GB/T 11345－89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》廢除后建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測規(guī)范應(yīng)用的困惑及建議

余忠輝，余曉航，何小軍

（1.深圳市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，深圳 廣東 518031；2.中冶建筑研究總院（深圳）有限公司，深圳 廣東 518055）

0 引言

為與歐盟標(biāo)準(zhǔn)接軌，國家相關(guān)部門于 2013 年 9 月18 日組織編制和發(fā)布 GB/T 11345－2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 技術(shù)、檢測等級和評定》（以下簡稱“GB/T 11345－2013”）、GB/T 29712－2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 驗收等級》（以下簡稱“GB/T 29712－2013”）、GB/T 29711－2013《焊縫無損檢測 超聲檢測 焊縫中的顯示特性》（以下簡稱“GB/T 29711－2013”），原 GB/T 11345－89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》（以下簡稱“GB/T 11345－89”）被廢止。在舊規(guī)范廢止、新規(guī)范實施后，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫存在設(shè)計規(guī)范、施工驗收規(guī)范和檢測規(guī)范不匹配的問題，焊縫檢測存在諸多困惑。

1 問題的提出

2014 年 6 月 1 日前，建筑鋼結(jié)構(gòu)依據(jù)GB 50017－2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱“GB 50017－20 03”）確定焊縫的質(zhì)量等級、GB 50205－20 01《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（以下簡稱“GB 50205－2001”）確定焊縫的驗收方法、GB/T 11345－89和 GB 50661－2011《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（以下簡稱“GB 50661－2011”）確定焊縫的檢測方法（以下簡稱“舊系列規(guī)范”）。

2014 年 6 月 1 日后，為了和歐盟接軌的需要，廢除了 GB/T 11345－89，鋼結(jié)構(gòu)工程依據(jù) GB/T 19418－2003《鋼的弧焊接頭 缺陷質(zhì)量分級指南》（以下簡稱“GB/T 19418－2003”）確定焊縫的質(zhì)量等級、GB/T 29712－2013 確定焊縫的驗收方法、GB/T 11345－2013 確定焊縫的檢測方法（以下簡稱“新系列規(guī)范”）。

由于 GB/T 19418－2003 和 GB 50017－2003 沒有對應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)致按鋼結(jié)構(gòu)焊縫的設(shè)計、施工驗收、檢測評價遇到很多困惑。

2 焊縫質(zhì)量等級的差異

2.1 新系列規(guī)范焊縫質(zhì)量等級

GB/T 19418－2003［1］根據(jù)缺陷類別、缺陷尺寸將焊縫質(zhì)量分為嚴(yán)格（B）、中等（C）、一般（D）三類不同等級，但沒有定義焊縫質(zhì)量等級的確定方法，也沒有規(guī)定不同質(zhì)量等級焊縫的設(shè)計強(qiáng)度值，若按它進(jìn)行焊縫設(shè)計，設(shè)計人員無法進(jìn)行焊縫設(shè)計。

2.2 舊系列規(guī)范焊縫質(zhì)量等級

GB 50017－2003［2］中將焊縫分為熔透焊縫和角焊縫，熔透焊縫又分為一級焊縫、二級焊縫和三級焊縫，焊縫分級方法和強(qiáng)度設(shè)計值規(guī)定如下。

1）在需要進(jìn)行疲勞計算的構(gòu)件中，凡對接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級為：作用力垂直于焊縫長度的橫向?qū)雍缚p或T形對接與角接組合焊縫，受拉時應(yīng)為一級，受壓時應(yīng)為二級；作用力平行于焊縫長度的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級。

2）不需要計算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對接焊縫應(yīng)予透焊，其質(zhì)量等級當(dāng)受拉時應(yīng)不低于二級，受壓時宜為二級。

3）不要求透焊的 T 形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質(zhì)量等級為：對直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于 50 t 的中級工作制吊車梁，焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級；對其他結(jié)構(gòu)，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為三級。

值得指出的是，本規(guī)范適用于多層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級的設(shè)計，對于高層、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級的設(shè)計，在不同的規(guī)范中有一些規(guī)定，但不系統(tǒng)，也比較零星，可操作性差。

4）不同質(zhì)量等級焊縫強(qiáng)度設(shè)計值在規(guī)范中有明確規(guī)定，如表 1 所示。

綜上所述，由于新系列規(guī)范沒有規(guī)定焊縫質(zhì)量等級的確定方法和焊縫強(qiáng)度設(shè)計值，因此按新系列規(guī)范無法進(jìn)行焊縫設(shè)計。

3 焊縫驗收方法的差異

3.1 驗收等級的差異

1）舊系列規(guī)范中 GB 50205－2001［3］、GB/T 11345－89［4］規(guī)定焊縫分為 A 級檢驗、B 級檢驗和C 級檢驗；驗收等級為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級共四個級別。

2）新系列規(guī)范中 GB/T 11345－2013［5］、GB/T 29712－2013［6］規(guī)定焊縫分為 A 級檢驗、B 級檢驗、C 級檢驗和 D 級檢驗；驗收等級為 2 級、3 級和 3b 級共三個級別。

3.2 評價方法的差異

1）舊系列規(guī)范規(guī)定一級焊縫采用 GB/T 11345－89規(guī)定的B級探傷，Ⅱ級合格；二級焊縫采用 GB/T 11345－89 規(guī)定的 B 級探傷，Ⅲ 級合格。

2）新系列規(guī)范規(guī)定 B 級焊縫采用 GB/T 11345－2013 規(guī)定的 B 級探傷，2 級合格；C 級焊縫采用 GB/T 11345－2013 規(guī)定的 A 級探傷，3 級合格；D 級焊縫采用 GB/T 11345－2013 規(guī)定的 A 級探傷，3b 級合格。

表1 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值

3.3 單條焊縫缺陷容許長度的差異

1）舊系列規(guī)范規(guī)定 BⅡ級探傷容許的缺陷長度≤2/3b（b 為板厚）、且≤50 mm（70 mm）；BⅢ級探傷容許的缺陷長度≤3/4b、且≤75 mm（90 mm）［7］（注：括號內(nèi)數(shù)據(jù)為 GB 50661－2011 的規(guī)定）。

2）新系列規(guī)范規(guī)定對于任意的焊縫長度lw（當(dāng)t＜15 mm 時，lw=6 t；當(dāng)t≥15 mm 時，lw=100 mm），B 2 級探傷容許的缺陷長度≤20 %lw；B 3 級探傷容許的缺陷長度≤30 %lw。

從上述規(guī)定可以看出，兩本規(guī)范對焊縫容許的缺陷長度的規(guī)定是不同的。例如對于 60 mm 厚、10 0 m m 長的焊縫，BⅡ級探傷容許的缺陷長度為40 mm，B 2 級探傷容許的缺陷長度為 20 mm。

3.4 單位工程驗收方法的差異

1）舊系列規(guī)范規(guī)定，抽樣檢驗的焊縫數(shù)不合格率小于 2 % 時，該批驗收合格；抽樣檢驗的焊縫數(shù)不合格率大于 5 % 時，該批驗收不合格；抽樣檢驗的焊縫數(shù)合格率在 2 %～5 % 時，應(yīng)加倍抽檢，且必須在原不合格部位兩側(cè)的焊縫延長線各增加一處，在所有抽檢焊縫中不合格率不大于 3 % 時，該批焊縫驗收合格，大于 3 % 時，該批驗收不合格；批量驗收不合格時，應(yīng)對該批余下的全部焊縫進(jìn)行檢驗。

2）新系列規(guī)范沒有規(guī)定單位工程焊縫質(zhì)量合格評價方法。

綜上所述，由于沒有規(guī)定單位工程的驗收方法，因此按新系列規(guī)范無法進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫質(zhì)量驗收。

4 焊縫的檢測方法差異

4.1 焊縫檢測比例的差異

1）舊系列規(guī)范規(guī)定，一級焊縫的探傷比例為100 %，二級焊縫的探傷比例為 20 %，其中對工程制作焊縫，檢測焊縫條數(shù)的 20 %，且單條焊縫的檢測長度不小于 200 mm，對現(xiàn)場安裝焊縫，檢測焊縫條數(shù)的20 %。

2）新系列規(guī)范沒有規(guī)定焊縫的檢測比例、數(shù)量。

4.2 焊縫檢測次數(shù)及探頭角度的差異

1）舊系列規(guī)范的規(guī)定比較簡單，B 級檢測采用一種角度探頭在焊縫單面雙測、雙面單側(cè)進(jìn)行檢測，受幾何條件限制時，應(yīng)在單面、單側(cè)采用兩種角度探頭（角度差大于 15°）進(jìn)行檢測。母材厚度大于 100 mm 時，應(yīng)采用雙面雙側(cè)檢測，受幾何條件限制時，應(yīng)在雙面單側(cè)采用兩種角度探頭（角度差大于 15°）進(jìn)行檢測。條件允許時應(yīng)作橫向缺陷檢測。

表2 板-板和管-管對接接頭

2）新系列規(guī)范的規(guī)定比較復(fù)雜，它是按不同的接頭類型，不同的檢測等級，不同的母材厚度，規(guī)定了不同的檢測方法。下面以對接焊縫 B 級檢測為例進(jìn)行說明。B 級檢測如表 2 所示。

可以看出，新系列規(guī)范檢測工作量遠(yuǎn)大于舊系列規(guī)范。

4.3 焊縫缺陷判定方法的差異

1）舊系列規(guī)范中的 GB/T 11345－89 的規(guī)定比較簡單，在超聲探傷儀的屏幕上確定判廢線H0－4 dB，定量線H0－10 dB，評定線H0－16 dB這三條線。評定線以上至定量線以下為Ⅰ區(qū)（弱信號評定區(qū)），定量線至判廢線以下為Ⅱ區(qū)（長度判定區(qū)），判廢線以上區(qū)域為Ⅲ區(qū)（判廢區(qū)）。對位于Ⅱ區(qū)的缺陷根據(jù)其長度判定是否合格，對位于Ⅲ區(qū)的缺陷無論長度多少都判定為不合格。

2）新系列規(guī)范中的 GB/T 11345－2013 的規(guī)定比較復(fù)雜，以和舊系列規(guī)范相對應(yīng)的基于橫孔技術(shù)的檢測靈敏度技術(shù)為例進(jìn)行說明。它規(guī)定了四個等級，各等級的判定方法如下。

①參考等級：就是以直徑為 3 mm 橫孔作為基準(zhǔn)反射體，制作的距離—波幅曲線（DAC），記為H0。

②評定等級：它的主要作用是為了測量缺欠的顯示長度，找到超過評定等級的缺欠最高波后，移動探頭使回波降至評定等級線，此時探頭移動距離為該缺欠的顯示長度。

③驗收等級：分 2 級和 3 級，是根據(jù)焊縫缺欠顯示長度與板厚之間的倍數(shù)關(guān)系而變化的。以基于橫孔技術(shù)的評定等級方法為例：

根據(jù)驗收等級確定評定等級，2 級對應(yīng)為H0－14 dB，3 級對應(yīng)為H0－10 dB?；夭úǚ^評定等級的缺欠均需要測量其顯示長度。然后確定母材板厚t，有 8 mm≤t＜15 mm與 15 mm≤t＜100 m 兩種厚度范圍。接著根據(jù)缺欠顯示長度l與板厚t之間的倍數(shù)n（n等于缺欠顯示長度除以板厚），確定驗收等級、記錄等級（舊版根據(jù)缺陷波幅所在區(qū)間，規(guī)定驗收等級所允許缺陷長度）。

④記錄等級：它是對應(yīng)的驗收等級 -4dB。對所有超過評定等級缺欠應(yīng)先測長，在根據(jù)其長度，判定其驗收等級，記錄等級，如超過該驗收等級的記錄等級，則對該缺欠進(jìn)行評定。

綜上所述，由于沒有規(guī)定焊縫檢測比例，因此按新系列規(guī)范無法組織鋼結(jié)構(gòu)檢測。

5 焊縫檢測規(guī)范的困惑

新系列規(guī)范的源頭是 GB/T 19418－2003，它規(guī)定B、C、D 級焊縫和 GB 50017－2003 中的一、二、三級焊縫沒有對應(yīng)關(guān)系，它也沒有規(guī)定焊縫質(zhì)量等級的確定方法、單位工程焊縫的驗收方法、焊縫的檢測比例和后續(xù)處理辦法，因此，嚴(yán)格上講新系列規(guī)范無法在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫的設(shè)計、檢測和驗收中進(jìn)行應(yīng)用。

舊系列規(guī)范規(guī)定按 GB/T 11345－89 進(jìn)行焊縫缺陷的檢測和評價，但 GB/T 11345－89 已經(jīng)廢止，各單位計量認(rèn)證的能力確認(rèn)表中也被 GB/T 11345－2013、GB/T 29712－2013 等規(guī)范替代，因此，若繼續(xù)按GB/T 11345－89 進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊縫的檢測，就存在利用廢止的規(guī)范進(jìn)行檢測的問題。

6 焊縫檢測規(guī)范建議

今天，GB/T 11345－2013、GB/T 29712－2013、GB/T 29711－2013 等一系列規(guī)范文件已正式使用近 6 年，而在建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中使用情況如何呢？以深圳市為例，目前全市近 30 家檢測單位在建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測中實際采用的標(biāo)準(zhǔn)五花八門，主要有兩大類：第一類檢測單位考慮到新系列標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有的設(shè)計、施工、驗收等一系列標(biāo)準(zhǔn)無法銜接，直接沿用舊標(biāo)準(zhǔn)作為實際檢測工作中的檢測、評定標(biāo)準(zhǔn)；第二類檢測單位檢測中使用新系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，直接將 B、C 級焊縫等同于一、二級焊縫，將驗收等級 2 級和 3 級等同于Ⅱ級、Ⅲ級。顯然這兩種做法都是錯誤或者不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。新系列?biāo)準(zhǔn)正式執(zhí)行起，GB/T 11345－89 標(biāo)準(zhǔn)就已廢止，使用廢止標(biāo)準(zhǔn)是不合規(guī)的，而在標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定的情況下，僅憑個人臆想，將兩個標(biāo)準(zhǔn)人為地串聯(lián)起來，肯定是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

面對今天建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測活動中檢測、施工、驗收標(biāo)準(zhǔn)無法銜接的局面如何解決呢？筆者認(rèn)為可從兩個方面著手解決。

一是可由原編寫單位組織對新系列規(guī)范進(jìn)行修編，加強(qiáng)對建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工、驗收等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究，通過研究分析建筑鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)各類標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)在關(guān)系，修編出一本與設(shè)計、施工、驗收緊密銜接的檢測規(guī)范。例如，可通過將 2013 系列標(biāo)準(zhǔn)的源頭 GB/T 19418－2003 增加一個附錄，將其規(guī)定的 B、C、D 級焊縫和 GB 50017－2003 中的一、二、三級焊縫建立對應(yīng)關(guān)系。

二是制定建筑行業(yè)鋼結(jié)構(gòu)檢測的系列規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測遇到困境的根源是設(shè)計和施工質(zhì)量驗收規(guī)范和檢測規(guī)范矛盾造成的。建議抓緊制定建筑行業(yè)鋼結(jié)構(gòu)檢測統(tǒng)一的系列規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以保證結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理為目的，從設(shè)計、施工質(zhì)量驗收、檢測人員、設(shè)備、檢測技術(shù)等方面入手，制定科學(xué)、簡便的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫規(guī)范。

7 結(jié)語

GB/T 11345－89 被 GB/T 11345－2013、GB/T 29712－2013 替代后，造成現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)焊縫的檢測、評價、驗收標(biāo)準(zhǔn)和建筑行業(yè)現(xiàn)行設(shè)計、施工、驗收規(guī)范不一致問題，應(yīng)加快研究、盡早解決，避免由于規(guī)范的不匹配影響鋼結(jié)構(gòu)建筑物的安全和后續(xù)使用。