架橋機改造是一項系統(tǒng)性工程,涉及結(jié)構優(yōu)化、安全升級、功能擴展和合規(guī)性審查。為確保改造后的設備滿足施工需求并符合安全標準,需嚴格遵循以下流程和技術要點:
一、改造前評估1. 原機狀態(tài)檢測
結(jié)構檢測:
采用超聲波探傷(UT)、磁粉探傷(MT)等方法檢查主梁、支腿、液壓缸等關鍵部位的焊縫和材料疲勞情況。
測量主梁撓度(一般≤L/700,L為跨度),評估是否需加固。
機械與電氣系統(tǒng)檢查:
檢查起升機構、行走機構、液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài),評估電機、減速機、制動器的剩余壽命。
電氣系統(tǒng)是否符合最新安全標準(如GB 5226.2-2020)。
歷史使用情況分析:
統(tǒng)計設備服役年限、最大載荷記錄、維修歷史,判斷是否具備改造價值。
2. 改造需求分析
功能擴展(如增加跨度、提升起重量、適應新橋型)。
安全升級(如加裝智能監(jiān)控、防傾覆系統(tǒng))。
合規(guī)性調(diào)整(如符合最新特種設備安全規(guī)范)。
二、關鍵改造技術
1. 結(jié)構改造
(1)主梁改造
加長主梁:
采用同材質(zhì)(Q345C/Q460D)焊接或高強度螺栓拼接,并進行有限元分析(FEA)驗證受力。
增設加強筋或局部補強板,避免應力集中。
加固主梁:
碳纖維加固(CFRP)或鋼板包裹,提高抗彎能力。
增加斜拉索或桁架支撐,減少懸臂撓度。
(2)支腿與行走系統(tǒng)改造
支腿加高/加寬:
計算抗傾覆穩(wěn)定性(安全系數(shù)≥1.5),必要時增加配重或液壓調(diào)平系統(tǒng)。
行走機構調(diào)整:
輪軌式→輪胎式:需增加多軸轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng),并計算接地比壓(≤0.8MPa)。
軌道式→步履式:加裝液壓頂推裝置,適應無軌道施工。
2. 起升與吊裝系統(tǒng)升級
起升機構改造:
傳統(tǒng)卷揚機→變頻電機+行星減速機,實現(xiàn)無級調(diào)速(0.1~5m/min)。
雙吊點改單吊點需驗算主梁抗扭性能。
吊具優(yōu)化:
增加自動平衡吊具,適應曲線橋或斜交橋施工。
加裝防搖擺系統(tǒng)(電子或機械式),提高定位精度。
3. 安全系統(tǒng)升級
智能監(jiān)控系統(tǒng):
加裝 載荷限制器(超載自動停機)、傾斜傳感器(閾值±0.5°報警)。
激光防撞系統(tǒng),避免與橋墩、臨時支架干涉。
應急措施:
雙制動系統(tǒng)(液壓+機械),斷電時可手動釋放。
防風錨定裝置(風速≥15m/s自動鎖定)。
三、合規(guī)性審查與驗收
1. 法規(guī)符合性
改造方案需通過 特種設備安全技術規(guī)范(TSG Q7002-2019) 審查。
電氣系統(tǒng)需符合 GB 5226.2-2020 機械電氣安全標準。
涉及重大改造(如跨度增加>10%)需重新申請 特種設備制造許可證。
2. 測試與驗收
空載試驗:檢查各機構運行平穩(wěn)性,無異常噪音。
靜載試驗:1.25倍額定載荷懸停10分鐘,結(jié)構無永久變形。
動載試驗:1.1倍額定載荷模擬施工,驗證控制系統(tǒng)響應速度。
四、施工管理與風險控制
1. 分階段施工
地面預組裝:先在地面完成主要結(jié)構改造,再分段吊裝至橋位。
高空作業(yè)安全:采用臨時支撐架,避免懸空焊接。
2. 人員培訓
操作人員需熟悉新控制系統(tǒng)(如變頻調(diào)速、智能監(jiān)控)。
維護人員培訓重點:液壓系統(tǒng)、傳感器校準、應急操作。
3. 經(jīng)濟性與可行性評估
改造成本:若超過新機價格的60%,建議更換新設備。
剩余壽命:改造后設備壽命一般按原機剩余壽命的70%計算。