區(qū)程輝

摘要：文章首先針對鋼結(jié)構(gòu)建筑物有關(guān)施工焊縫的超聲波檢測技術(shù)的主要特點和施工要求作闡述，重點就鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波檢測技術(shù)在中鋼柱、鋼梁、鋼支撐和鋼板剪力墻等部位的對接焊縫應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)加以研究，并對檢測結(jié)果評定和質(zhì)量等級分類分別論述。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)建筑；施工焊縫；超聲波檢測技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)建筑施工主要是有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件按照設(shè)計框架的形式進行組合焊接而形成的空間剛度體系，因而鋼結(jié)構(gòu)建筑的堅實性和可塑性要明顯高于框架結(jié)構(gòu)，同時鋼結(jié)構(gòu)建筑在拆卸和回收利用等方面也要好于框架結(jié)構(gòu)，所以在我國工民建筑工程領(lǐng)域當中得到了廣泛應(yīng)用。

1工程概況及施工技術(shù)要求

1.1概況

某寫字樓，由地上部分24層結(jié)構(gòu)和地下部分2層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中地上部分1至5層作為商城，6至13層作為辦公區(qū)，總的建筑高度為90.00米，均采用矩形鋼管混凝土框架—鋼支撐（鋼板剪力墻）結(jié)構(gòu)形式，總噸位達到8500噸。

1.2施工技術(shù)要求

由于該工程鋼結(jié)構(gòu)施工涉及很多工廠預(yù)制鋼構(gòu)件，在其加工和施工兩個過程中分別要完成廠內(nèi)的加工焊縫檢測和廠外的安裝焊縫檢測工作，而本工程是超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，依照GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》列出的具體要求和遵照施工圖紙的設(shè)計總說明對于鋼結(jié)構(gòu)超聲波檢測的要求按照下列步驟進行施工焊縫的探傷檢測。（1）本工程的主體鋼結(jié)構(gòu)以箱型剛柱和H型鋼梁結(jié)構(gòu)為主，柱鋼板厚度不小于25毫米，用于支撐的鋼材材質(zhì)均采用抗層狀撕裂性Z向鋼板Q345C-15Z，其他鋼柱、鋼梁和鋼支撐均采用Q345B，預(yù)埋鋼構(gòu)件、隅撐和屋頂?shù)乃戒撝蝿t采用Q235B。鋼板的厚度選擇由梁至柱依次為8毫米到50毫米不等；（2）鋼結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量等級要求應(yīng)設(shè)計要求包括一級焊縫和二級焊縫兩種，一級焊縫要進行100%的超聲波探傷，二級焊縫要進行20%的超聲波探傷；（3）厚度不小于30毫米的鋼板，對鋼梁、鋼柱以及鋼支撐相連的部位上限200毫米的范圍以內(nèi)需對母材進行補充超聲波探傷，施焊完成以后除對焊縫探傷外，還需對熱影響區(qū)的母體鋼材進行超聲波探傷，杜絕出現(xiàn)如層狀撕裂情況的發(fā)生；（4）鋼結(jié)構(gòu)建筑的鋼柱、鋼梁、鋼支撐和鋼板剪力墻的組合焊接通常以埋弧自動焊的方式施焊，箱型鋼柱和箱型鋼支撐之間的施焊連接部位以手工CO2氣體進行保護打底，以埋弧自動焊蓋面完成焊接，箱型鋼柱和鋼支撐的內(nèi)橫隔板則采用電渣焊的形式，施工現(xiàn)場的安裝焊縫則同樣使用手工CO2氣體保護焊的形式。

2超聲波檢測工藝及技術(shù)要點

2.1檢測流程

探傷工藝卡的編制 → 調(diào)試探傷檢測設(shè)備 → 焊縫表面檢查 → 超聲波探傷檢測 → 判斷和審核焊縫缺陷 → 重復(fù)檢修和復(fù)探 → 現(xiàn)場簽發(fā)探傷檢測報告。

2.2探傷工藝技術(shù)

（1）探傷檢測面。超聲波檢測所對應(yīng)的工作面是一個檢測區(qū)，其寬度是焊縫自身寬度和焊縫兩側(cè)30%母材寬度之和。該檢測區(qū)的寬度最小為5毫米，最大為10毫米。如利用一次反射法進行探傷檢測，檢測設(shè)備的探頭活動區(qū)域需大于1.25P（P=2KT）；如采用直射法進行探傷檢測，檢測設(shè)備的探頭活動區(qū)域需大于0.75P。另外，檢測設(shè)備的探頭活動區(qū)域內(nèi)需預(yù)先清除施焊殘渣和影響透聲效果的涂層雜質(zhì)。一般地，箱型鋼柱和鋼支撐的內(nèi)橫隔板采用直探頭的情況居多，有時候會采用斜探頭輔助探傷檢測，主要對電渣焊施工中涉及的內(nèi)隔板和壁板之間是否已經(jīng)熔透進行相關(guān)檢測。

（2）探測設(shè)備的校準及復(fù)核。焊縫超聲波探測設(shè)備應(yīng)于每六個月進行水平線性和垂直線性進行測定。每次應(yīng)用設(shè)備進行探測前要對儀器和探頭系統(tǒng)進行測定。如使用斜探頭則在探測前需測定前沿間距、K值、主聲束偏離、調(diào)節(jié)掃描量程以及掃描靈敏度。探測設(shè)備在具體探傷過程如遇到以下情況也需對探測系統(tǒng)進行復(fù)核和校準。a.已經(jīng)校準完畢，探測設(shè)備的探頭、耦合劑及儀器調(diào)節(jié)旋鈕均發(fā)生了變動；b.探測人員對掃描量程和掃查靈敏度發(fā)生變化有疑問；c.探測工作已連續(xù)進行4小時以上；d.探測工作剛完成。其中，探測工作結(jié)束之前探測設(shè)備和探頭系統(tǒng)要進行復(fù)核和校準。我們需要做到的工作是：探測結(jié)束前對儀器的掃描量程復(fù)核，如果發(fā)生任意一點于掃描線偏差超過掃描線讀數(shù)10%以上，設(shè)備的掃描量程需重現(xiàn)校準，同時完成對上次復(fù)核以后所有經(jīng)過探傷檢測的復(fù)核工作。每一次探傷檢測工作結(jié)束之前，需對掃描靈敏度進行復(fù)核，通常要求距離-波幅曲線的復(fù)核和校準宜多于3個測試點，如果距離-波幅曲線上的任意一點降幅超過2dB則需對上一次復(fù)核以后完成的探傷檢測的部位進行復(fù)核工作，如果距離-波幅曲線上的任意一點升幅超過2dB，則需對所有的檢測記錄信號進行重新測定。對探測設(shè)備進行線性檢驗中，所有影響設(shè)備線性控制器都需將設(shè)備置于關(guān)閉狀態(tài)或者置于系統(tǒng)運行最低水平。

（3）距離-波幅曲線繪制。距離-波幅曲線需按照所有的應(yīng)用探頭和設(shè)備在取樣試塊探傷測定的結(jié)構(gòu)認真繪制。該曲線應(yīng)該由評定線、定量線和判廢線構(gòu)成。相關(guān)探傷測定的工程，距離-波幅曲線的靈敏度需依照B級檢驗標準選定。

（4）探傷檢測的方法。斜探頭的設(shè)備靈敏度要控制不低于評定線的標準。直探頭的靈敏度調(diào)整則需將其探頭對準CBⅡ-2平底孔試塊的φ5平底孔，以首次回波調(diào)整至50%的刻度上限作為探傷檢測的基準靈敏度，且探傷檢測采用耦合的方式。另外，探傷檢測的移動速度控制不超過150毫米/秒，相鄰兩組探頭之間必須要保證重疊探頭寬度的10%。在探傷檢測和缺陷定量中，要重視因檢測表面粗糙度而引起的耦合損失的補償問題，同時也需要重視因材質(zhì)衰減而引起的探測靈敏度降低或缺陷定量誤差的補償問題。

另外，若檢測平板對接焊縫，采用斜探頭探測需將探頭垂直于焊縫中心線并置于檢測面上，以鋸齒形移動掃查，并以10°~15°的左右轉(zhuǎn)動配合探測。為確定鋼結(jié)構(gòu)探測對象的缺陷動態(tài)波形和缺陷信號，找準缺陷存在的具體位置，還可采取如前后掃查、左右掃查、環(huán)繞掃查、轉(zhuǎn)動掃查、平行掃查或斜平行掃查等方式。

2.3缺陷的分級評定

檢測結(jié)果如發(fā)出超過評定線信號需考慮測體是否具有裂紋等缺陷，懷疑有這種情況的及時調(diào)整探頭的K值，同時擴大探傷面并綜合結(jié)構(gòu)工藝特征來判定檢測結(jié)果。最大反射波如果處于Ⅱ區(qū)，且指示的長度在10毫米以內(nèi)，一律以5毫米計，并依照指示長度于B級規(guī)定的內(nèi)容對應(yīng)評級。最大反射波的波幅沒有超過評定線的缺陷，一律評定為I級。而最大反射波的波幅已超過評定線的缺陷問題，探傷人員判斷為裂紋等危險性缺陷，不管波幅及尺寸有多大，一律評定為Ⅳ級。反射波的波幅處于I區(qū)的非裂紋缺陷則評定為I級，處于Ⅲ區(qū)的缺陷不管指示長度多少均評定為IV級。對于不合格的缺陷，應(yīng)及時返修；完成返修工作之后，返修部位或補焊受到影響的部位應(yīng)按照原來的探傷條件進行復(fù)測。

3結(jié)語

總而言之，鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊縫超聲波檢測研究是建立在客觀、公正和可靠的原則基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，我們?nèi)绱岁P(guān)注鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊縫超聲波檢測也是為保障高層工民工建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接施工的質(zhì)量，規(guī)避由于鋼結(jié)構(gòu)焊縫內(nèi)部的質(zhì)量問題為整個鋼結(jié)構(gòu)工程埋下質(zhì)量安全隱患。

參考文獻

[1] 歐曙光,潘智杰.某工程鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波檢測實例分析[J].質(zhì)量檢測,2008(09).

[2] 任森智,張新勝.我國鋼結(jié)構(gòu)焊縫無損檢測探析[J].山西建筑, 2007(05).