大中型地磅基础故障分析

大中型地磅基础的维护是地磅维护工作中的重点和难点。介绍了大中型地磅基础的结构形式和安装要 求,重点从大中型地磅的基础结构受力及运行情况来分析地磅基础损伤的原因，并提出了修复的方法及防范措 施。通过故障的分析和经验的不断总结，强化了地磅基础的维护工作。

0.前言

地磅是利用作用于物体上的重力等各种称量 原理,确定物体的质量或作为质量函数的基础量 值、数值、参数或特性的一种计量仪器。在冶金工 业生产中，根据用途不同可分为吊秤、车辆秤（地磅,轨道衡）、皮带秤等多种类型，其中地磅、 轨道衡等大中型地磅以其载重量大、冲击力强的 特点对土建基础及机械结构有很高的要求。衡器 基础对保障地磅的正常稳定运行起着至关重要的 作用。新余钢铁有限责任公司自动化部承担着公 司13台大中型地磅（汽车衡6台，轨道衡7台）的 计量及生产运行工作，科学、合理地掌握大中型衡 器基础故障分析及维护方法，对公司的生产运行 及计量工作有着重要的意义。

1.大中型地磅基础的结构形式及要求

大中型地磅的混凝土基础除承受货车和秤台 的重量外,还要承受车辆和秤台的振动力和水平 冲击力。为了不让基础产生下沉，混凝土基础必 须具备足够的强度,按匹配筋的规定配以钢筋，在 地质疏松的地段，还应考虑打桩等措施。地基开 挖,必须控制在当地冻土线以下。

1.1大中型地磅基础的结构形式

(1)轨道衡

轨道衡的基础结构形式一般有深基坑（一般 为静态）与浅基坑（多为动态）两种。轨道衡的安 装地点应选择在具有足够长度的平直线路地段， 保证衡器两端各有30 ~50 m的直线路段，坡度不 大于2%c。在称量台面的两端，有不小于25 m的 整体道床。轨道衡基坑上下磅面传感器底座基础 及两端引轨与路轨处基础是受冲击力比较大的关 键部位。

(2)地磅

地磅基础结构形式一般有无基坑和浅基坑 两种。现在一般都采用无基坑地磅，并应有一 定长度的平直引坡，以减少汽车对秤体的冲击。 一般护坡档墙处都安装有秤体纵向限位及护坡角 钢护框,地磅上磅传感器基础及护坡挡墙是地磅基础比较关键的部位。

1.2大中型地磅的基础安装与浇灌要求

土建基础安装的好坏直接影响到衡器后续运 行的稳定性,对衡器的稳定运行起着关键作用。

（1）大中型地磅的基础安装与浇灌必须按基 础施工设计图样进行，要求基础沉泥土强度不低 于 18 MPa。

（2）传感器底板和过桥底板二次灌浆可用高 标号水泥或灌浆料，保证达到18 MPa的抗压强 度。

（3）基础预埋件水平度和标高误差必须符合 设计要求,传感器底板标高必须控制在-3 mm以 内。

（4）地磅基础在拆除胎模前，必须至少固化 24 h,—般基础养护期为28 d。

2.大中型地磅基础的受力及易损部位

大中型地磅的混凝土基础受力主要为货车和 秤台的重量及车辆和秤台的振动力和水平冲击 力。根据受力形式可归纳为垂直载荷（主载荷）和水平载荷（副载荷）。

（1）垂直载荷（主载荷）

货车和秤台的重量及车辆和秤台的冲击振动 力等垂直载荷通过传感器传递到基础上。总载荷 为

式中,P1为额定载荷;P2为允许超载;P3为冲击振

动载荷（约为P1 X (15 ~30) %) ;P4为称量台面自 重。

（2）水平载荷（副载荷）

水平载荷分为纵向和横向两种。纵向和横向 水平载荷分别由固定在基础框架上、相互对称的 限位挡板或拉杆限位器所承担。

纵向水平载荷P5为车轮刹车时轮缘与秤台 产生的摩擦力,计算为

式中，为滑动摩擦系数;P为称量台面承受的最 大垂直载荷。

横向水平载荷是由车辆的蛇行、振动及液体 的波动等产生的。根据经验一般为P1的5%。

（3）大中型地磅基础易损部位

从设计的角度上地磅基础的受力都希望尽量 均衡地传递到传感器底座基础，使地磅基础受力 均匀稳定，有利于地磅基础及传感器的保护。从 实际运行情况来看大中型地磅基础由于受秤台高 差、过轨器安装及冲击振动载荷等影响，其基础受 力易损点一般都集中在大中型衡器上下磅面的前 后两组传感器基础上。对于轨道衡而言，其引轨 与路轨联接处也是其受力易损部位。地磅则在 其纵向限位底板及护坡基础护框处也是承受比较 频繁的冲击力和易损的部位。

3.大中型地磅基础损伤特点及原因分析

3.1大中型地磅损伤的特点

（1）大中型地磅秤台传感器基础的受力主要 集中在上下磅的两组传感器基础上，其损伤的主 要形式为水泥或灌浆料剥落和底板倾斜（如渣山 地磅）、传感器底板脱壳松动（如原1#轨、2#轨 等）,时间一长造成底板下陷、螺丝松动和称量稳 定性下降。

（2)轨道衡的过渡轨与路轨联接处基础会发 生不同程度的开裂（如原2#轨及250 t动态轨）,导 致钢轨开裂,影响衡器安全运行。

(3)汽车衡存在护坡及纵向限位失效的基础损伤（如厂部汽车衡、渣山汽车衡），导致秤台晃动 大、不稳定和传感器受损提前报废。

3.2大中型地磅基础损伤原因分析

根据地磅安装运行的状态分析，其基础损伤 的原因主要有以下几个方面：

(1)地磅基础施工时质量不高，其抗压强度不 能满足设计要求；

(2)地磅基础底板或秤台安装时高度超差，造 成对基础的冲击力加大；

(3)各种车辆的超速行驶或者急刹车的冲击 震动也易导致基础损伤；

(4)为求缩短工期未达到养护要求就提前开 磅导致基础慢性损伤；

(5)轨道衡硬道床与软道床之间道夹板处在 周期性重压的交变应力作用下，造成引轨基础的 损伤和钢轨的疲劳开裂；

(6)基坑排水不畅对基础稳定也存在隐患。

4.大中型地磅基础的修护方法

地磅基础的损伤不仅对衡器的平稳运行带来 很大影响，甚至更严重的是会影响地磅的安全生 产,故应引起高度重视。

(1)应对早期的裂纹及松动不明显一般采取 保守方法，主要是加强巡检力度,对紧固件仔细检 查，防止松动。

(2)传感器底座脱壳松动下陷时,基础损伤不 很严重,及时抢修修复时间短、效果好。可采用灌 浆法,将秤台顶起,传感器底座取出清除破损的水 泥基础,将其灰尘清除干净，在传感器底板下用环 氧树脂拌沙石或采用自流式灌浆将底板找平，灌 浆经老化达到设计强度后方可给秤台加载（原1#, 2#轨都采用过环氧树脂灌浆法,效果比较好）。

(3)传感器底座基础及引轨护坡剥落、开裂。 这时基础损伤比较严重,故障处理工程量大、时间 较长。可采用风镐或大锤清除破损基础及其预埋 件,加工新的预埋件，进行制模浇灌，用高强度水 泥或灌桨料进行浇灌，加上定期的养护就可快速 解决基础破损难题（此方法在我公司渣山地磅 的维护过程中有成功的实践）。

5.大中型地磅基础损伤预防措施

大中型地磅由于承载力大，冲击力强,衡器基 础承受很大的冲击载荷。 根据地磅基础安装运行 的情况，主要有以下几个方面的预防措施。

(1)土建施工阶段首先选址必须要在平坦

及地耐力较好的地段，其次用户必须严格按基础 施工图进行施工，基础内钢筋各交叉点及地脚螺 栓必须捆扎或定位牢固。浇灌浆土施工时必须浇 制若干个试筒以测试基础的强度数据。最后，地磅基础必须保证有充分养护才能投入安装运行， 其排水设施要做好,避免基础长期浸水。

(2)安装阶段首先必须保证传感器底板的 水平高差在-3 mm以内，其传感器基础及引轨水 平度要符合设计规范。将引轨与路轨联结（道夹 板）处引入硬道床1 ~2m以内，以避免冲击交变 应力对基础的损伤。称量轨应低于两端引轨，高 差小于1mm,过轨器安装配合良好。此外,秤体所 有机械部件必须紧固牢靠，限位间隙调整适中。

(3)地磅运行阶段上磅检斤必须执行严格 的限速减速规定,非过磅检斤车辆不得上磅通过。 曰常维护时对磅面轨的高差、轨距等做及时调整;

各紧固件加油、紧固；限位装置多检查、勤调整。

6.结束语

本文对大中型地磅基础的结构形式、安装、受 力、易损部位和损伤原因做了分析，提出了基础损 伤的修护方法和预防措施。大中型地磅基础的维 护是地磅维护工作中的重点和难点，在今后的工 作中，我们将不断地总结经验,进一步提高地磅的 运行质量。