劉凱、閆彬彬

（中交長(zhǎng)大橋隧技術(shù)有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市道路運(yùn)輸壓力也越來(lái)越大，為了使城市交通運(yùn)輸更加順暢，各大城市加大了對(duì)道路橋梁的建設(shè)力度，橋梁工程項(xiàng)目也隨之增多。在當(dāng)前的橋梁項(xiàng)目施工過(guò)程中，為了確保橋梁的負(fù)載量、安全性及穩(wěn)定性，普遍會(huì)采用鋼結(jié)構(gòu)來(lái)建設(shè)橋梁。鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有穩(wěn)定性及安全性的特征，但在相關(guān)因素的影響下，其穩(wěn)定性及荷載性能會(huì)降低，為了確保橋梁的安全，需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，合理應(yīng)用該技術(shù)，在目前的道路橋梁檢測(cè)中成效顯著。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，能有效確保橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全性及穩(wěn)定性，降低了施工成本，提高了施工質(zhì)量。在當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，通常采用射線、滲透及渦流等檢測(cè)技術(shù)。其中，射線檢測(cè)技術(shù)在早期就已經(jīng)使用得非常廣泛。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)相關(guān)機(jī)械進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，射線的強(qiáng)度會(huì)降低，當(dāng)射線穿過(guò)物體，衰減幅值、物理、化學(xué)性質(zhì)等都存在密切的關(guān)聯(lián)。當(dāng)檢測(cè)目標(biāo)存在問(wèn)題時(shí)，射線強(qiáng)度降低，此時(shí)無(wú)損區(qū)域與有損區(qū)域之間就呈現(xiàn)出比較大的差異。射線技術(shù)的有效應(yīng)用，可精準(zhǔn)地對(duì)被檢測(cè)目標(biāo)的缺陷程度作出判斷。射線檢測(cè)種類(lèi)也分為多種，X 射線、中子射線及Y 射線都屬于射線檢測(cè)技術(shù)范疇。在這幾種射線檢測(cè)方法中，X射線是最適合橋梁檢測(cè)的。渦流檢測(cè)技術(shù)比較適用于石墨及鋼材等材料的檢測(cè)，應(yīng)用時(shí)可對(duì)材料的表面及缺陷作出有效判斷。其操作程序如下：對(duì)導(dǎo)電體的表面設(shè)置交流線圈。線圈的周?chē)鷷?huì)形成交變磁場(chǎng)，進(jìn)而出現(xiàn)渦流，渦流呈現(xiàn)出不同的特征，以體現(xiàn)導(dǎo)體的缺陷程度。該檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)性能較好、速度快、成本投入較低，但僅限于對(duì)導(dǎo)電材質(zhì)的物品進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于一些不能分辨且非多孔材料的表面較小的位置進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，滲透檢測(cè)技術(shù)就比較有成效。該技術(shù)使用過(guò)程中，首先需要使用滲透劑對(duì)檢測(cè)物品進(jìn)行滲透，當(dāng)滲透劑完全融入材料里面時(shí)，將物品表面滲透劑予以清除，然后將檢測(cè)物晾干，再加入顯像劑，此時(shí)，使用手電筒或者借助其他光源設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)檢測(cè)物有缺陷的區(qū)域存在滲透劑，根據(jù)其形狀特征判斷其缺陷程度[1]。

2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.1 磁粉檢測(cè)技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)橋梁建造時(shí)，其使用材料一般具有鐵磁性，因此，對(duì)磁力線位置能作出很好的區(qū)分，鋼結(jié)構(gòu)材料部分零件因其表面存在一些缺陷，導(dǎo)致局部畸形而造成漏磁鐵問(wèn)題。因此，在施工過(guò)程中，為了確保相關(guān)零件的完整性，就要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

首先，在被檢測(cè)零件的表面覆上磁粉，通過(guò)光線照射，零件表層及其內(nèi)部存在的問(wèn)題就能很好地呈現(xiàn)出來(lái)。磁粉探傷技術(shù)具有多樣性特征，在鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè)中，該技術(shù)得到了廣泛的使用。同時(shí)，磁粉檢測(cè)技術(shù)也存在一些局限性，其檢測(cè)主要通過(guò)檢測(cè)物表層磁粉變化情況來(lái)判斷缺陷，而磁粉檢測(cè)技術(shù)只適合對(duì)具有磁性金屬結(jié)構(gòu)的物品表層進(jìn)行檢測(cè)，不能進(jìn)一步判斷零件的內(nèi)部缺陷。

其次，磁粉檢測(cè)過(guò)程需要工作人員共同參與并通過(guò)人眼對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，需要工作人員須具備較好的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)技能，才能確保工作質(zhì)量。最后，磁化后鋼材內(nèi)部具有磁場(chǎng)，要對(duì)其進(jìn)行退磁處理[2]。

2.2 滲透檢測(cè)技術(shù)

使用滲透檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)工作時(shí)，首先要確保檢測(cè)物表層的干燥整潔，再對(duì)其表層噴刷熒光染料或著色劑。如果鋼材自身存在裂縫，裂縫中就會(huì)滲入染料或者著色劑，檢測(cè)物在保證干燥的情況下，通過(guò)紫外線燈指定光源對(duì)其進(jìn)行照射，裂縫情況就會(huì)呈現(xiàn)出來(lái)。該檢測(cè)技術(shù)具有操作程序簡(jiǎn)單，投入成本低等特征，在實(shí)際的檢測(cè)工作中得到了良好的普及和廣泛使用。同時(shí)，滲透技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，例如對(duì)裂縫的深度不能作出精準(zhǔn)檢測(cè)，不能對(duì)表面存在雜質(zhì)的鋼材進(jìn)行檢測(cè)等。

2.3 射線照相技術(shù)

在日常的檢測(cè)工作中，經(jīng)常會(huì)使用到X射線與Y射線檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，膠片的感光作用會(huì)體現(xiàn)出來(lái)，檢測(cè)物品的體積型缺陷與焊縫問(wèn)題就會(huì)在膠片中呈現(xiàn)。具體檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)射線對(duì)檢測(cè)物進(jìn)行掃描，此時(shí)裂縫位置的感光度與正常部位的感光度就會(huì)不一樣，以此來(lái)判斷裂縫存在的具體位置。射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。在對(duì)放射性材料、金屬材料及復(fù)合材料等進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，借助相關(guān)軟件可形成立體圖像，裂縫相關(guān)情況就可以得到全方位的呈現(xiàn)，射線技術(shù)是一種靈敏度極高的檢測(cè)技術(shù)。對(duì)于較厚的檢測(cè)物，其檢測(cè)性能就會(huì)降低，此時(shí)就需要相關(guān)設(shè)備予以輔助。同時(shí)，因射線會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成傷害，相關(guān)人員在工作過(guò)程中要加強(qiáng)自身的防護(hù)工作[3]。

2.4 超聲波檢測(cè)技術(shù)

在具體檢測(cè)工作中，超聲波檢測(cè)技術(shù)主要是利用超聲波對(duì)檢測(cè)物表層進(jìn)行檢測(cè)，確定其裂縫及缺陷存在情況。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，具有靈敏度高、穿透力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，能夠快速找出鋼結(jié)構(gòu)零件早期裂縫。超聲波檢測(cè)具體操作流程如下：首先，將超聲波射入檢測(cè)構(gòu)件中。當(dāng)檢測(cè)出物品存在裂縫及其他缺陷時(shí)，超聲波會(huì)對(duì)缺陷部位形成散射，并利用探頭對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收，根據(jù)波形形狀確定裂縫位置及形狀。在超聲波檢測(cè)中，其波形主要有表面波、縱波及橫波，橫波比較常用于鋼結(jié)構(gòu)橋梁的檢測(cè)工作中。超聲波檢測(cè)還能對(duì)檢測(cè)物品自身的腐蝕程度進(jìn)行很好的判斷，首先利用超聲波檢測(cè)物品厚度，再將厚度檢測(cè)值與原來(lái)對(duì)比，如果出現(xiàn)變薄情況，就能確定其內(nèi)部存在腐蝕缺陷。

2.5 渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)技術(shù)的工作原理是由電磁感應(yīng)原理衍生而成，應(yīng)用時(shí)，在交變磁場(chǎng)的作用下，形成感應(yīng)渦流與感應(yīng)磁場(chǎng)，并與原始交變磁場(chǎng)形成相互作用的狀態(tài)，促進(jìn)電流出現(xiàn)變化。在鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè)中，當(dāng)橋梁自身存在缺陷時(shí)，導(dǎo)體的渦流就會(huì)隨之產(chǎn)生變化。渦流檢測(cè)技術(shù)對(duì)于一些體積較小的導(dǎo)電材料，檢測(cè)質(zhì)量極佳，不需要與檢測(cè)物接觸就能完成檢測(cè)。渦流檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足，例如對(duì)材料內(nèi)部不能進(jìn)行有效檢測(cè)，探傷深度與表面探傷靈敏度兩者之間存在矛盾，無(wú)法做到定量檢測(cè)。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的應(yīng)用

3.1 工程概況

某市一橋梁在建造施工中，采用了五跨連續(xù)鋼箱梁，其橋梁跨度約為63.93m，寬度為10.4m，天橋主梁等高度雙室雙箱截面。

3.2 技術(shù)特點(diǎn)及要求

在該橋梁工程建設(shè)中，其鋼箱梁的制作是由供貨商直接在工廠進(jìn)行安裝及焊接的，相關(guān)人員需加強(qiáng)對(duì)供貨商安裝過(guò)程的監(jiān)督與監(jiān)管，以此來(lái)確保鋼箱梁的質(zhì)量。根據(jù)橋梁施工實(shí)際情況，結(jié)合質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)鋼箱梁進(jìn)行檢測(cè)。在該工程項(xiàng)目中，橋梁結(jié)構(gòu)主要由面板、底板、腹板及隔板組合而成，Q627QC 鋼材主要應(yīng)用于橋梁天橋主橋上部結(jié)構(gòu)，母材厚度標(biāo)準(zhǔn)值為16～18mm。施工設(shè)計(jì)中鋼箱梁焊縫要達(dá)到一級(jí)與二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，利用100%超聲波探傷技術(shù)針對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行10%的射線檢測(cè)[4]。

3.3 無(wú)損檢測(cè)方法選定

在無(wú)損檢測(cè)的具體過(guò)程中，要將T形接頭與對(duì)接焊縫作為重要檢測(cè)目標(biāo)，即將分段對(duì)接焊縫作為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的主要內(nèi)容。T 形接頭一般采用超聲波對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，而不適合使用射線進(jìn)行檢測(cè)，主要原因如下：第一，厚度問(wèn)題。第二，膠片不能緊貼。第三，操作空間的約束。一般情況下，工廠中及現(xiàn)場(chǎng)安裝對(duì)接縫的檢測(cè)普遍采用超聲波檢測(cè)方法，只有在問(wèn)題出現(xiàn)頻率較高的區(qū)域才會(huì)采用射線檢測(cè)法。超聲波檢測(cè)法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁焊縫內(nèi)部存在的缺陷也能做到有效檢測(cè)，該檢測(cè)方法具有較高的靈敏度，而射線檢測(cè)對(duì)體積型存在的問(wèn)題可進(jìn)行檢測(cè)，在具體檢測(cè)工作中，可將以上兩種方法同步進(jìn)行，能有效提高檢測(cè)質(zhì)量。在該項(xiàng)目中，有880 條一級(jí)焊縫，530 條二級(jí)焊縫，采用超聲波與射線檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行的檢測(cè)方法，檢測(cè)出37 條焊縫缺陷。部分焊縫內(nèi)部缺陷返修圖見(jiàn)圖1。缺陷通過(guò)返修，經(jīng)檢測(cè)已經(jīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，有效確保了鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)橋梁運(yùn)行過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫，此時(shí)可采用滲透檢測(cè)技術(shù)對(duì)裂縫對(duì)其展開(kāi)檢測(cè)。超聲波檢測(cè)及射線檢測(cè)不適于對(duì)表層存在缺陷的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，是因?yàn)樵摍z測(cè)方法不僅無(wú)法及時(shí)、有效地檢測(cè)出表層存在的延遲性裂縫，還無(wú)法檢測(cè)出許多細(xì)小的表面裂痕，因此，在這種情況下，可采用磁粉檢測(cè)法和滲透檢測(cè)法，對(duì)其表層進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中要著重于十字交叉、焊縫起弧、T 字口及收弧部位的檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，利用磁粉檢測(cè)法發(fā)現(xiàn)兩處疲勞裂痕，焊縫表層出現(xiàn)裂縫見(jiàn)圖2所示。

圖1 焊縫內(nèi)部缺陷返修圖

圖2 磁粉檢測(cè)表面裂紋

在鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)工作中，經(jīng)常會(huì)使用到螺栓連接、焊接機(jī)鉚接等方法。在鋼結(jié)構(gòu)橋梁的檢測(cè)工作中，焊縫檢測(cè)是重點(diǎn)。焊縫表面一般會(huì)存在裂痕、咬邊及表層氣孔等缺陷，內(nèi)部缺陷包括夾渣、裂縫及氣孔等。在實(shí)際工作中，主要有以下幾個(gè)重點(diǎn)：第一，針對(duì)建設(shè)中的橋梁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其內(nèi)部缺陷檢測(cè)要采用射線檢測(cè)與超聲波檢測(cè)兩種方法同時(shí)進(jìn)行。第二，鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)檢測(cè)時(shí)，要對(duì)裂縫出現(xiàn)頻繁的部位進(jìn)行定期檢測(cè)，使用磁粉檢測(cè)法及滲透檢測(cè)法，加強(qiáng)對(duì)表層疲勞裂痕檢測(cè)。

4 完善道路橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的策略分析

4.1 提高道路橋梁檢測(cè)人員的素質(zhì)和能力

道路橋梁檢測(cè)工作具有一定的復(fù)雜性及繁瑣性，其檢測(cè)過(guò)程包括設(shè)備檢測(cè)、實(shí)地勘察及事后檢測(cè)等多個(gè)環(huán)節(jié)，而且該工作專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)，工作人員要具有良好的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展的情況下，為了促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家加大了道路橋梁的建設(shè)力度。在此背景下，施工企業(yè)在注重項(xiàng)目施工質(zhì)量的同時(shí)，也要加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，提高其工作能力及綜合素質(zhì)，定期組織培訓(xùn)并鼓勵(lì)工作人員積極參與學(xué)習(xí)。同時(shí)，通過(guò)道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的不斷完善與創(chuàng)新，確保檢測(cè)質(zhì)量的有效提高。

4.2 充實(shí)項(xiàng)目?jī)?nèi)容加大研究力度

在國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目中，道路橋梁是其規(guī)劃建設(shè)的一部分。通過(guò)對(duì)道路橋梁檢測(cè)工作中相關(guān)技術(shù)方法的應(yīng)用展開(kāi)分析，以上表述的檢測(cè)技術(shù)及方法適用范圍較小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)工程項(xiàng)目的全面普及。鑒于此，相關(guān)部門(mén)需不斷進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)的完善與創(chuàng)新，確保檢測(cè)工作質(zhì)量與效率的提升。其次，由于國(guó)外技術(shù)的約束，國(guó)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)缺乏自主創(chuàng)新的動(dòng)力，在這種情況下，相關(guān)部門(mén)及機(jī)構(gòu)要致力于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，確保檢測(cè)技術(shù)與國(guó)內(nèi)橋梁實(shí)際情況相匹配，以此來(lái)提高檢測(cè)質(zhì)量與效率，合理控制成本[5]。

4.3 其他注意事項(xiàng)

為了提高無(wú)損檢測(cè)工作的工作質(zhì)量與效率，確保其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及真實(shí)性。在實(shí)際檢測(cè)工作中要從以下幾點(diǎn)入手：第一，確保施工圖紙與施工方案相符，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，選擇匹配度高的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及合理性。第二，對(duì)所選無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容及使用方法，做到全面的了解與掌握。第三，為了確保檢測(cè)工作的質(zhì)量，要保證無(wú)損檢測(cè)技術(shù)探頭設(shè)置的科學(xué)性及合理性。第四，確定反射波幅度，以此來(lái)保證超聲波建筑檢測(cè)中發(fā)射回路的準(zhǔn)確性，也提高了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程的可靠性，確保了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快，道路橋梁施工項(xiàng)目也隨之增多。在目前的橋梁工程中，普遍會(huì)采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁，鋼結(jié)構(gòu)橋梁穩(wěn)定性及負(fù)載性能極強(qiáng)，但隨著使用年限的增加及外部環(huán)境的影響，會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題。為了確保橋梁的安全性，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，該工作的開(kāi)展能有效提高橋梁安全性能，確保橋梁質(zhì)量。