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建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用

2021-04-12常嘉玮

智能城市 2021年10期
关键词:磁粉钢结构焊缝

常嘉玮

(白银矿冶职业技术学院,甘肃白银 730900)

在建筑钢结构工程中,焊接是钢构件连接、加固的重要手段。在大跨度、高层的钢结构工程中,如果出现裂纹、气孔、夹渣等质量问题,须合理运用焊缝无损检测技术,排除安全威胁,确保工程质量的安全性。根据实际调查发现,由于钢结构工程使用年限延长,会出现地基沉降的问题,易引起焊接部位开裂,造成严重的后果。

1 建筑钢结构工程的基本论述

建筑钢结构工程应用于高层建筑群、桥梁建设,具有多方面的优势。

(1)针对材料层面,钢材质均匀,在实际建筑施工中的误差较小,弹性模量高,属于一种高质量的材料。

(2)钢材具备良好的塑性与韧性,在建筑施工中,内部空间受力均衡,不会发生荷载过大或断裂情况。构件所占面积较小,降低了建筑结构的总体重量,减小了地基的压力,提高了安全性能。

在大型建筑群中,采取钢材构件,可缩短工期,减小时间成本。焊接无损检测技术发挥重要的作用,其可立体化查找钢结构内部问题,并排除施工风险,提高施工水平。钢结构工程检测包括钢结构和特种设备原材料、焊接件、紧固件等试验性内容,需要制定构件体系,全面提升工程质量。

2 焊缝无损检测技术

焊接无损检测技术可在不破坏相对结构的基础上,展开的质量检测,检测对象为焊缝的表面与内部缺陷或材料性能、物理量、状态,具体包括射线探伤技术、超声波探伤技术、渗透探伤及磁粉探伤等。通过声音或辐射的方式,探测钢结构内部的实际情况,对建筑工程的长远发展具有积极的导向作用。

(1)超声检测技术。

超声波技术针对钢构件稳定性进行检测,以超声波的形式进行探测,全面扫描物体内部存在的缺陷与漏洞。在实际检测过程中,超声波的频率主要控制在0.4~4 MHz,以A形脉冲反射法检测为主要手段,可对工程平面进行覆盖性检测,其穿透性强,获得的数据信息较为准确,具有操作便捷、灵活等特点,耗费的经济成本较低,技术人员可熟练运用,直观化了解其中可能存在的问题。

(2)射线探伤技术说明。

射线探伤技术主要对焊缝连接处进行检测,应用了γ射线和X射线,穿透式扫描焊接接头的位置,并进行专业化分析。再对焊缝的质量进行科学化评测,并形成工程项目质量检测报告。在密封性钢结构工程焊缝测定环节中,需要借助射线探伤技术,以照相观察为主要手段。检测期间,可引入电离与工业电视监督方法,并根据缺陷的形式划分,进行精准化评判。射线探伤形成的底片存档时间线较长、成本高,无法实现大面积推广。

(3)复合型检测技术。

复合型检测包含渗透探伤、磁粉探伤,可对表面与内部进行科学探测与分析,掌握缺陷的具体位置与情况,有助于技术工作人员对焊缝质量进行准确化评测,相关企业需投入大量的资金,运用较为单一,需要进一步研究与发展。磁粉探伤是借助铁磁粉材料磁化后的磁感应强度变化,展现材料的范围,可反映材料表层的缺陷,其检测速度快,操作复杂。渗透探伤可在构件部位涂抹荧光灯染色的渗透液体,静置一段时间后,液体可在出现在开口处,显示其形状大小,适宜各种金属和非金属材料,检测结果较为直观。

3 无损检测的现状

(1)评定具有局限性。

在现阶段无损检测技术使用过程中,评定层面具有局限作用,传统评定工作按照具体的工作流程进行操作,无法掌握竣工后的检测情况,程序较为笼统化,难以充分落实检测技术,总体效率较低。

(2)检测方向单一化。

区别一般的检测方式,无损检测的主要对象是建筑群的内部结构,直接进行质量分析,可保障建筑结构的综合质量。在实际检测中,只对内部结构进行测定,检测结果不全面。

(3)检测准确性低。

无损检测技术通过超声波、射线进行操作,无须监督各环节施工,以分步检测为主导,无法掌控各施工环节的工作,存在不确定性。例如,混凝土中隐藏的钢筋,无法得到有效的检测与分析,会影响结构的平衡性。

4 建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用

4.1 合理运用磁粉无损检测技术

目前,建筑工程发展迅捷,人们对建筑工程质量要求相继增加。在当前的建筑施工过程中,应充分掌握钢结构与构件材料性质,考虑各类因素,把控建筑的质量安全。在实际建筑施工中,应进行系统化检测,排除存在的安全隐患,解决质量问题,针对性预防安全事故,提升工程质量。钢结构整体跨度较大,通过节点串接空间结构,节点连接质量将影响钢结构建筑,决定了钢结构建筑的使用年限。采取焊缝连接技术可更好串联各部位的节点,其具有刚度大、密封性好等特征,可广泛运用此项施工技术。在自动化技术发展背景下,应强化无损检测,解决钢结构中的质量问题,提高工程质量水平。

从实际调查发现,部分工程项目的焊接工作,因温度变化,易造成部件变形。应采取焊缝无损检测技术,对结构内部的部件进行检测,排除影响工程的不良因素。

(1)技术人员应选择磁粉检测仪器,在每个节点覆盖一层铁磁粉,磁场仪会自动判别部位的感应强度,若出现红灯,表明部件存在变形或渗漏的问题。

(2)工作人员需记录部件的形态、尺寸及特点,并做好数据记录,导入信息平台,以便后期工作人员能够有序进行操作。

(3)系统会自动生成解决方案,工作人员应严格根据标准进行操作。

检测技术具有复杂性,检测人员须不断提升专业技术水平,强化工作人员责任心,保证检测结果的准确性。

4.2 构建完善的检测体系

城市化发展进程加快,建筑施工行业发展规模不断扩大。钢结构逐步应用于施工工程中,尤其对房屋建筑和桥梁支撑具有重要的作用,钢结构质量成为建筑企业较为关注的重点。为了提高工程的质量,施工单位应合理应用焊缝无损检测技术,对钢结构内部进行精确化探测,了解内部存在的损伤问题,并剖开检查,以便后续工作顺利进行。焊缝节点断裂是施工中常见的问题,易造成钢材松动,施工单位应选择优质的焊条,并进行对接焊缝,避免发生形变。基于多元检测技术体系,工作人员可借助超声或雷达波检测手段,实时监测工程内部构件,进行非接触性发射,根据电子图像,明确混凝土在钢筋结构内部的损伤情况,为建筑工程的质检提供参考依据。

(1)施工单位对钢结构进行焊接时,会出现一些不均匀的裂纹,工作人员应使用微观显示仪,细致观察各部分的焊接点,并标注问题。再使用超声波探伤仪观察电子屏中的反射波波形的变化,辨别钢结构的裂纹形状

(2)钢材焊缝处会出现连接不充分的情况,技术人员可将探头放入不同连接带,进行超声巡回,电脑系统会进行自动化扫描,并形成3D图像,施工单位需应制定完善的钢材检修方案,安排专业化技术人员进行维护,解决工程质量问题。

(3)在检测过程中,施工人员需根据钢结构的缺陷深度、大小等数据,对部件进行质量等级划分,标识钢结构损伤部位,并制作质量评测表,呈交给监督管理部。

在复杂化的工程背景下,为了提高钢结构的稳定性,施工单位必须合理运用焊缝无损检测技术手段,全面排查节点脆性断裂、焊接变形、部件脱落等情况,并优化施工方案,保障钢结构建筑群的整体质量,促进建筑行业可持续发展。

4.3 实施针对性检测

焊缝工作具有特殊性,受外界因素的干扰,钢结构内部易出现多样化问题。施工单位应结合实际情况,选择适宜的检测技术,对损伤方位进行立体化扫描。建筑群规模数据的不同,导致钢结构的比例差异化,包括形状、大小、长度、厚度等信息。在实际使用过程中,受外界、内部因素等影响,焊缝出现缺陷时,技术人员应采取相应的无损检测技术,严格控制焊缝质量,并进行反复性探测与研究。在钢结构表面平行移动,明确不同位置的缺陷点,制定完善的施工方案。

为了明确焊缝的缺陷性质、深度等具体情况,需要展开定量性分析,技术人员可借助无损检测技术,对钢结构和构件等进行立体化扫描,获得三维模型。可利用发射射线检测的方法,对焊接部位进行照射,再借助相应的技术制作底片,方便工作人员获取焊接缺陷资料。工作人员应注意照射时间、角度的选择,根据钢结构的形态特点、部位区域,进行间断性照射,降低成本消耗率,提高检测效率。在社会环境快速发展背景下,相关企业应不断提升建筑质量,建立系统化的检测技术体系,满足建筑施工的相关要求。

5 结语

综上所述,钢结构属于新式的建筑体系,具有较多的施工优势,也存在多样化的问题。在实际操作中,需结合工程的实际情况、构件的性质,组织专业化的技术人员,开展高效率检测。钢结构采取焊接的方法进行加固,可提升钢构件的承载效力,在具体实施过程中,应分析应力、荷载等外界条件,全面掌握各类信息数据,为焊缝处理奠定基础。

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