广西壮族自治区建筑工程质量检测中心 广西 530000
摘要:随着各类结构建筑在建筑工程中的广泛应用,其施工质量越来越受到关注,检测是控制施工质量的必要而有效的手段之一。本文总结了笔者多年的检测工作经验,分析了钢结构建筑结构检测技术的重点和难点,并提出应对的措施。为实际工程应用提供参考。
关键词:钢结构建筑;施工质量;检测;重点与难点
引言
钢结构建筑具有材料强度高、结构自重轻、塑性和韧性好、抗震性能优越、工厂化制造、装配化施工、可循环利用等优势,特别是现场施工快速方便,可纵向拖拉或顶推架设,能够实现无支架施工保畅通等。基于这些特性使得钢结构建筑正以飞快的速度发展,在大跨度建筑以及缺乏施工场地的城市用地方面一定程度上取代了以往的钢筋混凝土结构建筑。随着钢结构建筑在建筑工程中的广泛应用,其施工质量越来越受到关注,检测是控制施工质量的必要而有效的手段之一。本文总结了笔者多年的检测工作经验,提出钢结构建筑施工质量检测的重点和难点,并提出应对措施。
1 检测要求
依据现行国家相关规范钢结构建筑检测主要包括钢板原材料检测、焊接材料检测、焊缝无损检测、涂装质量检测等。
1.1 钢材原材料检测
钢结构建筑主结构使用的钢板原材料必须要进行的检测项目有拉伸、冷弯性能、冲击功试验、化学分析,厚度大于25mm、设计有抗层状撕裂要求的钢板需要增加Z向性能检测及超声波探伤。
1.2 焊接材料检测
(1)制造厂首次使用的焊接材料应进行化学成分和熔敷金属力学性能检验。
(2)连续使用的同一厂家、同一型号的焊接材料,实芯焊丝逐批进行化学成分检验,焊剂逐批进行熔敷金属力学性能检验,药芯焊丝和焊条每一年进行一次熔敷金属力学性能检验。
(3)同一型号焊接材料在更换厂家后,首个批号应按照相关标准进行化学成分和熔敷金属力学性能检验。
1.3 焊缝无损检测
焊接是钢结构建筑主要的连接方式之一,钢结构建筑焊接质量无损检测主要使用的方法有超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤。
1.4 涂装质量检测
涂装防腐涂层是钢结构建筑应用最广泛的防腐蚀方法,涂装质量的检测主要包括涂层厚度、涂层附着力。
2 检测工作的重点与难点
2.1 检测工作的重点
钢结构建筑用钢板为专用钢板,生产厂家均为大型钢厂,从以往大量钢材原材料的检测数据来看,钢材原材料理化性能的质量指标相对有保证。焊接质量直接影响建筑的承载能力和寿命。焊缝质量受焊接环境、焊接位置、焊接人员水平影响很大,是动态的和比较难以保证的。钢箱梁、钢槽梁采用整体制造,分段整体梁段吊装架设。钢箱梁、钢槽梁梁段总拼装焊接是在露天上进行的,空气湿度和昼夜温差大,风力、阳光等环境因素对焊接质量影响很大,不容忽视;梁段拼装和现场安装时,结构不能翻转,必须进行全位置焊接,焊接质量要求非常高,梁段的外形尺寸和焊接质量也难以保证;一些主要受力构件,如钢锚梁及钢牛腿,采用钢板较厚,加劲肋较多,焊缝集中,作业空间小,必须合理安排焊接顺序,这些都为控制焊接质量增加了很大的难度。所以对焊接质量进行无损检测是钢结构建筑施工质量控制的重中之重。防腐蚀始终是钢结构建筑应用的一大课题,防腐涂装质量的好坏直接决定了钢结构建筑的抗腐蚀能力,涂装施工多为人工作业,涂装的厚度和均匀性都不容易控制,所以涂装质量检测也很重要。综上所述,钢结构建筑施工质量检测的重点是焊缝的无损检测及涂装质量检测。检测人员应熟悉钢箱梁的制作安装工艺,根据工程的特点,对关键点进行重点抽检。
2.2 检测工作难点
原材料检测、焊材检测是在实验室进行,检测环境相对稳定,检测设备较易操作,不存在太大难度;涂层的厚度检测用的是直接测量法,测量结果直观,受经验影响小,检测相对简单。焊缝无损检测均是在现场作业,工况复杂,检测人员的经验和技术水平对检测结果的影响很大,是检测工作的难点。
2.2.1 超声波检测的难点
钢结构建筑应用的钢板厚度范围较大,从8mm到100mm以上均有涉及;焊接接头形式也多种多样,有全熔透平板对接焊缝、全熔透T型焊缝、全熔透角接焊缝、全熔透斜角接焊缝、不等厚钢板全熔透焊缝、部分熔透T型焊缝等,施工过程中也可能出现超宽焊缝。钢板厚度规格多,焊缝接头形式多样。不同的板厚及焊接接头形式要求采用不同的检测工艺。
①厚钢板焊缝检测:由于母材较厚,常规检测工艺要求的单一角度探头无法扫查到焊缝整个截面,易造成漏检。
②部分熔透焊缝检测:部分熔透焊缝需要对焊缝的熔透深度及熔透部分质量进行评定,其中熔透深度的检测一直是一个难点。
③不等厚焊缝检测:不等厚焊缝检测时由于焊缝两侧钢板厚度不一样,在焊接工艺中要求厚度较大的一侧要制作合适的坡度,这给焊缝缺陷的定位带来难度。
④超宽焊缝检测:超宽焊缝由于焊缝宽度太大,正常的检测等级做不到焊缝全截面扫查,需要对检测工艺进行必要的改进。
除了上述难点外,实际检测过程中,也可能会出现一些部位的焊缝由于钢构件构造的原因限制了检测的空间,导致必要的检测面无法扫查,可能使缺陷漏检,对于这种情况,必须进行针对性的分析,增加必要补检手段。
2.2.2 射线检测的难点
射线检测主要针对平板对接焊缝,主要部位为顶板、底板、腹板的对接焊缝。检测难点主要有以下几方面。
①底片位置与射线机的对中:射线检测是将底片和射线机布置在焊缝上、下两侧,并且必须严格对准,顶板、底板、腹板均是大尺寸板单元,检测人员隔着钢板无法同时看到底片和射线机,增加了底片位置和射线机对中的难度;在做腹板焊缝检测时由于焊缝是竖向的,射线机需要悬空布置,不易稳定对中。有些焊缝靠近加劲板,如果对中处理不好,可能被加劲板挡住曝光方向,影响底片质量。
②曝光参数的选择:曝光参数直接影响底片成像质量,需要根据仪器性能及焊缝母材厚度合理选择。
3 难点应对措施
(1)针对各种无损检测方法制作细致的检测工艺卡,详细规定各类检测参数的选择。
(2)对于厚钢板焊缝和超宽焊缝超声波检测,为保证能够扫查焊缝整个截面,需要配备多个角度的探头,在多个检测面进行检测,必要的时候需要增加直探头扫查。
(3)厚板焊缝通常会分层焊接,可配合施工单位对每一层焊缝进行检测,包括超声波检测及磁粉检测,避免出现未熔合或层间裂纹,并且可以提前发现缺陷,减少返修的难度。
(4)对于部分熔透焊缝熔透深度的超声波检测,检测人员必须充分了解焊接工艺,特别是坡口角度,钝边厚度,预留间隙等直接影响熔透深度的参数,这些参数对熔透深度的判断具有指导意义。
(5)对于母材不等厚焊缝的超声波检测,根据厚板侧具体的坡度,给出缺陷定位计算公式,必要时制作试板进行计算准确度验证。
(6)进行角对接焊缝超声波检测时,应增加直探头进行检测。
(7)采用比规范要求更慢的扫查速度,更加细致地进行检测。
(8)提高探头扫查面处理要求,使扫查面更光滑。
(9)对于母材不等厚焊缝射线检测,制作同样的试板,经过试拍确定曝光电压、曝光时间等曝光参数。
(10)检测结果经两人相互复核确认。
4 结语
综上所述,检测工作是保证钢结构建筑施工质量的重要环节,贯穿于钢结构建筑施工全过程,其重点是涂装质量检测和焊缝无损检测,难点是焊缝无损检测,在工作开展前必须制定完善的检测方案,结合工程实际情况,对检测工作的重点、难点进行具体分析,并提出解决方案,确保检测结果的可靠性,有效地保障施工质量。
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