橋式起重機在長期使用過程中，由于制造、使用和日常維修方法等多種因素的影響，會導致主梁下撓。主梁發生永久變形時，橋式起重機小車行走運行阻力增加，并且造成主梁下蓋板及附近的腹板上出現裂紋、脫焊等現象，不能正常使用，最終導致報廢。通過對產生主梁下撓的原因進行分析，制定一些規避措施，確保起重機正常使用。在主梁下撓劣化的情況下，積極采取預應力矯正的方法對主梁進行處理，可以起到延長橋式起重機壽命的作用，降低運行成本。

一、發生主梁下撓的原因分析

造成箱形主梁下撓的原因是多方面的，有制造、使用的原因，也有運輸、安裝的原因，可歸納為以下幾方面。

1、主梁結構產生內應力的原因

箱形結構是一種焊接結構，由于焊接過程中局部加熱造成焊縫及附近加熱區金屬的收縮，產生了殘余應力。箱形主梁四條角焊縫引起的焊接內應力如圖1所示，即上下蓋板焊縫附近為拉應力，中間為壓應力；腹板焊縫附近為拉應力，中間為壓應力；又由于主梁內部筋板焊縫的應力疊加，腹板壓應力區域中心下移。由于焊接產生的殘余應力和工作應力疊加，結構的局部應力可能超過屈服極限而導致局部的塑性變形，從而使整個主梁產生永久變形。另一方面，由于自然時效使梁結構中的殘余應力在使用過程中逐漸消失，主梁會出現永久變形，這些永久變形就是造成主梁上拱減小或下撓變形的主要原因。

2、產生腹板波浪的原因

箱形主梁腹板波浪較大時，主梁下撓變形以后，腹板波浪由受拉區向受壓區集中，也就是靠近下蓋板的腹板波浪展平而靠近上蓋板的腹板波浪的波峰增大。腹板波浪變遷的過程也就是主梁下撓變形的過程。

3、超負荷和不合理使用

橋式起重機經常超載或不合理使用，是主梁產生下撓的主要原因之一。實踐證明，當部分吊物的單件重量超過了起重機的額定載荷，致使起重機長期處于超負荷狀態；有時為趕工期、搶時間，采取”歇人不歇機”的方法，超工作級別使用起重機，使起重機長期處于疲勞狀態。以上兩種不科學的使用方法都會使主梁局部應力處于甚至超過屈服極限，從而導致主梁變形下撓。更有甚者，個別作業人員使用起重機拖拉重物，這是造成主梁下撓的重要原因。

4、走臺上蓋板氣割、焊接

在主梁蓋板上的加熱(氣割、焊接)會使主梁下撓，在走臺上加熱，會使主梁向內旁彎，所以要盡量避免在主梁金屬結構上氣割和焊接。如修理小車軌道時，因鏟下壓板，不應用氣割，必須進行焊接時要采取防止主梁變形的措施。

5、高溫工作環境

在環境溫度較高場所使用的橋式起重機，其主梁長期處于高溫烘烤狀態，從而降低了金屬材料的屈服極限和產生溫度應力，一方面溫度應力與其他應力疊加后可能超過材料的屈服極限；另一方面由于主梁上下蓋板受熱不均勻，下蓋板溫度大大高于上蓋板，下蓋板伸長較多，最后導致主梁下撓。　

6、起重機不合理存放、吊運、安裝

由于起重機橋架系長、大結構件，彈性較大，不合理的存放、吊運和安裝都會引起橋架變形。在調查中發現，有些新起重機由于種種原因未及時安裝，在安裝前被隨處安放，沒有采取防止橋架變形的措施；有些新起重機在吊運、安裝過程中，沒有根據橋架重心和受力情況設計吊裝方案，采取野蠻吊裝而致使橋架變形等等，這些都是易引起起重機主梁下撓的原因 。

二、箱形主梁下撓修復方法的選擇

箱形主梁下撓的修復，目前常采用兩種方法，即火焰矯正法和預應力矯正法。

火焰矯正法原理：利用金屬熱塑性原理在主梁下蓋板和腹板局部區域用火焰加熱，冷卻收縮時產生向上拱起的永久變形，達到矯正主梁下撓的目的。

預應力矯正法：使起重機主梁在承受載荷前，預先張拉預應力拉桿施加應力，這個應力與工作應力的方向相反，抵消部分工作應力，達到主梁向上彎曲恢復上拱的目的。

火焰矯正法操作工藝較為復雜，不易控制上拱的程度，矯正后殘余應力避較大，使用性能不可靠，仍有再次下撓的可能，而預應力矯正法容易控制主梁上拱的程度，對施工人員的技術要求不太高，修理后拱度一般較為穩定，主梁的強度、剛度均得到加強，修理周期較短、效果較好。

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