裝配式建筑鋼結構無損檢測技術應用研究

劉小衛

（廣西壯族自治區建筑工程質量檢測中心有限公司，廣西南寧 530005）

0 引言

自我國改革開放以來，在國家新型城鎮化建設戰略布局下，社會經濟發展尤為迅猛和快速。作為城市建設和社會經濟發展的主力，建筑工程建設起著尤為關鍵性的作用。新時期的裝配式建筑工程建設，始終保持著如火如荼的良好發展態勢。在裝配式建筑鋼結構建設中，需要著重對鋼結構安全和質量的檢測。作為新型檢測技術形式之一，無損檢測技術的出現，為裝配式建筑鋼結構檢測提供了技術支持。無損檢測技術與破壞性實驗相反，在不會對裝配式建筑鋼結構造成損害前提下，即可實現對裝配式建筑的安全和質量的檢測。本文旨在對新時期裝配式建筑鋼結構無損檢測技術應用進行探討，希望可以為相關單位提供可行性思路。

1 裝配式建筑鋼結構檢測價值和意義

在社會主義市場經濟發展背景下，裝配式建筑工程建設行業發展取得了巨大進步。尤其在“以人為本”時代背景下，裝配式建筑工程建設安全和質量問題，一直是社會大眾廣泛關注的重點問題。現代化裝配式建筑工程建設，對于工程質量檢測需求越來越高。裝配式建筑工程鋼結構檢測，是對建筑工程品質和效益嚴格把關的重要環節。唯有保持科學認真的檢測態度，采取科學化工程鋼結構檢測技術，嚴格遵守鋼結構質量檢測制度，才可以獲得優質的工程鋼結構檢測結果。尤其在強大的市場競爭壓力下，部分裝配式建筑工程建設單位，在經濟利益誘導下，會在裝配式建筑工程鋼結構建設質量方面存在各種問題[1]。唯有強化建筑工程鋼結構質量檢測，才可以對各種建筑工程鋼結構建設問題進行處理，保證建筑工程建設健康、安全和可持續發展。為實現裝配式建筑工程檢測規范化管理，我國出臺一系列規章政策進行引導約束。例如，《智能建筑工程質量檢測標準》（簡稱《標準》）的出臺，為裝配式建筑工程檢測標準化提供了方向。與此同時，各地區相關部門，在《標準》基礎上，同步出臺政策助力裝配式建筑工程檢測行業健康可持續發展[2]。裝配式建筑鋼結構效果如圖1 所示。

圖1 裝配式建筑鋼結構效果

2 裝配式建筑鋼結構檢測現狀及問題

建筑鋼結構，顧名思義，就是以鋼材料為主要原材料進行建筑工程生產和加工的建筑結構類型。裝配式建筑鋼結構是現代化建筑工程的主要建筑結構之一。由于鋼結構具有輕便、強度高、抗變形等特點，使得裝配式建筑鋼結構得到廣泛性應用。例如，大家所熟知的2008 年奧運會主會場“鳥巢”，便是著名的鋼結構工程。雖然裝配式建筑鋼結構檢測問題，已經逐漸受到廣大社會關注，然而在實際的裝配式建筑鋼結構檢測工作中，因受到多種因素影響和干擾，依然存在一些問題，直接影響到裝配式建筑鋼結構的建設品質和建設效益。

首先，裝配式建筑工程鋼結構檢測人員素養問題。裝配式建筑工程鋼結構檢測工作的落實，離不開人的操作和實施。可以說人的主觀性決定著裝配式建筑工程鋼結構檢測精準度和可靠度。即使是先進的裝配式建筑工程檢測技術，也需要操作人員進行操作執行。然而，受到各種因素干擾，許多檢測人員專業能力與素養與現代化裝配式建筑工程檢測需求，往往存在一定差距，也在一定程度上，直接影響了裝配式建筑工程鋼結構檢測的最終結果[3]。

其次，裝配式建筑工程鋼結構檢測技術不達標問題。受到傳統建筑工程鋼結構檢測觀念和技術約束，使得新型現代化鋼結構檢測技術，在部分經濟落后地區應用極為受阻。部分鋼結構檢測單位，為了節約資金成本追逐更多經濟效益，往往選用較為落后的檢測技術，而對于新型的鋼結構檢測技術，則反應不積極，在鋼結構檢測儀器局限性、檢測理論，檢測方法、檢測結果方面存在較大問題。

最后，檢測市場行業行為不規范問題。裝配式建筑工程鋼結構檢測技術，是一項市場化經濟行為。當今的裝配式建筑工程檢測行業中，存在著非合理性壓價及惡性競爭等行為。部分鋼結構檢測企業，過于注重經濟利益，使得一些實際鋼結構檢測結果敷衍了事，很難得到精準化檢測信息，影響最終檢測結果的體現。

3 新時期裝配式建筑鋼結構無損檢測技術概述

隨著新型科學技術和大數據信息化技術發展，裝配式建筑鋼結構無損檢測技術，在建筑工程建設行業的應用越來越廣泛。從時間上來看，我國裝配式建筑鋼結構無損檢測技術起步比較晚，而且應用時間也不是很長。但由于無損檢測技術本身的優勢和特色，使得無損檢測技術在我國建筑行業發展迅速。從世界范圍來看，建筑工程無損檢測技術類型，主要分為兩大類：即常規檢測技術和非常規檢測技術。而在建筑工程鋼結構應用中，比較成熟的檢測技術，主要包括滲透檢測技術、磁粉檢測技術、超聲檢測技術、射線檢測技術等。無損檢測技術與破壞性實驗相反，不會對裝配式建筑鋼結構造成損害，可以實現對裝配式建筑鋼結構安全化和全面化檢測，極大提高裝配式建筑鋼結構檢測品質效率[4]。

4 裝配式建筑鋼結構無損檢測技術應用內容和方向

4.1 裝配式建筑鋼結構檢測中超聲檢測技術的應用

裝配式建筑鋼結構超聲檢測技術，顧名思義，主要是利用超聲波進行工程安全和質量檢測的技術類型。通過超聲檢測技術，完全可以確定好裝配式建筑鋼結構缺陷的嚴重程度，以及鋼結構缺陷問題產生的位置。與其他檢測技術類型相比，鋼結構超聲檢測技術主要應用于建筑工程裂縫、分層等缺陷問題，甚至對建筑鋼結構夾雜不均勻問題同樣有很好的檢測效果。鋼結構超聲檢測技術應用中，具有操作便捷、安全精準的特點，甚至對于工程鋼結構中厚度較大的工件，同樣可以取得良好的工程檢測效果[5]。與此同時，鋼結構超聲檢測技術缺陷也是顯而易見的：即它對建筑工程鋼結構表面和近表附近缺陷，很難實現精準化檢測且對技術要求高。裝配式建筑鋼結構檢測中超聲檢測技術應用如圖2 所示。

圖2 裝配式建筑鋼結構檢測中超聲檢測技術應用

4.2 裝配式建筑鋼結構檢測中磁粉檢測技術的應用

磁粉檢測技術指的是利用磁感線來實現裝配式建筑鋼結構檢測的技術類型。與其他工程建設材料不同，鋼結構材料可以在一定條件下被磁化。當鋼結構被磁化以后，在鋼結構檢測對象表面，可以通過磁粉排布形成磁力線。該狀態下的磁力線排布模式是具有一定的樣式的。一旦裝配式建筑鋼結構受到外力破壞以后，鋼結構原有的磁力場會發生改變。使得裝配式建筑鋼結構工件磁力線出現變形或者漏磁現象[6]。經過一段時間后，在特定的陽光照射條件下，鋼結構的變形會直接顯現出來，從而達到檢測目的。磁粉檢測技術應，具有操作簡單、成本低廉、效率高的優勢，由此在各種類型的裝配式建筑鋼結構中，具有較好的應用效果。然而，與超聲檢測技術類似，磁粉檢測技術應用，也有其自身的問題和缺陷，即它只能對待測材料表面性能進行檢測。而且，磁粉檢測技術應用中，對于檢測人員視力和檢測技術水平有較高的要求。裝配式建筑鋼結構磁粉檢測儀器如圖3 所示。

圖3 裝配式建筑鋼結構磁粉檢測儀器

4.3 裝配式建筑鋼結構檢測中滲透檢測技術的應用

滲透檢測技術是液體滲透檢測技術簡稱。滲透檢測技術建立在毛細管現象基礎上，是一種揭示非多孔性固體材料缺陷檢測的技術方法。具體而言，在實際滲透檢測技術應用中，借助毛細管作用，對被檢測工件表面開口缺陷進行檢測，通過技術人員，對工件表面滲透液清除，使得顯像劑噴涂在被檢測工件表面，從而使得工件缺陷和問題，直接在工件表面展現出來。通過一段時間的等待以后，建筑鋼結構工件開口缺陷問題就顯而易見了[7]。從具體步驟而言，滲透檢測技術，主要包括預處理、滲透、祛除、干燥、顯像、后處理等核心環節。與磁粉檢測技術和超聲檢測技術相比，滲透檢測技術應用精準度更高，是當前大規模裝配式建筑鋼結構中，應用極為廣泛的無損檢測技術類型之一。尤其在裝配式建筑鋼結構開口缺陷檢測，例如，鋼結構鑄件、鍛件、焊接體和奧氏體不銹鋼等開口缺陷中，滲透檢測技術應用都有很好的檢測效果。

4.4 裝配式建筑鋼結構檢測中射線檢測技術的應用

裝配式建筑鋼結構檢測中，射線檢測技術檢測效果也非常好。射線檢測技術是基于鋼結構對不同波長射線的不同吸收情況而進行檢測的技術。射線檢測技術主要適用于檢測鋼結構內部問題和缺陷檢測。被檢測的裝配式建筑鋼結構工件不同部位厚度、不同密度、不同成分差異等會使得不同類型的射線直接被吸入。不同工件的射線檢測表現差異，可以通過底片的形式進行記錄。檢測技術工作人員可以通過對底片影像的分析，從而實現對鋼結構被檢測工件的內部缺陷和問題類型、大小的判斷[8]。尤其對于一些體積缺陷較大的工件，射線檢測技術會有很好的檢測效果。射線檢測技術應用中，不僅檢測結果精準，而且檢測結果的直觀性更強。但是射線檢測技術也具有一定缺陷，即技術操作過于復雜，且射線檢測技術還會對人體造成危害，檢測人員需要采取一定防護措施。

4.5 裝配式建筑鋼結構無損檢測技術新應用方向

在新時期裝配式建筑鋼結構檢測中，除了以上目前常用的超聲檢測技術、磁粉檢測技術、滲透檢測技術、射線檢測技術以外，還有一些其他的新型和現代化檢測技術，如超聲相控陣掃描檢測技術。在運行機制上，超聲相控陣掃描檢測技術與超聲波檢測技術類似，二者都是通過發送超聲波進行鋼結構檢測[9]。不同的地方在于，超聲相控陣掃描檢測技術是利用相控陣雷達超聲波，要比普通的超聲波更加精準和高端。而且超聲相控陣掃描檢測技術中，其探頭是由多個壓電晶片單元組成的陣列，通過控制各個陣元發射的聲波，可以實現對超聲波的聲場控制。超聲相控陣掃描檢測技術中，還采用了比較高端和稀缺的角度掃描技術和動態聚集技術，使得超聲相控陣掃描檢測技術應用中，檢測效率和檢測靈敏度極大提高，而且最終的檢測數據和信息也更加精準和直觀。然而，由于超聲相控陣掃描檢測技術的超前先進性，其應用存在一定的障礙和困難。尤其在技術人員培訓、技術使用規范和標準、儀器設備計量等方面，存在著較大提升改善空間[10]。

5 結語

綜上所述，在現代化社會時代發展背景下，建筑工程鋼結構檢測工作對于整個建筑工程建設品質把控起著關鍵的作用。在實際的裝配式建筑鋼結構工程檢測工作中，要建立優秀的鋼結構工程檢測人員隊伍，要嚴格按照工程檢測規章制度進行檢測，對于發現的鋼結構工程檢測問題，要第一時間進行上報處理。要緊密結合裝配式建筑工程鋼結構建設實際情況，編制完善的鋼結構工程檢測計劃書，要強化對裝配式建筑工程鋼結構檢測市場行為的規范和監督。要積極應用新型和先進的鋼結構無損檢測技術類型，如超聲檢測技術、磁粉檢測技術、滲透檢測技術、射線檢測技術等，保證檢測結果和信息數據精準和公正。