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摘要：近年來，我國經濟快速發展，建筑行業呈現迅猛發展趨勢。隨之而來的就是建筑結構形式的多樣化，尤其是鋼結構技術的運用，使得建筑結構更具安全性、穩定性。因此，針對房屋建筑施工，尤其是大型建筑施工，建設企業需注重鋼結構檢測技術的運用，按照各類常見的問題，選擇科學、合理的現代測試分析，保障鋼結構的質量，提升房屋穩定性能，進而保證建筑質量，為業主創造更為安全、舒適的建筑工程。

關鍵詞：現代測試分析方法；鋼結構檢測；修復

針對建筑工程，尤其是大型鋼結構工程，必須通過科學檢測方法，保證鋼結構的質量，對鋼結構問題進行有效修復，進而有效提升工程整體質量。筆者根據自身多年的建筑工程施工經驗，主要分析鋼結構的質量問題，探討現代測試分析方法在鋼結構檢測與修復中的應用。

1建筑工程鋼結構基本內涵及應用優勢

鋼筋混凝土結構在我國的現代化建設中得到了廣泛的應用，其防火性能優良，造價低廉，可以承受大量的施工荷載，在現代化建設中得到了廣泛的應用。然而，由于其自身重量大，在施工過程中所需的人力、物力費用也很高，而在施工過程中，由于受氣候因素的影響，以及混凝土施工過程中出現的裂縫問題，使得修復工作變得更加復雜。近年來，隨著鋼鐵行業的迅速發展，鋼結構逐漸在建筑工程中得到了廣泛的應用，其應用于現代化高層建筑、橋梁項目、跨度較大的場館施工中具有較高的應用優勢。鋼結構的材料組織均勻度高，經多個精細分析，得到了與力學有關的計算值相近的鋼材，是一種具有合理彈性的建筑材料。鋼結構本身就是一種很好的塑性和韌性，當鋼結構受到不同的外力負荷時，它可以有效地將峰值應力分布到最大值，從而保證了鋼結構在使用過程中的平衡，而不會因為應力的改變而引起結構的斷裂。另外，由于鋼本身具有較好的塑性、韌性，可以承受各種不同的動態載荷，而且其本身也具有很好的塑性和彈性，可以有效地吸收振動的能量，從而增強建筑的抗震性能。而且，由于鋼結構的橫截面比混凝土的截面要小，所以從各種試驗結果來看，自中向下的建筑結構在地震作用下的自振周期更短，這對于改善建筑物的多項性能有很大的實用價值。同時，由于鋼結構具有更高的施工效率，因此，采用工廠制造的鋼結構，在工地進行組裝和焊接，可以方便地進行模板搬運，從而減少了工程造價，縮短了工程的工期。

2大型屋面鋼結構檢測的特點

2.1結構測量難

針對大型鋼結構，應根據其結構特性，進行綜合規劃與測量。在超高層鋼結構的施工中，鋼件的兩個方向都是向上的。由于超高層建筑結構的特殊性，各鋼管柱的傾角也各不相同。因此，在工程測量中，既要從平面上測量建筑物的長、寬等，又要設置空間的空間坐標，以便更準確地進行測量。而且，還需要準確的計算出鋼柱子的傾斜和扭曲的空間位置，這樣才能保證鋼柱子在承受重力的作用下不會發生變形。

2.2質量控制點較多

大型鋼材的質量難以保證，在安裝時，不僅要控制鋼件的安裝質量，還要注意安裝順序，對相鄰鋼件的安裝有沒有影響；對如何對高程進行補償等問題進行嚴密的規劃。因此，在質量管理中，需控制單一鋼結構質量，還需控制好焊接質量以及安裝順序。

2.3外部環境影響較大

在建筑工程中，建筑材料受環境因素的影響。建筑結構在日照、溫度、高風速的作用下，會對結構的材質造成一定的磨損和老化。在這樣的環境負荷下，異型結構也會受到很大的影響。由于鋼制建筑對環境有很高的要求。由于環境日益惡化，現在的建筑材料壽命越來越短。因此，在工程建設中，必須對軸線和標高的控制進行補償與糾錯，特別是對于超高層建筑來說，這一點的管理與控制尤為重要。只有確保異形鋼結構的誤差控制在合理的范圍內，才能達到既能達到藝術效果又能滿足實際需要的要求。

3建筑工程鋼結構檢測的技術的具體運用

3.1確定檢測內容、方法及儀器

對被檢房屋的基本構造布局進行檢驗，并對房屋的地基進行分析，檢測主要構件的開裂和變形情況以及結構構件，在涂料基礎厚度的檢測中，有關技術人員必須按照現場鋼結構的技術規范，對構件進行隨機檢測，以探索涂膜的厚度。在鋼柱垂直度的檢測中，必須按照建筑物的變形測量規范，隨機選取鋼柱，并用經緯儀對其進行綜合測試。對于焊縫的檢測，可以選擇采用超聲波探傷設備進行無損檢測，并對缺陷進行有效的記錄。

3.2結構計算環節

有關技術人員應根據鋼結構設計規范的要求，對該項目的主體結構進行全面的計算和分析。在進行計算時，每一種載荷的組合都要按照建筑物的荷載規范的有關規定來進行，而各種不同的承重材料的強度則要結合施工的要求和現場的實際測試結果來確定。實際受檢房屋樓板采用壓型鋼板澆筑，經現場技術檢驗，可對樓板與構件的聯接穩定進行抗裂；對漏水等問題進行了全面的檢查。屋頂沒有發生變形、漏水等問題，加之外墻沒有出現開裂等情況。鋼筋和鋼筋的剪切應力，設計的強度比值和正應力均符合設計的要求。

3.3無損檢測技術

焊接技術是鋼構件連接工藝中的一項重要技術手段，焊接工藝的優劣直接關系到鋼結構的安全。NDR技術是在保證焊接質量的前提下，對焊接質量進行有效的控制。非破壞性檢測技術包括超聲波探傷、射線探傷、滲透探傷等。射線探傷是指X射線和Y射線在探測時，穿透的結構會有一定的衰減，從而發現材料本身的問題。有些光線會被檢測到的材料所吸收，根據檢測到的基本厚度的變化，可以判斷出焊接的缺陷。由于對象本身的內部構造有很大的差別，而且由于其傳播特性的原因，可以對被測物質本身的問題進行分析。但在實際檢驗中，這種方法會受多種因素的制約，從而限制了檢驗的質量。滲透探傷是焊接中常用的一種無損檢測技術，它主要是在零件的對應部位涂上顏料，如果滲油滲入裂紋。在使用白光和紫外線的情況下，可以看到滲透性的液體，但是在進行檢查的時候，必須要進行清洗。

4現代測試分析方法在鋼結構檢測中的運用

4.1目視檢測

目視檢查是目前我國開展較少，但已成為世界各國普遍關注的一種第一步無損檢測技術。根據國際慣例，首先要進行肉眼檢查，確定不會對后續的檢查造成影響，然后進行四項常規檢查。比如BINDT的PCN認證，就有VT1,2;3級的測試，需要特殊的資格。通過國際水平的培訓，其VT測試技術將更加專業化，受到國際組織的高度關注。VT經常被用來對焊縫進行肉眼檢查，焊接本身也有一個技術指標，可以通過目測和測量來進行初步的檢查，如果出現了咬邊等不符合要求的外觀缺陷，那么就需要進行進一步的測試。例如，在焊件的表面和鑄件上，VT的數量較多，而鍛件數量較少，其檢驗的標準也基本一致。在鋼結構檢測中，最直觀、最簡單的方法是采用表面檢測，它既簡單又經濟。在進行檢查時，通過目視和對鋼結構的檢查，來發現有沒有明顯的問題，這是一種從宏觀上的檢查。一般采用此方法對鋼結構的焊接表面進行檢驗，以保證焊接表面達到規范要求，防止出現大的缺陷。雖然這種方法簡單、經濟，但是它的使用范圍比較狹窄，因為它主要依賴于測試人員的經驗。另外，該方法僅對結構的表面缺陷進行探測，不能對結構的內部進行檢測。在常規的鋼結構檢測中，首先采用直接表面檢查技術對其進行初步的檢驗，當表面無明顯缺陷時，采用其他方法對其進行內部檢查，以保證受檢部件的內在質量。

4.2磁粉探傷檢測技術

磁粉探測是指當磁體或工件被磁化后，由于非連續性，導致工件表面及近面上的磁力線出現局部變形，產生漏磁場，并通過對工件表面的磁粉進行吸附，在適當的光線下形成肉眼可見的磁跡，由此可以看出磁粉探測中斷的部位、形狀和尺寸。鋼結構也是一種磁性物質，當它被磁化時，它的周圍就會產生一個磁場，通過探測它的磁場，可以間接地判斷出它的結構和變形，從而對鋼結構進行無損檢測。目前，磁粉探測技術主要應用于鋼結構焊點的檢測，該方法具有較高的速度；能夠精確的檢測出焊縫是否有裂紋、未熔化等缺陷，但該方法僅限于8mm厚的鋼材構件是否有缺陷。

4.3射線探傷檢測技術

射線探測是一種利用X射線或G射線對樣品進行穿孔，并將其用作記錄資料的設備。X光照相術的基本原理：一種可以透過肉眼看不見的物體而使薄膜感光的方法。用X光或G光照射薄膜時，可以像正常的光那樣，使薄膜乳劑內的鹵化銀發生潛影，因為不同密度的物體對射線的吸收率不同，照射在薄膜上的光能也會有差別。

4.4超聲波探傷檢測技術

超聲波是任何一種聲波或振動，其頻率高于人類耳所能聽見的最高20kHz。超聲波因其高頻率的特點，在醫學、塑料制品等諸多行業中得到了廣泛的應用；電子產品的焊接，金屬探傷，工件清洗等.超聲探測的定義：利用超聲與物體的交互作用，使其反射、透射。無損檢測裝置的射波和散射波，檢測和表征宏觀缺陷、幾何特征、組織結構和機械性能的改變，從而評估其特殊適用性。聲源會發出超聲波，通過某種方法將超聲波引入到樣品中。經過修改的超聲波由探測裝置接收，可以進行處理和分析。通過檢測到的超聲信號，對樣品自身和內部的缺陷和缺陷的性質進行評價。

4.5滲透探傷檢測技術

液體滲透性測試的基本原理：將一種包含著熒光或著色的滲透劑涂于工件表面，在毛細管的作用下，一段時間后，滲透性會滲入到表面的孔洞中。通過除去部件表面過多的滲透性液體，然后在部件的表面上施加一種顯象劑，在毛細管的作用下，它可以吸收殘留在缺陷中的滲透性液體，然后滲入到顯象劑中，在特定的光源（UV或白色）下（黃綠或亮紅色），由此檢測缺陷的形態和分布狀況。

5目前我國常用的現代測試分析方法及其優缺點

5.1射線探傷

（1）采用X射線對焊縫進行無損檢測是一種常見的檢測手段，它是利用X射線等射線對焊點進行照射，使其在照相底板和熒光屏上直接顯示出來。然后對顯影效果進行細致的分析，對焊接質量進行細致的分級，以確定其是否合格。在目前，對高密封性能要求高的鋼材制品，如壓力鍋等，都是采用射線探傷技術進行質量檢驗。（2）該方法的優勢在于：能夠精確地判斷被測物體，并且具有很高的可靠性，并且能夠長期保存。但它也有一個弊端，那就是它所探測到的輻射強度很大，對人體的傷害很大，所以它的檢測費用很高，并且從檢測開始到最后的判斷都要花費很長的時間。

5.2超聲波探傷

超聲波探傷是一種通過超聲波對物體內部進行非破壞性的探測。超聲波是一種頻率在20000Hz以上或接近20000Hz的機械波，超聲波檢測就是利用超聲波探頭發出超聲波，然后分析和比對，從而得到相應的檢測結果。在超聲波的傳輸中，如果它的傳播媒介是穩定的，它的結構是連續的，它的傳播速率是固定的，在它的傳播過程中，它會發生折射和反射。利用聲波接收裝置，將超聲波反射到屏幕上，對所顯示的波峰和波形進行分析，判斷被測元件的內部情況。

6鋼結構損壞的形式及原因分析

6.1銹蝕

施工機械的工作環境通常較差，經常在酸性和堿性的環境中工作，加之在使用過程中的沖撞和防銹涂料自然老化脫落，使其失去了防護。導致局部甚至多層面的侵蝕，使整體強度降低，并產生不同程度的銹蝕。

6.2裂縫

一般用常規方法所檢測到的裂縫，統稱為工程尺度裂縫，其范圍在0.076~0.1毫米之間。建筑機械鋼結構在焊接過程中產生裂縫是由焊接技術和工作環境所決定的。實踐表明，裂縫雖不能完全引起裂縫，但常常發生在裂縫早期，特別是危險裂縫，特別是危險裂縫，應及早發現并處理。

6.3變形

包含了部分的彎曲變形和扭曲；按金屬構造檢查的規定，在整個場地的縱軸上，桿的直線公差是1/1000。在使用過程中，主弦桿的變形不超過3/1000-5/1000。腹桿的變形不超過2~4毫米。①鋼結構的局部彎曲和變形是由撞擊、撞擊等引起的。②由于連接螺栓的松動，導致螺栓空耗入橢圓形，導致各節臂、桿件之間的偏心出現額外的彎矩；③失誤導致鋼結構發生意外碰撞和變形，比如操縱機構失靈就是由于起重機臂失去控制向后傾斜，與塔體發生了劇烈的碰撞。④超重或長時間的全載作業所致的屈服變形（永久性變形）

7結語

綜上所述，近年來，隨著經濟社會快速發展，建筑工程建設數量、規模日益擴大，鋼結構作為現代建筑的主要運用結構形式，在實際應用中，必須加強現代測試分析方法的運用，對鋼結構質量、缺陷進行科學分析。同時，采取有效的修復措施，對鋼結構進行加固，進而提升鋼結構的施工質量，保證建筑工程的整體質量和效益。

參考文獻

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[3]張慶紅,王燚,寧興勇.基于支持向量機的鋼結構焊接質量安全評價方法[J].電焊機,2011,41(8):69-72.

作者：左?鵬 單位：青海省建筑建材科學研究院有限責任公司 青海省高原綠色建筑與生態社區重點實驗室 青海省高原綠色建筑與建材工程技術研究中心