地震災區(qū)橋式起重機的應急檢測技術

朱 沙，譚和平

（中國測試技術研究院，四川 成都 610021）

0 引言

我國是地震多發(fā)國家，國土面積的70%處于地震帶上。橋式起重機廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、國防工程以及軍事等領域，災后的應急搶險和恢復生產(chǎn)活動離不開橋式起重機。

地震是屬于短時間內的強烈破壞，對橋式起重機的影響是多方面的，對它的檢測也因災害而賦予新的測試需求，具有一定的特殊性。特別是地震發(fā)生時正在起重作業(yè)的橋式起重機，振動將會使起吊物震蕩，成倍增加對起重機械的載荷，造成主梁劇烈振動，受力機構形變、開裂，主梁下?lián)稀C構失靈等情況[1-2]。

起重機械通常具有龐大的結構和比較復雜的機構，能完成1個起升運動、1個或幾個水平運動。例如，橋式起重機能完成起升、大車運行和小車運行3個運動。起重機械安全技術檢查很大部分憑檢驗人員通過看、聽、嗅、問、摸來進行。[2002]296號《起重機械監(jiān)督檢驗規(guī)程》所規(guī)定的起重機械檢驗項目中占總項目70%以上是感官檢驗[3]。通過感官的看、聽、嗅、問、摸對起重機械進行全面的直觀診斷，來獲得所需信息和數(shù)據(jù)。以上過程可歸結為技術檢驗。

技術檢驗是負荷試驗前的必要程序，目的在于檢查起重設備的基本狀況是否正常，揭露和消除設備存在的某些隱蔽缺陷，保證后續(xù)檢查工作的安全。技術檢驗合格后，方能進行負荷試驗。

針對地震對橋式起重機的破壞性的特點，可歸結為承載房屋結構的基礎問題、起重機承載受力結構的破壞和變形、起重機部件的損壞或功能的缺失。該文就橋式起重機在地震后的應急檢測、應重點關注的項目和檢測的方法及參數(shù)進行了探討。

1 技術檢驗

1.1 承載房梁的基礎檢驗

橋式起重機均有支承的建筑基礎房梁結構，災后檢測首先應確認房屋基礎是否開裂、沉降，房屋結構是否有損壞、裂紋，依照建標[2008]132號《地震災后建筑鑒定與加固技術指南》[4]的要求進行檢測。基本完好級與輕微損壞級可繼續(xù)使用。

（1）基本完好級。地基基礎保持穩(wěn)定；承重構件及抗側向作用構件完好；結構構造及連接保持完好；結構未發(fā)生傾斜和超過規(guī)定的變形。一般不需修理即可繼續(xù)使用[4]。

（2）輕微損壞級。地基基礎保持穩(wěn)定；個別承重構件或抗側向作用構件出現(xiàn)輕微裂縫；個別部位的結構構造及連接可能受到輕度損傷，尚不影響結構共同工作和構件受力；結構未發(fā)生影響使用安全的傾斜或變形；附屬構、配件或其固定連接件可能有不同程度損壞，經(jīng)一般修理后可繼續(xù)使用[4]。

1.2 起重機承載受力結構的檢驗

（1）檢查主要受力構件的變形或失穩(wěn)情況，如結構主梁的剛度變形（下?lián)隙群退脚詮潱⒅髁焊拱宓姆€(wěn)定性（局部翹曲或塌陷）、橋架對角線超差變形等[5]。

對是否開裂不能確定，可用肥皂水泥滲透試驗，若有汽泡為開裂，無汽泡為未開裂。

（2）檢查各結構的高強度螺栓的連接、焊接是否開裂，主要受力構件斷面腐蝕情況，必要時，對主梁焊縫進行無損探傷[5]。

（3）檢查軌道的平直度、平行度、接頭的高度差，與軌道基礎的連接，軌道自身的磨損和缺陷[5]。

起重機軌道重合度、軌距、傾斜度等允許偏差見表1[6]。

表1 起重機軌道重合度、軌距、傾斜度等允許偏差

表1項目的檢測可參考[2002]296號《起重機械監(jiān)督檢驗規(guī)程》的要求。軌道的平直度、平行度、接頭的高度差、主梁下?lián)系葏?shù)的檢測，隨著技術的發(fā)展更多采用激光法。激光檢測具有精度高，方便快捷等特點，文獻[7]利用激光的準直性和精確測量能力實現(xiàn)了橋式起重機軌道等參數(shù)的快速檢測。

1.3 起重機部件或功能的檢驗

（1）吊鉤。吊鉤有無裂紋、剝裂等缺陷；開口度的增加量、扭轉變形。吊鉤危險斷面磨損、開口度和扭轉變形應符合GB 10051.2-1988《起重吊鉤直柄吊鉤技術條件》或GB6067-2010《起重機械安全規(guī)程》的要求。

（2）鋼絲繩。考慮到鋼絲繩可能受到的瞬間巨大拉力可能造成內部部分斷裂，應采用鋼絲繩探傷儀進行檢測，斷絲數(shù)不應超過[2002]296號《起重機械監(jiān)督檢驗規(guī)程》附表4規(guī)定的數(shù)值。鋼絲繩直徑減小不大于公稱直徑7%。

（3）制動裝置。制動器的拉桿、彈簧有無疲勞變形等缺陷；銷軸、心軸、制動輪、制動摩擦片不能磨損超標；液壓制動不應漏油；制動間隙調整、制動能力應符合要求。

（4）減速機。減速機運行時有無劇烈金屬摩擦聲、振動等異常聲音；軸端密封是否完好；減速機潤滑油面高低、開式齒輪傳動潤滑等符合要求。

（5）聯(lián)軸器。聯(lián)軸器零件有無缺損、連接松動、運行沖擊現(xiàn)象；聯(lián)軸器、銷軸、軸銷孔、緩沖橡膠圈磨損是否超標；聯(lián)軸器與被連接的2個部件是否同心[5]。

1.4 電氣檢驗

檢查電氣元件、電氣保護裝置的性能和可靠性，接地和接地電阻，絕緣和絕緣電阻等。

額定電壓不大于500V時，電氣線路對地的絕緣電阻，冷態(tài)時不低于0.8MΩ，潮濕環(huán)境不低于0.4MΩ。

1.5 起重機安全保護裝置的檢驗

極限位置限制器。檢查起重設備的升降機構、運行機構達到設定位置距離時能否發(fā)生報警信號，自動切斷向危險方向運行的動力源。

起升機構到起升高度2/3時，點動上升，在吊鉤滑輪與小車裝置距離＞500 mm時，應有限位開關動作，使起升機構不能繼續(xù)上升。

2 負荷試驗

2.1 空載試驗

用手轉動制動器至最后一根傳動軸一周，不得有被卡住現(xiàn)象。待一切經(jīng)檢查認為確實正常后，方可試車運轉，此時應關閉端梁欄桿及艙門，控制器手柄扳到零位，合上保護盤的刀開關和緊急開關，然后按下啟動按鈕，起重機進入運行預備狀態(tài)。開動小車控制器，空載小車沿道軌來回行走數(shù)次，車輪無明顯打滑現(xiàn)象，啟動、制動正常可靠，限位開關動作靈敏，車架上的緩沖器與橋架上的碰頭相碰位置正確。開動起升機構，空鉤升降數(shù)次，限位開關動作靈敏準確。把小車開至跨中，大車沿廠房全長來回行走數(shù)次，啟動、制動車輪不應打滑，限位開關靈敏。大車緩沖器與終端車擋架相碰位置正確、堅固[8]。

靜載試驗：把小車停在橋架中間，起升1.25倍額定負荷，離地面100mm處，停懸10min，然后卸去負荷，檢查橋架是否永久變形，反復試驗3次后橋架不應有永久變形，檢查實際上拱值應大于0.7S/1000。最后讓小車停在橋架中間，起升額定負荷，檢查主梁下?lián)现挡粦^水平線以下S/700。

2.2 動載試驗

以1.1倍額定負荷，使起升機構和運行機構反復運轉，啟動、制動各機構制動器，限位開關、電氣控制應準確、可靠、靈敏，橋架振動正常，機構運轉平穩(wěn)，卸載后各機構和橋架無損傷和變形[8]。

主梁上拱值可采用全站儀來進行檢測；載荷試驗的下?lián)现档臏y量推薦采用激光進行測量。

將激光測距儀置于起重機主梁跨中測點的正下方地面上，空載小車置于梁的任意一端，開啟激光測距儀，光點射向主梁跨中測點，獲得初值；再將小車開至跨中點，加額定載荷，待主梁穩(wěn)定后，用激光測距儀測出跨中測點兩次距離的差值即為起重機主梁的下?lián)现礫9]。

激光測距儀測量安全可靠，為非接觸測量距離，易于目標瞄準，故在測量人員難以接近的部位或不宜到達點的特殊測量中及諸如起重機主梁靜態(tài)剛性度的測量中現(xiàn)場載荷物體積過大等因素存在時尤其安全方便[10]。

激光器射入遠端光電接收靶，光電接收靶的核心部件由四象限光電池和數(shù)字游標尺組成。通過激光束的對中檢測，實現(xiàn)形變的精密測量。這是另一類的激光測量裝置，也能實現(xiàn)橋式起重機多參數(shù)的快速測量[11]。

3 結束語

該文探討了地震災害后橋式起重機的應急檢測應關注的項目和檢測的方法，以及處于安全水平的參數(shù)，但并不能取代橋式起重機的日常檢驗。

[1]孫民，王志遠，付為剛.橋式起重機起吊過程的動力學分析[J].機械，2010，37（5）：12-14，77.

[2]陳源.橋式起重機主梁下?lián)显蚣拔：Ψ治鯷J].裝備制造技術，2010（9）：161-162，167.

[3]起重機械監(jiān)督檢驗規(guī)程[DB/OL].[2010-11-08].http：∥www.cnsb.cn/html/news/2/show_2355.html.

[4]住房和城鄉(xiāng)建設部.地震災后建筑鑒定與加固技術指南[M].1版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[5]黃進展.起重機械的安全技術檢驗探析[J].城市建設理論研究，2011（10）：17-19.

[6]范俊，時晶.對橋式起重機啃軌現(xiàn)象及原因的分析處理[J].化學工程與裝備，2011（1）：121-122.

[7]李國輝，邰傳志.激光測量法在橋式起重機啃軌檢測中的應用[J].鞍鋼技術，2011（3）：59-62.

[8]王立陽，王元斌.橋式起重機安裝的步驟及要點分析[J].工會博覽，2010（5）：169.

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[10]陳成.淺談激光測距儀在起重機檢驗中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技，2010（27）：116.

[11]侯緋.激光法測量橋、門式起重機主梁撓度[J].鐵道貨運，2004（3）：30-32.