荆州市钢结构质量安全评估检测鉴定报告
钢结构荷载检测鉴定的过程如下:
构件的变形与损伤、构件间的连接(焊缝,螺栓)、结构整体的静态变形和动态变形。对应检测指标:构件挠度、主体倾斜度、结构水平位移、结构动态变形、构件连接情况、开裂和锈蚀情况。对各指标的检测技术简述如下。(主要参考建筑变形测量规范JGJ8-2007)
1.1.挠度检测
钢结构构件(梁、柱)的挠度可采用激光测距仪、水准仪或拉线等方法进行检测。当观测条件允许时,亦可用挠度计、位移传感器等设备直接测定挠度值。
1.2.结构主体倾斜检测
结构主体的倾斜检测包括测定结构**部观测点相对于底部固**或上层相对于下层观测点的倾斜度以及倾斜速率。结构的倾斜,可采用经纬仪、激光定位仪、三轴定位仪或吊锤的方法检测。
当从结构或构件的外部观测主体倾斜时,宜选用下列经纬仪观测法:投点法,测水平角法,前方交会法;当利用建筑或构件的**部与底部之间的竖向通视条件进行主体倾斜观测时,宜选用下列观测方法:激光铅直仪观测法,激光位移计自动记录法,正、倒垂线法,吊垂球法;当建筑立面上观测点数量多或倾斜变形量大时,可采用激光扫描或数字近景摄影测量方法。
1.3.结构水平位移检测
结构的水平位移可以采用激光准直法测定,也可采用测边角法测定。当测量检测点任意方向位移时,可视检测点的分布情况,采用前方交会或方向差交会及较坐标等方法。对于检测内容较多的大测区或检测点远离稳定地区的测区,宜采用测角、测边、边角及GPS与基准线法相结合的综合测量方法。
1.4.结构动态变形检测
对于结构在动荷载作用下而产生的动态变形,应测定其一定时间段内的瞬时变形量。动态变形测量方法的选择可根据变形体的类型、变形速率、变形周期特征和测定精度要求等确定,并符合下列规定:
a对于精度要求高、变形周期长、变形速率小的动态变形测量,可采用全站仪自动跟踪测量或激光测量等方法;
b对于精度要求低、变形周期短、变形速率大的建筑,可采用位移传感器、加速度传感器、GPS动态实时差分测量等方法;
c当变形频率小时,可采用数字近景摄影测量或经纬仪测角前方交会等方法。
1.5.结构连接检测
1.5.1.焊缝检测
焊缝检测有两种方法:普通方法(指外观检查、测量尺寸、钻孔检查等)和jingque方法(指在普通方法的基础上,用X射线、超声波等方法进行的补充检查)。对于重要结构或要求焊接金属强度等于被焊金属强度的对接焊缝,必须用jingque方法进行检查:a超声波探伤。超声波是目前使用较为广泛的探伤方法。利用超声波的强穿透力,良好的方向性和传播过程中遇到不同介质的分界面时所发生反射、折射、绕射和波形转换等特性,可探测到尺寸约为其波长1/2的较小的内部缺陷,对材料内部缺陷反映也较灵敏,但对缺陷的性质不易识别。b射线探伤。射线探伤系指采用X射线,γ射线进行拍片检查。通过观察底片上的影像,能判断焊缝内部有无缺陷,以及缺陷的种类、大小和所在位置。是目前检查焊缝较的方法。
1.5.1.螺栓检测
对于螺栓对结构适用性影响的检测主要依靠外观检查,看其是否存在螺杆剪断、弯曲,孔壁承压破坏,板件端部剪坏、拉坏等现象。
1.6.裂缝、锈蚀检测
对于结构构件的裂纹或缺陷,可采用涡流、磁粉和渗透等无损检测技术检测。a.涡流检测。在检测中,若构件无缺陷,在激励作用下被测件内感应出的涡流流动呈现同一形状;若被测件上有缺陷,如裂纹时,就破坏了原来涡流流动的路径,使其发生畸变,涡流磁场也随之发生变化。b.磁粉检测。检测时可将铁磁性材料的粉末撒在构件上,在有漏磁场的位置磁粉就被吸附,从而形成显示缺陷形状的磁痕,磁粉检测能比较直观地检测出缺陷。这种方法是应用较早、较广泛的一种无损检测方法。它分为干法(将磁粉直接撒在被测构机表面)和湿法(将磁粉悬浮于载液如水或煤油之中形成磁悬液喷撒于被测构件表面)两种,磁料检测方法简单实用,能适用于各种形状和大小以及不同工艺加工制造的铁磁性金属材料表面缺陷检测,但不能确定缺陷深度。c.渗透检测。检测时,首先将具有良好渗透力的渗透液涂在被测构件表面,由于渗透和毛细作用,渗透液便渗入构件上开口型的缺陷当中,然后对构件表面进行净化处理,将多余的渗透液清洗掉,再涂上一层显像剂,将渗入并滞留在缺陷中的渗透液吸出来,就能得到被放大了的缺陷的清晰显示,从而达到检测缺陷的目的。渗透检测可同时检出不同方向的各类表面缺陷,但不能检测非表面缺陷。
钢材锈蚀的检测采用超声波测厚仪。超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时,在界面上会发生反射,测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面发射回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度可查表或通过实测确定,由波速和传播时间就可计算出钢材的厚度。对于数字超声波测厚仪,厚度会直接显示在显示屏上。
钢结构中焊缝检测的目的
焊接接头是一种性能不均匀体, 应力分布又复杂, 况且受人为因素、焊接工艺、焊接技术、焊接条件等诸多因素的影响, 在制作过程中做不到**的不产生焊接缺陷, 而焊接结构一旦在运行中出现事故必将造成惨重的损失,因此无论国内还是国外, 对钢结构焊缝质量的要求都非常严格。我国自从实施了制度以后, 对钢结构件焊缝的无损检测越来越重视, 不但要求对对接焊缝进行超声探伤检测,而且对角焊缝也需进行超声探伤检测, 有的角焊缝还要求达到一级焊缝质量。设计者提高焊缝质量等级的目的, 显然是通过提高钢结构件制作的要求来降低安全系数的取值, 达到钢结构件的轻型化, 同时也节约了材料。为此, 超声探伤在钢结构件制作安装中得到越来越广泛的应用。
超声探伤检测
探伤人员必须具备探伤理论和探伤经验超声探伤规范对检验人员明确规定, 从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基础技术, 具有足够的焊缝超声波探伤经验,并掌握一定的材料、焊接基础知识。因为超声探伤是一种专业性和经验性均很强的检验技术, 结果一旦出现错判, 将直接影响到钢结构的使用安全, 后果将是非常严重的。
探伤之**定要了解清楚受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况,并制定相应的探伤工艺。不同的焊接工艺对超声探伤有不同的要求, 对缺陷的判断亦有所不同。例如采用陶瓷衬垫, 单面焊接双面形成的气体保护焊这种焊接工艺来焊接的焊缝,其焊缝容易出现密集气孔类缺陷, 焊缝底部有可能产生夹渣、未焊透、甚至裂纹, 特别是在野外制作, 由于焊接环境和焊接条件的影响, 探伤时较要留意是否有上述缺陷。在广州内环路某工程的钢箱梁检测过程中, 发现有一条底板对接焊缝, 在接近底部有微弱的反射波出现,且差不多整条焊缝在相同的位置出现此类反射波, 一般情况下, 探伤人员都会认为是底波反射或是底部表面不平整而出现的反射波, 但根据焊接知识和实践经验, 此反射波很可能是缺陷波。刨开此焊缝后, 可清楚地看到未焊透和夹渣缺陷。碰到此种情况, 应仔细检查焊缝表面有无咬边、槽沟、错边, 若不能确定是表面缺陷, 则应选择不同角度或值的探头, 进行比较、复验。通过几种不同角度探头的复验比较, 会发现在某种角度下, 局部出现强烈的反射波, 并以此定出缺陷深度。分析其原因是由于赶工期, 在台风雨刚过去就进行施焊, 钢板又厚, 预热时间也不够, 再加上底板上还贴有加强板, 加强板里有积水而造成此事故。
钢结构承重检测鉴定的必要性:
某单位在加工某大厦1200*1200*60的箱形柱时,在施焊过程中突然发现60mm作为腹板的厚板出现了撕裂现象,肉眼可见清晰的裂纹把板从厚度方向分成两半,经过NDT检测发现裂纹深度发生在深度3mm左右,同时对同一类型同一批号的另外几张板切割的零部件进行检测,发现板内存在夹层,轧制质量不好是造成质量问题的主要原因。在焊接的过程中由于焊接产生的焊接应力作用将夹层的材料拉开。由此出现了厚板沿厚度方向撕裂的现象。
原因分析:由于使用部位的特殊性,该零部件在构件中作为腹板使用,沿纵向上下方向焊接的零部件在焊接形式上开的全熔透坡口受力的劲板,由于板内部存在的分层,焊接产生的焊接应力向外释放从而沿厚度方向撕裂了板。
可以根据实际情况采取以下的几种措施进行处理:
(1)大量的钢材内部存在的夹层属于钢厂本身在轧制过程中产生的质量问题,已经**过了国家标准规范的要求,可以要求钢厂派人来核实,同钢厂协商退货或换货处理;
(2)如果夹层数量较少可以征求技术部门和业主的意见,将信息反馈给钢厂,对出现的问题采取施工补救措施,可以根据无损检测的结果,在有问题的部位采用气刨全部刨开,**过本身的深度,然后用等强度焊接材料进行填充,完毕后对表面进行处理,在规定的时间后进行NDT检测,同时对相同的构件取样进行理化检验,达到设计规范要求可以继续使用;