塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全評估與現(xiàn)場檢測方式研究

武世敏

（寧夏建筑科學(xué)研究院股份有限公司，寧夏 銀川 750021）

塔式起重機(jī)主要就是負(fù)責(zé)建筑材料、物件以及裝配工具在豎向方向以及水平方向的運(yùn)輸，塔式起重機(jī)工作速度快，應(yīng)用范圍廣泛，其回轉(zhuǎn)半徑較大，具有安裝拆卸較為簡單便捷的優(yōu)勢，是建筑行業(yè)中應(yīng)用的主要設(shè)備。研究分析塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全評估與現(xiàn)場檢測方式，可以保障塔式起重機(jī)的性能指標(biāo)，進(jìn)而為生產(chǎn)作業(yè)提供基礎(chǔ)保障。

1 塔式起重機(jī)解體安全評估

塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全評估主要對基礎(chǔ)節(jié)、加強(qiáng)節(jié)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、起重臂、平衡臂、塔頂?shù)炔考慕怏w探傷、銹蝕和磨損量進(jìn)行測量。建筑起重機(jī)安全評估必須要掌握設(shè)計(jì)與制造根本情況，檢查設(shè)備保養(yǎng)記錄，重點(diǎn)針對鋼結(jié)構(gòu)銹蝕、裂紋以及變形等問題進(jìn)行檢查，按照要求組織整機(jī)安全性能的荷載試驗(yàn)，所得結(jié)果便可以判斷其安全性。

結(jié)構(gòu)件銹蝕及磨損檢測的部位主要包括：（1）起重臂主弦桿。（2）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿。（3）塔冒根部與頂部連接拉桿底座。（4）平衡臂連接部位。（5）回轉(zhuǎn)支撐座連接部位。（6）其他可疑節(jié)點(diǎn)。檢測過程中必須要滿足如下數(shù)量要求；（1）臂架節(jié)抽檢數(shù)量需要超過總數(shù)70%，其中要有位于中間位置的2節(jié)臂架節(jié)，各節(jié)臂架節(jié)主弦桿檢測需要超過2個(gè)部位。（2）塔身基礎(chǔ)節(jié)主弦桿必須要超過2個(gè)部位，其余塔身節(jié)的抽檢則要大于總數(shù)量的20%，各節(jié)檢測至少1處。（3）塔帽主弦桿根部檢測需要超過2個(gè)部位，頂部連接桿底座則至少需要檢測一處。（4）平衡臂連接部位的抽檢至少要超過2處。（5）上下回轉(zhuǎn)支撐底座連接部位的抽檢必須要超過1處。（6）其余所有重要部位進(jìn)行檢測的過程中，如果發(fā)現(xiàn)可疑問題，必須要全部檢測。（7）一旦檢測過程中出現(xiàn)不合格現(xiàn)象，需要針對相同類型的部位進(jìn)行抽查，抽查的力度必須加大，若抽查時(shí)依然不符合規(guī)定，則要全部檢測。

檢測過程中，對于檢測方法的使用需要滿足下面幾點(diǎn)要求：（1）如果塔式起重機(jī)處于解體狀態(tài)，針對待檢測部位必須要先將污漬去除，例如銹蝕與油漆等。（2）使用游標(biāo)卡尺與測厚儀等設(shè)備對塔式起重機(jī)待測部位尺寸進(jìn)行檢測。

對于結(jié)構(gòu)件裂紋進(jìn)行檢測，需要滿足下面幾點(diǎn)要求。

檢測部位方面：（1）行走底盤與底座最大受力與變截面應(yīng)力集中處。（2）回轉(zhuǎn)平臺(tái)支撐座的主要受力焊縫和變截面的應(yīng)力集中處。（3）起重臂根部焊縫以及主弦桿連接焊縫位置。（4）轉(zhuǎn)臺(tái)主結(jié)構(gòu)連接焊縫處。（5）塔帽主弦桿連接焊縫處。（6）塔身節(jié)主弦桿連接焊縫位置。（7）所有附著設(shè)備主結(jié)構(gòu)連接焊縫位置。

檢測數(shù)量方面：（1）保證檢測部位抽檢超過1處。（2）基礎(chǔ)節(jié)主弦桿連接焊縫以及塔身加強(qiáng)節(jié)等部位進(jìn)行抽檢，其數(shù)量要超過2節(jié)。（3）其余塔身節(jié)進(jìn)行抽檢時(shí)，數(shù)量必須要超過總數(shù)量的20%，且各節(jié)主弦桿連接位置的檢測也要保證超過1處。（4）一旦檢測過程中存在不合格問題，該構(gòu)件應(yīng)報(bào)廢處理，需要加大其他相同位置的抽檢力度。

2 塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力荷載檢測

2.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力荷載檢測方式

結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測主要就是對塔式起重機(jī)在應(yīng)用過程中鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力狀況的分析。通過電測法對構(gòu)件在荷載作用之下的承載能力分析，可以了解其是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)要求。在測量中各種應(yīng)變片以及傳感器都是通過特定測量電路接入測量儀表之中，測量輸出信號(hào)。在測量中，應(yīng)力檢測的測點(diǎn)要布置在設(shè)計(jì)者提供的構(gòu)件斷面之上，主要就是在計(jì)算應(yīng)力、受力較大以及受力較為復(fù)雜的構(gòu)件斷面、變形以及界面損傷之上，測點(diǎn)的具體布置如圖1。

圖1 塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力荷載測點(diǎn)布置圖

2.2 測試工況以及荷載的確定

在實(shí)踐中，檢測的主要工況以及荷載確定具體如下：塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試工況在處理中要選擇典型的、具有代表性的特征，要反映塔式起重機(jī)的基本工作流程。在荷載選擇中要綜合工況的具體位置，基于應(yīng)用說明書的性能缺陷選擇，其具體的工況以及荷載如下。

（1）起重臂以及基礎(chǔ)節(jié)。側(cè)面成零度夾角，在最大幅度位置上，起吊要允許其達(dá)到最大起重量的額定荷載，檢測起重臂、拉桿、上下支座、底架等狀態(tài)，對結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證。（2）起重臂以及基礎(chǔ)節(jié)一側(cè)面中的45°夾角，在最大幅度上對起吊允許的最大重量的額定荷載分析。檢測塔身、下支座以及支腿的狀態(tài)，對結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證分析。（3）起重臂與基礎(chǔ)節(jié)之間的一側(cè)面為零度夾角，在最大幅度位置起吊允許其為最大重量的1.25倍，為超載狀態(tài)。再對各個(gè)構(gòu)件的狀態(tài)進(jìn)行分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度信息。（4）起重臂與基礎(chǔ)節(jié)一側(cè)面為45度夾角，在最大幅度位置上允許其為最大起重量的1.25倍，為超載狀態(tài)，再對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度驗(yàn)證分析。（5）起重臂與基礎(chǔ)節(jié)的一側(cè)面為零度的夾角，小車在跨中吊點(diǎn)位置中，起吊允許的最大起重量為額定的荷載狀態(tài)，再對起重臂以及拉桿的狀態(tài)進(jìn)行檢測分析，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行分析。（6）起重臂與基礎(chǔ)節(jié)一側(cè)面為45度夾角，小車在跨中的調(diào)位位置之上進(jìn)行起吊，其允許的最大起重量為額定的荷載，對起重臂以及拉桿的狀態(tài)進(jìn)行檢測分析，對結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證分析。（7）起重臂與基礎(chǔ)節(jié)一側(cè)面為零度夾角，小車在跨中吊點(diǎn)位置上的起吊中，規(guī)定允許的最大起重?cái)?shù)量為1.25倍，其屬于超載狀態(tài)，對起重臂以及拉桿的狀態(tài)進(jìn)行分析，驗(yàn)證分析結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度信息。（8）起重臂與基礎(chǔ)節(jié)一側(cè)面為45度夾角，小車在跨中吊點(diǎn)位置中的起吊允許的最大起重?cái)?shù)量為1.25倍，為超載狀態(tài)。然后對起重臂以及拉桿的狀態(tài)分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

在檢測之后，要綜合工況以及吊點(diǎn)位置的實(shí)際要求分析，對其進(jìn)行應(yīng)力測試分析，工況實(shí)驗(yàn)次數(shù)要做三次，將三次測量值的算數(shù)平均值作為結(jié)果。塔式起重機(jī)檢測過程中必須要基于規(guī)定要求以及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，綜合實(shí)際狀況對其進(jìn)行評估分析，保障整體性能指標(biāo)。

3 結(jié)語

綜上所述，塔式起重機(jī)的使用會(huì)受復(fù)雜荷載因素影響導(dǎo)致運(yùn)行疲勞，對其展開結(jié)構(gòu)安全評估以及現(xiàn)場檢測能夠保證運(yùn)行安全。現(xiàn)場檢測需要對塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行分析，嚴(yán)格按照說明書的要求，并綜合實(shí)際的狀況，查出所有部件中存在的問題，將安全隱患消除，同時(shí)為今后塔式起重機(jī)操作與維護(hù)提供參考，保證施工順利進(jìn)行。