吊機(jī)臂局部換新施工方案設(shè)計(jì)

席煥立

摘要：柴油吊機(jī)、電吊機(jī)吊臂在超載情況下，可能會(huì)發(fā)生折彎變形的事故，導(dǎo)致吊臂其中的一節(jié)或一段變形而不能使用。對(duì)此，可以焊接修復(fù)。經(jīng)過多年的修理經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此方法可行。經(jīng)過修復(fù)后，能達(dá)到吊車使用的技術(shù)要求參數(shù)。對(duì)以后類似的情況可忽略做拉伸、硬度試驗(yàn)，直接采用本文介紹的方法來修復(fù)吊臂，這樣縮短了維修的時(shí)間，使吊機(jī)盡快的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低損失。

關(guān)鍵詞：吊臂;方管;變形;測量

吊臂是吊機(jī)主要承載構(gòu)件，變形后必須更換或修復(fù)才能使用，但更換新吊臂不劃算，新吊臂價(jià)格較高，運(yùn)輸不方便，時(shí)間長。為節(jié)約成本和時(shí)間，可根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行修復(fù)。吊臂修復(fù)后，必須達(dá)到吊機(jī)的技術(shù)參數(shù)要求。因此，選擇合理的修理技術(shù)是修復(fù)吊臂的關(guān)鍵。

一、工程概述：

吊臂方管局部厚度超標(biāo)或變形，局部需換新施工，縱向主梁為6”x6”x1/4”（152mmx152mmx6.4mm）方管，斜撐為2”x2”x3/16”（51mmx51mmx4.8mm）方管;

二、工程前期方案準(zhǔn)備

施工前，施工方案需經(jīng)組織專業(yè)人員一起進(jìn)行方案評(píng)審，評(píng)審合格后，形成書面文件，經(jīng)各方簽字同意后才開始施工。

施工單位組織施工前，組織召開工藝交底會(huì)，讓每個(gè)工人都要掌握施工方法。在施工過程中，施工人員按照評(píng)審過的方案和船級(jí)社認(rèn)可的工藝組織裝配、焊接施工。作業(yè)前、中、后均需做好測量記錄，并報(bào)請(qǐng)業(yè)主方、船檢認(rèn)可，記錄需經(jīng)過現(xiàn)場抽查并簽字，作為完工交驗(yàn)資料存檔。

焊接工藝要提前編制，需經(jīng)驗(yàn)船師審核確認(rèn)后方可下發(fā)，在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行;

三、吊臂局部更換流程

1.吊臂上胎架：將吊機(jī)臂平放在施工場地，下面加鋼墩支撐和墊木，吊機(jī)臂分為尾段、中段、首段，用水平儀以帶鉸鏈眼板的尾段為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整;

2.施工前測量原始狀態(tài)數(shù)據(jù)：

在自由狀態(tài)下進(jìn)行原始狀態(tài)測量。測量數(shù)據(jù)包括吊臂主梁的直線度、吊臂的水平值、中心偏移，確保數(shù)據(jù)真實(shí);測量數(shù)值記錄并整理形成測量表格，然后報(bào)請(qǐng)船東、驗(yàn)船師參加現(xiàn)場抽檢，檢查測量記錄沒有問題后，己方簽字，記錄留存。

3.施工前先進(jìn)行封胎生根，再進(jìn)行工裝安裝。

工裝設(shè)計(jì)：分大方管更換工裝和小方管更換支撐工裝：

1）大方管更換工裝：有橫向工裝和縱向工裝。縱向工裝：在更換區(qū)域主梁150mm方管兩端延伸300mm至500mm雙面加裝通長的L150角鋼或槽鋼型材、工裝架以增加強(qiáng)度，保證裝配直線度;橫向工裝：在大方管切割端部200外安裝橫向工裝，防止大方管切割后剩余大方管內(nèi)收或者外閃變形。

2）小方管更換支撐工裝：在切割區(qū)的兩端主梁上加L150角鋼或槽鋼搭接支撐連接，加固焊接，以保證切割更換區(qū)域時(shí)不會(huì)應(yīng)力釋放而發(fā)生變形，50mm方管斜撐連續(xù)換新的區(qū)域，為了防止變形，要求分批次換新，原則上隔2根換1根，隔3根要有1根工裝L150角鋼或槽鋼型材加強(qiáng);

3）此加固工裝要保留到焊接結(jié)束自然降溫后才可以拆除。拆除方法：可以用氣刨方式距離焊縫5毫米處截?cái)啵Ｓ嗔舾么蚰C(jī)磨平，磨平后表面做MT，并出報(bào)告;

4）為了保證根部鉸鏈眼板同軸度出現(xiàn)偏差，在施工前，應(yīng)安裝假軸并固定。

4.先更換大方管，焊接后再更換小方管。

1）更換大方管：用電切割機(jī)切掉需更換的大方管，形成坡口并打磨好，處理好該段內(nèi)斜支撐小方管端面，對(duì)接口裝配間隙按照WPS要求，保持在2-4mm以內(nèi);每道焊口加1毫米收縮量。然后加裝雙面保型縱向工裝。

2）更換小方管：為了釋放應(yīng)力減少變形，應(yīng)確保從吊臂前段、中段、尾段中間向兩側(cè)更換。更換時(shí)，用電切割機(jī)距離焊點(diǎn)4mm切割掉需更換的斜支撐小方管，剩余留根需經(jīng)打磨機(jī)去除，然后實(shí)施一對(duì)一更換裝配，裝配間隙保持在0-2mm，0最好;

1.施工前先對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行清理，同時(shí)對(duì)未拆除的管線、電纜進(jìn)行包扎防護(hù)。

2.施工前應(yīng)通知業(yè)主現(xiàn)場確認(rèn)。切割后如發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)有蝕坑應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊處理，需要換新時(shí)應(yīng)及時(shí)通知業(yè)主現(xiàn)場確認(rèn)。

3.施工前對(duì)吊臂進(jìn)行固定，確保施工中不會(huì)有晃動(dòng)。

4.焊接過程中隨時(shí)監(jiān)控測量精度，一旦有尺寸情況出現(xiàn)，及時(shí)停工分析、整改。焊接采用手工焊打底手工焊蓋面，嚴(yán)格控制焊接電流、電壓，按照合理的焊接順序，減少焊接收縮變形;

5.焊后外觀處理：打磨，去除焊縫缺陷;焊后外觀檢查，MT檢測，向船東和驗(yàn)船師報(bào)驗(yàn)，最終交驗(yàn);

6.焊后數(shù)據(jù)測量：按之前的同樣的測量點(diǎn)進(jìn)行測量，測量結(jié)果與原始數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷是否在原初始彎曲變化范圍內(nèi)。

四、測量技術(shù)方案及精度要求

1.基準(zhǔn)面和測量點(diǎn)的確定

1）以帶鉸鏈眼板的尾段為基準(zhǔn);

2）采用拉鋼絲測量方法：貫穿尾段、中段、首段整個(gè)長度拉一根鋼絲，用來檢驗(yàn)整體直線度;并作為總精度偏心基準(zhǔn)。

3）尾段、中段、首段分別以各自段為基準(zhǔn)拉鋼絲，每個(gè)縱向主梁方通（chords）兩側(cè)水平和豎直方向上偏移一定距離拉鋼絲，鋼絲兩端使用固定夾具，測量直線度，每個(gè)節(jié)點(diǎn)測量一個(gè)數(shù)值記錄;

4）尾段、中段、首段分別以各自段為基準(zhǔn)在頂面和地面中心拉鋼絲，從頂部每個(gè)節(jié)點(diǎn)處吊線錘，來測量中間貫通和底部分段中心線之間的偏差，描述偏心程度，并用來測量兩相鄰橫斷面橫向扭曲;

2.測量方案：

1）測量分3部分：施工前期測量，施工過程中的測量，施工后的測量;

施工前期的測量數(shù)據(jù)，目的為后期提供有效參考;

施工過程中的測量，幫助施工定位及裝配檢驗(yàn);

施工后的測量用來驗(yàn)證施工的正確性，以及留存數(shù)據(jù)檔案。

2）所有測量數(shù)據(jù)必須真實(shí)有效，測量時(shí)要求船東代表驗(yàn)船師參與記錄。

3）精度要求與初始狀態(tài)相比不惡化：

3.完工精度要求

1）扭曲變形精度要求

相鄰兩節(jié)點(diǎn)平面（PANEL POINTS）之間最大扭曲變形不超過4.0mm。

2）與初始狀態(tài)精度相比沒有惡化。

五、試驗(yàn)載荷

吊臂修復(fù)完成后與原吊機(jī)安裝成功后，經(jīng)過對(duì)吊臂的試驗(yàn)載荷（動(dòng)載110%，靜載125%）下測試能夠滿足吊機(jī)的驗(yàn)收要求，達(dá)到使用的技術(shù)要求后方可正常運(yùn)行。

（作者單位：天津修船技術(shù)研究所）