浅谈建筑钢结构工程现场检测技术要点

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  【摘 要】随着钢结构建筑广泛使用,工程现场检测技术显得十分重要。对于工程现场检测技术,要做到安全适用、数据准确、确保质量、便于操作,通过钢结构现场检测程序、检测方案、检测人员及设备要求、检测方法四方面进行论述,力求检测方法便于操作,检测数据准确。做好建筑钢结构工程现场检测技术,对于钢结构工程检测来说至关重要。
  【关键词】建筑钢结构;工程现场;现场检测技术
  【Abstract】 with the wide use of steel structure building, engineering field detection technology is very important. Detection technology for engineering site, to achieve security, data accuracy, ensure quality, convenience of operation, through steel structure field test procedure, test plan, test personnel and equipment requirements, test method of four aspects discusses, detection method is convenient for operation and accurate testing data. Do a good job in construction steel structure engineering field detection technology, is of vital importance for steel structure engineering testing.
  Key words: construction steel structure; Engineering field; The testing technology
  引言
  對钢结构工程的主要材料性能及关键部位进行检测是保证钢结构建筑物正常使用以及安全使用的重要手段。钢结构工程现场主要检测内容有:钢结构变形检测;构件表面缺陷的检测;连接(焊接、螺栓连接)的检测;钢材锈烛检测;防火涂层厚度检测等。以上所列检测项目并非每个具体工程均需对各项目均做检测,应根据具体情况而定。本文主要对建筑钢结构工程现场检测技术要点做一个简单的分析和探讨。
  The introduction
  The main material of steel structure engineering on the performance and key parts for testing is to ensure that the steel structure building normal use and safe use. Steel structure engineering field main test content are: steel structure deformation testing; Component of surface defect detection; Connection (welding, bolt connection) detection; Steel rust candle testing; Fire retardant coating thickness detection, etc. Test items are not listed above each concrete engineering all needs to get tested for each project, should according to specific situation. This article mainly discusses the key points of construction steel structure engineering field detection technology to do a simple analysis and discussion.
  一、钢结构现场检测流程(如下图)
  二、关于建筑钢结构检测的前提条件分析
  与通常的工程操作相比建筑钢结构检测这项科学实践活动极为严谨,这项实践活动的学科交叉性极强。进行建筑钢结构检测,一般是委托方主动要求检测单位来实施的;在多数情况下,出现以下这些情况的就一定要实施建筑钢结构检测:第一,在建筑设计阶段,建筑物就发生差错。例如,由于未能充分深入了解地质情况未能充分分析地基受力情况对于建筑钢结构荷载因少算或漏算而在进行计算建筑物内部受力时出现错误所有这些都会致使在使用建筑物过程中存在着一定的安全隐患。第二,建筑物存在着比较差的施工质量。例如:混凝土在强度等级与其具体的设计要求上存在着较大的差距,或者在钢筋混凝土内部存在着较多的孔洞所有这些都会对整个建筑施工质量带来直接影响。第三,建筑物因长时间使用未能及时进行维修由于长时间的使用致使建筑物结构受到一定程度的破坏不管是其安全性能、还是其稳定性能均无法达到有效保障,若需进行改造或予以加固,则必须事先对其实施结构检测。第四,由于来自自然方面的因素或者来自人为方面的因素,致使建筑物结构遭到一定程度的影响,也需进行结构检测。第五,在使用过程中若建筑物发生超载等现象而影响到其正常使用的例如未能准确核算建筑地基承载能力,改造及加层成者随意进行打洞、拆墙等所有这些均极易对建筑物结构造成破坏从而给人们带来安全威胁。第六,在进行加固某些历史文物建筑物过程中因对其历史原貌等需要予以足够的保护和尊重故在实施加固过程中对其结构情况就要进行充分的了解和必要的检测。   三、钢结构检测方案和人员配备
  1、钢结构检测方案主要内容
  工程概况(结构形式、建筑面积、总层数、使用年限)。委托方的检测目的或检测要求。检测依据(检测标准及有关的技术资料)。检测项目、检测方法及检测抽样数量。检测人员及仪器设备情况。检测进度计划。钢结构检测方案主要内容有工程概况(结构形式、建筑面积、总层数、使用年限)。委托方的检测目的或检测要求。检测依据(检测标准及有关的技术资料)。检测项目、检测方法及检测抽样数量。检测人员及仪器设备情况。检测进度计划。所需委托方与检测方的配合工作。检测安全措施。检测环保措施。
  2、钢结构检测人员及设备要求
  钢结构检测人员应经过培训取得上岗资格并持有考核机构颁发的资格证书;取得不同无损检测方法的各技术等级人员不得从事与该方法和技术等级以外的无损检测工作;现场检测工作应至少由两名以上检测人员承担。钢结构检测所用的仪器、量具及设备应有产品合格证、计量检定机构出具的有效期内的检定证书,并且其精度应满足检测项目要求。
  四、钢结构检测方法
  1、外观质量检测:
  钢材表面不应有裂纹、折叠、夹层,钢材端边及断口处不应有分层、夹渣等缺陷;当钢材表面有锈蚀、麻点及划伤等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。焊缝的外观检测应在焊缝清理完毕后进行,焊缝及附近区域不得有焊渣及飞溅物,目视检测内容包括焊缝外观质量、焊缝尺寸(用焊缝检验尺进行测量)。高强螺栓连接副终拧后,螺栓丝扣外露2一3扣,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣;扭剪型高强螺栓终拧后,未拧掉梅花头螺栓数不宜多于该节点总螺栓数的5%。涂层不应有漏涂、脱皮和返绣等缺陷,涂层应均匀,无明显皱皮、流坠、针眼和气泡。
  2、表面质量的检测
  表面质量的检测分为磁粉检测和渗透检测。
  1、磁粉检测:
  适用范围:适用于铁磁性金属材料(包括焊缝)的表面及近表面缺陷的检测。仪器设备。磁粉探伤装置:应根据被测工件的形状、尺寸和表面状态选择,并应满足检测灵敏度的要求。对于磁扼法检测装置,当极间距为150mm、磁极与试件表面间隙为0.5mm时,交流电磁扼提升力应大于45N,直流电磁扼提升力应大于177N。磁粉及磁悬液:磁粉粒度和性能应符合《无损检测》GB/T 15822;磁悬液的浓度根据磁粉种类、粒度、施工方法、被检工件表面状态来选择,测定前对磁悬液进行充分搅拌。辅助器材:A型试片和C型试片;磁悬液浓度测定管;2-10倍放大镜;白光照度计;黑光灯/照明灯;黑光辐照计。检测技术要点应根据不同的工件及检测要求选用合适的磁化方法:触头法;中心导体法;平行电缆法;磁扼法;线圈法。磁粉探伤前,探伤人员应对被检工件表面进行检查,符合探伤要求方可进行探伤。磁粉探伤时,必须用标准试片检查探伤灵敏度是否符合探伤要求。探伤过程中,应做好磁迹记录,当发现有磁粉堆积时,为准确判断缺陷,应重复检测确认。为避免漏检,每个受检区应进行两次磁化;其磁力线大体互相垂直,每次检查的区域要有足够的重迭;探伤操作要连续进行,通电磁化时施加磁粉,通电时间为1-3秒。当辨認细小缺陷时,应用2-10倍放大镜进行观察。结果评定:结果应按GB/T50621-2010规定可允许有线型缺陷和圆型缺陷存在。当缺陷磁痕为裂纹缺陷时,应直接评定为不合格。评定为不合格时,应对其进行返修,返修后应进行复检,返修复检部位应在检测报告的检测结果中标明。
  2、渗透检测。适用范围:适用于金属材料的表面开口缺陷的检测。仪器设备:渗透检测剂(一般包括渗透剂、乳化剂、清洗剂和显像剂)、灵敏度试块、日光灯、紫外线灯,放大镜等。检测技术要点。清洗被检查工件表面污物。清洗多余渗透剂:清洗剂不能垂直喷射被检部位;清洗不能过度。对清洗后的被检表面均应喷涂显像剂:显像剂喷射前要摇动均匀,时间为3-5分钟;当观察出现痕迹时,必须确定痕迹是真缺陷还是假缺陷。缺陷的痕迹可采用照相、绘画、粘贴等方法记录。对细小的痕迹应用5-10倍放大镜进行观察或进行复验。结果评定:结果应按GB/T50621-2010规定可允许有线型缺陷和圆型缺陷存在。当缺陷磁痕为裂纹缺陷时,应直接评定为不合格。评定为不合格时,应对其进行返修,返修后应进行复检,返修复检部位应在检测报告的检测结果中标明。
  3、内部缺陷的焊缝超声波检测。
  适用范围:适用于碳素结构钢和低合金高强度结构钢全熔透焊缝的超声波检测。仪器设备。采用A型脉冲式超声波探伤仪,其工作频率为2-5MHZ,小径管常用频率4-6MHz仪器至少在示波屏满刻度80%范围内呈线性显示。探伤仪应据有80dB以上连续可调衰减器,步进档每档不大于2dB,其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内,最大累积误差不超过1dB,水平线性误差<1%,垂直线性误差<5%。仪器和探头的组合灵敏度在达到所探工件最大声程处的探伤灵敏度时,有效灵敏度余量应,lOdB。分辩力:直探头的远场分辨力〕30dB,斜探头的远场分辨力,6dB。人射角和K值的确定:人射角测定在CSK-IA型试块上进行,K值的测定应在2倍近场长度以外进行;前沿长度lOmm,常用5-8mm。探伤仪和探头工作性能应定期进行检查,检查周期如下表t。
  常用《无损检测 超声检测用试块》JB/T8428规定的焊缝超声波探伤CSK系列横孔标准试块,试块材质应均匀内部杂质少,无影响使用的缺陷。在同一种工件上探伤,不得使用两种不同型号的试块。为保证探伤质量,试块不使用时,应涂上机油保护,其表面不得有锈蚀、污垢等。检侧技术要点。在外观检查合格,探头移动区的飞溅、锈蚀、油污等杂物消除后,方可进行探伤。使用外接电源时,电源电压波动较大时,不得进行探伤。使用机内电池时,出现电压不足的警告时,应停止探伤。探伤前,应了解被检工件设计要求,焊缝验收标准、合格级别、探伤比例、焊接工艺、坡口形式、板厚、材质等情况。根据板厚或壁厚及可能出现缺陷的部位,选择探头K值及频率。在条件允许的情况下,应尽量采用大K值探头,探测频率一般采用2.5MHZ或5.0MHZ。在探头移动的全过程中,操作者不能间断对示波屏的观察,否则应补探间断观察的焊缝区域。粗探伤:用不低于评定线的灵敏度对某一检测区段进行探测,对波幅超过评定线的反射波,应根据探头位置、方向、反射波的位置及焊接的具体情况,判断其是否为缺陷。精探伤:以粗探伤中作标记的部位作为精探伤的对象,对所有反射波幅超过定量线的缺陷,均应确定其位置、最大反射波幅所在区域和缺陷指示波幅。结果评定:结果评定按GB/T50621-2010的规定。最大反射波幅不超过评定线(未达到I区)的缺陷应判为I级;最大反射波幅超过评定线的缺陷,但低于定量线的非裂纹类缺陷应评为I级;最大反射波幅超过评定线的缺陷,检测人员判定为裂纹等危害性缺陷时,无论其波幅和尺寸如何均应评定为Ⅳ级;除了非危险性的点状缺陷外,最大反射波幅位于Ⅲ区的缺陷,无论其指示长度如何,均应评定为Ⅳ级。不合格的缺陷应进行返修,维修部位及热影响区应重新进行检测与评定。   4、高强度螺栓连接副终拧扭矩检验的适用范围:适用于钢结构工程中高强度螺栓连接副现场施工终拧扭矩的检验。仪器设备:扭矩扳手:检验数量的确定:按节点数抽查10%,且不应少于10个,每个被抽查节点按螺栓数抽查10%,且不应少于2个。
  结束语
  总之进行建筑钢结构工程现场检测,不仅可充分认识建筑结构的安全性而且还可深入了解建筑结构的适用性,从而在整个建筑施工过程中,既可有效使用各种建筑材料,在建筑结构设计中又能不断进行创新;因此就建筑钢结构工程检测的技术运用这一课题进行深入分析和探讨这对于提高建筑钢结构工程的施工质量、促进我国钢结构建筑行业的持续快速发展均具有重要的意义。
  参考文献:
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  reference
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