張寧
(中交世通(重慶)重工有限公司,重慶 402160)
鋼結構橋梁本身具有很大優勢,與以往的鋼筋混凝土結構橋梁相比,具有高強度的材料,在塑性以及韌性方面非常好,同時,其抗震性能突出,能夠實現循環利用等等。將其應用到橋梁施工中,非常方便,可以有效提高施工效率,在鐵路、高速公路等工程建設中得到了充分應用,推動了鋼結構橋梁的飛速發展,為城市建設與發展提供了有力支撐。本文結合了多年橋梁施工質量檢測工作經驗,開展了相關分析,并提出具體應對措施。
鋼結構橋梁施工質量關乎著整體工程質量,如果某一環節出現質量問題,會造成很大安全隱患,給人們以及社會帶去巨大損失。根據國家相關規定以及規范,在鋼結構橋梁施工質量檢測中包含了以下幾個方面的檢測,具體分析如下:
在制造廠中,需要對第一次拖入使用的焊接材料進行檢測,從其化學成分、熔敷金屬力學性能方面入手進行檢測。對于同一廠家、型號的批量焊接材料,應當對其實芯焊絲的化學成分進行批量檢測,采用逐批檢測焊劑,而對于藥芯焊絲、焊條的檢測,可以延長時間,以年為頻率,檢測其熔敷金屬力學性能;但如果突然改變同一型號的焊接材料廠家后,需要在投入使用前,從化學成分、熔敷金屬力學性能兩方面進行檢驗。
在鋼結構橋梁主結構中,鋼板原材料作為主要部分,為確保其質量,需要檢測鋼材原材料的質量,主要包含了拉伸程度、化學分析、冷彎性能、沖擊功試驗等,在厚度上,要保證大于25mm。對于抗層狀撕裂要求的鋼板,需要另外增加一項Z向性能的檢測,并進行超聲波探傷。
焊接作為鋼結構橋梁重要連接方式,在實施質量檢測是,主要方法包含了超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷。
為避免鋼結構橋梁出現腐蝕,往往會采用涂裝防腐涂層達到防腐蝕的目的,在檢測涂裝質量時,主要是檢測涂層厚度以及相應的附著力。
鋼結構橋梁工程使用的鋼板,一般會選擇大規模鋼廠,統計以往鋼材原材料檢測數據看,在其理化性能方面可以達到質量指標。對于鋼結構橋梁而言,焊接方面的質量會對橋梁的承載能力以及使用壽命造成很大影響,加強焊接質量檢測顯得尤為重要。其中焊縫質量會受到多方面因素影響,比如焊接環境、位置、操作人員水平等等,這些因素屬于動態不可控的,所以無法保證。由于鋼箱梁、鋼槽梁梁段總拼裝焊接的作業環境一般為室外,所以,不可避免會受到空氣風力、溫差、陽光等方面影響,導致焊接質量無法保證,這些情況需要全面考慮到。在進行梁段拼裝、現場安裝過程中,結構是不能進行調轉的,需要保證是全位置的焊接,并且對焊接質量提出較高要求。此外,還有一些主要的受力構件,比如鋼錨梁、鋼牛腿,而這些構件的焊縫較為集中,導致操作空間受限,在實際操作過程中,需要合理安排好具體的焊接順序。
以上這些情況,導致對焊接質量的把控存在一定難度,因此,在檢測鋼結構橋梁過程中,需要注重焊縫無損檢測。此外,對鋼結構橋梁的應用,還需要做好防腐蝕工作,而防腐涂裝質量的好壞直接影響著鋼結構橋梁抗腐蝕性能。由于在涂裝施工中主要是人為作業,人工操作具有不確定因素,無法統一把控涂裝厚度、均勻度,進而造成對涂裝質量檢測存在一定難度。
原材料以及焊接材料的檢測,主要是在實驗室內開展,在檢測環境以及檢測設備方面有一定的保證,所以,實際操作難度不大。對于涂層厚度的檢測,主要采用的是直接檢測法,可以直觀的反映出結果,不會受到檢測人員的經驗影響,簡單易操作。相比之下,焊縫無損檢測工作需要在現場知識作業,整體工作情況相對要復雜些,同時,檢測結果也會受到檢測人員的經驗、技術能力等情況影響,是檢測工作的難點問題。下面從超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測三方面進行分析難點。
一是射線檢測。射線檢測主要應用到平板對接焊縫總,比如頂板、底板等部位的對接焊縫。在實際檢測中,難點主要體現在:(1)如何選擇曝光參數上,曝光參數會直接影響到底片成像質量,需要結合焊縫母材厚度、儀器性能進行選擇。(2)底片位置與射線機的對中。采用射線檢測,需嚴格對準底片與射線機的位置,確保頂板、底板以及腹板為大尺寸板單元,但由于隔著鋼板,檢測人員是無法看到底片以及射線機的,導致底片位置、射線機對中存在很大難度。而進行腹板焊縫檢測時,需要將射線機懸空檢測豎向的焊縫,所以不容易穩定對中。此外,部分焊縫與加勁板距離非常近,一旦處理不好,非常容易受到加勁板的影響,阻擋曝光方向,進而影響底片質量。二是超聲波檢測。鋼結構橋梁應所使用的的鋼板厚度從8~100mm以上不等,范圍非常廣,同時,焊接接頭方式也非常多,其中包含了全熔透T型焊縫、全熔透平板對接焊縫,此外,還有全熔透斜角接焊縫、不等厚鋼板全熔透焊縫、部分熔透T型焊縫等,超寬焊縫也有可能應用。不同板厚、不同的焊接接頭形式,所適用的檢測工藝也存在很大不同。以厚鋼板焊縫檢測為例,由于母材較厚,所以,無法采用一般的檢測工藝要求進行檢測,此種方式容易造成漏檢;而不等厚焊縫檢測,由于焊縫兩側鋼板厚度不同,需要借助厚度較大一側的坡度,這會影響到焊縫缺陷的定位。三是磁粉檢測。磁粉檢測主要用于U肋與頂板、橫縱隔板與頂板以及底板焊縫等部分,由于大部分為T型焊縫,所以,導致磁粉檢測存在一定難度,即檢測豎向焊縫、頂板焊縫時,由于磁粉的施加導致出現流墜,降低磁粉附著力。
通過上文對鋼結構橋梁施工質量檢測難點的分析,再結合多年實際工作經驗,提出了以下幾點建議,希望可以有效提升鋼結構橋梁施工質量檢測工作水平。
(1)相關技術人員需要整合無損檢測方法,編制出較為詳細的檢測工藝內容,執行標準,明確的規定各類檢測參數,為作業人員實際工作提供參考依據。
(2)如果是檢測厚鋼板焊縫,由于其橫截面積較大,為保證可以全面掃查到,需要調整方法,采用增加多個角度的探頭方式,檢測多個檢測面,必要時,可以增加直探頭。
(3)對于較厚的鋼板,主要運用分層焊接方式,在檢測時可以與施工單位配合作業, 進行逐層檢測,做到提前發現缺陷,從而減少返修。
(4)如果采用超聲波檢測母材不等厚焊縫,需要結合厚板側具體坡度,運用缺陷定位計算公式,可以通過試板進行計算,驗證其準確度。
(5)檢測人員在進行超聲波檢測部分熔透焊縫熔透深度過程,需要具備較高水平的能力,具備扎實的焊接工藝基礎,比如鈍邊厚度、坡口角度、預留間隙等因素,會不會影響到熔透深度的參數,進而有效實施合理判斷。
(6)角對接焊縫超聲波檢測時,需要增加直探頭完成檢測。此外,要提高探頭掃查面處理要求,使掃查面更光滑。可以放慢掃查速度,實現更加細致地進行檢測。
(7)射線檢測母材不等厚焊縫的檢測,技術人員需要制作出一樣的試板,明確曝光電壓、曝光時間等曝光參數。
(8)得出檢測結果后,需要經過兩人相互復核確認。
總而言之,鋼結構橋梁施工質量的檢測工作非常重要,對整個鋼結構橋梁施工起到重要影響,需要提高重視。通過本文的分析,可以得知,在鋼結構橋梁施工質量檢測中,焊縫無損檢測、涂裝質量檢測是當中的重點內容,而焊縫無損檢測部分存在一定難度,這對相關人員工作提出較高要求,需要根據工程實況分析出相應的檢測工作重點、難點,并制定出具體的可行性檢測方案、解決方案,保證施工質量。