鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量檢測(cè)重難點(diǎn)分析

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州730030）

在我國(guó)的道路交通系統(tǒng)中，鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程的主要構(gòu)成部分的使用壽命與工程質(zhì)量決定著交通運(yùn)輸安全。橋梁的主要結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢(shì)在于綜合效益好、工業(yè)化水平高，以及材料強(qiáng)度大。鋼結(jié)構(gòu)橋梁從上世紀(jì)開(kāi)始被廣泛運(yùn)用到道路橋梁工程中，然而因?yàn)樵缙谌藗儗?duì)鋼橋建設(shè)并沒(méi)有較多經(jīng)驗(yàn)，以及未重視對(duì)橋梁后期的養(yǎng)護(hù)工作，隨著鋼結(jié)構(gòu)橋梁使用年限的增長(zhǎng)以及鋼結(jié)構(gòu)的自然老化，鋼結(jié)構(gòu)橋梁出現(xiàn)了大面積疲勞開(kāi)裂情況。若要從根源上解決鋼結(jié)構(gòu)橋梁出現(xiàn)疲勞開(kāi)裂的問(wèn)題，首先應(yīng)在橋梁建設(shè)早期嚴(yán)格把控施工質(zhì)量，排查施工問(wèn)題，同時(shí)針對(duì)性地制定解決方案。然而許多的應(yīng)檢測(cè)項(xiàng)目較為隱蔽，檢測(cè)難度較大，因此本文根據(jù)多年的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)得到一些鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量檢測(cè)期間可能出現(xiàn)的問(wèn)題與重點(diǎn)檢測(cè)內(nèi)容，同時(shí)提出針對(duì)性的解決方案。

1 鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè)的內(nèi)容

1.1 原材料檢測(cè)

按照我國(guó)目前的相關(guān)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè)主要進(jìn)行涂裝質(zhì)量檢測(cè)、焊縫無(wú)損檢測(cè)、焊接材料檢測(cè)與鋼板原材料檢測(cè)等項(xiàng)目。鋼結(jié)構(gòu)橋梁主結(jié)構(gòu)所用鋼板原材料都應(yīng)經(jīng)過(guò)化學(xué)分析、沖擊功試驗(yàn)、冷彎性能與拉伸、Z向性能檢測(cè)、超聲波探傷等項(xiàng)目檢測(cè)，同時(shí)還需滿(mǎn)足鋼板厚度大于25mm、抗層狀撕裂標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.2 焊接原材檢測(cè)

制造廠采用的焊接材料應(yīng)經(jīng)過(guò)熔敷金屬力學(xué)性能與化學(xué)成分檢測(cè)。若焊接材料出自同一企業(yè)或者為同一型號(hào)，應(yīng)按批次對(duì)焊劑進(jìn)行熔敷金屬力學(xué)性能檢驗(yàn)，以及按批次對(duì)實(shí)芯焊絲進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)，同時(shí)每年對(duì)焊條和藥芯焊絲進(jìn)行熔敷金屬力學(xué)性能檢測(cè)。若更換同一型號(hào)焊接材料的廠家，應(yīng)重新對(duì)焊接材料進(jìn)行熔敷金屬力學(xué)性能與化學(xué)成分檢測(cè)。

1.3 焊縫無(wú)損檢測(cè)

焊接被廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)橋梁組件之間的連接，目前焊接質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)方式主要有磁粉探傷、射線探傷與超聲波探傷三種。

1.4 涂裝質(zhì)量檢測(cè)

涂裝防腐涂層是最常用的鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐蝕手段，涂裝質(zhì)量檢測(cè)主要是對(duì)涂層附著力與涂層厚度進(jìn)行檢測(cè)。

2 檢測(cè)的重點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)所用鋼板均為大型鋼廠生產(chǎn)的專(zhuān)用鋼板，根據(jù)鋼材原材料檢測(cè)結(jié)果，鋼材原材料質(zhì)量滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定要求。此外，焊接質(zhì)量決定著鋼結(jié)構(gòu)橋梁的使用壽命與工程質(zhì)量。焊縫質(zhì)量主要受焊接人員操作能力、焊接位置與焊接環(huán)境的影響，且這些因素難于預(yù)測(cè)。鋼箱梁、鋼槽梁建造時(shí)主要選擇整體制造方式，借助吊機(jī)分段架設(shè)鋼梁。焊接鋼箱梁與鋼槽梁梁段時(shí)往往處于露天環(huán)境，焊接質(zhì)量極易受到晝夜氣溫變化、太陽(yáng)光照、風(fēng)力等級(jí)與空氣濕度的影響；梁段拼裝和梁段架設(shè)時(shí)必須保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁的方位正確，并對(duì)全位置進(jìn)行高質(zhì)量焊接，否則梁段的焊接質(zhì)量與外形尺寸無(wú)法保證；橋梁中如鋼牛腿與鋼錨梁等主要受力結(jié)構(gòu)對(duì)鋼板厚度要求更高，需要額外加增勁肋，且焊縫較集中，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人應(yīng)安排好焊接位置順序。以上這些問(wèn)題給焊接質(zhì)量保證工作增加了難度，因此在鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制工程中應(yīng)重點(diǎn)把控焊縫的焊接質(zhì)量。

防腐蝕一直是困擾鋼結(jié)構(gòu)橋梁應(yīng)用的難題，鋼結(jié)構(gòu)橋梁抗腐蝕能力主要取決于防腐涂裝質(zhì)量。在實(shí)際涂裝施工中，主要為人工作業(yè)，而人工難以精確控制涂裝厚度與均勻性，因此涂裝質(zhì)量檢測(cè)十分重要。

3 檢測(cè)的難點(diǎn)

焊材的檢測(cè)與原材料的檢測(cè)一般是送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)環(huán)境較好，不易受外界環(huán)境影響，且檢測(cè)設(shè)備操作難度小，測(cè)試結(jié)果也較直觀。而進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)均為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，受外界干擾較大，不同檢測(cè)人員的技術(shù)水平及檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果也有一定影響，都是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的難點(diǎn)所在。

3.1 超聲波檢測(cè)的難點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁所用鋼板厚度8～100mm不等，有各種規(guī)格。焊縫也分為部分熔透T型焊縫、不等厚鋼板全熔透焊縫、全熔透T型焊縫、全熔透斜角接焊縫、全熔透平板對(duì)接焊縫、全熔透角接焊縫等多種焊接形式，在施工時(shí)還可能出現(xiàn)超寬焊縫的情況。

3.1.1 厚鋼板焊縫檢測(cè)

因母材較厚，常規(guī)檢測(cè)工藝難以?huà)卟楹缚p的整個(gè)截面，易出現(xiàn)漏檢情況。

3.1.2 部分熔透焊縫檢測(cè)

部分熔透焊縫應(yīng)檢測(cè)熔透部分質(zhì)量與焊縫的熔透深度，而前者檢測(cè)始終存在難點(diǎn)。

3.1.3 不等厚焊縫檢測(cè)

不等厚焊縫檢測(cè)適用于焊縫兩側(cè)鋼板厚度存在差異的情況，焊接時(shí)應(yīng)在厚度較大的一側(cè)加設(shè)坡度，這需要精確的焊縫缺陷定位技術(shù)。

3.1.4 超寬焊縫檢測(cè)

進(jìn)行超寬焊縫檢測(cè)時(shí)，由于焊縫寬度過(guò)大，常規(guī)檢測(cè)等級(jí)無(wú)法對(duì)焊縫截面進(jìn)行全面檢測(cè)，因此需要對(duì)檢測(cè)工藝做出適當(dāng)改進(jìn)，以便掃查焊縫的完整截面。

除了上述檢測(cè)工藝問(wèn)題外，還可能由于鋼構(gòu)件構(gòu)造問(wèn)題導(dǎo)致一些焊縫部位無(wú)法檢測(cè)，從而出現(xiàn)漏檢的情況。針對(duì)這種情況，必須進(jìn)行針對(duì)性的分析，增加必要的檢測(cè)手段。

3.2 射線檢測(cè)的難點(diǎn)

射線檢測(cè)一般用于檢測(cè)平板對(duì)接焊縫，其主要檢測(cè)部位有頂板、底板、腹板的對(duì)接焊縫。射線檢測(cè)的難點(diǎn)主要有兩個(gè)方面。

3.2.1 底片位置與射線機(jī)的對(duì)中

射線檢測(cè)的檢測(cè)原理是分別在焊縫上、下兩側(cè)布置底片和射線機(jī)，并嚴(yán)格按照要求對(duì)準(zhǔn)，由于射線檢測(cè)的檢測(cè)部位均是大尺寸板單元，檢測(cè)人員隔著大尺寸鋼板無(wú)法同時(shí)看到底片和射線機(jī)的位置，為對(duì)準(zhǔn)底片和射線機(jī)的位置增加了難度。而在對(duì)腹板進(jìn)行焊縫檢測(cè)時(shí)，由于腹板的焊縫是豎向的，位置校準(zhǔn)時(shí)需要將射線機(jī)懸空布置，這導(dǎo)致射線機(jī)難以穩(wěn)定對(duì)中。由于加工時(shí)有些焊縫的位置過(guò)于靠近加勁板，若這些鋼板在檢測(cè)時(shí)對(duì)中處理不好，可能出現(xiàn)加勁板擋住射線機(jī)的曝光方向，從而導(dǎo)致底片質(zhì)量不過(guò)關(guān)。

3.2.2 曝光參數(shù)的選擇

曝光參數(shù)的選擇會(huì)直接影響底片成像質(zhì)量，因此在進(jìn)行曝光參數(shù)選擇時(shí)要根據(jù)材料和儀器性能來(lái)謹(jǐn)慎選擇。

3.3 磁粉檢測(cè)的難點(diǎn)

磁粉檢測(cè)主要針對(duì)U肋與頂板、橫縱隔板與頂板、底板焊縫等，由于這些部位在焊縫時(shí)基本都是T型焊縫，因此在磁粉檢測(cè)時(shí)，豎向焊縫和頂板焊縫的磁粉難以穩(wěn)定，容易造成磁粉流墜，從而影響磁粉附著在材料上。

4 重難點(diǎn)的應(yīng)對(duì)方法

結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)及企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)上述問(wèn)題和難點(diǎn)，提出了以下方法進(jìn)行應(yīng)對(duì)，以此來(lái)確保檢測(cè)質(zhì)量。

1）總結(jié)各種無(wú)損檢測(cè)方式，并進(jìn)行分析，針對(duì)這些無(wú)損檢測(cè)制定檢測(cè)工藝卡，并將其各種參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注。

2）在對(duì)厚鋼板焊縫和超寬焊縫檢測(cè)時(shí)，為了解決機(jī)器無(wú)法檢測(cè)整個(gè)焊縫截面的問(wèn)題，可以配備多個(gè)探頭，進(jìn)行多角度的探測(cè)，以此保證截面能夠被完全檢測(cè)。

3）在進(jìn)行厚板焊縫時(shí)，一般會(huì)采用分層焊接的方法，因此可以在焊接好一層后就進(jìn)行檢測(cè)，避免出現(xiàn)鋼板之間未熔合或?qū)娱g裂紋，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免返修。

4）檢測(cè)人員必須對(duì)焊接技術(shù)有充分了解，這樣可以在進(jìn)行熔透焊縫熔透深度的超聲波檢測(cè)時(shí)對(duì)于參數(shù)的判斷更加準(zhǔn)確，在一定程度上加快工作效率，減少不必要的返工。

5）在對(duì)鋼板不等厚的焊縫進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)，可以根據(jù)鋼板之間的厚度差給出相應(yīng)的缺陷定位計(jì)算公式，在必要時(shí)還可以制作樣板來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

6）檢測(cè)時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整掃查速度，來(lái)進(jìn)行更加細(xì)致地檢測(cè)。

7）對(duì)不等厚母材進(jìn)行焊縫射線檢測(cè)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況和要求制作試板，以此來(lái)確定參數(shù)。

8）檢測(cè)結(jié)果需經(jīng)多人復(fù)核才能進(jìn)一步確認(rèn)。