建筑工程中鋼結構檢測技術的應用

林紅霞

濱州經濟開發區建工材料試驗有限公司 山東濱州 256600

1 建筑鋼結構工程施工的概述

1.1 鋼結構的概念

鋼結構的概念除了在工程建設過程中使用較多的鋼筋之外，一些鋼制骨架結構、鋼釘和膨脹螺栓等都屬于鋼結構的范疇[1]。在目前的大型建筑工程項目中，無論是配筋率還是其他鋼結構的應用都越來越多，也為建工的發展趨勢指明了方向。首先，在一些大型廠房等建筑施工的過程中，為了加快工程建設的周期，提升建筑體防火、防震的建設需求，使用鋼結構進行主體的骨架建設十分重要。鋼材的搭建相較于混凝土的澆筑施工，能夠明顯縮短工程建設周期，只需要簡單地拼接組裝就能夠完成基礎建設工作。

1.2 鋼結構的特征

在鋼結構工程建設的過程中具有與傳統建筑工程施工不同的特征，也使得在更多的場合中增強了鋼結構的應用。相較于傳統的磚墻或混凝土結構工程，鋼結構的建設能夠更大程度上減輕建筑體自重，使其適用于一些高層或大型建筑。在進行建筑設計時，如果房屋本身的自重過大，對地基的負載要求更高，需要施工單位在前期投入更多的成本。鋼結構的搭建技術較為簡單，通過吊裝焊接進行組裝，不僅能夠更好地保障施工單位的經濟效益，還能夠滿足建筑體防火抗震的需求。

2 建筑鋼結構檢測的具體技術運用要點

2.1 合理選擇鋼結構檢測的技術手段

工程技術人員在全面檢測鋼結構的環節中，首先必須選擇最適合的結構檢測技術。相比于人工觀察鋼結構表層部位缺陷的檢測方式而言，運用無損檢測儀器來識別鋼結構缺陷的做法可以達到更加準確的效果，還能節約檢測操作時間。所以，檢測技術人員一般會優先選擇不會破壞鋼材表層完整性的檢測技術，避免在測試鋼筋材料缺陷的過程中破壞鋼筋完整程度。

例如在進行優化磁粉檢測手段的基礎上，工程檢測人員必須將磁粉均勻鋪設在鋼筋材料的表層部位，避免存在磁粉過度集中的情況。此外，渦流檢測的技術也可確保檢測鋼結構的數據結論完整程度得到提高，防止某些潛在性的鋼結構安全性能缺陷被忽視。檢測人員對于鋼結構的檢測數據結論應當運用專門建模軟件予以形成，全面結合建筑的基本安全功能以及鋼結構的使用功能來完成建筑檢測過程。

2.2 工程檢測人員需要具備高素養

工程檢測人員對于鋼結構必須實施詳細與完整的檢測處理過程，依靠自身的專業檢測知識來進行判斷。在此前提下，工程檢測部門應當對檢測業務人員進行嚴格的專業培訓，充分保證全體工程檢測人員熟悉各種檢測技術手段，從而做到正確運用以及合理選擇鋼結構的檢測處理方式。工程檢測人員在測試鋼結構的具體操作過程中要保證認真的檢測工作態度，不能敷衍檢測操作過程。建筑鋼結構的完整程度與安全性能將會給建筑整體性能造成直接的影響，因此建筑檢測人員必須保持優良的職業道德素養，以嚴謹的工作態度來完成結構檢測過程。

2.3 結合信息化技術來判斷鋼結構缺陷

信息化軟件可以幫助工程檢測人員準確分析鋼結構缺陷，其中包含鋼材夾渣缺陷、氣孔缺陷與裂縫缺陷等。在當前的情況下，工程檢測人員對于智能化的檢測分析軟件能夠做到全面并加以利用，尤其是對于BIM工程建模軟件等。智能化軟件對于鋼材缺陷部位能夠進行直觀的展示，避免工程檢測人員消耗較長時間來查找鋼結構缺陷。

2.4 重視結構檢驗

在建筑鋼結構的設計加工過程中，涉及到了一些預制構件，在施工之前要進行結構檢驗保證各類零件符合施工方案的需求。首先，預制構件的結構較為特殊，在生產之前，設計人員應當將尺寸和材質信息等標注清楚，將由工廠進行開模，通過檢測之后進行批量生產，并將經過質量驗收的預制構件送到施工現場參與建設工作。其次，對于一些在工程現場進行焊接連接的鋼制結構，管理人員也需要對其質量和強度進行檢測。主要的參考依據是施工方案中的鋼材骨架設計，通過受力分析和檢測，驗證不同的鋼制零件是否能夠承擔建筑體的負重要求，可以應用一些儀器設備對鋼制零件的力學結構進行檢測分析，充分保證工程施工的穩定性與安全性。

3 無損檢測新技術在鋼結構檢測中的應用

3.1 超聲衍射時差（TOFD）

TOFD是一種新型超聲波檢測方法，它是利用超聲波在待檢試件內部缺陷尖端的衍射現象來檢測缺陷。焊縫檢測過程中，發射探頭與接收探頭對稱布置在焊縫兩側，發射探頭發射出斜入射縱波，如果內部無缺陷，接收探頭將依次接收到上表面的直通信號和底面反射信號。如果內部有缺陷，接收探頭在直通信號與底面反射信號之間還將接收到缺陷上端與下端的衍射信號。因此，通過信號分析與處理，TOFD不僅可以定位缺陷的深度位置，同時可以計算缺陷的高度信息。

3.2 超聲相控陣（PAUT）

超聲相控陣檢測探頭將多個壓電晶片集成在一個探頭中，各個晶片按一定的時間和規律激發，形成一個扇形的聲場覆蓋區域進行檢測，通過調整超聲入射角度，可以實現檢測區域內的掃查。超聲相控陣檢測結果經過數據的處理與分析，可以以圖像形式表達缺陷信息。超聲相控陣檢測技術優點在于采用電子掃查，檢測速度快、精度高，檢測靈活性好，單次檢測能夠得到常規超聲檢測技術多次往復掃查才能得到的效果，對空間局限部位可操作性較好；檢測圖像可存儲，便于檢測記錄存檔[2]。

3.3 電磁超聲（EMA）

電磁超聲檢測技術原理是電磁超聲換能器采用電磁信號激勵被檢構件，在被檢構件內部產生超聲信號，超聲信號在被檢構件內傳播后被電磁超聲換能器接收并重新轉換為電磁信號，通過信號分析與處理就可以得到被檢構件內部缺陷信息。電磁超聲波的激勵和接收機制有三種，即電磁力機制、洛倫茲力機制和磁致伸縮力機制。

總之，在目前的情況下，檢測鋼結構性能的工程檢測技術手段已經得到全面的優化與創新，這體現了鋼結構檢測工作全面融入建筑施工環節的必要性。作為檢測技術人員必須善于運用無損檢測以及信息化檢測手段，結合建筑結構的特性與功能來選擇鋼結構檢測手段，嚴格保證檢測結論的精確性。