15t耙式起重機主梁修復(fù)方案

       首鋼第二煉鋼廠sT跨3臺耙式起重機原為比利時賽蘭公司于1964年設(shè)計、制造的產(chǎn)品，其已運行4o多年。該起重機的主梁金屬結(jié)構(gòu)已嚴(yán)重疲勞，主梁下?lián)蠂?yán)重。同時，其主梁主腹板與上翼緣板聯(lián)接的T型焊縫出現(xiàn)多段裂紋，最長裂紋達(dá)600nⅡn。因此提出修復(fù)、加固主梁并適當(dāng)恢復(fù)其上拱度，使該起重機能繼續(xù)使用。
       主要技術(shù)參數(shù)
起重量:15t
軌面標(biāo)高:12rn
起升高度:6rn
跨度:35.5rn
小車軌距:5rn
小車輪距:4.8m
起升速度:16m／min
大車運行速度:78m／min
小車運行速度:41.88m／min
        該類起重機為偏軌箱型梁結(jié)構(gòu)，其主梁下?lián)蠂?yán)重，下?lián)现底畲筮_(dá)35mm；主腹板與上翼緣板聯(lián)接的T型焊縫產(chǎn)生多段嚴(yán)重裂紋，最長裂紋達(dá)600mrn。由于現(xiàn)場施工條件的限制，綜合考慮各類因素后主要提出2種修復(fù)方案，下面對這2種方案分別進(jìn)行敘述，并對其方案做適當(dāng)比較，以便選擇。

修復(fù)方案1：

           如圖1所示，此方案對主梁的下?lián)喜贿M(jìn)行矯正，只對原T型焊縫裂紋進(jìn)行修復(fù)，并在主梁上部加Ⅱ型梁，“Ⅱ”型梁按修復(fù)技術(shù)要求中規(guī)定的上拱度值，按預(yù)拱度曲線下料，用T型鋼焊接而成。

        施工步驟
       (1)Ⅱ型梁按要求的跨中拱度值及按該值確定的拱度曲線提前制做。
       (2)拆除主梁上的電器控制柜、小車導(dǎo)電架、小車極限、緩沖器、潤滑裝置等。將起重機停于施工預(yù)定的區(qū)域。
       (3)將小車移至主梁一端，焊施工支座，將小車用手斤頂頂起300mill并支撐牢固。
       (4)拆除小車軌道；清理主梁上蓋板的油漆、污物等(便于后面的焊接施工)。
       (5)在主粱中部用置于鋼立柱上方的千頂支撐主梁，適當(dāng)調(diào)整千斤頂高度，以避免因主梁自重而導(dǎo)致其在修復(fù)過程中殘余內(nèi)應(yīng)力的增加。
       (6)對主梁T型焊縫裂紋進(jìn)行修復(fù)；新增Ⅱ型梁在原主梁上進(jìn)行安裝與焊接。

方案I的特點
        (1) 通過在主梁的上部加Ⅱ型梁增加了主梁的總高，主梁的剛度提高，且主梁原T型焊縫的正應(yīng)力下降了50.34％。
        (2) 在主梁上部加Ⅱ型梁，所有焊縫的焊接都在平面進(jìn)行，避免了仰焊，因此更易保證焊縫質(zhì)量；且施工方便，可大大縮短施工時間及降低施工費用。
        (3) n型梁提前預(yù)制，很易保證其跨中所需的上拱度值及拱度曲線。
        (4) 軋制型材T型鋼的采用取消了一般主梁結(jié)構(gòu)在該部位的T型焊縫，該處的焊縫取消可大大減小焊接應(yīng)力對主梁的影響，避免由于焊縫存在缺陷而導(dǎo)致焊縫開裂。
        (5) 由于該方案不對主梁進(jìn)行矯正，因而主梁的旁彎、波浪變形無法進(jìn)行修正及改善，國產(chǎn)T型鋼質(zhì)量一般，如進(jìn)口則費用較高。

修復(fù)方案2：
        如圖2所示，此方案先對主梁的T型焊縫進(jìn)行修復(fù)，再對主梁下?lián)线M(jìn)行火焰矯正以恢復(fù)其上拱度值，最后在主梁下部加Ⅱ型梁對主梁進(jìn)行加固。

施工步驟
        (1)將小車移至主梁的一端；對主梁下?lián)?、旁彎、對角線等進(jìn)行測量。
        (2)在主梁中部，用置于鋼立柱上方的千尺頂支撐主梁。
主梁在自重作用下，會產(chǎn)生一定量下?lián)希渲行詫酉虏渴芾瓚?yīng)力，中性層上部受壓應(yīng)力。在進(jìn)行火焰矯正時，主梁下部的拉應(yīng)力會降低其矯正量效率。通過在主梁下部設(shè)置支撐，使梁中性層下部受到壓應(yīng)力，以取得更好的火焰矯正效果。
        (3)對主梁T型焊縫裂紋進(jìn)行修復(fù)。
        (4)火焰矯正恢復(fù)主梁上拱度值，根據(jù)對主梁旁彎、波浪變形的檢測結(jié)果，在火焰矯正布局火焰加熱點時同時考慮修正主梁的旁彎及波浪變形。
        (5)清理主梁下蓋板的油漆、污物等。
        (6)主梁下部加Ⅱ型梁，對主梁進(jìn)行加固。

方案Ⅱ的特點
        (1)在對主梁進(jìn)行火焰矯正時，根據(jù)主粱的實測旁彎、波浪彎形，可合理布局火焰的加熱區(qū)域，對主梁進(jìn)行綜合矯正，在恢復(fù)主梁上拱值的同時減少其旁彎及波浪變形。
        (2)由于火焰矯正使主粱內(nèi)增加了殘余應(yīng)力，其分布極其復(fù)雜。這些內(nèi)應(yīng)力在起重機使用過程中，將會逐漸趨于均勻化或消失，可能導(dǎo)致主梁的
再次下沉。在主梁下部加Ⅱ型梁可使主梁經(jīng)火焰矯正后的上拱度值保持穩(wěn)定。
        (3)該方案也使原主梁T型焊縫的正應(yīng)力有所降低，但降低幅度較方案I小。
        (4)火焰矯正受諸多因素的影響，其預(yù)測拱度值變化不能精確估計，因此須分多次矯正并進(jìn)行反復(fù)測量才能取得較好的效果，因此操作較困難。
        (5)主梁下部加Ⅱ型梁施工困難較大，施工期長，費用較高。
4最終方案的選擇及修復(fù)效果經(jīng)綜合考慮本單位的具體實際情況，最終選擇了方案Ⅱ。2003年12月2OO4年4月按該方案先后對3臺耙式起重機進(jìn)行了主梁起拱并加固，修復(fù)效果良好，完全滿足修復(fù)技術(shù)要求。