摘要：针对生产车间常见的事故，提出了吊梁事故的安全问题，该文以长春一汽公司冲压 A101生产线行吊横梁为例，根据5个指标制定相应的监测方案，对现场起重机装卸的数据进行了处理和分析，得到了行吊横梁的变形情况。结果表明，行吊横梁的轨道中心线、跨距、轨顶标高和挠度均发生变化。制造商可根据变形监测结果及时采取措施处理变形体的变形。
关键词：生产车间；行吊横梁；变形监测
1数据处理理论
1.1秩亏自由网平差
经典自由网络的调整起点不同，导致不同的结果，为了解决这一问题，本文提出了一种改进的1971自由度网络调整方法：秩亏自由网平差。该方法的特点是：没有必要预先指定一个固定点，所有的网络坐标被认为是定量的。然而，由于缺乏必要的初始数据，由该方法构成的正态方程的正态方程的系数矩阵是秩亏。
2 工程案例设计
2.1左右轨顶标高检测
轨顶标高观测仪器采用天宝dinil2精密光学水准仪和精密铟钢条码水准尺。根据两等水准操作程序进行观察，观测方法与挠度观测一致，且只进行加载前的标高测量。
2.2钢梁挠度检测
挠度观测水准基点埋设在受影响的变形区以外，根据实际情况选择在车间北侧的钢结构立柱上埋设１个水准点作为本次检测的基准，并形成相互检核条件。基准点采用电锤，水平钻直径20ｍｍ孔，孔深20～25ｃｍ，植入Φ18钢筋并用建筑结构胶粘结牢固，钢筋端点焊接直径20ｍｍ镀铬圆球，球体上的最高点是水准的基点。行吊两侧行吊横梁总长度为90ｍ，柱间距为10ｍ。因行吊横梁单体长度为10ｍ，在每根梁上均匀选择4个观测点，点间距离2.5ｍ，共布置70个挠度观测点。
2.3轨道中心线检查
根据所建立的变形监测平面控制网，利用徕卡TM30测量机器人对轨面中心观测点坐标直接量测，获得相应坐标值。观测过程中，行起重机需要固定且停止电源。
2.4跨距检测
根据冲压车间吊梁的实际情况，在两侧支撑梁的４角各布设１个水平检测基准点，并确保基准点间相互通视且处于能够长期保存的稳定位置，以形成大地四边形结构。基准点采用变形监测观测墩，并设有强制对中装置，观测仪器采用徕卡TM30测量机器人按照双测站对边测量方法进行观测。
3检测数据处理
3.1两轨道中心线跨距检测
依据４个平面基准点，采用双测站对边测量的方法进行跨距观测，得到观测结果与当初设计值进行对比.
3.2轨顶标高检查
行吊横梁轨道的轨顶标高观测由固定人员在固定测站位置进行加载前后观测。同时，因左右两侧轨道自25号至35号点之间，不在行吊工作区范围之内且加载后因行吊遮挡视线，故无法进行加载后观测。
3.3行吊横梁挠度检测
挠度检测时因左右两侧梁自7至９号不在行吊工作区范围之内，故只在１号至６号行吊横梁进行加载后检测，首先计算出各观测点的实际下沉量，然后用跨中点的实际下沉量减去支座部分的下沉量，从而计算该梁在受力时所产生的挠度值。
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3.4控制网测量成果
3.4.1高程控制测量
高程控制测量的目的主要是建立行吊检测高程控制网，将水准点放在车间南侧立柱上，形成闭合水准线。观测时按照二等闭合水准测量要求进行观测。观测数据及各测站平差结果均满足规范要求。
3.4.2平面控制测量
平面控制测量的目的主要是建立行吊检测平面控制网，测量采用边角网施测方案，由于场地条件限制，平面控制网无法选择固定基准，故在平差计算时，采用秩亏自由网平差模型进行严密平差，基于Matlab软件平台编写秩亏自由网平差程序，获得各基准点平面坐标。
3.5轨道中心线检查
基于检测控制网的平差计算成果，通过在４个基准点上分别设站，对轨面中心观测点坐标直接量测，获得相应坐标值。考虑到轨道两侧端点位置位于行吊正常工作范围之外且相对稳定，故两侧端点连线且与设计轨道位置较为接近，故以此为参照计算实际轨道在水平方向的偏离情况。
4检测数据分析
4.1行吊横梁轨道中心线数据分析
现运行的两条行吊轨道水平方向均已出现Ｓ形变形，且两条轨道变形形状和规律基本相同。具体表现为：两侧１～２号梁均向东偏移，３～９号梁则向西发生偏移；最大偏移位置出现在第５号梁上，其中左梁最大偏移量为12.38mm，右梁最大偏移量10.41mm（。经实地踏勘发现，轨道中心位置偏差较大的区域，位于３～６号梁上，这一区域也正是行吊运行和加载最频繁的位置。
4.2行吊横梁轨道跨距数据分析
根据规范，两平行轨道的跨距误差应小于±５mm。根据对轨道中心布设的观测点测量结果可见，除20号点的左右轨距为５mm外，其余各观测点计算所得间距均超过技术指标要求，即跨距大于设计的28.5ｍ，最大偏差达24mm。此外，两条轨道在１～５号梁之间的中心线呈“八”形，即自北向南轨距逐渐变小，到６、7号梁则呈现不规则的变化。以上现象是否是造成行吊轮啃轨乃至脱轨的原因之一，建议在事故分析中加以重视。
4.3行吊横梁轨顶标高数据分析
按照技术要求，行吊横梁２轨道之间的高差误差应小于±３mm，根据对加载前轨面高程的测量结果分析（以左侧为例），发现１～６号梁之间的水平误差基本在设计范围内（个别点超出限差要求），但７、８号２梁之间轨面高差发生跳跃性突变。其中最大值达到23.51mm，最小值亦有9.88ｍｍ。
4.4行吊横梁挠度数据分析
根据《钢结构设计规范》GB50017—2003要求，对按轻级工作制桥式行吊容许挠度要求，行吊横梁的挠度应小于L1000ｍｍ。因行吊横梁跨度为10.000ｍ，按此要求，该钢结构行吊横梁的容许挠度值应小于10.0ｍｍ。通过加载前后实测的行吊横梁高程变化数据显示，最大值位于左侧４号梁跨中位置，实测值为9.12ｍｍ，考虑到此时梁支座的下沉量，其实际挠度小于设计值，满足要求。但从实际数据上看，两侧轨道４、５、６号梁的挠度值虽然满足要求，但仍属于合格范围内的较大值，这也是造成梁间竖向铰接螺栓发生断裂的主要原因。
结束语
随着我国经济的快速发展，工业建设步伐加快。生产车间在现代工业中占有举足轻重的地位。行吊横梁是生产排架车间的重要结构构件，直接影响整个结构的安全性和可靠性。然而长时间的加载运行让厂房支架和行吊横梁发生了变形，而制造商在生产过程中过度追求工业利益，忽略了钢梁变形对行吊运行的影响，这对生产安全构成隐患，随时威胁工人的生命财产安全。
参考文献：
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论文作者:马征
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/11
标签：横梁论文; 挠度论文; 轨道论文; 跨距论文; 测量论文; 标高论文; 基准点论文; 《基层建设》2017年第14期论文;