6.1.2 甲方分別在兩側大車軌道上設置大車輪卡子 4 個，防止本 車移動和相鄰工作天車越界碰撞本車。6.1.3 甲方清理作業(yè)區(qū)域障礙物及雜物， 施工場地盡可能干凈、 平整。6.1.4 甲方在作業(yè)區(qū)，設置安全圍欄和警示標志，嚴禁非施工 人員入內(nèi)，注意防火、防電、防盜、防爆。6.1.5 甲方向乙方介紹本單位、本行業(yè)的特殊規(guī)定和特點；介 紹施工現(xiàn)場及相鄰設備應注意事項。6.2 乙方職責6.2.1 乙方參與該工程人員應遵守甲方廠規(guī)廠紀，服從甲方領 導，聽從甲方指揮，接受甲方監(jiān)督。6.2.2 建立健全安全管理機構和制度，落實安全責任，明確安 全責任分工，設專職或兼職安全員。6.2.3 參與直接施工人員必須持有特種設備操作證。6.2.4 乙方施工人員進入現(xiàn)場前，請甲方講解現(xiàn)場注意事項及 相關知識。6.2.5 施工人員進入現(xiàn)場，必須穿棉質(zhì)工作服，戴好安全帽，高空作業(yè)必須系好安全帶6.2.6 施工中所用起重設備、工具、梯子、繩索、吊點，必須 經(jīng)過試拉、試用，確保安全，工作可靠。電器設備、工具、電纜、確 保不漏電，不飛出傷人。檢修臨時專用電盤，要有保護裝置。6.2.7 如發(fā)現(xiàn)有施工人員身體不適，或未按規(guī)定穿戴勞動保護 服裝和鞋帽以及違規(guī)違紀現(xiàn)象者，嚴禁進