摘? ? 要:隨著建筑四新技術的推廣應用,大跨度空間建筑鋼結構項目數量增多,如何提高工程質量,成為施工企業(yè)的關注重點。本文以無損檢測技術為核心,首先指出大跨度空間建筑鋼結構的技術特征,然后闡述了無損檢測技術應用過程中的質量控制措施,以供參考。
關鍵詞:大跨度空間;鋼結構;技術特征;無損檢測;質量控制
1? 前言
依據現(xiàn)行的鋼結構規(guī)范,大跨度建筑鋼結構指的是跨度在60m以上的鋼結構,常見如體育館、影劇院、航空港等公共建筑。在結構形式上,主要分為網架式、懸索式、桁架式、薄殼式等??紤]到鋼結構施工工序復雜,會受到諸多因素的影響,采用無損檢測技術,能保證工程質量。以下結合實踐,探討了無損檢測工作的質量控制措施。
2? 大跨度空間建筑鋼結構的技術特征
2.1? 鋼材等級高
建筑工程快速發(fā)展,對施工技術的要求不斷提高,目前跨度超過100m的鋼結構在工程中普遍應用。國家超限審查委員會,針對大跨度鋼結構的超限審查編制了明確規(guī)定,要求施工期間必須使用高強級別的鋼材,例如Q390C、Q420C、Q460E等,以保證鋼材的強度指標。
2.2? 結構形式多樣
大跨度鋼結構的形式多樣,且向著組合趨勢發(fā)展,舉例來看:北京奧運會中的鳥巢采用空間桁架結構,水立方采用多面體鋼架結構,羽毛球館采用弦支穹頂鋼結構;廣州國際會展中心,采用張弦桁架結構。此外,仿生理念的應用,促使鋼結構節(jié)點形式更加多樣,例如球絞節(jié)點、鍛鋼節(jié)點、鑄鋼節(jié)點等。
2.3? 施工難度大
鋼構件的截面類型不一,數量眾多,一項大型工程中,包含數萬個到數十萬個鋼構件,而且每個構件的長度、尺寸均不同,其中彎扭構件必須進行試驗研究。如此一來,施工期間的難度加大,會形成較多質量隱患。
3? 超聲檢測技術的質控措施
3.1? 消除焊縫余高
在焊縫表面,相鄰焊趾之間的焊縫余高,應該磨平處理,一方面有利于檢測工作,另一方面可以降低漏檢率。具體到焊接質量驗收工作,應該盡量減少焊縫表面產生的輪廓反射波,而且要低于測長線,以便檢測出表面缺陷、近表面缺陷。
3.2? 探測材料缺陷
對焊縫進行檢測時,焊接表面的焊縫余高不需要處理,但如果缺陷難以準確判斷,此時應該消除焊縫余高,提高檢測結果的準確性。處理期間,對于單面焊縫,磨平處理難以達到根部,此時應該采取以下措施:①調節(jié)檢測儀器的靈敏度,隨著脈沖增寬,焊縫輪廓反射波會增強,對于缺陷的檢出率更高;②針對檢測人員進行技術培訓,能根據焊縫輪廓的反射波特征,判斷是否存在缺陷。如果反射波的波形異常,或者位置變動,就要消除焊縫余高,然后再次檢測。③合理選擇探頭類型,以高分辨探頭、雙晶探頭為例,其焊縫輪廓的反射波更小,能改善檢測效果。
3.3? 選擇檢測方法
以直接接觸檢測為例,分為直射聲束法、斜射聲束法兩種。前者聲束垂直入射工件的待檢測面,如下圖1,沒有缺陷時,只顯示始波T、底波B;如果存在小缺陷,顯示始波T、底波B、缺陷波F;如果存在大缺陷,顯示始波T、缺陷波F。后者聲束傾斜入射工件的待檢測面,如下圖2所示,沒有缺陷時,只顯示始波T;如果存在缺陷,顯示始波T、缺陷波F;如果碰到板端,顯示始波T、端角波B。工作人員應該合理選擇檢測方法,以提高檢測效率和質量。
4? 磁粉檢測技術的質控措施
4.1? 合理選擇儀器
選擇磁粉檢測儀器時,應該嚴把質量關,結合檢測對象的形態(tài)、尺寸、特點,以提高儀器的靈敏度。此外,選擇靈敏度試片時,一方面要滿足規(guī)范標準,另一方面要進行測試。
4.2? 完善質控制度
磁粉檢測技術的應用,對鐵磁性材料表面、近表面缺陷的檢測靈敏度高,是表面缺陷檢測的首選方法。檢測工作的開展,應該具有完善的質控制度體系,制定明確的檢測內容、質量標準,為工作人員的操作提供支撐和保障。
4.3? 加強人員管理
實踐證實,磁粉檢測技術對待測工件的表面光滑度要求高,檢測人員要有扎實的技術和豐富的經驗。基于此,應該加強人員管理,從技術水平、職業(yè)素質兩個方面入手,不斷提升人員的能力,增強工作責任心,保證檢測工作質量。
5? 射線檢測技術的質控措施
5.1? 抽查工藝卡
針對專用工藝卡,應該進行抽查檢測,包括內容的填寫、審核、編制等,看是否滿足規(guī)范要求。檢測過程中,注意保護工藝卡,避免出現(xiàn)破損。
5.2? 選擇透照方式
在透照方式的選擇上,一是選擇射線類型,常見如X射線、α射線、β射線、γ射線等。以X射線檢測為例,優(yōu)點是方便實用,使用面寬,底片能長期保存,不僅能直觀顯示出缺陷部位和圖像,而且有利于分析工作;但缺點是對工作人員會產生輻射性損害,在敏感物體上會引起不良作用。二是選擇工藝類型,其中膠片成像工藝,是根據膠片的感光情況,判斷檢測工件的內部質量;數字成像工藝則是將檢測工件的內部信息,轉化為數字信號,然后進行還原和儲存。
5.3? ?規(guī)范檢測流程
射線檢測過程中,要對檢測全過程進行控制,關鍵環(huán)節(jié)是射線拍片、底片處理等。在射線拍片期間,應該嚴格按照規(guī)范流程操作,不能依靠個人經驗;在底片處理期間,控制顯影、定影、烘干等環(huán)節(jié),調節(jié)合適的時間和溫度。評定底片質量時,要求評定人員持證上崗,按照初評→復評步驟完成。如果復評和初評結果不一致,應該協(xié)商改進評價方案,確定最終評價結果,并簽字確認。
6? 滲透檢測技術的質控措施
6.1? 使用滲透劑
滲透檢測技術的應用,要求在工件表面涂抹滲透劑,促使檢測部位處于濕潤狀態(tài)。一般情況下,滲透時間控制在10分鐘以上,并且結合滲透劑的類型、工件的材質、存在的缺陷等,對滲透時間進行調整。檢測完成后,如果檢測結果不準確,可以適當延長滲透時間。
6.2? 使用顯像劑
顯像劑的使用,主要用來覆蓋底色,使用前首先輕微搖晃,促使顯像劑質量均勻。如果表面裂縫小,滲透液的滲透量小,相應地回滲量減少,只需使用少量顯像劑即可。相反,如果使用大量顯像劑,反而會掩蓋細微裂縫,出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。此外,使用顯像劑時,還要把握好顯像時間,避免影響檢測結果。
6.3? 及時清洗試件
滲透檢測的原理是毛細現(xiàn)象,常用在非梳孔性的金屬、非金屬零件中,是檢測表面開口缺陷的有效手段。如果工件表面開口有缺陷,滲透液在毛細作用下會浸入缺陷中,繼而檢測出缺陷的分布和形態(tài)。為了提高檢測準確性,首先要保證工件表面的清潔度,可以采用清洗劑進行清洗;擦拭時將滲透劑擦干凈,擦拭紙不能重復使用,且保持方向一致,直至工件表面干燥。值得注意的是,不能向工件表面直接噴涂清洗劑,因滲透劑稀釋,可能出現(xiàn)回滲現(xiàn)象,會提高漏檢率。
7? 結語
隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,大跨度空間建筑鋼結構項目增多,其技術特征是鋼材等級高、結構形式多樣、施工難度大。文中以超聲檢測、磁粉檢測、射線檢測、滲透檢測技術為例,介紹了檢測期間的質量控制措施,以期提高檢測結果的準確性,保證鋼結構工程質量。
參考文獻:
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[2] 林強,黃建強,徐斌,等.無損檢測新技術在鋼結構橋梁中的應用探討[J].江西建材,2017(15):200~204.
作者簡介:
黃又青(1987—)江西 男 漢 本科 廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司 工程師 研究方向:建筑鋼結構安全鑒定與檢測。