季漢敏

1.上海市建筑科學研究院有限公司 上海 200032

2.上海市工程結(jié)構(gòu)安全重點實驗室 上海 200032

波形鋼腹板預應力組合箱梁是一種新型的橋梁結(jié)構(gòu)形式，它是由三者構(gòu)成：1.由混凝土頂?shù)装濉?.體外預應力筋。3.波形鋼腹板。是對傳統(tǒng)的混凝土鋼筋橋梁的一種改進。

與傳統(tǒng)的混凝土鋼筋腹板箱梁相比，此種橋型將鋼結(jié)構(gòu)和混凝土相結(jié)合，混凝土頂?shù)装寰哂锌箯澬?，波形鋼腹板具有抗剪性，兩者結(jié)合能充分發(fā)揮了材料的使用效率。該結(jié)構(gòu)橋型自重較輕，抗震性能良好，施工吊裝簡便，外觀協(xié)調(diào)，綜合性能突出，而且很好的解決了大跨連續(xù)梁中出現(xiàn)的混凝土腹板裂開問題，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。波形鋼腹板預應力組合箱梁橋有施工工期短、成本較低、施工效率提高等優(yōu)點，可以說是中國橋梁建設中一種比較好的選擇。

該項目的鋼結(jié)構(gòu)部分主要是以波形鋼腹板和橋墩箱梁為主，采用鋼板主要材質(zhì)為Q355qD，主要部件鋼板厚度范圍在14～25 mm。焊接方法包括埋弧自動焊和二氧化碳氣體保護焊。焊接接頭形式主要有等厚平板對接、角型接、T型接。

1 波形鋼腹板預應力組合箱梁檢測的相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標準

1.1 主要使用的規(guī)范及其要求

根據(jù)設計單位要求，項目使用JTG/T 3650-2020《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》。在公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范第8章8.6焊接檢驗中，明確了各個結(jié)構(gòu)位置焊縫所對應的質(zhì)量等級、檢測方法、檢驗等級、檢測比例、檢測方法。具體檢測位置要求（見表1）[1]。

表1 橋梁具體檢測要求

1.2 超聲波檢測使用的標準、技術(shù)要求及驗收等級

根據(jù)設計要求，超聲波檢測采用GB/T 11345-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 技術(shù)、檢測等級和評定》和GB/T 29712-2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 驗收等級》兩本標準進行檢測評定。檢測技術(shù)要求及驗收等級(見表2)[2]。

表2 檢測技術(shù)要求及驗收等級

1.3 磁粉檢測使用的標準、技術(shù)要求及驗收等級

根據(jù)設計要求，磁粉檢測采用GB/T 26951-2011《焊縫無損檢測 磁粉檢測》和GB/T 26952-2011《焊縫無損檢測 焊縫磁粉檢測 驗收等級》兩本標準進行檢測評定。檢測技術(shù)要求及驗收等級(見表3)[3]。

表3 檢測技術(shù)要求及驗收等級

1.4 射線檢測使用的標準、技術(shù)要求及驗收等級

根據(jù)設計要求，射線檢測采用GB/T 3323.1-2019《焊縫無損檢測 射線檢測 第1部分：X和伽瑪射線的膠片技術(shù)》和GB/T 39710.1-2019《焊縫無損檢測 射線檢測驗收等級 第1部分：鋼、鎳、鈦及其合金》兩本標準進行檢測評定。檢測技術(shù)要求及驗收等級(見表4)[4]。

表4 檢測技術(shù)要求及驗收等級

2 波形鋼腹板無損檢測技術(shù)要點

2.1 波形鋼腹板結(jié)構(gòu)展開

波形鋼腹板預應力組合箱梁鋼腹板主要分為左右中3塊。每一塊的主體結(jié)構(gòu)又分為上翼緣板、波形腹板、下翼緣板。圖1是整座橋梁中局部波形鋼腹板展開圖，圖中把各主要位置結(jié)構(gòu)清晰顯示，其中在波形腹板上有局部結(jié)構(gòu)加強，在圖中不明確標明。

圖1 波形鋼腹板結(jié)構(gòu)展開圖

2.2 上翼緣板檢測技術(shù)要點

上翼緣板結(jié)構(gòu)主要為PBL板與翼緣板的焊接，均為T型貼角焊縫（見圖2）。對于此處T型貼角焊縫不需要進行磁粉檢測5。但其T型貼角焊縫部位在后期使用中受力明顯，屬于重要結(jié)構(gòu)。特向設計和施工方追加此處位置的磁粉檢測。

圖2 上翼緣板檢測位置

PBL板與翼緣板相連接的T型貼角焊縫檢測方法為磁粉檢測。在整個T型貼角焊縫的磁粉檢測過程中，有以下幾點技術(shù)要點需要注意：

1）磁軛的全接觸：圖3中給出了錯誤和正確的磁化方法。

圖3 磁化的全接觸

2）磁間距：使用固定的磁間距來驗證提升力。后期檢測中所有的磁間距不得超出驗證的最大磁間距。T型貼角焊縫的磁間距計算見圖3右。

3）焊縫兩端包角處：焊縫的兩端包角處在后期使用中應力比較集中，必須做到表面零缺陷。

2.3 波形腹板檢測技術(shù)要點

波形腹板結(jié)構(gòu)主要為波形腹板與上下翼緣板焊接、波形腹板搭接焊接、波形腹板拼接焊接，接頭形式主要有T型全熔透焊縫、搭接角焊縫、等厚對接焊縫（見圖4）。對于腹板與上翼板全熔透焊縫和波形板之間搭接角焊縫不需要進行磁粉檢測。但后期使用中受力明顯，長期受到動載力，都屬于重要結(jié)構(gòu)。特向設計和施工方追加此處位置的磁粉檢測。

圖4 波形腹板檢測位置

波形腹板與上下翼緣板連接的焊縫采用磁粉超聲進行檢測，此部位的超聲檢[5]測屬于常規(guī)檢測。波形腹板搭接焊縫采用磁粉進行檢測。

在此重點分析波形腹板的拼接焊縫的超聲檢測技術(shù)要點:

1）接頭形式：根據(jù)圖4/3-3所示所有波形腹板拼接焊縫都是以等厚平板與彎板的對接焊縫形式出現(xiàn)。

2）取形規(guī)取形：根據(jù)等厚平板與彎板的對接形式，檢測前需要對焊縫及焊縫兩側(cè)至少150 mm區(qū)域進行取形。運用取形規(guī)截取形狀，并在A4紙上畫出1：1截面圖。

3）傳輸修正：在檢測前必須對等厚平板與彎板都進行傳輸修正的測定，并在檢測時相對應的增加。

4）彎板側(cè)檢出缺陷定位的依據(jù)：在等厚平板與彎板對接檢測中，利用自行測量出的W距離和聲程數(shù)值在1：1截面圖中繪制計算出缺陷的水平和深度。

5）1：1截面圖的繪制及記錄數(shù)據(jù)：見圖5。

圖5 1：1截面圖的繪制及記錄數(shù)據(jù)

6）彎板處缺陷定位：根據(jù)圖5所示，彎板處檢測出信號波需繪制缺陷圖。

（1）根據(jù)W距離，在彎板處確定探頭入射點。

（2）在入射點處繪制出實測探頭角度。

（3）根據(jù)儀器顯示出的實際聲程距離，繪制出聲程路徑。

（4）判斷缺陷的真實性，對缺陷深度和水平的定位并記錄全部信息。

7）通過新技術(shù)對此類焊縫進行檢測：運用相控陣檢測技術(shù)（PAUT）。相控陣檢測可以做到檢測速度快，定位精準，靈敏度高等許多優(yōu)勢。可以有效的檢出焊縫中缺陷。

3 結(jié)束語

波形鋼腹板預應力組合箱梁焊縫焊接的形式比較固定，但技術(shù)難點相對較多。結(jié)合規(guī)范和主體結(jié)構(gòu)確定了橋梁具體的無損檢測方向。根據(jù)檢測過程中發(fā)現(xiàn)的問題，為了保證橋梁的質(zhì)量，及時完善無損檢測的工藝方法，通過不同的檢測方法能有效的對焊縫進行檢測，保證缺陷的有效檢出。