塔式起重機結構安全評估與現場檢測方式研究

武世敏

（寧夏建筑科學研究院股份有限公司，寧夏 銀川 750021）

塔式起重機主要就是負責建筑材料、物件以及裝配工具在豎向方向以及水平方向的運輸，塔式起重機工作速度快，應用范圍廣泛，其回轉半徑較大，具有安裝拆卸較為簡單便捷的優勢，是建筑行業中應用的主要設備。研究分析塔式起重機結構安全評估與現場檢測方式，可以保障塔式起重機的性能指標，進而為生產作業提供基礎保障。

1 塔式起重機解體安全評估

塔式起重機結構安全評估主要對基礎節、加強節、標準節、起重臂、平衡臂、塔頂等部件的解體探傷、銹蝕和磨損量進行測量。建筑起重機安全評估必須要掌握設計與制造根本情況，檢查設備保養記錄，重點針對鋼結構銹蝕、裂紋以及變形等問題進行檢查，按照要求組織整機安全性能的荷載試驗，所得結果便可以判斷其安全性。

結構件銹蝕及磨損檢測的部位主要包括：（1）起重臂主弦桿。（2）標準節主弦桿。（3）塔冒根部與頂部連接拉桿底座。（4）平衡臂連接部位。（5）回轉支撐座連接部位。（6）其他可疑節點。檢測過程中必須要滿足如下數量要求；（1）臂架節抽檢數量需要超過總數70%，其中要有位于中間位置的2節臂架節，各節臂架節主弦桿檢測需要超過2個部位。（2）塔身基礎節主弦桿必須要超過2個部位，其余塔身節的抽檢則要大于總數量的20%，各節檢測至少1處。（3）塔帽主弦桿根部檢測需要超過2個部位，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行檢測的過程中，如果發現可疑問題，必須要全部檢測。（7）一旦檢測過程中出現不合格現象，需要針對相同類型的部位進行抽查，抽查的力度必須加大，若抽查時依然不符合規定，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要求：（1）如果塔式起重機處于解體狀態，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）使用游標卡尺與測厚儀等設備對塔式起重機待測部位尺寸進行檢測。

對于結構件裂紋進行檢測，需要滿足下面幾點要求。

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

檢測數量方面：（1）保證檢測部位抽檢超過1處。（2）基礎節主弦桿連接焊縫以及塔身加強節等部位進行抽檢，其數量要超過2節。（3）其余塔身節進行抽檢時，數量必須要超過總數量的20%，且各節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，該構件應報廢處理，需要加大其他相同位置的抽檢力度。

2 塔式起重機結構應力荷載檢測

2.1 結構應力荷載檢測方式

結構應力檢測主要就是對塔式起重機在應用過程中鋼結構的實際應力狀況的分析。通過電測法對構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計標準以及相關要求。在測量中各種應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。在測量中，應力檢測的測點要布置在設計者提供的構件斷面之上，主要就是在計算應力、受力較大以及受力較為復雜的構件斷面、變形以及界面損傷之上，測點的具體布置如圖1。

圖1 塔式起重機結構應力荷載測點布置圖

2.2 測試工況以及荷載的確定

在實踐中，檢測的主要工況以及荷載確定具體如下：塔式起重機結構應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）起重臂以及基礎節。側面成零度夾角，在最大幅度位置上，起吊要允許其達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，對結構件的強度進行驗證。（2）起重臂以及基礎節一側面中的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，對結構件的強度進行驗證分析。（3）起重臂與基礎節之間的一側面為零度夾角，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。再對各個構件的狀態進行分析，驗證結構件的強度信息。（4）起重臂與基礎節一側面為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，再對結構的強度驗證分析。（5）起重臂與基礎節的一側面為零度的夾角，小車在跨中吊點位置中，起吊允許的最大起重量為額定的荷載狀態，再對起重臂以及拉桿的狀態進行檢測分析，對結構構件的強度進行分析。（6）起重臂與基礎節一側面為45度夾角，小車在跨中的調位位置之上進行起吊，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進行檢測分析，對結構件的強度進行驗證分析。（7）起重臂與基礎節一側面為零度夾角，小車在跨中吊點位置上的起吊中，規定允許的最大起重數量為1.25倍，其屬于超載狀態，對起重臂以及拉桿的狀態進行分析，驗證分析結構件的強度信息。（8）起重臂與基礎節一側面為45度夾角，小車在跨中吊點位置中的起吊允許的最大起重數量為1.25倍，為超載狀態。然后對起重臂以及拉桿的狀態分析，驗證結構強度。

在檢測之后，要綜合工況以及吊點位置的實際要求分析，對其進行應力測試分析，工況實驗次數要做三次，將三次測量值的算數平均值作為結果。塔式起重機檢測過程中必須要基于規定要求以及標準進行檢測，綜合實際狀況對其進行評估分析，保障整體性能指標。

3 結語

綜上所述，塔式起重機的使用會受復雜荷載因素影響導致運行疲勞，對其展開結構安全評估以及現場檢測能夠保證運行安全。現場檢測需要對塔式起重機的基礎結構狀況進行分析，嚴格按照說明書的要求，并綜合實際的狀況，查出所有部件中存在的問題，將安全隱患消除，同時為今后塔式起重機操作與維護提供參考，保證施工順利進行。