大跨度空間建筑鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制措施探討

摘? ? 要：隨著建筑四新技術(shù)的推廣應(yīng)用，大跨度空間建筑鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目數(shù)量增多，如何提高工程質(zhì)量，成為施工企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。本文以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)為核心，首先指出大跨度空間建筑鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征，然后闡述了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的質(zhì)量控制措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：大跨度空間;鋼結(jié)構(gòu);技術(shù)特征;無(wú)損檢測(cè);質(zhì)量控制

1? 前言

依據(jù)現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，大跨度建筑鋼結(jié)構(gòu)指的是跨度在60m以上的鋼結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)如體育館、影劇院、航空港等公共建筑。在結(jié)構(gòu)形式上，主要分為網(wǎng)架式、懸索式、桁架式、薄殼式等。考慮到鋼結(jié)構(gòu)施工工序復(fù)雜，會(huì)受到諸多因素的影響，采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，能保證工程質(zhì)量。以下結(jié)合實(shí)踐，探討了無(wú)損檢測(cè)工作的質(zhì)量控制措施。

2? 大跨度空間建筑鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征

2.1? 鋼材等級(jí)高

建筑工程快速發(fā)展，對(duì)施工技術(shù)的要求不斷提高，目前跨度超過(guò)100m的鋼結(jié)構(gòu)在工程中普遍應(yīng)用。國(guó)家超限審查委員會(huì)，針對(duì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)的超限審查編制了明確規(guī)定，要求施工期間必須使用高強(qiáng)級(jí)別的鋼材，例如Q390C、Q420C、Q460E等，以保證鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)。

2.2? 結(jié)構(gòu)形式多樣

大跨度鋼結(jié)構(gòu)的形式多樣，且向著組合趨勢(shì)發(fā)展，舉例來(lái)看：北京奧運(yùn)會(huì)中的鳥(niǎo)巢采用空間桁架結(jié)構(gòu)，水立方采用多面體鋼架結(jié)構(gòu)，羽毛球館采用弦支穹頂鋼結(jié)構(gòu);廣州國(guó)際會(huì)展中心，采用張弦桁架結(jié)構(gòu)。此外，仿生理念的應(yīng)用，促使鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式更加多樣，例如球絞節(jié)點(diǎn)、鍛鋼節(jié)點(diǎn)、鑄鋼節(jié)點(diǎn)等。

2.3? 施工難度大

鋼構(gòu)件的截面類型不一，數(shù)量眾多，一項(xiàng)大型工程中，包含數(shù)萬(wàn)個(gè)到數(shù)十萬(wàn)個(gè)鋼構(gòu)件，而且每個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度、尺寸均不同，其中彎扭構(gòu)件必須進(jìn)行試驗(yàn)研究。如此一來(lái)，施工期間的難度加大，會(huì)形成較多質(zhì)量隱患。

3? 超聲檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)控措施

3.1? 消除焊縫余高

在焊縫表面，相鄰焊趾之間的焊縫余高，應(yīng)該磨平處理，一方面有利于檢測(cè)工作，另一方面可以降低漏檢率。具體到焊接質(zhì)量驗(yàn)收工作，應(yīng)該盡量減少焊縫表面產(chǎn)生的輪廓反射波，而且要低于測(cè)長(zhǎng)線，以便檢測(cè)出表面缺陷、近表面缺陷。

3.2? 探測(cè)材料缺陷

對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，焊接表面的焊縫余高不需要處理，但如果缺陷難以準(zhǔn)確判斷，此時(shí)應(yīng)該消除焊縫余高，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。處理期間，對(duì)于單面焊縫，磨平處理難以達(dá)到根部，此時(shí)應(yīng)該采取以下措施：①調(diào)節(jié)檢測(cè)儀器的靈敏度，隨著脈沖增寬，焊縫輪廓反射波會(huì)增強(qiáng)，對(duì)于缺陷的檢出率更高;②針對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，能根據(jù)焊縫輪廓的反射波特征，判斷是否存在缺陷。如果反射波的波形異常，或者位置變動(dòng)，就要消除焊縫余高，然后再次檢測(cè)。③合理選擇探頭類型，以高分辨探頭、雙晶探頭為例，其焊縫輪廓的反射波更小，能改善檢測(cè)效果。

3.3? 選擇檢測(cè)方法

以直接接觸檢測(cè)為例，分為直射聲束法、斜射聲束法兩種。前者聲束垂直入射工件的待檢測(cè)面，如下圖1，沒(méi)有缺陷時(shí)，只顯示始波T、底波B;如果存在小缺陷，顯示始波T、底波B、缺陷波F;如果存在大缺陷，顯示始波T、缺陷波F。后者聲束傾斜入射工件的待檢測(cè)面，如下圖2所示，沒(méi)有缺陷時(shí)，只顯示始波T;如果存在缺陷，顯示始波T、缺陷波F;如果碰到板端，顯示始波T、端角波B。工作人員應(yīng)該合理選擇檢測(cè)方法，以提高檢測(cè)效率和質(zhì)量。

4? 磁粉檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)控措施

4.1? 合理選擇儀器

選擇磁粉檢測(cè)儀器時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，結(jié)合檢測(cè)對(duì)象的形態(tài)、尺寸、特點(diǎn)，以提高儀器的靈敏度。此外，選擇靈敏度試片時(shí)，一方面要滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，另一方面要進(jìn)行測(cè)試。

4.2? 完善質(zhì)控制度

磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)鐵磁性材料表面、近表面缺陷的檢測(cè)靈敏度高，是表面缺陷檢測(cè)的首選方法。檢測(cè)工作的開(kāi)展，應(yīng)該具有完善的質(zhì)控制度體系，制定明確的檢測(cè)內(nèi)容、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為工作人員的操作提供支撐和保障。

4.3? 加強(qiáng)人員管理

實(shí)踐證實(shí)，磁粉檢測(cè)技術(shù)對(duì)待測(cè)工件的表面光滑度要求高，檢測(cè)人員要有扎實(shí)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。基于此，應(yīng)該加強(qiáng)人員管理，從技術(shù)水平、職業(yè)素質(zhì)兩個(gè)方面入手，不斷提升人員的能力，增強(qiáng)工作責(zé)任心，保證檢測(cè)工作質(zhì)量。

5? 射線檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)控措施

5.1? 抽查工藝卡

針對(duì)專用工藝卡，應(yīng)該進(jìn)行抽查檢測(cè)，包括內(nèi)容的填寫(xiě)、審核、編制等，看是否滿足規(guī)范要求。檢測(cè)過(guò)程中，注意保護(hù)工藝卡，避免出現(xiàn)破損。

5.2? 選擇透照方式

在透照方式的選擇上，一是選擇射線類型，常見(jiàn)如X射線、α射線、β射線、γ射線等。以X射線檢測(cè)為例，優(yōu)點(diǎn)是方便實(shí)用，使用面寬，底片能長(zhǎng)期保存，不僅能直觀顯示出缺陷部位和圖像，而且有利于分析工作;但缺點(diǎn)是對(duì)工作人員會(huì)產(chǎn)生輻射性損害，在敏感物體上會(huì)引起不良作用。二是選擇工藝類型，其中膠片成像工藝，是根據(jù)膠片的感光情況，判斷檢測(cè)工件的內(nèi)部質(zhì)量;數(shù)字成像工藝則是將檢測(cè)工件的內(nèi)部信息，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行還原和儲(chǔ)存。

5.3? ?規(guī)范檢測(cè)流程

射線檢測(cè)過(guò)程中，要對(duì)檢測(cè)全過(guò)程進(jìn)行控制，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是射線拍片、底片處理等。在射線拍片期間，應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范流程操作，不能依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn);在底片處理期間，控制顯影、定影、烘干等環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)合適的時(shí)間和溫度。評(píng)定底片質(zhì)量時(shí)，要求評(píng)定人員持證上崗，按照初評(píng)→復(fù)評(píng)步驟完成。如果復(fù)評(píng)和初評(píng)結(jié)果不一致，應(yīng)該協(xié)商改進(jìn)評(píng)價(jià)方案，確定最終評(píng)價(jià)結(jié)果，并簽字確認(rèn)。

6? 滲透檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)控措施

6.1? 使用滲透劑

滲透檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，要求在工件表面涂抹滲透劑，促使檢測(cè)部位處于濕潤(rùn)狀態(tài)。一般情況下，滲透時(shí)間控制在10分鐘以上，并且結(jié)合滲透劑的類型、工件的材質(zhì)、存在的缺陷等，對(duì)滲透時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。檢測(cè)完成后，如果檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，可以適當(dāng)延長(zhǎng)滲透時(shí)間。

6.2? 使用顯像劑

顯像劑的使用，主要用來(lái)覆蓋底色，使用前首先輕微搖晃，促使顯像劑質(zhì)量均勻。如果表面裂縫小，滲透液的滲透量小，相應(yīng)地回滲量減少，只需使用少量顯像劑即可。相反，如果使用大量顯像劑，反而會(huì)掩蓋細(xì)微裂縫，出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。此外，使用顯像劑時(shí)，還要把握好顯像時(shí)間，避免影響檢測(cè)結(jié)果。

6.3? 及時(shí)清洗試件

滲透檢測(cè)的原理是毛細(xì)現(xiàn)象，常用在非梳孔性的金屬、非金屬零件中，是檢測(cè)表面開(kāi)口缺陷的有效手段。如果工件表面開(kāi)口有缺陷，滲透液在毛細(xì)作用下會(huì)浸入缺陷中，繼而檢測(cè)出缺陷的分布和形態(tài)。為了提高檢測(cè)準(zhǔn)確性，首先要保證工件表面的清潔度，可以采用清洗劑進(jìn)行清洗;擦拭時(shí)將滲透劑擦干凈，擦拭紙不能重復(fù)使用，且保持方向一致，直至工件表面干燥。值得注意的是，不能向工件表面直接噴涂清洗劑，因滲透劑稀釋，可能出現(xiàn)回滲現(xiàn)象，會(huì)提高漏檢率。

7? 結(jié)語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，大跨度空間建筑鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多，其技術(shù)特征是鋼材等級(jí)高、結(jié)構(gòu)形式多樣、施工難度大。文中以超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)、滲透檢測(cè)技術(shù)為例，介紹了檢測(cè)期間的質(zhì)量控制措施，以期提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 林強(qiáng)，黃建強(qiáng)，徐斌，等.無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的應(yīng)用探討[J].江西建材，2017（15）：200～204.

作者簡(jiǎn)介：

黃又青（1987—）江西 男 漢 本科 廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 工程師 研究方向：建筑鋼結(jié)構(gòu)安全鑒定與檢測(cè)。