在建筑工程施工質(zhì)量監(jiān)督中,二手鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量監(jiān)督是個難點,也是個弱點。本文主要從鋼材料、焊縫和鋼結(jié)構(gòu)損傷3個方面,探討工程中鋼結(jié)構(gòu)的檢測方法。
1 鋼材料檢測
現(xiàn)場無損檢測建筑鋼材的力學(xué)性能,有利于對已有鋼結(jié)構(gòu)的性能和施工質(zhì)量作出準(zhǔn)確的評價,可以用于火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場無損檢測和鑒定。目前,鋼材的硬度和強(qiáng)度檢測普遍采用里氏硬度計法。里氏硬度計是根據(jù)彈性沖擊原理制成的,用于測定金屬材料的硬度。硬度計由沖擊裝置和顯示裝置兩部分組成。
其特點是:硬度值由數(shù)字顯示,體積小、質(zhì)量輕,可以手握沖擊裝置直接對被測材料和工件進(jìn)行硬度檢驗,特別適用于不易移動的大型工件和不宜拆卸的大型部件及構(gòu)件的硬度檢驗,用來檢測建筑結(jié)構(gòu)用鋼的硬度值非常方便。由于鋼材硬度與抗拉強(qiáng)度之間可以相互換算,因此,用里氏硬度計檢測鋼材硬度和強(qiáng)度非常合適。
具體方法是:用角磨機(jī)在要測構(gòu)件上打磨長度>50mm的光滑平面,先用粗糙度儀測定打磨面的粗糙度,滿足要求后用校準(zhǔn)過的里氏硬度儀測出鋼材打磨面的表面硬度。測頭采用C頭和D頭,測試過程中要保持沖擊頭與測試面垂直。每個面測9個點,測點要布置均勻,間隔>3mm。取9個點硬度的平均值作為鋼試件的硬度值,然后換算鋼材的抗拉強(qiáng)度值。
2 焊縫無損檢測
在鋼結(jié)構(gòu)建筑物中,鋼構(gòu)件之間多采用焊接連接。所謂焊縫無損檢測,就是為了判定焊接結(jié)構(gòu)或焊件在成型后能否滿足使用要求,在不進(jìn)行大面積破壞性試驗的情況下對焊縫進(jìn)行檢測的技術(shù)。
射線探傷 射線探傷是一種廣泛使用的檢查焊縫內(nèi)部缺陷的方法,它是采用γ射線或X射線照射,使其透過焊接接頭部位,照射在照相底片或熒光屏上。然后根據(jù)底片上出現(xiàn)的缺陷形狀、大小和數(shù)量,便能定量評定焊縫質(zhì)量并進(jìn)行分類定級,作為產(chǎn)品驗收的質(zhì)量指標(biāo)。
目前,對密閉性要求較高的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,如鍋爐、壓力容器、大型船身,均廣泛采用射線探傷作為檢驗焊縫質(zhì)量的主要方法。按照缺陷顯示方法的不同,射線探傷除了常用的照相觀察法和熒光屏觀察法之外,還有電離法和工業(yè)電視法。
射線探傷的優(yōu)點是能確切地判定缺陷的形狀,可靠性高,底片能長期保存。其缺點是射線對人體有害,檢測成本高,從檢查到判定所需的時間長。
超聲波探傷 利用超聲波探測材料內(nèi)部缺陷的無損檢測法稱為超聲波探傷。超聲波是一種頻率>?20000Hz的機(jī)械振動,在同一均勻介質(zhì)中按恒速直線傳播,而從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時,它會產(chǎn)生反射和折射。超聲波探傷就是利用這一原理,通過超聲波儀探頭產(chǎn)生和發(fā)射高頻超聲波到待檢材料中,再用探頭接收這些反射、折射的超聲波到超聲儀,由超聲儀放大顯示在超聲顯示屏上,超聲波探傷工作者根據(jù)顯示的波形來分析和判定缺陷的類型及大小。
超聲波探傷具有靈敏度高、操作簡便、探測速度快、成本低且對人體無損傷的優(yōu)點,因而得到了廣泛應(yīng)用。其缺點是評定結(jié)果受探傷人員的經(jīng)驗和技術(shù)熟練程度的影響較大,而且不夠直觀,至今仍難達(dá)到精確評定的要求。
磁粉探傷 磁粉探傷是利用鐵磁性材料在強(qiáng)磁場中表層缺陷產(chǎn)生漏磁場吸附磁粉的現(xiàn)象進(jìn)行的一種無損檢驗法。按測量漏磁方法的不同,磁粉探傷分為磁粉法、磁感應(yīng)法和磁記錄法,其中磁粉法的應(yīng)用**廣。磁粉探傷方法的優(yōu)點與超聲波探傷類似,缺點是只能發(fā)現(xiàn)磁性金屬表面和接近表面的缺陷,而且只能作缺陷的定量分析,難以正確判定缺陷性質(zhì)和埋藏深度。
滲透探傷 滲透探傷是利用有色染料和熒光染料具有強(qiáng)滲透性的物理特性以顯示缺陷痕跡的一種無損探傷方法,又稱為著色探傷或熒光探傷。這種方法不但可以用來檢測鋼焊縫,還可用于檢查不銹鋼、耐候鋼,銅、鋁等有色金屬及其合金材料,以及其他非磁性工件的缺陷。滲透探傷的優(yōu)點與超聲波探傷和磁粉探傷一樣,而缺點與磁粉探傷一樣,只能發(fā)現(xiàn)工件表面和接近表面的缺陷,而且也只能作缺陷的定量分析,難以正確判定缺陷的性質(zhì)和埋藏深度。
全息探傷 全息探傷是利用激光、X光和聲學(xué)全息照相來探測和顯示缺陷三維立體情況的一種探傷檢測方法。全息探傷技術(shù)能夠準(zhǔn)確地檢測到焊件表面和內(nèi)部缺陷的位置及大小,并能獲得缺陷的全方位情況,從而方便探傷人員正確地判斷和評定焊縫的質(zhì)量。雖然全息探傷技術(shù)目前還不是很成熟,應(yīng)用較少,且其檢測花費較大,但卻被一致認(rèn)為是無損檢測的發(fā)展方向。
無損檢測的應(yīng)用現(xiàn)狀 縱觀無損檢測在國內(nèi)建筑業(yè)中的應(yīng)用,非特別重要的構(gòu)件一般不采用射線探傷。對于厚度≥8mm的板材及曲率半徑不大的管材的對接焊縫多采用超聲波探傷,厚度
3 鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測
鋼結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境和使用環(huán)境長期的雙重作用下,其功能將逐漸減弱,這是一個不可逆轉(zhuǎn)的客觀規(guī)律。如果能夠科學(xué)地評估這種損傷的規(guī)律和程度,及時采取有效的處理措施,可以延緩結(jié)構(gòu)損傷的進(jìn)程,達(dá)到延長結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。
裂縫檢測
裂縫的檢測包括裂縫出現(xiàn)的部位分布、裂縫的走向、裂縫的長度和寬度。裂縫寬度的檢測主要用10~20倍讀數(shù)放大鏡、裂縫對比卡及塞尺等工具。裂縫長度可用鋼尺測量,裂縫深度可用極薄的鋼片插入裂縫粗略地測量,也可沿裂縫方向取芯或用超聲儀檢測。判斷裂縫是否發(fā)展可用粘貼石膏法,將厚10mm左右、寬50~80mm的石膏餅牢固地粘貼在裂縫處,觀察石膏是否裂開。也可以在裂縫的兩側(cè)粘貼幾對手持式應(yīng)變儀的頭子,用手持式應(yīng)變儀測量變形是否發(fā)展。
結(jié)構(gòu)變形檢測
測量結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形的常用儀器和工具有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線以及激光測位移計、紅外線測距儀、全站儀等。結(jié)構(gòu)變形有許多類型,如梁、屋架的撓度、屋架傾斜、柱子側(cè)移,需要根據(jù)測試對象采用不同的方法和儀器。測量小跨度的梁、屋架撓度時,可用拉鐵絲的簡單方法,也可選取基準(zhǔn)點用水準(zhǔn)儀測量。屋架的傾斜變位測量,一般在屋架中部拉桿處從上弦固定吊錘到下弦處,測量其傾斜值并記錄傾斜方向。
結(jié)構(gòu)材料性能檢測
對鋼材的性能檢測主要是檢查裂紋、孔洞、夾渣等,對焊縫主要是檢查夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透以及焊腳尺寸不足等,對鉚釘或螺栓主要是檢查漏鉚、漏檢、錯位、錯排和掉頭。檢測方法主要是外觀檢查、X射線、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透探傷。超聲法用于金屬材料探測時要求頻率高,功率不必太大,這樣測試的靈敏度高,測試精度好。超聲波探傷通常采用縱波探傷和橫波探傷(主要用于焊縫探傷) 兩種方法。采用超聲波對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測時,要求測點平整光滑。
4 其他相關(guān)問題
1.焊縫的檢測宜優(yōu)先考慮受拉構(gòu)件,在網(wǎng)架、桁架中應(yīng)特別注意跨中下弦桿件。
2.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中不合格的處理主控項目必須100%合格,不合格應(yīng)處理。一般項目
3.是否80%合格;
4.其余的20%是否滿足允許偏差的12倍。不合格項的處理辦法:a返工,重做;b檢測鑒定,滿足設(shè)計要求,應(yīng)予以驗收;
5.檢測鑒定不滿足設(shè)計要求,經(jīng)設(shè)計人員重新核算,滿足安全要求,可予以驗收;
6.設(shè)計人員認(rèn)為不能滿足安全要求,返修后二次驗收可能引起結(jié)構(gòu)尺寸改變和功能發(fā)生變化,制定新的設(shè)計文件(加固方案),簽訂新的合同。施工單位按新的設(shè)計文件、合同進(jìn)行驗收,或讓步驗收。
7.不予驗收
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