一、既有架橋機結(jié)構(gòu)檢測項目
架橋機的劃分有多種方式,為了體現(xiàn)結(jié)構(gòu)特點,在此以架橋機主要構(gòu)件的斷面形式為依據(jù),將架橋機分為箱型結(jié)構(gòu)架橋機和桁架結(jié)構(gòu)架橋機。
為了能夠真實反映架橋機的結(jié)構(gòu)狀況,對架橋機進行應(yīng)力水平、靜剛度、動剛度、銹蝕檢測測試以及金屬結(jié)構(gòu)的外觀檢查等,如表1所示。
表1 架橋機結(jié)構(gòu)安全評估測試項目
測試項目 測試部位
應(yīng)力水平 主梁跨中、懸臂端根部、主梁跨內(nèi)zui大應(yīng)力幅處,O型或Ω型支腿曲梁受力zui不利位置
靜剛度 主梁跨中和主梁懸臂端靜撓度
動剛度 主梁跨中和主梁懸臂端動態(tài)特性
表面銹蝕 全部鋼結(jié)構(gòu)(尤其注意開口箱梁斷面結(jié)構(gòu)截面內(nèi)部),檢測銹蝕面積及銹蝕深度
裂紋 結(jié)構(gòu)焊接及不同構(gòu)件接頭處板材,尤其注意栓孔消弱處斷面
結(jié)構(gòu)缺陷 (1)主梁跨中及懸臂端預拱度、主梁旁彎(箱型結(jié)構(gòu));(2)主梁腹板垂直偏斜度及局部翹曲(箱型結(jié)構(gòu));(3)桿件直線度、桿件水平板或豎板外觀(桁架結(jié)構(gòu));(4)桿件接頭拼接板與桿件貼合緊密程度(桁架結(jié)構(gòu));(5)不同截面桿件安裝位置、主梁旁彎(桁架結(jié)構(gòu));
小車軌道 (1)軌道接頭間隙、高低差及水平錯位;(2)兩側(cè)軌道軌距及軌道頂部平面度;(3)兩側(cè)軌道同一橫截面高低差;軌道側(cè)向直線度;
其中,應(yīng)力水平測試內(nèi)容應(yīng)包括結(jié)構(gòu)zui大應(yīng)力及zui大應(yīng)力幅,建議進行動態(tài)應(yīng)力測試,以便于通過應(yīng)力幅對架橋機承載能力進行評估。
二、檢驗試驗結(jié)果分析
通過對既有架橋機檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,架橋機的zui大應(yīng)力水平、靜剛度一般均符合規(guī)范要求,豎向動剛度一般也滿足規(guī)范要求,個別機型低于2Hz。存在的主要問題為:結(jié)構(gòu)表面銹蝕或構(gòu)件破損現(xiàn)象普遍,嚴重部位甚至超過國家標準;主梁的預拱度出現(xiàn)不同程度的減小。
(一)銹蝕現(xiàn)象
銹蝕現(xiàn)象多存在于箱型結(jié)構(gòu)架橋機,發(fā)生部位一般靠近架橋機尾部的1~3主梁階段范圍內(nèi),在箱型載面內(nèi)側(cè)下翼板及距離下翼板20cm高度范圍內(nèi)腹板上。其原因在于架橋機主梁尾部受力較小,考慮架橋機重量和成本因素,主梁尾部一般設(shè)計為魚腹式結(jié)構(gòu),為避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn),主梁內(nèi)部橫隔板在與下翼板和腹板相交處一般設(shè)置20mm×20mm倒角,考慮設(shè)備檢修需要,主梁尾端一般為開口結(jié)構(gòu),故容易導致雨水流入,且通過隔板處倒角流至主梁中部節(jié)段,由于橫隔板的存在,往往形成不同區(qū)段的積水,長期浸泡導致板材銹蝕的發(fā)生,嚴重處銹層整體脫落,甚至個別橫隔板邊緣因腐蝕成缺失。
(二)破損現(xiàn)象
破損現(xiàn)象一般發(fā)生與桁架結(jié)構(gòu)架橋機,發(fā)生部位多為主桁結(jié)構(gòu)上弦桿和下弦桿,也有個別豎桿和斜桿出現(xiàn)破損。此外,節(jié)點處螺栓斷裂現(xiàn)象時有發(fā)生。桿件破損的主要原因是架橋機在專場拆裝過程中,考慮運輸需要,主梁桁架需要拆解成多個節(jié)段??紤]作業(yè)快捷和作業(yè)效率,施工人員一般直接利用鋼絲繩捆綁桁架節(jié)段,桁架桿件多為H型斷面,豎板因受力過大導致桿件傷損嚴重。螺栓斷裂原因在于桁架節(jié)段重新拼接時,多層拼接板孔位不能*重合,作業(yè)過程中個別螺栓受力過大剪切破環(huán)(摩擦型高強螺栓不存在此類破壞)。
(三)主梁預拱度減小現(xiàn)象
主梁預拱度的減小在不同形式的架橋機上均有所體現(xiàn),其原因在于:相關(guān)規(guī)范對架橋機靜剛度要求較低,主梁跨中靜撓度不大于S/400即滿足要求(S為主梁支撐跨度)。此外,架橋機作業(yè)時其支反力不能影響已架箱梁的安全,架橋機在設(shè)計時追求輕量化,導致截面高度比較大,腹板較薄,主梁剛度較小從而過早出現(xiàn)下?lián)?;主梁在拆解安裝過程中,現(xiàn)場施工人員為了作業(yè)方便,有時對螺栓孔徑進行了現(xiàn)場處理,也會導致主梁拱度的改變。