Осмотр сварных соединений. Выявление и ограничение развития трещин

В сварных соединениях распространены и опасны трещины в швах и в основном металле у швов. Трещины в начальный период могут быть незаметными. Поэтому швы надо осматривать с помощью лупы. В особых случаях применяют ультразвуковые дефектоскопы и гаммаграфирование. Трещины иногда обнаруживаются по потекам ржавчины. Для уточнения подозреваемую трещину по-лезно расчищать от краски до блеска металла или выявлять, срубая зубилом тонкую стружку. Раздвоение стружки подтверждает наличие трещины.

Чтобы ограничить развитие трещины в любых конструкциях (сварных, клепаных и т. д.), нужно засверлить металл по концам ее, сделав в листе сквозные отверстия диаметром по 14—18 мм. Положительное влияние такого засверления в том, что оно заменяет острый надрез металла в конце трещины плавным очертанием отверстия. При плавном изменении сечения элемента напряжения в нем распределяются равномернее по сечению, без высоких местных напряжений, неизбежных в местах резких надрывов элемента. Засверливание, однако, не всегда эффективно.

При опасных трещинах необходим ремонт: перекрытие их накладками или смена поврежденной детали или даже всего элемента. Трещины появляются не только в сварных, но и в клепаных конструкциях преимущественно старых мостов. Примеры повреждения элементов трещинами приведены в п. 6. Чаще всего трещинами повреждаются верхние поясные уголки продольных балок. Нередки трещины и в уголках прикрепления продольных балок к поперечным. Это объясняется тем, что те и другие уголки испытывают многократно повторяющееся воздействие проходящих поездов, сгибающее и разгибающее уголки. Тем же объясняются трещины в местах этажного опирания продольных балок на поперечные и поперечных балок на фермы (см. рис. 79, в и 80, а). Снижение здесь расстройств достигают в частности: постановкой центрирующих прокладок для передачи давления в основном на обушки уголков; заменой жесткого закрепления сопрягаемых балок на подвижное с листовым шарниром. Трещины появляются и в стенках продольных балок у прикрепления их к поперечным, что обычно наблюдается при расстройстве здесь заклепок.

В фермах страных мостов грузонапряженных линий подобные усталостные трещины возникают в первую очередь, в прикреплениях раскосов, работающих на знакопеременные усилия. Появление таких трещин обусловлено неблагоприятным характером работы этих элементов (стр. 25), когда метал разрушается при напряжениях ниже предела прочности. Величина таких напряжений, характеризующих предел выносливости элемента, определяется отношением крайних значений наибольших и наименьших напряжений, многократно повторяющихся в элементе при проходе поездов, а также зависит от конструкции элемента и его прикрепления. По-

явление усталостных трещин обычно предотвращают своевременным усилением таких элементов. Эффективна в этом случае замена заклепок высокопрочными болтами.

Наряду с трещинами, возникающими в наиболее напряженных и слабых деталях, появляются трещины из-за дефектов самого металла. В сварочном железе происходит расслоение металла вдоль его проката. Для предупреждения дальнейшего расслоения такие листы, особенно сжатых элементов, стягивают заклепками.

Механические повреждения. Малая жесткость элементов и пролетного строения

В металлических пролетных строениях не исключены механические повреждения —вмятины, погнутости, разрывы — в результате ударов при разгрузке, монтаже и в эксплуатации, в частности, при повреждении негабаритными грузами. Степень опасности и необходимость исправления поврежденных элементов устанавливают в каждом случае индивидуально.

Погнутости наиболее опасны для сжатых элементов, поскольку резко снижают устойчивость при продольном изгибе.

Для сжатых элементов опасно также повреждение соединительной решетки между ветвями элемента. Обрыв прикрепления или самих диагоналей решетки угрожает продольным изгибом элемента и обрушением 'пролетного строения. Поэтому такие повреждения требуют немедленного исправления.

При невозможности выполнить капитальный ремонт в короткий срок необходимо временное укрепление и другие меры предосторожности для пропуска поездов на период до капитального ремонта. Слишком гибкие элементы ферм, в частности, плоские раскосы старых ферм, а также гибкие связи дрожат под проходящими поездами, что расстраивает заклепки в прикреплениях. Такие элементы, хотя и обладают пониженной жесткостью, но обычно не представляют явной опасности. Поэтому их усиливают лишь попутно с ремонтом и усилением пролетного строения. Но расстраивающиеся заклепки здесь, как и в других местах конструкции, следует заменять, не ожидая общего усиления, выполняемого в случае недостаточной грузоподъемности пролетного строения. Способы увеличения жесткости и прочности элементов и их прикреплений, а также другие приемы повышения грузоподъемности мостов изложены в гл. XII.

Для нормальной эксплуатации имеет значение не только прямолинейность и достаточная жесткость и прочность отдельных элементов. Не менее важно, чтобы все пролетное строение в целом обеспечивало беспрепятственное следование поездов без ограничения скорости. Для этого, наряду с прочностью, оно должно обладать необходимой вертикальной и боковой жесткостью, а также иметь достаточный строительный подъем.

Меньшую вертикальную       жесткость и,    следовательно, больший прогиб под нагрузкой имеют фермы пониженной высоты. Аналогично этому слишком узкие пролетные строения с гибкими связями отличаются пониженной боковой жесткостью. Под проходящими поездами они раскачиваются в стороны. Величину прогибов и боковые колебания пролетных строений мостоиспытательные станции        измеряют   прогибомерами, вибрографами и другими приборами. По результатам измерений выносят заключение о необходимых мероприятиях.

С прогибом пролетного строения изменяется профиль пути. При нормальном строительном подъеме путь имеет наиболее удачный для движения поездов профиль (см. рис. 107). Из-за неточностей монтажа продольный профиль поясов не всегда плавен, отдельные узлы ферм несколько подняты или опущены относительно плавной кривой строительного подъема. Эти стабильные неровности обычно устраняют, применяя мостовые брусья различной высоты и разную глубину врубок. В противоположность этому нарастающее в эксплуатации провисание ферм может указывать на сдвиг в заклепочных соединениях и требует детального освидетельствования пролетного строения мостоиспытательной станцией.

Выправка опорных частей

Нормальная работа пролетных строений, в частности, свободное удлинение растянутых поясов ферм под поездами, изменение длины ферм при изменениях температуры зависит от состояния опорных частей. Опорные части, несмотря на защиту их футлярами, требуют регулярной очистки от засорения, а также своевременной выправки катков в случаях недопустимого их смещения. В подвижных опорных частях при неудачной конструкции не исключены перекосы в плане, угон и завалы катков (рис. 120).

Распространены случаи срезывания болтов в соединении планок с катками, в том числе, срезными (см.

рис. 103, в). Даже ничтожная неточность в расположении болтов (т. е. неодинаковое удаление каждого болта от центра катка) не обеспечивает совместной работы катков, вызывая срез болтов.

Избежать этого можно заменой общих планок раздельными, т. е. для каждого катка. Для выправки катков подвижный конец пролетного строения обычно поднимают домкратами, упирая их в опорные поперечные балки в месте расположения домкратных ребер жесткости.