無損檢測技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用與實(shí)施策略

戚家駿

摘? ? 要：隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)增長，房屋建筑行業(yè)迎來了更多的發(fā)展機(jī)遇。城市化建設(shè)進(jìn)程加快，使得建筑行業(yè)成為朝陽產(chǎn)業(yè)。各種新型房屋建筑企業(yè)蓬勃發(fā)展，為市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添了新的助力。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu);無損檢測

1? 引言

建筑項(xiàng)目建設(shè)對于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全都有著非常重要的影響。不僅是高效評定結(jié)構(gòu)性態(tài)的有效措施，也是技術(shù)可靠性提升的基礎(chǔ)內(nèi)容。要確保建筑項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和效率，建筑結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)的運(yùn)用是非常必要的。結(jié)構(gòu)檢測可以細(xì)分為靜態(tài)檢測和動(dòng)態(tài)檢測兩種。

2? 無損檢測技術(shù)的原理

超聲波無損檢測就是捕捉超聲波在材料傳播時(shí)遇到不連續(xù)后反射回來的波，然后通過數(shù)據(jù)分析，分析檢測物里存在的缺陷和幾何特征測量的檢測。磁粉無損檢測技術(shù)主要是鐵磁性材料被磁化后，由于不連續(xù)的存在，導(dǎo)致磁力線的局部畸變，當(dāng)不連續(xù)靠近近表面時(shí)，形成漏磁粉場，然后通過吸聚磁粉，然后通過合適的光照條件下，顯示出不連續(xù)。射線無損檢測就是通過射線可以穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性，然后通過膠片或其它介質(zhì)進(jìn)行記錄的檢測方法。滲透檢測的原理是利用毛線現(xiàn)象使用強(qiáng)滲透性能的滲透劑滲入表面有開口的缺陷，然后清洗表面多余的滲透劑，再用顯像劑的毛細(xì)作用吸附出缺陷中的滲透劑。TOFD檢測主要利用超聲波在固體中聲速最快的縱波在缺陷端部產(chǎn)生衍射的能量進(jìn)行檢測的，通過一收一發(fā)兩個(gè)探頭進(jìn)行缺陷檢測。

3? 無損檢測技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的應(yīng)用

建筑鋼結(jié)構(gòu)中需要借助無損檢測的一般是原材和大量的焊縫。其中焊縫的質(zhì)量控制是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的重點(diǎn)。原材檢測一般借助于超聲波檢測，焊縫就需要根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求使用不同的無損檢測方法。

3.1? 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測由于超聲波的無害型，以及超聲波探傷儀器的便于攜帶性，在建筑鋼結(jié)構(gòu)中大量使用。它可以檢測鋼板原材的質(zhì)量，但更多應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)焊縫的檢測。因?yàn)槠鋵τ诰€性缺陷較敏感，所以對焊縫中的裂紋檢出率極高。同時(shí)也能夠精確的檢測中焊縫中的氣孔、夾渣、未焊透和未熔合。超聲波檢測對于檢測人員的依賴較大，要求檢測人員操作和工藝的正確選擇要求較高，還需要檢測人員能夠結(jié)合構(gòu)件的特點(diǎn)和焊接方法對缺陷進(jìn)行判斷。

3.2? 射線檢測技術(shù)

射線檢測對于體積型缺陷比較敏感，對夾渣、氣孔、未焊透和未熔合等缺餡，能夠直觀得體現(xiàn)在膠片上。但是射線檢測設(shè)備笨重、操作復(fù)雜、射線本身具有輻射、再加上其檢測速度慢，嚴(yán)重影響了射線檢測在建筑鋼結(jié)構(gòu)廣泛使用。多用于橋梁重要焊縫的檢測和管道對接焊縫的檢測。在建筑鋼結(jié)構(gòu)中射線檢測和超聲波檢測能在一定程度上進(jìn)行互補(bǔ)和驗(yàn)證。

3.3? 光測法

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)圖像技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用也越來越廣泛。光測法在建筑結(jié)構(gòu)測試中的運(yùn)用，主要優(yōu)勢是測試精度高。全程測量對于現(xiàn)場測試條件的要求越來越高，比如全息干涉法、散斑法等內(nèi)容，這些都是通過干涉條紋圖的測量計(jì)算出相應(yīng)的物理數(shù)值。散斑法是運(yùn)用相干性對于建筑表面的粗糙情況進(jìn)行照射，會(huì)因?yàn)榭臻g的變化造成明暗斑點(diǎn)的變化，并隨著物體表面的變形不斷的運(yùn)動(dòng)。要結(jié)合物體變形前后的動(dòng)態(tài)散斑圖進(jìn)行分析，更加精準(zhǔn)的對于建筑內(nèi)部的位移和形變進(jìn)行反映。云紋檢測則是通過光學(xué)云紋圖對于物體的變化和位移進(jìn)行反饋，比較常見與建筑工程結(jié)構(gòu)形變的分析過程中。另外，隨著可視技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化圖像處理技術(shù)取得了一定的成就，在檢測速度和分析精度上都出現(xiàn)了相應(yīng)的提升。激光檢測是一種新型的檢測方式，在實(shí)際的運(yùn)用中凸顯出很多的優(yōu)勢。激光可以對于某一部位進(jìn)行多個(gè)檢測點(diǎn)檢測，從而保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)激光檢測沒有非常明確的目標(biāo)要求，對于傳統(tǒng)的檢測方式完成了革新。激光檢測系統(tǒng)安裝更加便捷，得到的檢測結(jié)果的精度更高。通過和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整合，可以更加輕松的獲得檢測結(jié)果。光纖檢測的發(fā)展時(shí)間比較長，主要是通過外界因素對于光纖中信息傳播的參數(shù)變化進(jìn)行歸納總結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)外界因素的檢測和信號(hào)傳輸。光纖檢測被廣泛的運(yùn)用在航天航空領(lǐng)域，能夠?qū)τ趶?fù)合材料中損壞情況進(jìn)行高效檢測。

3.4? 磁檢測法

漏磁場檢測技術(shù)是一種新型的檢測技術(shù)，主要是依據(jù)磁敏元件和電子儀器自身的缺陷造成的漏磁場進(jìn)行分析規(guī)范。如材料的出現(xiàn)裂紋深度和寬度的分析處理，要確保檢測對象的磁化水平要達(dá)到飽和狀態(tài)。通過檢測裝置對于檢測對象進(jìn)行大面積的掃描，從而獲得更加精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。金屬磁記憶檢測方法，最大的優(yōu)勢是可以預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)缺陷的區(qū)域。使得最大應(yīng)力和變形區(qū)域的幾種，及時(shí)的制定出防止破壞的方案。針對檢測對象自身具備的磁化性能，可以在金屬原始狀態(tài)性進(jìn)行檢測。這種檢測方案更加適合野外、現(xiàn)場以及普查作業(yè);檢測靈敏度高較高的磁學(xué)檢測儀器。這種檢測儀器的重量輕、體積小、便于攜帶，因此實(shí)際的檢測效率非常的高。

3.5? 沖擊回波法

沖擊回波法作為一種無損檢測的技術(shù)，核心內(nèi)容是對于瞬態(tài)能量的運(yùn)用。在檢測過程中，應(yīng)力波在混凝土中遇到缺陷或者底面的時(shí)候，會(huì)形成往復(fù)反射并出現(xiàn)非常微小的位移相應(yīng)的情況。針對對于響應(yīng)進(jìn)行頻譜的分析就可以得到頻譜圖，圖中波峰是有應(yīng)力波表面和地面缺陷之間的往復(fù)反射所造成的，根據(jù)波峰值就可以計(jì)算出缺陷的深度。使用沖擊回波法，不僅可以實(shí)現(xiàn)無損檢測，還可以對于建筑結(jié)構(gòu)的混凝土厚度進(jìn)行科學(xué)測量。沖擊回波法更加適宜運(yùn)用在單面結(jié)構(gòu)的檢測之中，但因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)具備復(fù)雜性、多樣性的特征，使得實(shí)際的厚度檢測方式非常復(fù)雜。

4? 超聲波無損檢測技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的實(shí)施策略

4.1? 超聲波探傷儀與探頭

在開展焊縫質(zhì)量檢測時(shí)，通常按探頭種類可將檢測儀器分為超聲波探傷儀直探頭、斜探頭、小徑管探頭、表面波探頭、可拆式斜探頭等具體類型，檢測人員需依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的焊縫類型、焊縫厚度進(jìn)行超聲波探傷儀的選擇，將探頭晶片面積、任意一邊長度分別控制在500mm2和25mm范圍內(nèi)，以此提高檢測質(zhì)量。

4.2? 試塊與耦合劑

檢測人員需依照超聲波探傷儀探頭的功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試塊選取，配合對比試塊實(shí)現(xiàn)對焊縫質(zhì)量的科學(xué)檢測，并優(yōu)先選擇透聲性、流動(dòng)性較強(qiáng)的耦合劑進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)超聲波在被測工件上的有效傳入，提高檢測實(shí)效性。

4.3? 焊縫清理

在采用超聲無損檢測技術(shù)檢測焊縫時(shí)，還需針對焊縫表面進(jìn)行清潔處理，保障探頭的順利移動(dòng)，并通過打磨焊縫表面提高聲學(xué)接觸效果。檢測人員應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)焊縫冷卻至常溫狀態(tài)下后執(zhí)行超聲波無損檢測檢測，把握好鋼結(jié)構(gòu)焊接完成1d后這一最佳檢測時(shí)機(jī)，以此優(yōu)化焊縫檢測質(zhì)量。

4.4? 焊縫檢測面選取

檢測人員首先需完成檢測面的選取，結(jié)合檢測寬度、母材厚度選取焊縫兩側(cè)10mm區(qū)域設(shè)為檢測面，采取直射法、一次反射法移動(dòng)探頭完成檢測，實(shí)現(xiàn)對檢測工況條件的有效控制。例如應(yīng)采用直探頭進(jìn)行箱型柱內(nèi)隔板焊縫檢測，在判斷電渣焊內(nèi)隔板是否熔透時(shí)，則應(yīng)采用斜探頭進(jìn)行檢測。

5? 結(jié)束語

綜上所述，針對房屋建筑結(jié)構(gòu)無損檢測方法的分析關(guān)鍵要點(diǎn)的分析，可以有效的提升檢測的質(zhì)量和效率。各種無損檢測的儀器越來越智能化，儀器設(shè)備越來越小型化，操作越來越簡便化，讓無損檢測技術(shù)對人員的依賴程度慢慢減少。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王旭.無損檢測技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（13）：91.

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