淺析既有鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)

葛 歡

(揚州市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司,江蘇 揚州 225127)

1 引言

憑借輕質(zhì)、高強、良好的抗震性能,鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在上世紀(jì)80年代逐漸在我國興起[1],具有代表性的施1985年建成的深圳發(fā)展中心大廈。但是與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)的耐火性以及耐久性顯得先天不足,暴露于大氣環(huán)境的鋼結(jié)構(gòu)受到各種因素的影響結(jié)構(gòu)承載能力會有所改變,鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)在定期檢測中顯得尤為重要。

2 鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)

2.1 直觀檢測法

結(jié)構(gòu)檢測最初主要依靠技術(shù)人員直觀觀測,雖然經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展,但是這種原始的檢測辦法可以迅速查明鋼構(gòu)件表面是否存在裂紋、氣泡以及焊縫質(zhì)量等常規(guī)缺陷。當(dāng)然,這種傳統(tǒng)檢測方法的檢測可靠度很大程度上依靠于現(xiàn)場檢測人員是否具有充足的結(jié)構(gòu)檢測經(jīng)驗。在現(xiàn)有檢測作業(yè)中,直觀檢測法與其它先進檢測技術(shù)相結(jié)合可以迅速準(zhǔn)確的判定鋼結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)。

2.2 磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)[2]主要依靠鐵件在磁化之后,構(gòu)件內(nèi)部缺陷位置由于裂縫及空洞等的存在使得磁場在缺陷位置分布發(fā)生改變發(fā)生漏磁現(xiàn)象,構(gòu)件磁化后將磁粉布撒于構(gòu)件表面在特定光照條件下可以觀察出磁粉的不連續(xù)分布從而準(zhǔn)確的查明構(gòu)件缺陷位置,對鋼構(gòu)件缺陷可以進行定性檢查。

磁粉檢測技術(shù)利用了鐵件的磁化特性,可以直觀地反應(yīng)構(gòu)件表層缺陷位置,操作也十分簡便,但是對于經(jīng)處理的不銹鋼、有色金屬由于其不具有鐵磁性此方法不使用,此外對于壁厚大,缺陷存在位置較深的構(gòu)件,此方法沒有適用性。

2.3 滲透檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)適用于鐵磁性材料,對于不銹鋼[3]、有色金屬等存在于構(gòu)件表面的缺陷滲透檢測技術(shù)可以彌補磁粉技術(shù)的不足。滲透檢測技術(shù)主要利用毛細(xì)原理,在構(gòu)件表面涂抹特殊顏料,帶顏料滲透一段時間后將構(gòu)件表面清理,滲透進表面裂縫的顏料不會因為表面清洗而消失,最后便可在構(gòu)件表面顯現(xiàn)出裂縫分布情況。當(dāng)然此方法適用于構(gòu)件表面存在有較大裂縫的構(gòu)件,過細(xì)小的裂縫由于滲透較慢因而通過肉眼可能無法觀察。

2.4 射線探傷技術(shù)

上文所述磁粉檢測技術(shù)對于存在于鋼構(gòu)件表面缺陷可以進行定性分析,對于深層缺陷射線探傷技術(shù)則可以發(fā)揮其功效。現(xiàn)有射線探傷根據(jù)射線種類主要可以分為三類[4],x射線、γ射線已經(jīng)高能射線三種。射線探傷主要依靠射線在穿透鋼構(gòu)件時的衰減情況來判斷構(gòu)件內(nèi)部材料分布的均勻性。射線在通過缺陷部位時,缺陷位置鋼材厚度小于鋼材均勻分布位置,鋼鐵對于射線的削弱作用變?nèi)?通過后在感光底片形成影響,技術(shù)人員可以通過感光底片陰影分布情況判斷探傷位置內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

射線探傷技術(shù)可以準(zhǔn)確探明鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部缺陷,與直觀檢測法相比CT成影相片準(zhǔn)確反映了構(gòu)件內(nèi)部的材料連續(xù)分布情況,但是在使用過程中由于涉及到放射源的使用,操作人員的專業(yè)操作水平尤為重要,在運輸使用過程中需要嚴(yán)格按照操作指南,嚴(yán)防發(fā)生放射源外漏等安全事故。因此目前放射探傷技術(shù)主要還是用于封閉鋼結(jié)構(gòu)檢測,例如鍋爐、高壓鋼筒倉等。

2.5 超聲檢測技術(shù)

上節(jié)所述射線探傷技術(shù)由于放射源問題,在使用中存在有一定的安全隱患,相比下超聲檢測技術(shù)則介于直觀檢測與射線檢測之間,一方面超聲檢測具有較高的檢測準(zhǔn)確性,另一方面超聲波對人體無害,使用時不比擔(dān)心由于發(fā)射源問題二引起安全問題。

射線探傷技術(shù)依靠射線穿過檢測構(gòu)件后在感光膠片形成CT影像,超聲波檢測預(yù)制類似,超聲波在構(gòu)件傳播中由于傳播介質(zhì)發(fā)生變化,例如出現(xiàn)內(nèi)部空鼓或者鋼材夾雜有非鋼材料,會有部分超聲波被反射回來,反射的超聲波被信號收集裝置接受,經(jīng)過處理后可以生成構(gòu)件內(nèi)部影響。超聲波檢測技術(shù)不光光適用于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,混凝土結(jié)構(gòu)等均可適用超聲波檢測技術(shù),在現(xiàn)有建筑物檢測中超聲波檢測技術(shù)是適用范圍最廣的無損檢測技術(shù)[5]。

3 結(jié)語

本文針對鋼結(jié)構(gòu)幾種現(xiàn)有檢測技術(shù)進行了闡述,分析了各種檢測技術(shù)的使用情況以及優(yōu)缺點。檢測技術(shù)隨著建設(shè)工程的發(fā)展也在不斷進步,對于同一檢測工程,不能僅僅局限于一種特定的檢測技術(shù),在實際檢測時可以根據(jù)被檢測結(jié)構(gòu)的特點,考慮采用多種檢測技術(shù)組合工作,相互佐證,提高檢測結(jié)果的可靠性。