葛 欢

(扬州市建筑工程质量检测中心有限公司,江苏 扬州 225127)

1 引言

凭借轻质、高强、良好的抗震性能,钢结构高层建筑在上世纪80年代逐渐在我国兴起[1],具有代表性的施1985年建成的深圳发展中心大厦。但是与普通钢筋混凝土结构相比,钢结构的耐火性以及耐久性显得先天不足,暴露于大气环境的钢结构受到各种因素的影响结构承载能力会有所改变,钢结构检测技术在定期检测中显得尤为重要。

2 钢结构检测技术

2.1 直观检测法

结构检测最初主要依靠技术人员直观观测,虽然经过数十年的发展,结构检测技术已经有了长足的发展,但是这种原始的检测办法可以迅速查明钢构件表面是否存在裂纹、气泡以及焊缝质量等常规缺陷。当然,这种传统检测方法的检测可靠度很大程度上依靠于现场检测人员是否具有充足的结构检测经验。在现有检测作业中,直观检测法与其它先进检测技术相结合可以迅速准确的判定钢结构工作状态。

2.2 磁粉检测技术

磁粉检测技术[2]主要依靠铁件在磁化之后,构件内部缺陷位置由于裂缝及空洞等的存在使得磁场在缺陷位置分布发生改变发生漏磁现象,构件磁化后将磁粉布撒于构件表面在特定光照条件下可以观察出磁粉的不连续分布从而准确的查明构件缺陷位置,对钢构件缺陷可以进行定性检查。

磁粉检测技术利用了铁件的磁化特性,可以直观地反应构件表层缺陷位置,操作也十分简便,但是对于经处理的不锈钢、有色金属由于其不具有铁磁性此方法不使用,此外对于壁厚大,缺陷存在位置较深的构件,此方法没有适用性。

2.3 渗透检测技术

磁粉检测技术适用于铁磁性材料,对于不锈钢[3]、有色金属等存在于构件表面的缺陷渗透检测技术可以弥补磁粉技术的不足。渗透检测技术主要利用毛细原理,在构件表面涂抹特殊颜料,带颜料渗透一段时间后将构件表面清理,渗透进表面裂缝的颜料不会因为表面清洗而消失,最后便可在构件表面显现出裂缝分布情况。当然此方法适用于构件表面存在有较大裂缝的构件,过细小的裂缝由于渗透较慢因而通过肉眼可能无法观察。

2.4 射线探伤技术

上文所述磁粉检测技术对于存在于钢构件表面缺陷可以进行定性分析,对于深层缺陷射线探伤技术则可以发挥其功效。现有射线探伤根据射线种类主要可以分为三类[4],x射线、γ射线已经高能射线三种。射线探伤主要依靠射线在穿透钢构件时的衰减情况来判断构件内部材料分布的均匀性。射线在通过缺陷部位时,缺陷位置钢材厚度小于钢材均匀分布位置,钢铁对于射线的削弱作用变弱,通过后在感光底片形成影响,技术人员可以通过感光底片阴影分布情况判断探伤位置内部结构。

射线探伤技术可以准确探明钢结构构件内部缺陷,与直观检测法相比CT成影相片准确反映了构件内部的材料连续分布情况,但是在使用过程中由于涉及到放射源的使用,操作人员的专业操作水平尤为重要,在运输使用过程中需要严格按照操作指南,严防发生放射源外漏等安全事故。因此目前放射探伤技术主要还是用于封闭钢结构检测,例如锅炉、高压钢筒仓等。

2.5 超声检测技术

上节所述射线探伤技术由于放射源问题,在使用中存在有一定的安全隐患,相比下超声检测技术则介于直观检测与射线检测之间,一方面超声检测具有较高的检测准确性,另一方面超声波对人体无害,使用时不比担心由于发射源问题二引起安全问题。

射线探伤技术依靠射线穿过检测构件后在感光胶片形成CT影像,超声波检测预制类似,超声波在构件传播中由于传播介质发生变化,例如出现内部空鼓或者钢材夹杂有非钢材料,会有部分超声波被反射回来,反射的超声波被信号收集装置接受,经过处理后可以生成构件内部影响。超声波检测技术不光光适用于钢结构构件,混凝土结构等均可适用超声波检测技术,在现有建筑物检测中超声波检测技术是适用范围最广的无损检测技术[5]。

3 结语

本文针对钢结构几种现有检测技术进行了阐述,分析了各种检测技术的使用情况以及优缺点。检测技术随着建设工程的发展也在不断进步,对于同一检测工程,不能仅仅局限于一种特定的检测技术,在实际检测时可以根据被检测结构的特点,考虑采用多种检测技术组合工作,相互佐证,提高检测结果的可靠性。