钢结构检测.docx

钢结构检测 一、技术部分 1.工程概况 西延路快速路立交位于西延路（曲江大道）与西影路十字，南起北池头一路～北至南二环太乙路立交南侧。 工程起止桩号为K0+126.234～K1+794.266，路线全长1794m，其中K0+556.002～K1+641.542主路为桥梁形式，桥长1086m，桥宽17～36m，道路红线45～80m。桥梁工程桩基244个，桥墩台62个，箱梁10联，31跨,；混凝土2.76万m³，钢箱梁1.253万t，钢筋0.297万t，沥青混凝土1.131万m³。 主梁采用新型敞口钢梁，第1，3，5，6，7，8，10联截面等高1.7m，第2，4，9联为变高度钢梁，跨中梁高1.7m，支点梁高2.5m，二次抛物线过渡。17m宽断面钢梁悬臂宽4m，其余断面悬臂宽5m，悬臂端部高0.2m，根部高1.7m。悬臂横隔板为工字形，间距3m，底板采用二次抛物线形过渡并开设U形豁口，形成连续的波浪造型。下部结构采用钻孔灌注桩基础、矩形承台、矩形墩。桩基直径1.5m，每个承台下接基桩4根，桩长40m，桩中距4m。承台尺寸为6.5×6.5×2m，墩柱尺寸为2×2m。联间过渡墩设置纵桥向扩大头以放置支座，同时过渡墩横桥向设置系梁，系梁顶缘直线，底缘二次凹曲线。系梁中部梁高1.3m，根部梁高1.8m。 2.检测依据及强制性标准 （1）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG 064-2015）； （2）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； （3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG /T F50-2011）； （4）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）； （5）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB/T50205-2001）； （6）《焊缝无损检测 熔焊接头目视检测》（GB∕T 32259-2015）； （7）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB/T11345） （8）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/T3323-2005）； （9）《焊缝无损检测 磁粉检测》（GB/T 26951-2011）； 焊透等缺陷。查看焊缝成型是否良好，焊道与焊道过渡是否平滑，焊渣、飞溅物等是否清理干净。用焊缝检验尺检查焊缝尺寸是否符合设计及规范要求。 （2）评定标准 依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG /T F50-2011）和《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205 -2001）关于不同等级焊缝外观质量要求，结合设计文件规定的焊缝等级，对本工程钢箱梁焊缝外观质量进行检测。焊缝外观质量检查合格是进行焊缝无损检测的前提。 4.1.2 焊缝超声波无损检测 （1）超声波探伤仪器 根据钢箱梁焊缝的特点和要求，采用A型脉冲反射式超声波检测工艺,对钢箱梁顶，底板的纵横向对接焊缝，腹板的纵向对接焊缝，腹板与顶板，底板间熔透焊缝等一级焊缝进行检测。 超声波探伤仪器采用数字式超声波探伤仪，这种设备为A型脉冲反射式超声波探伤仪，此类仪器能产生接收并在显示屏上显示出频率范围为1 到 10 MHZ的脉冲，其性能符合相关规范的规定。 （2）耦合剂 选用透声性能好的化学浆糊（CMC），即羧甲基纤维素与自来水的混合物粘稠溶液。 （3）工件表面要求 1）检测面和检测范围的确定原则上应保证检查到工件被检部分的整个体积，对熔接焊缝应检查到整条焊缝。 2）检测面应经过外观检查合格，所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物都应予以清除，其表面精粗度应符合要求。 3）对于焊缝采用单斜探头检测时，探头移动区应不小于100mm， 4）工件耦合补偿，应视工件表面粗糙度、曲率半径以及材质具体情况进行耦合补偿。 （4）探伤面与探测方式 T型接头角焊缝超声波探伤示意图 翼板面（位置1）斜探头单面双侧直射法探伤，并辅以（位置3）直探头或双晶直探头垂直探伤法。 腹板面（位置2）两种K值斜探头单面单侧一次反射法探伤或一种值斜探头双面单侧探伤，同时在（位置3）辅以直探头或双晶直探头垂直法。 斜探头在翼板上作单面双侧扫查时，探头移动区P1应满足： P1≥K（T+δ）+t 式中：K----斜探头K值； T----翼板厚度，mm； δ----焊缝宽度，mm； t----腹板厚度，mm。 斜探头在腹板两面作单侧扫查时，探头移动区P2应满足： P2≥2TK+δ 直探头与双晶下探头在翼板面扫查时，探头移动区为焊缝轮廓线之间的区域。 平板对接焊缝超声波探伤示意图 斜探头垂直于焊缝位置作锯齿型扫查，每次移动间距不大于晶片直径。 采用直探头或双晶直探头在翼板面探伤时探伤面对应焊缝轮廓线区域内作锯齿扫查。 为了探测焊缝及热影响区的横向裂纹，还应进行平行或斜平行焊缝扫查。 在选择检测面和探头应考虑到检测各类缺陷的可能性，并使声束尽可能垂直于该焊缝的主要缺陷。 根据焊接接头的结构特点，采用如下检测方式：用直探头在顶（底）板或翼板外侧沿焊缝方向探测，用斜探头在腹板一侧用直射法和一次反射法进行探测。 板材厚度 12mm 16mm 20mm 探头K值 2.5 2 2 （5）超声波探伤结果评定 依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG /T F50-2011）附录F2超声波探伤F2.0.1条款规定的灵敏度制作超声波探伤距离—波幅曲线（DAC曲线），依据F2.0.2条款规定的缺陷等级评定，对焊缝内部超声波探伤缺陷进行评定。5.2.3 缺陷的测定与记录 当缺陷反射波只有一个交点时，用6dB法（相对灵敏度法）测定缺陷长度；当缺陷反射波起伏变化有多个交点时，则将缺陷两侧反射波极大值之间探头的移动长度定为指示长度。 对于反射波位于判废线或III区的缺陷，一律作不合格处理，并详细记录其在焊缝中的位置及指示长度；对于反射波位于定量线或II区的缺陷，应详细记录其在焊缝中的位置及指示长度，并依据GB11345-89标准进行定级；对于反射波位于I区，指示长度较长的缺陷，必要时应记录其在焊缝中的位置。当缺陷波具有裂纹等危害性缺陷波特征者，不论波幅高低均评定为不合格。 超声波无损检测超声波探伤结果的缺陷探伤结果的缺陷按Ⅰ～Ⅳ四个级别评定，除设计另有规定外，一般来说，一级焊缝，Ⅱ级为合格级；二级焊缝，Ⅲ级为合格级。 对不合格的焊缝缺陷要在焊缝缺陷部位进行标记，注明缺陷指示长度、深度范围、检测时间等信息，及时通知施工人员进行返修，并复检。 4.1.3 焊缝X射线无损检测 采用A级（普通级）射线透照技术，单壁单影透照法对焊缝进行射线照相，底片黑度≥2.0。 除设计另有规定时，一级焊缝X射线检测焊接接头质量应达到II级及以上，不合格处应返修后复检至合格。焊接接头发现超标缺陷时，除应对接头缺陷进行返修外，还应对该接头施焊的焊工所焊的其他部位进行双倍扩探。 （1）射线探伤仪器 检测仪器、设备、性能应可靠，并应经检定合格且应在有效期内。射线探伤机额定管电压应满足穿透钢箱梁最厚钢板所需要的曝光量要求，曝光量=管电流×曝光时间，管电流与管电压有关系，通常情况下焦距为600mm，照光量达到15mA·min，才能获取清晰度较高的底片，不同板厚焊缝X射线检测曝光时间可根据现场试验确定。 对不同透照厚度的工件，所允许的最高管电压应符合下表的规定： 透照厚度（㎜） 12 14 18 20 FE 180KV 200KV 220KV 230KV （2）其他设备器材 1）底片标记签字版 1、工程编号、管线号、焊缝编号、部位编号和返修标记；2、 管材厚度；3、定位标记；4、透照日期；5、焊工号；6、象质计；7、搭接标记。 2）象质计 a、根据本工程的需要，选用Ⅲ型线型象质计。 b、象质计的放置：象质计放在射源一侧的工件表面上被检焊缝区的一端1/4部位，金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直，细丝置于外侧。在象质计最粗钢丝下放“F”标记。 3）胶片、增感屏、显定影粉 a、胶片：本方案使用的胶片为锐珂R400型工业胶片，尺寸为：360mm*80mm。 b、增感屏：本方案选用铅箔增感屏，增感屏及暗袋尺寸与胶片尺寸对应。 c、显定影粉：采用市面通用的高反差快速显定影粉，停显及冲洗均采用自来水。 （3）几何条件及布片规定 射线源离工件表面距离L1与透照厚度L2，及射源焦点尺寸之间的几何条件配置应满足A级照相质量的配置要求，分段透照时，每次曝光所检测的焊缝长度内的黑度和象质指数应满足B级照相质量的要求，且一次透照长度L3在一定的透照方式下需通过计算求得。 一次透照长度定为360mm，L3=2L1tgθ（θ—横裂检出角取13.86°），L1—焦点至工作表面的距离为满足Ug值要求L1≥10dfL22/3，Leff=L3+ΔL，ΔL=搭接长度，ΔL=2L2tgθ，底片上两搭接标记之间的距离就是底片的有效评定长度。 射线机 工件 胶片 透照布置示意图 1） 在预制场的射线检测 顶，底板焊缝采用架子工装，焦距600mm进行透照； 腹板，横隔板焊缝采用吸盘工装，焦距600mm进行透照。 2） 在现场的射线检测 顶，底板焊缝采用架子工装，在钢箱梁内，焦距600mm进行透照； 腹板，横隔板焊缝采用吸盘特殊工装加安全措施，焦距600mm进行透照。 3）无用射线和散射线的屏蔽 为减少散射线的影响，应采用适当的屏蔽方法以限制受检部位的受照面积，在暗盒背面加一块1mm铅板。 （4） 胶片暗室处理 暗室条件必须满足公司和相关单位提出的要求，安全灯的亮度不得使胶片感光。胶片处理必须按照公司的暗室操作的相关规定进行处理。暗室处理时，显定影药液温度应控制在18-22℃范围内为宜。胶片处理时，在显影开始的30秒内不断翻动，保证处理均匀。 底片显影、定影结束后，水洗时间不少于30分钟，底片干燥前需用脱水剂脱水，减少水渍造成的伪缺陷。根据实际情况，底片干燥可采用晾干或烘干。 1）底片质量验收 底片上的象质指数和黑度应符合相应标准要求。底片的识别标记应齐全、清晰。 2）底片的评定 a、评片应在专用评片室内进行，评片室内的光线应暗淡，室内照明不得在底片表面产生反射。 b、观片灯的亮度应不小于100000cd/m2，且应经计量部门检定合格。 （5）X射线探伤结果评定 根据《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GBT3323-2005）规定的缺陷的性质和数量，将焊接接头质量分为四个等级。 I级焊接接头：应无裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷。II级焊接接头：应无裂纹、未熔合和未焊透。III级焊接接头：应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。IV级焊接接头：焊接接头中缺陷超过III级者。 4.1.4 焊缝磁粉无损检测 （1）磁粉探伤设备 1） 磁粉探伤设备必须符合JB/T8290的规定； 2） 磁粉探伤机的提升力必须符合要求： 当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有45 N的提升力；直流电磁轭至少应有177N的提升力；交叉磁轭至少应有118N的提升力（磁极与试件表面间隙为0.5mm）。 3）为保证磁粉检测工作的顺利进行，应备有下列辅助设备 磁场强度计；磁场指示器； A型、C型标准试块； 2-10倍放大镜。 4）磁粉及磁悬液 a、磁粉应具有高导磁率、低矫顽力和低剩磁 ，并应与被检工件表面颜色有较高的对比度。 b、磁粉粒度和性能的其他要求应符合JB/T6063的规定。 c、磁悬液的浓度为10-25g/L。 （2） 磁化方法 1） 一般情况下采用连续法检测，通电时间为1-3s。 2）用脉冲电流，通电时间不少于0.01s，且至少反复磁化三次。 3