建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用

建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用

贺利平 1

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吴文颖2

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摘要：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，可能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。基于此，本文主要分析建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用。

关键词：建筑钢结构；焊缝；无损检测

引言

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，最终造成严重的后果。

1.无损测试技术的应用状况

目前在我国的建设项目中，必须提高建筑材料的使用效率和技术质量。如果建筑物的层高设计较高，同时建筑结构较复杂，将对新技术的应用有较高的要求。先进的无损测试技术能够准确检测建筑材料的质量，对实现建筑工程的质量具有重要的作用。要想保证测试操作的准确性，就必须制定必要的管理制度和操作规程。在实际应用中，技术人员必须按照相关规程进行操作，以确保该技术能够发挥应有的实际作用。无损检测技术具有传统检测无法比拟的实用性，其可对结构的一般参数进行检测，并以此为参考分析建筑结构的质量，确定建筑物内部是否存在安全质量问题。该技术的主要优点是不会对建筑物造成明显损坏。建筑工程最常见的结构形式就是混凝土结构，其内部使用钢筋加固。无损检测是目前对建筑结构质量进行检测的最好方法，具有较高的准确性。相对于传统的检测方法，无损测试具有以下几点优势：（1）该办法可以在不损伤建筑整体结构的情况下，实现对建筑结构的质量检测。在检测过程中，只需抽取部分建筑样品即可。（2）监测结果更加准确。根本原因是此检测技术为随机测试。（3）无损测试可以将测试后的信息有效地存储起来，并且可以使用科学的方法对测试结果进行准确分析。因此，使用无损测试技术可以得到更加完整而准确的结果。相较于传统测试方法，无损检测技术因其具有的准确性和可操作性特点，最终得到更加广泛的应用。

2.无损检测技术的基本特性

2.1无损性

无损测试的最核心作用就是可以做到对建筑结构的最小程度的破坏。随着建筑技术的不断发展，建筑结构越来越复杂，如果仍然使用传统的抽样测试，就会在一定程度上对建筑结构造成破坏。同时，由于测试程序的复杂及随机性特点，点对面的检测方法不仅会破坏建筑物的整体结构，而且原则上也难以实现多功能的检测目的，检测技术人员不能完整地掌握建筑结构的基本情况。无损检测技术利用先进的探测技术，可对建筑结构内部质量进行准确的检测，在收集到相关结构信息和数据的基础上，可以实现科学的信息化处理与分析，其效率和准确性得到较大提升，最终确保分析结果具有较高的科学性和准确性。

2.2客观性

无损检测技术因其具有较高的测试精度，需要专业的检测人员具备相应的能力和资质，才能进行结构检测的相关操作。为了确保建设工程检测结果的准确性，操作人员必须严格按相关的规范要求执行操作。如果在检测中发现不同设备和人员在相同的结构检测中得到不一样的结果，应对检测项目进行必要的复检，以确保检测结果的真实性和客观性。

3.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用

3.1相控阵超声检测技术

随着科学技术不断发展和新技术广泛应用，各类焊缝检验检测技术正朝着结果成像和计算机辅助方向发展。相控阵超声检测技术因其独有的声束聚焦特性、快速扫查能力和成像清晰、直观等优点，目前已在国内外无损检测行业得到了一定程度的应用。首先，与常规超声技术相比，相控阵超声检测技术可以实现采用单一规格的换能器，就能完成检测区域全覆盖的目的。其次，将相控阵超声技术与成像技术相结合，对工件内部的检测结果具有非常好的实时成像能力，超声图像可以提供大量直观信息，准确检测出工件内的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸及性质，直接反映焊接接头的声学和力学性质，利用这些信息可对焊缝缺陷进行定量、定性评价。因此，超声相控阵检测技术可以成为解决角焊缝检测难题的首选技术手段。

3.2超声检测技术

超声波是指频率大于20000赫兹的机械波，在弹性介质中传播时会发生反射、透射、衍射、波形转换等物理现象，遵循几何声学定律，具有能量高、穿透力强、指向性好等优点。在实际应用中，超声检测仪发射高频振荡电压施加到探头晶片的两极，利用晶片的逆压电效应激励晶片产生高频振动发射超声波，通过耦合剂进入材料内部，在传播过程中如果遇到异质界面（缺欠或材料端部），会产生反射回波，该回波又引起探头晶片振动，通过正压电效应产生交变电场被仪器检测到，以动态二维波形的形式显示在荧光屏上，通过回波强度可以计算缺欠当量大小，通过回波时间可以计算缺欠位置。因此，超声检测具有灵敏度高、定位准确、对焊缝中危害性严重的面积型缺陷检出率较高等优点，又因其检测成本低、速度快、设备轻便、对人体及环境无害。因此，被广泛应用于建筑钢结构焊缝检测中。

3.3射线技术的应用

射线技术的应用主要依靠是射线的穿透性，通过对其穿透作用的利用可以检测出建筑工程结构的一些缺陷。这项技术的工作原理是分析射线技术检测中射线的衰减数据，从而对这些数据进行判断。因为在实际的建筑工程当中，会应用到比较多的材料，射线技术对于每一种不同的材料进行检测都会呈现出不一样的衰减图像。在实际应用射线技术进行检测时，比如利用了电子成像技术，利用当下比较先进的显影技术来对建筑工程的质量从多个方面进行分析。射线技术是十分适用在建筑工程钢结构的有关检测当中的，利用无损检测技术，可以更好地了解钢结构的焊接效果。

3.4磁粉探测技术的应用

当前磁化基础理论的发展呈逐渐加快的趋势，在这样的背景下，磁粉探测技术被应用到建筑工程的检测当中并取得了不错的成绩，这种技术的主要运用原理就是在对相关检测物做出相应的磁化，在磁化完成之后对其进行磁化感应程度的分析。例如，在建筑工程钢结构材料的检测过程中，应用磁粉探测技术所获得的图像表示的是非连续性和有相应缺陷的问题，那么它的磁化反应便会表现出不一样的变化。因为磁线之间是存在相对作用的，便会出现对应的磁场，对磁场进行分析和研究之后，便能够更好地分析出建筑工程当中的缺陷和不足之处。在实际的建筑工程检测当中应用磁粉探测技术，具有独特性的反应时间和反应效率。所以，磁粉探测技术主要适用于对检测速度方面要求比较高的检测环境当中，利用此项技术，能够有效地检测出其中的一些细节问题，有着很高的精准度与很强的灵敏性。

4.结束语

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，最终为焊缝处理奠定基础。

参考文献：

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