淺析鋼結構橋梁施工質量檢測的重點與難點

王宸智

摘要：鋼結構橋梁具有材料強度高、結構自重輕、塑性和韌性好、抗震性能優越、工廠化制造、裝配化施工、可循環利用等優勢，特別是現場施工快速方便，可縱向拖拉或頂推架設，能夠實現無支架施工保暢通，無障礙跨越鐵路、高速公路、城市交叉口等?；谶@些特性使得鋼結構橋梁正以飛快的速度發展，在大跨度跨江、跨海橋梁以及缺乏施工場地的城市高架橋等方面一定程度上取代了以往的鋼筋混凝土結構橋梁。隨著鋼結構橋梁在橋梁工程中的廣泛應用，其施工質量越來越受到關注，檢測是控制施工質量的必要而有效的手段之一。本文總結了筆者多年的檢測工作經驗，提出鋼結構橋梁施工質量檢測的重點和難點，并提出應對措施。

關鍵詞：鋼結構橋梁;施工質量;檢測;重點與難點

中圖分類號：TU758

文獻標識碼：A

引言

鋼結構工程在目前的建筑行業中具有良好的應用前景，其主要優勢包括強度高、重量輕、可塑性大等方面。在鋼結構工程的施工時，不同構件常采用焊接方式進行連接，因此焊縫質量是鋼結構工程質量控制的關鍵因素，為了確保鋼結構工程的施工質量，應充分利用無損檢測技術對焊縫質量作出有效檢測。

1檢測內容

1.1鋼材原材料檢測

鋼結構橋梁主結構使用的鋼板原材料必須要進行的檢測項目有拉伸、冷彎性能、沖擊功試驗、化學分析，厚度大于25mm、設計有抗層狀撕裂要求的鋼板需要增加Z向性能檢測及超聲波探傷。

1.2焊接材料檢測

（1）制造廠首次使用的焊接材料應進行化學成分和熔敷金屬力學性能檢驗。（2）連續使用的同一廠家、同一型號的焊接材料，實芯焊絲逐批進行化學成分檢驗，焊劑逐批進行熔敷金屬力學性能檢驗，藥芯焊絲和焊條每一年進行一次熔敷金屬力學性能檢驗。（3）同一型號焊接材料在更換廠家后，首個批號應按照相關標準進行化學成分和熔敷金屬力學性能檢驗。

1.3焊縫無損檢測

焊接是鋼結構橋梁主要的連接方式之一，鋼結構橋梁焊接質量無損檢測主要使用的方法有超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷。

1.4涂裝質量檢測

涂裝防腐涂層是鋼結構橋梁應用最廣泛的防腐蝕方法，涂裝質量的檢測主要包括涂層厚度、涂層附著力。

2鋼結構橋梁施工質量檢測的重點與難點

2.1磁粉檢測技術

磁粉檢測技術是利用磁感線對被檢測的橋梁結構進行檢測，鋼材料可在一定條件下發生磁化，可形成按照一定規律分布的磁力線，在鋼材料被破壞后因為磁力場發生了變化，所以工件表面的磁場線會在被破壞的結構內部出現漏磁的問題甚至引起變形。在特定光照下變形現象變得明顯，從而可進行鋼材料結構的質量檢測。該檢測技術可將材料的缺陷清楚地表現出來，且操作簡便、檢測成本較低。但只能進行材料表面性能的檢測，對檢測人員要求較高。根據不同的特征，磁粉檢測具體方法有連續法、剩磁法、熒光法和非熒光法、濕法和干法等多種。其中連續法指的是對于鋼結構工件可以進行連續磁粉施工和檢測，剩磁法是指先磁化工件，在磁化停止后再進行磁粉施加檢測。熒光法是指利用熒光磁粉在黑光燈下可出現明顯的磁痕原理進行檢測，非熒光法是指利用普通的黑色磁粉在正常光照下對磁痕進行觀察。濕法檢測是指磁粉的載體是液體，而干法檢測是指將干粉涂抹在工件上進行檢測。在實際鋼結構橋梁檢測中往往會將上述幾種方法結合起來使用。

2.2射線探傷

內部體積型問題的檢測，利用射線技術進行檢測效果比較好，比如對疏松、氣孔等問題的檢測，另外，還可以對未悍透、充分融合、有裂紋等問題進行探測。常用的射線主要有中子射線、X射線等，使用最廣泛的是X射線。常見的檢測設備為X射線探傷機，其核心零件是X射線管，射線管電壓≤450kv，可檢測的鋼結構厚度范圍大約為80mm，如果以加速器輔助射線源時，可檢測的厚度范圍大約是600mm，檢測結果通過二位圖像直觀展現。

2.3超聲檢測

超聲波探頭與被檢測鋼結構部件的表面接觸后，探頭向部件發射超聲波，同時接受反射而來的聲波，將聲波轉化為電信號，傳輸給儀器實現進一步處理，然后根據超聲波在內部結構中傳播速度以及時間的改變，判斷鋼結構缺陷的位置。一般而言，部件內部缺陷越大，聲波反射面就越大，因此，可以根據反射能量來判斷缺陷的大小。在檢測工作中常用的探傷波形主要有縱波、橫波、表面波等，縱波與橫波適用于鋼結構內部缺陷的探測，表面波適用于表面缺陷的探測。在鋼結構檢測中，常用的波形是橫波與縱波，因為表面波對不見表面條件有一定的要求，因此，鋼結構不太適用。

2.4射線檢測技術

射線無損檢測技術也是一種常用于焊縫缺陷檢測的技術，主要是利用X射線、γ射線等，對焊縫進行檢測，在射線透過焊縫位置時，能夠將焊接位置的內部情況在熒光屏上成像，顯示出焊縫缺陷的位置、大小及輪廓，該技術的操作方式可以劃分為照相觀察法、熒光屏觀察法兩種。其原理在于射線通過物體時，會發生一定程度的衰減，而不同物質的衰減系數具有差異性。實際應用當中，射線檢測技術常用于具有高度封閉性大型鋼結構工程的焊縫缺陷檢測，比如大型船體與鍋爐工程等。該技術能夠實現對缺陷形狀的準確判斷，并且能夠長期保留底片，進行有效記錄。在其應用過程中需要注意的問題為，射線的穿透力及入射角度對檢測結果的影響較大，因此要求材料厚度在2～200mm之間。同時該技術檢測成本較高、用時較長、設備體積較大，并且對操作人員身體也具有不良影響。

2.5滲透檢測技術

滲透檢測是指依靠毛細現象原理進行檢測的無損檢測技術，也稱為液體滲透檢測。在某一物體與液體進行接觸時，如果物體自身存在縫隙，液體就會沿縫隙流動。因此在檢測過程中，需要事先在焊縫表面涂抹滲透液，在焊縫表面存在縫隙和毛細管的情況下，滲透液進入縫隙內部，而后去除焊縫表面的滲透液，縫隙和毛細管內的滲透液無法得到去除，從而對缺陷作出有效顯示。滲透檢測又可劃分為熒光滲透檢測、著色滲透檢測兩種，在操作流程上也較為相似。比如在著色滲透檢測過程中，應確保焊縫溫度在10℃～50℃，表面照度在500Lx以上。滲透檢測技術對于各類材料都具有較好的應用效果，能夠十分直觀地顯示缺陷，檢測過程受鋼結構構件形狀、大小、缺陷位置的影響較小。其局限性主要為無法進行內部缺陷的檢測，并且對于細小缺陷的檢測效果不良。

3難點應對措施

（1）針對各種無損檢測方法制作細致的檢測工藝卡，詳細規定各類檢測參數的選擇。（2）對于厚鋼板焊縫和超寬焊縫超聲波檢測，為保證能夠掃查焊縫整個截面，需要配備多個角度的探頭，在多個檢測面進行檢測，必要的時候需要增加直探頭掃查。（3）厚板焊縫通常會分層焊接，可配合施工單位對每一層焊縫進行檢測，包括超聲波檢測及磁粉檢測，避免出現未熔合或層間裂紋，并且可以提前發現缺陷，減少返修的難度。（4）對于母材不等厚焊縫的超聲波檢測，根據厚板側具體的坡度，給出缺陷定位計算公式，必要時制作試板進行計算準確度驗證。

結束語

綜上所述，檢測工作是保證鋼結構橋梁施工質量的重要環節，貫穿于鋼結構橋梁施工全過程，其重點是涂裝質量檢測和焊縫無損檢測，難點是焊縫無損檢測，在工作開展前必須制定完善的檢測方案，結合工程實際情況，對檢測工作的重點、難點進行具體分析，并提出解決方案，確保檢測結果的可靠性，有效地保障施工質量。

參考文獻

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