Главная → Статьи

Ремонт стальных элементов и выправление положения опорных частей

Элементы стальных конструкций с трещинами, погнутостями, вмятинами, пробоинами и другими дефектами, существенно влияющими на прочность и устойчивость конструкции, ремонтируют (усиляют) в короткие сроки. До выполнения этих работ принимают срочные меры по временному усилению их тяжами, шпренгелями, распорками, подведением дополнительных опор и т. п.

Рис. 88. Вертикальная стенка, отремонтированная вставкой:
1 — болты; 2 — лист-вставка (заштрихована) взамен поврежденного участка; 3 — уголковая накладка; 4 — лист-накладка; 5 — вставка на болтах; 6 — вставка на сварке; 7 — сварной шов

Рис. 89. Расположение трещины в монтажном стыке и деталь ее заварки: 1 — трещина; 2 — накладка; 3 — горизонтальное ребро жесткости; 4 — шов; 5 — вертикальная вставка стыка; 6 — отверстие на конце трещины; 7 — шов заварки трещины

Перед разметкой поверхность накладок очищают и красят раствором порошка мела с водой и небольшим количеством льняного масла. После резки автогеном кромки материала нужно зачистить на глубину 1—2 мм, а во избежание увлажнения щели в местах прилегания накладки зашпаклевать.’ При ремонте элементов пролетного строения с применением сварки на место удаленного поврежденного участка помещают вставку (рис. 88,6), закрепляя ее сначала прихватками (короткими швами), а затем сварным швом с подваркой корня.

В металле, допускающем сварку, трещины, расположенные в неответственных или малонапряженных участках элементов, можно заваривать. Например (рис. 89), можно заварить небольшую трещину, образовавшуюся в вертикальной вставке монтажного стыка в сплошной балке, около состыкованных внахлестку горизонтальных ребер жесткости. Напряжения от изгиба в этом месте стыка значительно меньше допускаемых. Здесь для лучшего провара края трещины разделывают под углом около 60° пневматическим зубилом или наждачным кругом. По концам трещины просверливают отверстия диаметром 6—8 мм для предупреждения развития трещины. В нужных случаях степень ослабления сечения этими отверстиями проверяют.

Заварку производят толстообмазанными электродами с подваркой на противоположной стороне. Небольшие трещины (до 10 мм) на кромках элементов и на концах сварных швов можно устранять, вырезая поврежденный металл наждачным кругом с зачисткой этих мест и приданием им плавного очертания.

Металл для ремонта режут автогеном, используя пламя ацетилена или бензина, сгорающих в атмосфере кислорода. Ацетилен получают из карбида кальция в генераторе или доставляют в готовом виде в баллонах. Кислород поставляют под давлением 150 кгс/см2 в стальных синих баллонах емкостью до 50 л. При автогенной резке необходимы также газопроводы с автоматическим и предохранительным приспособлениями и горелки-резаки. При автогенной резке под водой применяют горелку-резак, в которой пламя окружено воздухом, вдуваемым под большим давлением. Воздух оттесняет воду и создает полость, в которой образуется пламя резака, зажигаемое электрической искрой, а резку выполняют водолазы-резчики.

Для резки металлических элементов толщиной до 10 мм необходимо давление кислорода в 2 кгс/см2, а толщиной от 40 до 80 мм — в 4,5—6,5 кгс/см2. В случае подводной резки давление газа с увеличением глубины воды повышают.

При автогенной резке надо строго соблюдать технику безопасности. Баллоны с кислородом предохранять от толчков, нагревания (лучами солнца и т. д.) и огня. Во избежание взрыва редукционный клапан, вентили и другие части, соприкасающиеся со сжатым кислородом, нельзя смазывать маслом, а горелку доводить до накаливания. Горелку охлаждают, погружая в воду при закрытом газе. Рабочие места газорезчиков располагают на расстоянии не менее 10 м от газогенераторов, кислородных и ацетиленовых баллонов. В случае возгорания карбида кальция тушить огонь надо песком или пенным огнетушителем, но не водой. Рабочие, занятые дроблением карбида кальция, должны работать в респираторах и защитных очках.

Мелкие погнутости элементов конструкций выправляют струбцинами, лапой (рис. 90, а) и лишь в отдельных случаях кувалдой при мелких деталях. Для выправления общих или значительных местных погнутостей элементов вертикальных (рис. 90, б) или наклонных (рис. 90, в) применяют домкраты с упорными балками.

Погнутые элементы связей составных стержней можно для выправления снимать поочередно, заменяя их временными связями, закрепленными на болтах или стальных пробках. Незначительно погнутые части можно выправлять в холодном состоянии. Сильно погнутые части клепаных элементов надо выправлять, подогревая поврежденную зону. Минимальная температура подогрева, при которой разрешается правка, должна быть не менее 750° С, что соответствует вишнево-красному цвету. Во избежание перегрева, вызывающего изменение структуры и снижение прочности, металл подогревают до температуры не выше 850 °С (красный цвет).

Рис. 90. Схемы выправления погнутостей:
1 — лапа; 2 — контрбалка; 3 — стальная балка; 4 — домкрат; 5 — опора под домкрат; 6 — тяж; 7 — опора под стальную балку

Рис. 91. Разгружаемые элементы конструкции:
1 — планка и ребра для поддержания столика; 2 — столик; 3 — домкрат; 4 — страховочные кольца; 5 — брус; в — поврежденное место; 7 — шпренгель; 8 — траверса; 9 — уголок усиления столика; 10 — тяги из полосовой стали; 11 — лист и уголки для закрепления тяги

Металл после правки охлаждают на воздухе при температуре не ниже 0°. Элементы после правки, в зоне правки и около нее тщательно осматривают для проверки состояния металла.

Клепаные и сварные ответственные элементы с сильными погнутостями или трещинами разрешается исправлять только по указаниям специального проекта. Иногда вместо ремонта более целесообразной оказывается замена поврежденного элемента новым или усиление его. Разгружают поврежденные элементы конструкции различными способами. Сжатые элементы можно разгрузить домкратами в сочетании с распорками (рис. 91,а), растянутые — тяжами, изгибаемые элементы — шпренгелями (рис. 91,6) и т. д. Многие элементы можно выключить из работы, подводя временные опоры и поддомкрачивая. Мощные растянутые элементы разгружают специальными приспособлениями. Например, для разгрузки растянутого элемента можно применить (рис. 91, в) установленный на столике домкрат, передающий усилия обратного знака через траверсу и тягу.

Рис. 92. Конструкции деформационных швов

Деформационные швы ремонтируют при расстройстве соединений или искривлении, заклинивании, значительном “давлении и сломе листов. Для ремонта или замены шва конструкцию проезжей части на прилегающих участках вскрывают.

При горизонтальных перемещениях сопрягаемых стальных пролетных строений до 30 мм применяют конструкции деформированных швов те же, что и для железобетонных. Хорошо работают новые конструкции — швы, уплотненные резиновыми элементами различной формы. При перемещениях от 30 до 100 мм можно использовать резинометаллические конструкции швов, состоящие из трубчатых резиновых компенсаторов и стальных листов (рис. 92,а), которые принимают на себя давление от колес автомобилей. Так как каждый вертикальный ряд трубчатых компенсаторов способен компенсировать деформации порядка 2 см, то с учетом величины перемещений шов обычно имеет два и больше рядов трубчатых компенсаторов. Резиновые вставки закладывают в сжатом состоянии так, чтобы при перемещении металлических плит на 2 см резина оставалась бы сжатой. Для лучшей герметизации резиновые вставки приклеивают к металлическим листам синтетическими клеями — герметиком, лейконатом и др.

Кроме резиновых компенсаторов, для перемещений до 50 мм рекомендуются деформационные швы со скользящими стальными листами, прижимаемыми подвешенными тяжелыми лотками (рис. 92,6). Лотки располагают “в местах, удобных для очистки. Эта конструкция имеет простое закрепление скользящего элемента и обеспечивает нормальное восприятие швом вертикальных смещений. Для перемещений 50—75 мм за рубежом применяют оригинальную конструкцию деформационного шва (рис. 92,в), в котором для закрепления скользящего листа использован изолированный в коробке болт (шуруп) с потайной головкой и пружиной, обеспечивающей возможность восприятия швом вертикальных перемещений. Прижать скользящий лист и обеспечить возможность воспринятия вертикальных смещений можно с помощью подвешенных тяжелых лотков (рис. 92, г).

При выборе конструкции деформационного шва необходимо знать полное перемещение между сопрягаемыми пролетными строениями, а также зазор, между скользящим и встречными листами деформационного шва на момент их установки, для того чтобы обеспечить свободное перемещение сопрягаемых концов пролетного строения при максимальной и минимальной температурах воздуха.

В период ремонта стальных мостов возникает необходимость выправления положения катков или балансиров опорных частей, для чего соответствующие концы пролетных строений приходится приподнимать на высоту, достаточную для передвижки балансира или катков при их угоне или перекосе. Подъем выполняют обычно гидравлическими домкратами (табл. 27), мощность которых должна быть больше примерно на 50% давления поднимаемого конца пролетного строения. В ба-лочно-неразрезных мостах возможность подъема опорного узла на высоту больше 2—3 см надо определять расчетом. При подъеме конца пролетного строения домкраты устанавливают под опорной поперечной балкой в месте расположения ребра жесткости или под поясами ферм (рис. 94). Расчетом проверяют прочность элементов, воспринимающих давление от домкрата, ц в случае необходимости усиливают их. Для опирания домкратов на нужном уровне и равномерного распределения давления по подферменной площадке под ними выкладывают деревянные клетки, а непосредственно под домкрат укладывают упругую дубовую прокладку, чтобы предохранить от повреждения и предупредить соскальзывание. Рядом располагают страховочные клетки с клиньями, подбиваемыми по мере подъема пролетных строений.

Рис. 93. Плиты деформационного шва:
1 — скользящая; 2 — закрепленная

Рис. 94. Расположение клеток для подъема пролетного строения над опорной частью:
1 — дубовая прокладка; 2 — гидравлический домкрат на стальной пластинке; 3 — опорная клетка из брусьев; 4 — клинья; 5 — страховочная клетка из брусьев

Пролетное строение поднимают постепенно, укладывая между корпусом домкрата и головкой поршня разъемные страховочные кольца вокруг поршня на случай понижения давления в домкрате. После подъема концы пролетных строений опирают на клинья страховочных клеток и исправляют положение балансира и катков, выравнивают опорную плиту в горизонтальной плоскости цементным раствором, наращивают при необходимости -подферменник и устраняют другие дефекты. Гидравлические домкраты снабжают манометрами.

Гидравлические домкраты периодически испытывают в специальных рамах или иным способом (в течение 10 мин) статической нагрузкой, превышающей предельную паспортную грузоподъемность на 10%, а после капитального ремонта — на 25%. При износе нарезки более 20% винтовые домкраты не применяют. Перегрузка домкратов при работе не допускается. При работе с домкратами необходимо выполнять правила техники безопасности. Винтовые и реечные домкраты должны иметь стопорные приспособления. Во время работы домкрата нельзя проходить людям перед его предохранительной пробкой.

В отдельных случаях можно выправлять катки без подъема конца продольного строения. Для чего специальную серьгу (рис. 95) одним концом прикрепляют к соединительной планке катков. В проушины второго конца серьги вставляют стержень, закрепленный вверху винтом, а внизу вкладышем. Стержень закрепляют винтом и подклинивают вкладышем, когда под действием подвижной временной нагрузки катки откатываются в направлении передней стенки устоя. После схода нагрузки с моста катки задерживают серьгой и частично выправляют. Так повторяют несколько раз до полного выправления положения катков. Пролетные строения под действием эксплуатационной нагрузки перемещаются незначительно, поэтому для выправления катков целесообразнее использовать перемещения конца пролетного строения под влиянием перепада температур.

Рис. 95. Приспособление для выправления катков:
1 — деревянный вкладыш; 2 — серьга; 3 — стержень; 4 — винт

Для уменьшения трения катки и поверхность верхнего балансира перед выправлением тщательно очищают и смазывают или натирают графитом. Вкладыш рекомендуется делать упругим, например из различных сортов древесины, для того, чтобы давление на опорную плиту передавалось постепенно, а не рывком при появлении и быстром сходе тяжелой временной нагрузки.

Положение пролетных строений в плане исправляют продольной или поперечной надвижкой по накаточным путям, уложенным на клетках из брусьев. Небольшую подвижку пролетного строения в поперечном направлении можно выполнить наклонно установленными домкратами (уклон не круче 5:1) с обязательной постановкой страховочных клеток и колец на поршни домкратов. Подвинуть пролетное строение в продольном направлении можно за счет удлинения или укорочения при изменении температуры в дневное и ночное время. В этом случае поставленное на катки пролетное строение 2 раза в день закрепляют то с одного то с другого конца, оставляя его свободным с противоположного.

Ваш отзыв