钢梁杆件连接的铆钉高强螺栓和焊缝的检查和更换.ppt
钢梁杆件连接的铆钉、高强螺栓和焊缝的检查和更换,主讲教师：章韵,一、铆钉的检查和更换 由于铆接施工的不良，列车长期的运行以及养护不善，均会造成铆钉松动、烂头等不良状态。钢梁铆钉松动是最常见的病害，也是铆接钢梁的主要病害之一。个别铆钉的松动，会影响其他部位的铆钉也松动。铆钉松动多了，钢梁各杆件的联结作用减弱，严重时钢梁会发生裂纹，影响行车安全。所以在铆接钢梁的养护中应空城计注意铆钉状态的检查,检查松动铆钉，应特别注意下列部位：纵梁与横梁及主梁与横梁的联结处，承受反复应力的杆件（如桁梁斜杆）节点；纵梁或上承板梁上翼缘角钢的垂直肢上；刚性较弱（长细比较大）的杆件联结处；钢梁联结系的联结铆钉；铆合过厚的地方；由于节点下垂或铆钉大量松动而修理过的处所。检查烂头铆钉应着重注意上承板梁及纵梁上盖板（包括桥枕下面）的铆钉，以及角落易积土积水部位的铆钉。,检查不良铆钉的方法一般有眼看、听音及敲摸等。眼看：铆钉头处有流锈痕迹或周围油漆有裂纹时，都是铆钉松动的现象，铆钉头与钢料不密贴、钉头飞边、缺边、裂纹、锈蚀烂头及歪斜等都可用眼看或用塞尺、钢尺及拉线检查。听音：用的检查小锤敲打钉头，如发出哑声或震动的响声时，即为铆钉松动。,敲摸：用检查小锤敲打钉头时，手指按着另一端钉头或把手指摸在铆钉头的一边，从另一侧敲打，如果感到震手或铆钉颤动时，就是铆钉松动，这是最常见的检查方法。也可使用一根圆头棒，检查铆钉松动。敲打时把圆头棒贴紧被敲打的铆钉头的一侧，如果敲打时没有跳动，说明铆钉没有松动。,在检查铆钉时，如发现铆钉有松动、钉头裂纹浮离等不良状态时，应作好标记并进行更换，主要联结处的铆钉松动必须立即更换。铆钉偏心、烂头、过小等不良状态，应根据其不良程度再确定是否更换。更换铆钉时，在联结处的铆钉少于10个时，每次拆除铆钉个数不能多于1个，在大量铆钉的联结部分，拆除铆钉也不能多于铆钉总数的10%。在拆除后立即以精制螺栓上紧，必要时可使用30%以下的冲钉，铆合要在列车间隔内进行，冲钉、螺栓应拆一个铆一个。每次更换铆钉情况（部位、数量、施工方法等）都要记入桥梁登记簿中。,更换铆钉工作可分拆除旧钉、烧钉及铆合等三个作业。拆除旧钉采用旋除、钻除、锯断等方法。旋除和钻除钉头就是将旋刀或钻头装在风钻上，用多能板钻架。固定于欲除去的铆钉头上，然后进行旋除或钻除。旋除采用三刃空心铆钉头旋刀，钻除采用直径比铆钉杆直径小2-3mm的普通钻头，钻去钉心，仅留钉头外围。锯断法用一种特制的锯弓，把钉头锯掉。不论用何种方法去除钉头，均须注意不要损伤钢板，禁止使用大锤和锛斧铲除钉头的方法。,除去钉头后，用冲子把钉杆冲出，如用冲钉冲出有困难时，也可用钻除法钻除。旧钉冲出后，应清除孔内铁碴锈等，如钉孔孔壁不平或错孔，应用风钻装上绞刀进行绞平，微小的毛刺可用冲钉冲平，如错孔过大，应更换成较大直径的铆钉。烧钉及铆合作业与铁路钢桥所述相同。在铆合困难处所，铆钉可用双帽精制螺栓代替。,二、高强度螺栓的检查和维修 铁路钢桥的连接，在工地广泛采用高强度螺栓进行。高强度螺栓连接内力靠板间摩擦力传递（即将螺栓拧紧至一定程度，使螺栓杆产生一定的预拉力，将被连接之板束压紧，凭板与板间之摩擦力使板束起到互相连接传递杆件内力），高强度螺栓连接的承载力，以板束间的抗滑强度来表示。高强度螺栓本身主要承受拉力，不考虑受剪。因此高强度螺栓的松动（即指其预拉力不足）是高强度螺栓的主要病害。其他病害有折断、锈蚀、磨损、裂纹等,高强度螺栓的检查与检查铆钉的方法相同，高强度螺栓预拉力的测定有示功扳手测定法和应变仪测定法。示功扳手测定法：先在螺杆、螺母相对位置处划一直线，用扳手将螺母松回3050，再用示功扳手将螺母拧回原位，测定扭矩值，,应变仪测定法：在可疑高强度螺栓杆端面和螺母的相对位置上划一直线，然后将其拆卸、除锈、除油后待用；在原栓孔处装上贴有电阻片的螺栓，测定所需要的初扭矩值（即螺栓预拉力N和螺母转角的变化曲线成直线变化的最低值）和所需要的终拧螺母转角范围（包括预拉力损失，预拉力的损失规定为：M22螺栓为10kN；M24螺栓为15kN）；拆卸上述贴有电阻片的螺栓；将前述待用螺栓装上，进行初拧，使其达到上述测定的初拧扭矩值；测量螺栓杆端面和螺母上原划线间的角度，并与上述测定的螺母终拧转角范围比较，即可判明该螺栓是否欠拧或超拧。,高强度螺栓的断裂、松动和严重锈蚀必须及时进行更换，拧紧和修理。高强度螺栓的更换。对于大型节点，同时更换数量不得超过该节点高强螺栓总数的10%，对于螺栓数少的节点则要逐个更换。所换的螺栓、螺母及垫圈其材质、规格、尺寸必须是同桥上使用者相同，即不将40硼钢高强度螺栓与45号钢的高强度螺栓相混使用，更应与普通螺栓、螺母及垫圈严加区别。,更换的高强度螺栓长度确定如下：对于直径为22mm的高强度螺栓，可按板束厚度加40mm计算；直径为24mm的螺栓，可按板束厚度加43mm计算。由于常用的螺栓长度以5mm为一级，如照上述方法算出的长度在两级之中，则按二舍三入或七舍八入的原则定级。,安装新螺栓前，应清理螺栓孔污物、铁锈，清除钢板表面连接处的积尘和泥污，但不得损坏表面无机富锌漆或其他涂料。安装新螺栓，螺栓头及螺母支承面下部应放一个垫圈，垫圈内径在有45斜坡的一侧是与螺栓头下的过渡圆弧相配合，不能装反。为减少拧紧螺栓时的摩擦阻力，应在螺母的螺纹和端面上涂少许黄油，但禁止用机油，以避免流入板隙，造成钢板束间摩擦系数的降低。,高强度螺栓的拧紧顺序，应以节点中刚度大的部位向不受约束的边缘进行，对大节点板，应从板的中央沿杆件向外进行。高强度螺栓的拧紧工艺分初拧和终拧。初拧时，由一人用柄长0.55m的扳手，以下压姿势拧紧至螺母不能转动为止，初拧所得拧矩一般为终拧值的40%-70%，终拧方法采用扭矩法或转角法。扭矩法：施拧时，使用电动或音响示功扳手，将螺母拧紧到规定的扭矩。扭矩值按下式计算：M=KPd,三、焊缝检查和处理 运营中的焊接板梁和栓焊梁的焊缝应加强检查，在天气特别寒冷时更应予以注意。主要检查焊缝是否有裂纹。重点检查部位：主梁与横梁、纵梁与横梁的连接处的母材及焊缝；对接焊缝；拉力及反复应力杆件上的焊缝及邻近焊缝热影响的钢材；杆件断面变化好处焊缝；联结系节点、加劲肋、横隔板及盖板处理缝。检查方法如下：,目视法 观察焊缝及邻近漆膜状态，可疑处将漆膜除净，用410倍放大镜观察。铲去表层金属法 将可疑处漆膜除净，用扁铲铲去一薄层金属裂纹处钢屑，即沿裂纹分开。但一次未发现裂纹，不得重铲。硝酸酒精浸蚀法 将可疑漆膜除净、打光、洗净、滴上浓度510%的硝酸酒精，裂纹即显示。红色渗透液探伤和吸附液显示法 将可疑处漆膜除净、打光洗净后涂红色渗透液，1015min后洗净，涂白色吸附液，裂纹即显示红色。,发现裂纹后应加强观察、分析原因、并根据裂缝位置、性质、大小、及数量采取以下措施.在裂缝的尖端钻圆孔，直径大致与钢板的厚度相等，但最大不超过32mm,裂缝的尖端必须落入孔中，以防裂缝的发展。个别裂缝可用高强度的螺栓连接拼接的方法进行加固，或更换杆件。但必须注意，在不能保证焊缝质量的情况下，桥上裂缝不得焊补。,钢梁和钢梁杆件的检查和更换,主讲教师：章韵,一、钢梁杆件的检查和维修 钢梁杆件除上述联结件（铆钉、焊缝、高强度螺栓）的病害外，还应注意杆件本身裂纹、脱层、弯曲、扭歪、缺口、孔洞等病害。（一）钢梁裂纹 钢梁裂纹的检查可以注意钢梁表面油漆的情况，凡是钢梁表面有一条凸起的红褐色铁锈、附近有流绣或油漆开裂的地方。都可能有裂纹的出现；用包有橡皮的木锤来回敲击钢梁，听敲的声响来判断，如声音不洪亮、压而不清脆，传声不均，又突然中断等情况，都表示附近有裂纹,检查；也可用油滴在钢料上，看它渗开情况，如果油滴不成圆弧形渗开，而油渗入纹内截然成直线中断时，也表示这个地方有裂纹，为进一步检查，还可在钢料表面清除旧油漆后涂上白铅油，经过列车震动后，如果有裂纹，白铅油上会有一条很规则的黑线。另外，也可用放大镜观测观测和超声波探伤等。钢梁裂纹的全面检查应该在钢梁喷砂除锈时进行。,钢梁容易发生裂纹的部位：钢料边缘、钉孔周围、铆钉松动处、杆件断面变更处、削弱处以及弯曲部分之外凸面处；纵梁与横梁、横梁与主梁联结的角钢、横梁与主梁联结的肱板（牛腿）；桥枕下盖板和翼缘角钢水平肢处；钢板梁下翼缘靠近支点处；柔性杆件及承受反复应力杆件的连接处；以及经过烘烤、锤击、整直、电气焊等法修理加固过的地方。,钢梁产生裂纹的原因，除钢料本身不良之外，主要是结构不良。此外，由于养护不周，如线路不平顺、爬行、钢轨接头部位不当或轨缝过大、线路偏心、支座不平及桥枕压杆等，都会加大列车对钢梁的局部冲击而造成钢梁裂纹或连接松动。同时，如平时检查不细致，对钢梁裂纹不能及时发现、处理，往往由于裂纹尾端尖细，局部应力集中。即使很小的力或列车震动也会使裂缝扩展病害扩大。又如对钢梁的修理工作做得不彻底，并还没有根除，整修后又会重生。,（二）杆件弯曲变形的检查和矫正 钢梁杆件发生弯曲、变形会产生附加力，受压杆件则要降低其对纵向挠曲的抵抗力。杆件是否平直，可用眼看检查，如有怀疑，再用弦线在杆件两端拉紧，量出其至杆件中线各点的距离进行检验。检查时特别注意：受压杆件上联结缀条的状态，桁梁下弦及端横梁下翼缘角钢及盖板和腹板有无局部变形，联结系和拉紧状态。矫正弯曲杆件可使用整直器或千斤顶等设备来进行。,
