建筑機(jī)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(duì)建筑機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)損壞的形式進(jìn)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(yán)格執(zhí)行修理檢驗(yàn)制度，對(duì)表面進(jìn)行防腐措施，對(duì)裂紋進(jìn)行及時(shí)焊接，對(duì)變形進(jìn)行及時(shí)校正等措施，保證建筑機(jī)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(jī)械鋼結(jié)構(gòu)是建筑機(jī)重要組成部分，一旦損壞極易發(fā)生重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失事故。而現(xiàn)實(shí)生活中人們?cè)诰S護(hù)其建筑機(jī)械時(shí)，往往只重視傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力設(shè)備的維護(hù)，忽略鋼結(jié)構(gòu)的檢查和維護(hù)。給建筑機(jī)械作業(yè)帶來諸多隱患，結(jié)合多年建筑機(jī)械安全技術(shù)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(jī)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(hù)。造成局部乃至多層次腐蝕，整體強(qiáng)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(yàn)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(jī)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(shí)踐證明，裂紋雖然不一定完全導(dǎo)致斷裂，但往往是斷裂的初期階段，尤其是過度性及危險(xiǎn)性裂紋具有進(jìn)一步擴(kuò)展的危險(xiǎn)，及時(shí)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(yàn)要求，桿件沿全場(chǎng)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(dòng)，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(dòng)作造成鋼結(jié)構(gòu)意外碰撞變形，如操作機(jī)構(gòu)失靈是吊臂失控后仰，與塔身相碰撞引起的嚴(yán)重變形；

（4）超載或長(zhǎng)期滿負(fù)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(yán)重的后果，斷裂原因可歸納如下幾點(diǎn)。

（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(shí)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(xiàng)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(hù)裝置，特別是力矩限制器失靈，長(zhǎng)期超載荷運(yùn)行，導(dǎo)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(shí)，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(fù)荷加大、吊臂折斷。有時(shí)是因?qū)ζ鸬跷镏亓抗烙?jì)不足而超載，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(dǎo)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(jiān)實(shí)

建筑機(jī)械吊鉤提升受力后，基礎(chǔ)不堅(jiān)實(shí)使履帶或行走輪下沉引建筑物晃動(dòng)，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(jī)帶載變幅時(shí)，幅度由小變大，力矩隨著增大，當(dāng)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(jī)拆除舊設(shè)備或工作場(chǎng)地有其他障礙物時(shí)，由于司機(jī)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(fù)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(jì)制造強(qiáng)度不夠

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不合理或制造過程中不按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制造，造成的制造強(qiáng)度不夠.當(dāng)使用載荷達(dá)到制造強(qiáng)度極限值造成鋼結(jié)構(gòu)斷裂。

（6）疲勞損壞

在正常負(fù)荷條件下建筑機(jī)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(yùn)行，受力復(fù)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(fù)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(qiáng)度逐步降低。違章作業(yè)，斜拉、斜吊重物，導(dǎo)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(gè)水平橫向力矩，這兩個(gè)力矩疊加，就有可能使臂架弦桿失穩(wěn)彎曲，嚴(yán)重疲勞破損，導(dǎo)致側(cè)向折臂。

（7）爬爪不到位

頂升加節(jié)作業(yè)時(shí)，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(yán)重時(shí)導(dǎo)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(shí)，鋼絲繩突然斷裂，引起物件、吊鉤下墜，擺動(dòng)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(jìn)行

（1）表面腐蝕的預(yù)防措施

根據(jù)腐蝕源進(jìn)行，針對(duì)不同腐蝕源對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鍍鋅和表面涂抹油漆防腐措施，勤檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處里。腐蝕嚴(yán)重的不能補(bǔ)救的應(yīng)及時(shí)更換。

（2）裂紋的預(yù)防措施

真對(duì)容易發(fā)生裂紋部位進(jìn)行勤檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋及時(shí)處里。對(duì)于那些有迅速擴(kuò)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(shí)修復(fù)，通常采用補(bǔ)焊，焊條應(yīng)與目材相近，同時(shí)須將裂紋磨掉在補(bǔ)焊。裂紋有時(shí)用眼睛很難直接發(fā)現(xiàn)，應(yīng)定時(shí)對(duì)容易發(fā)生裂紋的部位進(jìn)行表面探傷.確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋。

（3）變形的預(yù)防措施

修復(fù)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(qiáng)度下降，因此對(duì)主要受力鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)后進(jìn)行加強(qiáng)處里，如不能加強(qiáng)的應(yīng)慎重進(jìn)行。更換變形嚴(yán)重不能修復(fù)的鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重不能修復(fù)或扭曲變形、連接法蘭盤嚴(yán)重磨損、法蘭螺孔磨損超限的、已經(jīng)屋修復(fù)價(jià)值或修復(fù)后達(dá)不到使用要求的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換.

2.嚴(yán)格修理檢驗(yàn)制度

設(shè)備管理部門應(yīng)當(dāng)將修理檢驗(yàn)制度列為安全工作檢查的工作之一，高度重視。修復(fù)后應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于一般或局部修復(fù)可外觀檢驗(yàn)，重要的焊縫應(yīng)進(jìn)行無損檢測(cè)，外觀和無損檢測(cè)合格后進(jìn)行載荷試驗(yàn)，分別進(jìn)行靜載和動(dòng)載試驗(yàn)。全面檢驗(yàn)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(jī)鋼結(jié)構(gòu)的損壞，才能更好的保護(hù)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(jī)人員和設(shè)備事故。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賀習(xí)福.起重機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝研究[J].中國(guó)高新區(qū).2017（16）.