淺談鋼結(jié)構(gòu)工程檢測工作控制要點

李 寧， 肖理中

1 河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000） 2 河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000）

近年來,隨著我國國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展迅猛，現(xiàn)已成為建筑行業(yè)的朝陽產(chǎn)業(yè)。從事鋼結(jié)構(gòu)施工的企業(yè)日益增多,但由于專業(yè)技術(shù)人員相對匱乏，工程質(zhì)量參差不齊。因此，對鋼結(jié)構(gòu)建筑物進行嚴(yán)格的檢測，對于保護人民生命、財產(chǎn)安全具有重要意義。在檢測中要注意掌握鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量控制要點,才能使檢測工作更加縝密、高效。

1 鋼結(jié)構(gòu)工程檢測內(nèi)容

鋼結(jié)構(gòu)工程檢測內(nèi)容主要包括:鋼結(jié)構(gòu)材料檢測、鋼結(jié)構(gòu)連接檢測和鋼結(jié)構(gòu)性能檢測。

對于既有鋼結(jié)構(gòu)建筑的檢測可根據(jù)工程的實際情況來確定檢測內(nèi)容和檢測項目。檢測內(nèi)容應(yīng)由檢測單位依據(jù)相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、檢測管理法規(guī)及設(shè)計要求提出，對無明文規(guī)定的檢測項目可以根據(jù)實際需要由檢測單位和建設(shè)單位共同確定。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程檢測控制要點

2.1 鋼結(jié)構(gòu)材料檢測

鋼結(jié)構(gòu)材料可分為結(jié)構(gòu)構(gòu)件用材料、結(jié)構(gòu)連接用材料及結(jié)構(gòu)防護用材料。

2.1.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件用材料的檢測

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件用材料是指結(jié)構(gòu)承重用材料。在現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）中對原材料檢測有明確規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)工程所采用的鋼材,應(yīng)具有質(zhì)量證明書，并應(yīng)符合設(shè)計要求。對鋼材的質(zhì)量有疑義時，應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進行抽樣檢驗。

結(jié)構(gòu)材料檢測的主要內(nèi)容如下:鋼材的性能包括使用性能和工藝性能兩大類,使用性能中包括力學(xué)性能和耐久性能。鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)要符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,通過一系列試驗結(jié)果獲得，包括：材料拉伸試驗、冷彎性能試驗、疲勞試驗、硬度試驗、沖擊韌性試驗、理化性能檢測等。

2.1.2 連接用材料的檢測

現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的連接最常用的是連接件連接和焊接。連接件包括高強度螺栓、普通螺栓、錨栓等。

1）螺栓連接用材料

高強度螺栓的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓》（GB/T1228）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺母》（GB/T1229）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈》（GB/T1230）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈的技術(shù)條件》（GB/T1231）、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副技術(shù)條件》（GB/T3632）等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計要求。C級螺栓的尺寸、規(guī)格應(yīng)符合《六角頭螺栓C級》（GB/T5780）和《六角頭螺母》（GB/T5728）的規(guī)定，機械性能應(yīng)符合《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》（GB/T3098.1）、《緊固件機械性能 螺母 粗牙螺紋》（GB/T3098.2）等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計要求。

2）焊接用材料

焊接用材料主要有焊條、焊絲、焊劑，所有檢測項目均應(yīng)符合相應(yīng)的國標(biāo)規(guī)定。焊條的檢測內(nèi)容包括焊條尺寸、熔敷金屬化學(xué)成分、焊縫熔敷金屬力學(xué)性能、焊縫射線探傷、焊條藥皮、藥皮含水量。焊絲的檢測內(nèi)容包括焊絲的化學(xué)成分、焊絲力學(xué)性能及射線探傷、焊絲直徑及偏差、焊絲挺度、焊絲鍍層，焊絲松弛直徑及翹距、焊絲對接光滑程度、焊絲表面質(zhì)量、熔敷金屬力學(xué)性能及沖擊試驗、焊縫射線探傷。焊劑的檢測內(nèi)容包括焊劑顆粒度、焊劑含水量、焊劑抗潮性、機械夾雜物，熔敷金屬拉伸性能、熔敷金屬的V形缺口沖擊吸收功、焊接試板射線探傷，以及硫、磷含量，焊縫擴散氫含量等。

2.1.3 結(jié)構(gòu)防護用材料檢測

普通鋼結(jié)構(gòu)材料易腐蝕、不耐火，根據(jù)使用環(huán)境要求，在鋼材表面進行防腐、防火涂裝，以隔絕侵蝕或熱源。主要有防腐防銹涂料及防火涂料。檢測內(nèi)容包括涂料的化學(xué)成分，物理性能（黏度、干燥時間、耐鹽水性等）成膜表面光澤性能、耐腐蝕性及涂層表面質(zhì)量測定等。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)連接檢測

鋼結(jié)構(gòu)的連接常用兩種方式:緊固件連接、焊接連接。焊接連接是鋼結(jié)構(gòu)中最常用的連接方式。緊固件連接又包括高強螺栓連接、普通螺栓連接和鉚釘連接。目前，鉚釘連接現(xiàn)已被高強度螺栓所取代，工程上已很少使用。

2.2.1 緊固件連接檢測

緊固件檢測以一個連接副為單位，一個連接副包括一個螺栓、一個螺母及墊圈。

檢測內(nèi)容包括:螺栓（鉚釘）尺寸、螺紋尺寸、螺栓（鉚釘）表面質(zhì)量、連接件表面質(zhì)量、連接副承載能力、高強螺栓連接的抗滑移系數(shù)。其中連接副的承載能力及抗滑移系數(shù)需通過試驗確定。扭剪型高強螺栓的預(yù)拉力檢測可用螺栓軸向力測試儀進行檢測。高強螺栓連接的抗滑移系數(shù)可在拉力試驗機上進行試驗。

緊固件連接重點調(diào)查以下幾個方面:

1）連接形式、個數(shù)和配置。調(diào)查連接形式，鉚釘和螺栓的個數(shù)，端距、邊距和孔距，尺寸（軸徑、孔徑）等，并與設(shè)計圖紙對照。

2）材質(zhì)。需要進行材質(zhì)試驗時，可拔取部分鉚釘和螺栓，通過抗拉試驗、硬度試驗和化學(xué)分析推斷其材質(zhì)是否符合設(shè)計要求。

3）松動和形狀。鉚釘和螺栓的松動情況是判斷連接好壞的重要依據(jù)。檢查松動主要方法是用小錘敲打,也可目測，比較容易發(fā)現(xiàn)松動情況。

4）腐蝕。拔取適量嚴(yán)重腐蝕的鉚釘和螺栓，用鋼絲刷子除銹后，用卡尺測量尺寸,調(diào)查腐蝕情況。斷面損失大于10%即為腐蝕鉚釘和腐蝕螺栓。

5）疲勞。在承受重復(fù)荷載的部位，拔取部分鉚釘和螺栓，通過外觀檢查或滲透探傷試驗，調(diào)查有無疲勞裂縫。

2.2.2 焊縫連接檢測

焊接是鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的連接方法，焊縫缺陷是影響焊接質(zhì)量最為重要的影響因素。常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、未焊透、夾渣、咬邊、未熔合，以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。

1）焊縫質(zhì)量等級和檢驗原則

《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81）將鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級分為一級、二級、三級共三個等級。焊縫質(zhì)量檢驗包括內(nèi)部缺陷檢驗和外觀檢驗兩方面，其質(zhì)量等級可能不相同，但當(dāng)設(shè)計沒有特別指出時,可以視內(nèi)部和外觀的質(zhì)量等級要求是一致的。焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，選用不同的質(zhì)量等級。

根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81）的規(guī)定，三級焊縫只要求進行外觀檢驗（包括外觀質(zhì)量檢驗和焊縫尺寸檢驗），并應(yīng)符合規(guī)程要求；一級、二級除了外觀檢查外，還必須進行一定量的超聲波檢驗并符合相應(yīng)的要求。

2）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測的一般要求

焊縫的檢測包括外觀檢查和無損檢驗。焊縫的表面質(zhì)量可用肉眼觀察或用放大鏡觀察，焊縫外觀檢查主要內(nèi)容有:表面形狀、焊縫尺寸和焊縫表面缺陷的檢查等。

焊縫的（內(nèi)部缺陷）無損探傷需用無損檢測技術(shù)，應(yīng)在外觀檢查完成后進行，《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81）推薦采用射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等四種檢測方法。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)性能檢測

2.3.1 性能檢測的主要內(nèi)容

鋼結(jié)構(gòu)性能的檢測包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力及正常使用的變形要求的檢測:1）結(jié)構(gòu)及構(gòu)件幾何尺寸的檢測;2）構(gòu)件缺陷和損傷的檢測；3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的檢測;4）構(gòu)造的檢測；5）鋼結(jié)構(gòu)防腐、防銹檢測；6）鋼結(jié)構(gòu)抗火性能檢測。

2.3.2 結(jié)構(gòu)性能的測定

結(jié)構(gòu)性能的測定從受力特性上可分為靜力檢測和動力檢測。

1）靜力檢測

主要是檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件在拉、壓、彎、扭、剪單獨及其組合作用下的強度及穩(wěn)定。所采用的設(shè)備大體可分為加載裝置、傳感器、觀測裝置、記錄儀等?？梢岳糜嬎銠C實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的聯(lián)機分析。靜力檢測可以用于普通鋼結(jié)構(gòu)性能的靜力荷載檢驗，對冷彎型鋼和壓型鋼板以及鋼-混組合結(jié)構(gòu)性能和普通鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能的檢驗不適用。

2）動力檢測

動力性能測試分為動力特性測試和動力反應(yīng)測試兩個方面內(nèi)容。檢測主要是動力特性測試，包括結(jié)構(gòu)的自振周期、振型、阻尼等動力參數(shù)。應(yīng)采用專用設(shè)備，并根據(jù)相應(yīng)的國家規(guī)范、規(guī)程復(fù)核、計算。

3 結(jié)語

工程質(zhì)量是工程項目的核心問題,檢測工作是保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在鋼結(jié)構(gòu)工程的檢測過程中，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律法規(guī)、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測規(guī)范及設(shè)計要求，掌握其質(zhì)量控制要點，對鋼結(jié)構(gòu)工程嚴(yán)把檢測關(guān)，不僅是對檢測工作負(fù)責(zé)，也是對國家和人民負(fù)責(zé)。