橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)變形的原因分析及處理

付忠策

摘要：在當前建設(shè)工作中，起重機的存在是尤為重要的。對于社會發(fā)展而言，城市建設(shè)是必不可少的重要工作內(nèi)容，通過開展建設(shè)工作，不但能夠向社會提供足量的就業(yè)崗位，同時還能夠?qū)Τ鞘邪l(fā)展產(chǎn)生促進作用。為了確保整個施工工作能夠順利開展，提高施工效率，相關(guān)人員往往需要結(jié)合實際情況選用合適的起重機設(shè)備。而隨著使用頻率較高，周期較長，很容易會導致起重機自身的主梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形情況，從而導致后續(xù)施工作業(yè)無法得到順利開展。正因如此，本文就橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的原因加以分析，并以此為基礎(chǔ)提出相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：橋式起重機;主梁變形;修復措施

橋式起重機是工程起重機的一種，對于工程建設(shè)而言有著極為重要的作用。對于任何設(shè)備來講，當使用頻率或者周期達到規(guī)定標準，受到外界因素的影響，就會發(fā)生故障問題。以橋式起重機來講，這種設(shè)備是極為常見的，并被廣泛應(yīng)用在工程施工過程中，倘若主梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，就會導致后續(xù)工程施工無法順利開展。這樣不但會導致整個工程周期被迫延長，同時還會威脅到施工人員自身的生命健康安全。正因如此，為了避免這一情況的出現(xiàn)，施工人員需要明確主梁變形的主要原因，并結(jié)合實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整與應(yīng)用，以此來確保整個工程施工能夠正常開展下去。

一、橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)變形的原因分析

（一）設(shè)計不合理

橋式起重機是我國早一批設(shè)計的起重設(shè)備，在進行設(shè)備設(shè)計的過程中，相關(guān)人員并沒有有關(guān)這方面的規(guī)定，在進行制作時也沒有相關(guān)的工藝標準進行遵守，以至于所生產(chǎn)的橋式起重機本身在性能與穩(wěn)定性方面相對較差，即便是后續(xù)有人對其進行了完善與優(yōu)化，但從整體性能上來講，橋式起重機仍然無法與其他新興設(shè)備相比[2]。比如說，在進行生產(chǎn)的過程中，這類起重機在腹板部分缺乏合理的下料工作，并且所用鋼板的尺寸設(shè)計也因缺乏明確規(guī)定而出現(xiàn)問題。同時，由于起重機本身所依賴的是焊接技術(shù)，在進行焊接工作的過程中，一定會出現(xiàn)不同程度的誤差現(xiàn)象，而設(shè)計不合理的問題會導致在橋式起重機中，這種誤差現(xiàn)象會被呈現(xiàn)放大姿態(tài)，從而導致腹板結(jié)構(gòu)發(fā)生較為明顯的變形情況。在這一過程中，起重機設(shè)備的鋼板會受到不同方向應(yīng)力的作用，本身缺乏足夠強度的它會因為無法承受應(yīng)力的轉(zhuǎn)換，從而導致受力區(qū)域發(fā)生變化，進而導致主梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較為明顯的變形與塌陷[3]。

（二）內(nèi)應(yīng)力

由于相關(guān)人員在進行施工作業(yè)中，并沒有嚴格遵守相關(guān)標準，導致主梁被迫開展了強制組裝工作，應(yīng)力之間的平衡系數(shù)發(fā)生改變，主梁結(jié)構(gòu)也就會因此發(fā)生變形現(xiàn)象，在這一工程中，主梁內(nèi)部便會受到內(nèi)應(yīng)力的影響。此外，當相關(guān)人員在焊接工作的過程中，并沒有進行相應(yīng)的加熱工作，以至于整個設(shè)備的區(qū)域性應(yīng)力出現(xiàn)不同程度的變化，同一方向的應(yīng)力總量會實現(xiàn)疊加，當這些應(yīng)力數(shù)值高于金屬本身所能夠承擔的極限數(shù)值后，主梁便會產(chǎn)生較為明顯的變形現(xiàn)象。

（三）高溫環(huán)境影響

對于起重機來講，當其長期處于高溫環(huán)境時，也會產(chǎn)生主梁變形的情況。在物理學中有一種現(xiàn)象叫做熱脹冷縮，在高溫狀態(tài)下，物質(zhì)會出現(xiàn)膨脹，由金屬材料構(gòu)成的起重機自然也會由此受到影響。在高溫狀態(tài)下，橋式起重機的整體結(jié)構(gòu)在強度層面上會出現(xiàn)一定程度的下降，溫度越高，強度越低，二者呈現(xiàn)反比的關(guān)系[4]。當施工單位在進行建筑工程施工時，如果沒有對起重機進行降溫處理，或者是適當?shù)匦菹?，就會導致起重機長期處于高溫環(huán)境之中，缺乏隔熱板以及防護措施的存在，主梁會直接成為高溫所帶來的輻射效應(yīng)，強度下降的同時最大承受能力也會隨之出現(xiàn)變化，進而導致變形情況的出現(xiàn)。正因如此，施工單位在進行施工前，需要對整個環(huán)境溫度進行檢測，當處于高溫狀態(tài)時，則要對整個起重機進行降溫設(shè)備的安裝與調(diào)整，合理分配工作時間，以此來確保起重機的運行質(zhì)量能夠因此得到有效保障。

（四）設(shè)備使用不科學

由于工程施工所涉及的施工范圍較大，施工周期較長，因而所選用的橋式起重機具有相對較大的體積，這種體積所帶來的影響就是零件巨大化，因而人們經(jīng)常會看到橋式起重機的主梁結(jié)構(gòu)一般都是以長、大為特點而組成的。對于大型零件而言，由于其本身的特性影響，導致在剛度數(shù)值方面比較小，對于應(yīng)力的抗拒能力相對較差，很容易出現(xiàn)變形情況。對于橋式起重機而言，巨大的體積決定了它必須承受外界因素的影響，一旦受到不利影響，很有可能會造成起重機的應(yīng)力變化，從而導致后續(xù)工作無法得到順利開展。

（五）維修不規(guī)范

即便是起重機這種大型設(shè)備也需要定期進行維修工作，倘若相關(guān)人員缺乏對設(shè)備維護的重視程度，從而忽視了對這方面的重視程度，也會產(chǎn)生主梁變形情況。而在進行維修與養(yǎng)護的過程中，自然需要具有專業(yè)性的工作人員，不但需要掌握專業(yè)知識，同時還要具備應(yīng)對問題故障的實踐經(jīng)驗。舉個例子，如果檢測人員連最基本的加熱變形原理以及主梁變形規(guī)律都不知道，在進行操作過程中也就不會對其進行相應(yīng)的防范措施，主梁變形問題仍然會發(fā)生，工程施工也會因此受到不利影響[5]。

二、橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)變形的處理措施

（一）預應(yīng)力法

這種方法主要是對已經(jīng)發(fā)生變形問題的起重機進行校正工作，因而不能夠被使用在橋式起重機主梁變形預防方面。預應(yīng)力法所使用的鋼筋本身具有一定強度，在進行操作時，能夠?qū)⒅楹煹南律w部分進行固定化處理，在這一過程中，主梁本身的彈性力也會因此得到提升，即便是在力的作用下出現(xiàn)了彎曲的現(xiàn)象，也能夠在短時間內(nèi)恢復到正常水平，進而來避免變形情況的發(fā)生。而當主梁結(jié)構(gòu)本身處于荷載狀態(tài)時，鋼筋預應(yīng)力的方向會和外界應(yīng)力的方向呈現(xiàn)相反的態(tài)勢，力的相互作用會使得二者在數(shù)值層面進行抵消，間接降低了主梁所承擔的應(yīng)力壓力，從而來確保整個主梁的綜合質(zhì)量能夠因此得到有效保障。

從使用方式來看，預應(yīng)力法的操作難度更低，能夠進行相應(yīng)的主梁矯正工作，在完成相關(guān)操作后，能夠?qū)ι瞎爸灯鸬接行У拇龠M作用，并在一定程度上提高起重機主梁結(jié)構(gòu)的實際強度與剛度，通過開展下?lián)闲迯凸ぷ?，能夠避免起重機再次出現(xiàn)二次變形的情況。隨著我國社會的不斷發(fā)展，這種方法也逐漸被大眾所接受，與其他方法相比，這種方法的操作更為簡單、所要支出的成本也不算高，很容易進行操作，既能夠有效提高工程施工方法的可靠性，同時還能夠縮短施工周期，確保施工單位的經(jīng)濟效益能夠得到有效保障。

（二）重復施焊法

顧名思義，這種方法的本質(zhì)就是通過焊接設(shè)備來對主梁的缺口部分進行二次焊接工作，通過焊接的方式來完成變形修正工作。倘若施工單位對于整個橋式起重機主梁結(jié)構(gòu)的彎曲程度要求較高，便可以采用這種施工方法，將焊接設(shè)備放置在主梁的下板區(qū)域以及內(nèi)部區(qū)域，通過不斷地施焊來提高主梁的拱度情況，進而來確保自身的應(yīng)力水平能夠處于正常狀態(tài)。倘若施工單位想要對主梁的兩側(cè)進行彎曲化處理，那么則需要進行位置上的更換，主要是對面板與蓋板這兩部分所產(chǎn)生的縫隙情況進行施焊處理，從而來確保后續(xù)工作能夠順利開展。

（三）火焰矯正法

對于金屬而言，很容易會因為受熱發(fā)生變形，古代的鐵匠鋪便是由此而進行各種工具的打造。由于橋式起重機本身的主要結(jié)構(gòu)屬于金屬，當其處于高溫狀態(tài)下，金屬便會發(fā)生變形現(xiàn)象，在這一過程中，相關(guān)人員需要對其進行放置處理，讓其維持在正常狀態(tài)，等到表面問題達到標準后再開展相應(yīng)的矯正工作。整個過程不算太難，但是需要施工單位注意以下幾點內(nèi)容：

（1）當主梁中的鋼板結(jié)構(gòu)處在桃紅色狀態(tài)時，則意味著此時溫度已經(jīng)達到了750度，需要將溫度進行控制，不能夠進行加熱或者冷卻，因為這時的金屬本身已經(jīng)處于極限狀態(tài)，是最佳的修正問題，過高過低都會對后續(xù)的工作產(chǎn)生較為不利的影響。

（2）施工人員不能夠?qū)ν粎^(qū)域進行加熱，需要適當進行位置上的轉(zhuǎn)換。正是由于，倘若長時間處于加熱狀態(tài)，該區(qū)域的金屬組織便會因此受到不利影響，從而導致后續(xù)工作無法順利開展。

結(jié)論

綜上所述，對于工程建筑施工而言，橋式起重機有著極為重要的作用，但是由于受到各種因素的影響，導致在進行運行時起重機的金屬主梁會出現(xiàn)變形現(xiàn)象，不但會導致后續(xù)工作無法順利開展，還會對整個施工質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響。正因如此，為了確保整個工程能夠順利開展下去，相關(guān)人員需要結(jié)合實際情況選擇相應(yīng)的糾正方法，加強對設(shè)備管理的重視程度，嚴格遵守相關(guān)規(guī)定，從而確保施工單位自身的經(jīng)濟效益能夠得到有效提升。

參考文獻

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[3]任重，辛運勝.基于層次分析的通用橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)安全評價[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2019，No.301（02）：48-50.

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[5]庚柏濤.金屬結(jié)構(gòu)焊接變形控制與矯正途徑探討[J].中國設(shè)備工程，2019，No.428（16）：118-119.

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