王宸智

摘要：鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有材料強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕、塑性和韌性好、抗震性能優(yōu)越、工廠化制造、裝配化施工、可循環(huán)利用等優(yōu)勢(shì)，特別是現(xiàn)場(chǎng)施工快速方便，可縱向拖拉或頂推架設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)無支架施工保暢通，無障礙跨越鐵路、高速公路、城市交叉口等?；谶@些特性使得鋼結(jié)構(gòu)橋梁正以飛快的速度發(fā)展，在大跨度跨江、跨海橋梁以及缺乏施工場(chǎng)地的城市高架橋等方面一定程度上取代了以往的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁。隨著鋼結(jié)構(gòu)橋梁在橋梁工程中的廣泛應(yīng)用，其施工質(zhì)量越來越受到關(guān)注，檢測(cè)是控制施工質(zhì)量的必要而有效的手段之一。本文總結(jié)了筆者多年的檢測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)，提出鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量檢測(cè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并提出應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)橋梁;施工質(zhì)量;檢測(cè);重點(diǎn)與難點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU758

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

鋼結(jié)構(gòu)工程在目前的建筑行業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景，其主要優(yōu)勢(shì)包括強(qiáng)度高、重量輕、可塑性大等方面。在鋼結(jié)構(gòu)工程的施工時(shí)，不同構(gòu)件常采用焊接方式進(jìn)行連接，因此焊縫質(zhì)量是鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素，為了確保鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量，應(yīng)充分利用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)焊縫質(zhì)量作出有效檢測(cè)。

1檢測(cè)內(nèi)容

1.1鋼材原材料檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁主結(jié)構(gòu)使用的鋼板原材料必須要進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目有拉伸、冷彎性能、沖擊功試驗(yàn)、化學(xué)分析，厚度大于25mm、設(shè)計(jì)有抗層狀撕裂要求的鋼板需要增加Z向性能檢測(cè)及超聲波探傷。

1.2焊接材料檢測(cè)

（1）制造廠首次使用的焊接材料應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分和熔敷金屬力學(xué)性能檢驗(yàn)。（2）連續(xù)使用的同一廠家、同一型號(hào)的焊接材料，實(shí)芯焊絲逐批進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)，焊劑逐批進(jìn)行熔敷金屬力學(xué)性能檢驗(yàn)，藥芯焊絲和焊條每一年進(jìn)行一次熔敷金屬力學(xué)性能檢驗(yàn)。（3）同一型號(hào)焊接材料在更換廠家后，首個(gè)批號(hào)應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行化學(xué)成分和熔敷金屬力學(xué)性能檢驗(yàn)。

1.3焊縫無損檢測(cè)

焊接是鋼結(jié)構(gòu)橋梁主要的連接方式之一，鋼結(jié)構(gòu)橋梁焊接質(zhì)量無損檢測(cè)主要使用的方法有超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷。

1.4涂裝質(zhì)量檢測(cè)

涂裝防腐涂層是鋼結(jié)構(gòu)橋梁應(yīng)用最廣泛的防腐蝕方法，涂裝質(zhì)量的檢測(cè)主要包括涂層厚度、涂層附著力。

2鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量檢測(cè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

2.1磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)技術(shù)是利用磁感線對(duì)被檢測(cè)的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，鋼材料可在一定條件下發(fā)生磁化，可形成按照一定規(guī)律分布的磁力線，在鋼材料被破壞后因?yàn)榇帕?chǎng)發(fā)生了變化，所以工件表面的磁場(chǎng)線會(huì)在被破壞的結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)漏磁的問題甚至引起變形。在特定光照下變形現(xiàn)象變得明顯，從而可進(jìn)行鋼材料結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)。該檢測(cè)技術(shù)可將材料的缺陷清楚地表現(xiàn)出來，且操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)成本較低。但只能進(jìn)行材料表面性能的檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)人員要求較高。根據(jù)不同的特征，磁粉檢測(cè)具體方法有連續(xù)法、剩磁法、熒光法和非熒光法、濕法和干法等多種。其中連續(xù)法指的是對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工件可以進(jìn)行連續(xù)磁粉施工和檢測(cè)，剩磁法是指先磁化工件，在磁化停止后再進(jìn)行磁粉施加檢測(cè)。熒光法是指利用熒光磁粉在黑光燈下可出現(xiàn)明顯的磁痕原理進(jìn)行檢測(cè)，非熒光法是指利用普通的黑色磁粉在正常光照下對(duì)磁痕進(jìn)行觀察。濕法檢測(cè)是指磁粉的載體是液體，而干法檢測(cè)是指將干粉涂抹在工件上進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè)中往往會(huì)將上述幾種方法結(jié)合起來使用。

2.2射線探傷

內(nèi)部體積型問題的檢測(cè)，利用射線技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)效果比較好，比如對(duì)疏松、氣孔等問題的檢測(cè)，另外，還可以對(duì)未悍透、充分融合、有裂紋等問題進(jìn)行探測(cè)。常用的射線主要有中子射線、X射線等，使用最廣泛的是X射線。常見的檢測(cè)設(shè)備為X射線探傷機(jī)，其核心零件是X射線管，射線管電壓≤450kv，可檢測(cè)的鋼結(jié)構(gòu)厚度范圍大約為80mm，如果以加速器輔助射線源時(shí)，可檢測(cè)的厚度范圍大約是600mm，檢測(cè)結(jié)果通過二位圖像直觀展現(xiàn)。

2.3超聲檢測(cè)

超聲波探頭與被檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)部件的表面接觸后，探頭向部件發(fā)射超聲波，同時(shí)接受反射而來的聲波，將聲波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳輸給儀器實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步處理，然后根據(jù)超聲波在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中傳播速度以及時(shí)間的改變，判斷鋼結(jié)構(gòu)缺陷的位置。一般而言，部件內(nèi)部缺陷越大，聲波反射面就越大，因此，可以根據(jù)反射能量來判斷缺陷的大小。在檢測(cè)工作中常用的探傷波形主要有縱波、橫波、表面波等，縱波與橫波適用于鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的探測(cè)，表面波適用于表面缺陷的探測(cè)。在鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，常用的波形是橫波與縱波，因?yàn)楸砻娌▽?duì)不見表面條件有一定的要求，因此，鋼結(jié)構(gòu)不太適用。

2.4射線檢測(cè)技術(shù)

射線無損檢測(cè)技術(shù)也是一種常用于焊縫缺陷檢測(cè)的技術(shù)，主要是利用X射線、γ射線等，對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，在射線透過焊縫位置時(shí)，能夠?qū)⒑附游恢玫膬?nèi)部情況在熒光屏上成像，顯示出焊縫缺陷的位置、大小及輪廓，該技術(shù)的操作方式可以劃分為照相觀察法、熒光屏觀察法兩種。其原理在于射線通過物體時(shí)，會(huì)發(fā)生一定程度的衰減，而不同物質(zhì)的衰減系數(shù)具有差異性。實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，射線檢測(cè)技術(shù)常用于具有高度封閉性大型鋼結(jié)構(gòu)工程的焊縫缺陷檢測(cè)，比如大型船體與鍋爐工程等。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)缺陷形狀的準(zhǔn)確判斷，并且能夠長(zhǎng)期保留底片，進(jìn)行有效記錄。在其應(yīng)用過程中需要注意的問題為，射線的穿透力及入射角度對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響較大，因此要求材料厚度在2～200mm之間。同時(shí)該技術(shù)檢測(cè)成本較高、用時(shí)較長(zhǎng)、設(shè)備體積較大，并且對(duì)操作人員身體也具有不良影響。

2.5滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)是指依靠毛細(xì)現(xiàn)象原理進(jìn)行檢測(cè)的無損檢測(cè)技術(shù)，也稱為液體滲透檢測(cè)。在某一物體與液體進(jìn)行接觸時(shí)，如果物體自身存在縫隙，液體就會(huì)沿縫隙流動(dòng)。因此在檢測(cè)過程中，需要事先在焊縫表面涂抹滲透液，在焊縫表面存在縫隙和毛細(xì)管的情況下，滲透液進(jìn)入縫隙內(nèi)部，而后去除焊縫表面的滲透液，縫隙和毛細(xì)管內(nèi)的滲透液無法得到去除，從而對(duì)缺陷作出有效顯示。滲透檢測(cè)又可劃分為熒光滲透檢測(cè)、著色滲透檢測(cè)兩種，在操作流程上也較為相似。比如在著色滲透檢測(cè)過程中，應(yīng)確保焊縫溫度在10℃～50℃，表面照度在500Lx以上。滲透檢測(cè)技術(shù)對(duì)于各類材料都具有較好的應(yīng)用效果，能夠十分直觀地顯示缺陷，檢測(cè)過程受鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件形狀、大小、缺陷位置的影響較小。其局限性主要為無法進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，并且對(duì)于細(xì)小缺陷的檢測(cè)效果不良。

3難點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施

（1）針對(duì)各種無損檢測(cè)方法制作細(xì)致的檢測(cè)工藝卡，詳細(xì)規(guī)定各類檢測(cè)參數(shù)的選擇。（2）對(duì)于厚鋼板焊縫和超寬焊縫超聲波檢測(cè)，為保證能夠掃查焊縫整個(gè)截面，需要配備多個(gè)角度的探頭，在多個(gè)檢測(cè)面進(jìn)行檢測(cè)，必要的時(shí)候需要增加直探頭掃查。（3）厚板焊縫通常會(huì)分層焊接，可配合施工單位對(duì)每一層焊縫進(jìn)行檢測(cè)，包括超聲波檢測(cè)及磁粉檢測(cè)，避免出現(xiàn)未熔合或?qū)娱g裂紋，并且可以提前發(fā)現(xiàn)缺陷，減少返修的難度。（4）對(duì)于母材不等厚焊縫的超聲波檢測(cè)，根據(jù)厚板側(cè)具體的坡度，給出缺陷定位計(jì)算公式，必要時(shí)制作試板進(jìn)行計(jì)算準(zhǔn)確度驗(yàn)證。

結(jié)束語

綜上所述，檢測(cè)工作是保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，貫穿于鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工全過程，其重點(diǎn)是涂裝質(zhì)量檢測(cè)和焊縫無損檢測(cè)，難點(diǎn)是焊縫無損檢測(cè)，在工作開展前必須制定完善的檢測(cè)方案，結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)檢測(cè)工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行具體分析，并提出解決方案，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性，有效地保障施工質(zhì)量。

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