桥架变形的修理方法1.预应力法(参见图 4) 在主梁下面安装一套张拉装置,利用钢筋或钢丝绳的拉力将主梁的下挠矫正为上拱,这样在主梁下盖板上就将产生压应力,而上盖板上将产生拉应力,这些应力正好与主梁吊重物后所产生的应力相反(此时上盖板产生压应力,下盖板产生拉应力),这样拉应力与压应力将抵消一部分,因此,主梁的受力状况将有所改善。所以预应力法有加固主梁强度和矫正下挠的作用。图4此方法施工较简单,但只能矫正主梁下挠。2. 火焰矫正法 (1)火焰矫正法的原理及特点 火焰矫正是用氧—乙炔焰加热桥架结构的某些部位,使其因受热而膨胀伸长,但其膨胀伸长受邻近未被加热部位的限制,又不能自由膨胀,因此,膨胀部位就像锻造一样被“锻打”而产生压缩。当加热部位冷却后又会由于热胀冷缩的作用而产生“冷缩”现象。在冷却过程中牵动了周围金属的互相靠近,产生收缩力,相当于在主梁中性层下作用一个偏心力矩,促使主梁恢复上拱,达到矫正结构变形的目的。用火焰矫正桥架结构的变形,灵活性较大,可以矫正各种错综复杂的变形,但操作复杂,技术要求高。(2)火焰矫正时的注意事项 ①由于跨中附近受力最大,所以主梁跨中 3m范围以内严禁布置加热区。结构同一部位严禁多次反复加热矫正。 ②为防止腹板波浪变形,每次加热的位置宜选择在大筋板位置附近,或选在腹板波浪变形的凸起部分,不要选在凹陷处,这样就可在恢复上拱度的同时,又可矫正腹板波浪变形。如果选在小加筋板的下部,更有利于消除腹板波浪变形。③低碳钢的兰脆温度为300~500℃,因此在此范围内应严禁锤击,以防产生裂纹。 ④火焰加热后不宜采用浇水快速冷却,以免材料变脆。 ⑤火焰矫正部位的选择非常重要,必须综合考虑几个方面的变形,如矫正上拱度或腹板波浪时,应考虑水平旁弯的变形。 ⑥火焰矫正是一项经验性很强的工作,应该将所选的加热区分批地有步骤地进行,并应多观察勤测量,以免造成矫正过量。 ⑦加热时的温度十分重要,选择适当的温度既能提高矫正的效果,又不会使材料的金相组织发生变化,还不致降低材料的机械性能。火焰矫正的温度一般为700~800℃。矫正时的温度可根据钢梁的颜色判断(表3),也可用测温笔或点温仪进行测温。 表3低碳钢在高温时的颜色温度 ℃ 500 600 700 800 颜色 在暗处显红色在光下显红色暗红暗樱桃红⑧加热时,加热部位温度上升迅速,烧嘴的热量要大,加热面积要小。如果加热时间拖长,整个工件断面的温度都升高了,就会降低矫正效果。因此烧嘴以选用大号割炬为宜。 3.主梁上拱度的矫正矫正前应将小车固定在无司机室的一端,并用千斤顶将被矫正的主梁中间顶起,使要被矫正的主梁那端的大车轮离开轨道10~20mm,即利用起重机的自重,使下盖板加热区受压缩以加大其矫正效果。但外加力不应过大,以防加热部位失稳引起加热体皱折。在主梁下盖板上进行几处横向带状(见图 5中 B向所示,宽度b为80~120mm)加热,同时在相应部分的两侧腹板上进行三角形 (图5中 A放大部分)加热,高度h取腹板高度的1/3~1/4,不可超过腹板高度的一半。(当与主梁水平旁弯一起矫正时,则加热区为梯形,不是带状)各个加热区之间要保持一定的距离,一般为1~2m,否则会影响矫正的效果,或产生过大的内应力。图5加热区的数量及其在主梁上的布置,根据主梁下挠值而定。加热区的位置越接近跨中,矫正效果越明显。表4为主梁各加热区的跨中复拱量,可供布置加热区参考 。表4各加热区的跨中复拱量 mm吨位 跨度 加热位置距跨中的距离 mt m 1 3 5 7 9 11 10.5 6 2.5微 13.5 6 3.5 1 16.5 6.5 4 2 1 5~10 19.5 7 5 2.5 1.5 0.5 22.5 8 6 4 2.5 1微 25.5 9 6.5 4 3 2 128.5 9.5 6.5 5 3.5 2 1 20 10.5 5 2.5微 13.5 6 3 1 16.5 7 4 2 1 19.5 7.5 5 3 1.5 0.522.5 8.5 6.5 4 2.5 1微 25.5 9.5 6.5 4.5 3 2 1 28.5 10 7 5.5 4 2 1根据实际经验,下盖板加热面积为 90×Bmm 2(90为带状宽度 b取值,B为下盖板宽度);腹板加热三角形面积为 90×300/2mm 2(90为 b取值,300为 h取值)。如果主梁下挠曲线均匀而平滑,则可在对称位置布置加热区。若主梁下挠不均匀,可在下挠突出的部位多加几个加热区或适当加大加热区的面积。操作要领:根据主梁变形情况按照上述原则选定加热区位置与加热面积以后,在下盖板和腹板上用石笔划出加热区的位置。加热时,各加热区的加热次序可由主梁两端开始,如图 5a所示或者将加热区分批进行加热。加热下盖板时,对每一个加热区由两名气焊工同时从两端边开始,先在带状宽度 b中间加热一狭条,然后由窄而宽向两边扩展。烧嘴的移动速度根据加热的钢板颜色判明温度进行控制,移动速度应均匀。加热过程中,当发现加热区有凹陷现象时,应将烧嘴移动到凹陷处周围的盖板处(仍在加热区)加热,加热温度在500~600℃(暗红色),加热深度不超过盖板厚的2/3,待凹陷消除以后,烧嘴再回到原处均匀加热到700~800℃。如发现加热区有凸起现象,先从凸起处加热,烧嘴与盖板成90°角,如加热区已烤至要求的温度,仍然有凸起处,可用平锤打平。当下盖板加热区加热到700~800℃以后,两个烧嘴同时移到两侧腹板的三角形加热区。烧嘴由下盖板移到腹板的过程中,经过焊缝时速度应放慢一些,而烧嘴在腹板上的移动速度则要快一些,因为腹板比盖板薄得多。在加热腹板时,应在下盖板上来回保温几次,使下盖板温度保持在650℃以上,这样当腹板烤完后,下盖板与腹板的温度基本一致,可同时收缩,可以避免腹板出现凹陷现象。加热时烧嘴不宜在一个位置停留时间过长,应经常移动,便于观察温度的变 化,以免过热。加热完一个加热区,应加热另一个与其对称于跨中的另一个加热区,其次序如图 5a所示,先加热1,2,3,4点,待冷却以后拆去千斤顶测量拱度的变化,决定第二批的5,6,7,8点是否要修改加热面积与位置。如果主梁下挠不规则,可在变形突出的部位多布置几个局部小加热区,如图 5b所示。利用火焰矫正恢复上拱度须根据是否拆换小车轨道以及是否要加固主梁决定起拱量。因为拆装小车轨道是在主梁上部加热,会使主梁拱度减少3~10mm(吨位小而跨度大的变形大),而主梁加固焊接会使主梁继续上拱。火焰矫正并加固主梁后,主梁的上拱度应为h=(0.5~1.4)S/1000,S为起重机跨度。4.腹板波浪的修理下挠严重的主梁,腹板波浪也常常超过规定值。腹板波浪过大会使主梁丧失稳定性,削弱主梁的承载能力。修理凸起的腹板波浪一般采用圆点加热法配合平锤敲击。圆点中心选择在波峰,圆点中心距一般取60~100mm,然后从中心开始烧嘴按螺旋线移动,如图6。当加热至700~800℃时,立即用平锤按图的顺序锤平。在锤击时,应先锤加热区边缘(平锤一半在加热区,一半在外),使波浪往中间挤,然后锤击中间。当接近锤平时,就不要锤了,因为冷却后还要收缩,收缩后就能完全平展。图6对于凹陷的波浪,先加热凹陷的边缘,温度控制在300℃左右,也可配以拉具拉平,然后再用平锤敲击释放内部应力。5.主梁水平旁弯的修理 由于桥架主梁下挠造成的主梁向内侧水平弯曲,可与主梁下挠一并进行矫正,其方法是在布置主梁上拱加热面时,对下盖板进行梯形面加热,此时内侧腹板的三角形加热面应比外侧适当加大些,加热面展开如图 7所示。矫正时为了增大其矫正效果,可用顶具(螺旋顶撑器)将两主梁顶至所要求的范围,顶的部位一般应选在主梁的跨度中心,小筋板的下部,如图 8所示。同时,也可在跨中附近由外向主梁方向将1~2处的走台割开1/3~1/2来释放内应力,以利于矫正变形。图7图8主梁水平旁弯矫正后的向外旁变为(0.5~1.0)×S1/2000,S 1见 6期讲座图2。