摘要:水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測的對(duì)象不同,檢測時(shí)運(yùn)用的技術(shù)也是不一樣的。其中對(duì)混凝土強(qiáng)度檢測就包含了超聲回彈綜合檢測技術(shù),它的工作原理是在混凝土結(jié)構(gòu)的同一塊測區(qū)對(duì)聲速J和回彈數(shù)值K分別進(jìn)行測量,依據(jù)混凝土強(qiáng)度和表面硬度的性能,分析它們與超聲波在混凝土傳播速度的關(guān)系,從而確定出混凝土強(qiáng)度M。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊縫的非破壞性檢測技術(shù)是利用X、γ射線來穿透鋼結(jié)構(gòu),同時(shí)在穿透過程中會(huì)發(fā)生能量的衰減,以此來探明鋼結(jié)構(gòu)的缺陷。

關(guān)鍵詞:水利建筑工程;結(jié)構(gòu)檢測技術(shù);超聲回彈;焊縫檢測

1水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測的含義

水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測是指在水利建筑工程施工期間或者施工后,為檢查和確定工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量狀態(tài),利用科學(xué)的方法對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測,以確定其質(zhì)量性能[1]。結(jié)構(gòu)檢測不僅可以為工程質(zhì)量的評(píng)估與定級(jí)提供科學(xué)的依據(jù),而且還能夠及早發(fā)現(xiàn)水利建筑工程結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量缺陷,以便準(zhǔn)確制定質(zhì)量問題的解決方案。

2水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測的對(duì)象分析

在水利建筑工程中不同的對(duì)象可以使用檢測結(jié)構(gòu)技術(shù)?偨Y(jié)結(jié)構(gòu)檢測的對(duì)象。分析每一種檢測對(duì)象檢測的主要內(nèi)容如下。1)混凝土。在水利建筑工程中,施工單位自身控制工序質(zhì)量和業(yè)主、監(jiān)理方進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收時(shí),都常會(huì)進(jìn)行混凝土的質(zhì)量檢測;炷翙z測的主要內(nèi)容一般包括混凝土強(qiáng)度、剛度、缺陷和保護(hù)層厚度等[2]。2)鋼筋。鋼筋工程也可以被包括在混凝土分項(xiàng)工程中,其檢測的內(nèi)容有鋼筋數(shù)量、位置以及保護(hù)層、銹蝕情況等。3)樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)也是水利建筑工程常采取的一種基礎(chǔ)形式,樁基礎(chǔ)檢測的方式可分為靜載檢測與動(dòng)載檢測,一般在設(shè)計(jì)圖中都會(huì)對(duì)樁基礎(chǔ)檢測提出明確的要求。4)木結(jié)構(gòu)。為確定木結(jié)構(gòu)的安全性,對(duì)木結(jié)構(gòu)會(huì)開展檢測,其檢測的內(nèi)容一般有:木材的力學(xué)性能檢測、梁彎曲情況檢測、連接節(jié)點(diǎn)的檢測和屋架以及木結(jié)構(gòu)板材的檢測等[3]。5)鋼結(jié)構(gòu)。采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑工程也需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測,其檢測的內(nèi)容主要有鋼材、連接件、焊接質(zhì)量和節(jié)點(diǎn)承載力以及結(jié)構(gòu)整體變形等。

3水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

由于水利建筑工程結(jié)構(gòu)形式各異,對(duì)其進(jìn)行檢測的對(duì)象和檢測的內(nèi)容也各種各樣。所以,開展水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測時(shí)運(yùn)用的技術(shù)也是不一致的。應(yīng)根據(jù)水利建筑工程檢測的要求和客觀條件等,研究采取科學(xué)的結(jié)構(gòu)檢測技術(shù),以確保檢測技術(shù)應(yīng)用的簡便性和結(jié)構(gòu)檢測效果的真實(shí)、有效。下面舉例分析部分水利建筑工程檢測技術(shù)的應(yīng)用方法。3.1混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)在水利等工程中進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測的技術(shù)可歸納為三種,即回彈儀檢測技術(shù)、超聲回彈綜合檢測技術(shù)以及鉆芯法。其中超聲回彈綜合檢測技術(shù)工作原理是在混凝土結(jié)構(gòu)的同一塊測區(qū)對(duì)聲速J和回彈數(shù)值K分別進(jìn)行測量,依據(jù)混凝土強(qiáng)度和表面硬度的性能,分析它們與超聲波在混凝土傳播速度的關(guān)系,從而確定出混凝土強(qiáng)度M。回彈儀可采用中型的回彈儀,超聲波檢測儀需技術(shù)檢驗(yàn)合格,聲時(shí)的最小分度為0.1μs,接收靈敏度大于等于50μv。如果檢測單個(gè)混凝土構(gòu)件時(shí),需要構(gòu)件上均勻分配測區(qū),一個(gè)構(gòu)件上測區(qū)不少于10個(gè);若同批構(gòu)件一起檢測,則選擇的構(gòu)件抽樣數(shù)須大于等于該批構(gòu)件總數(shù)的30%,并不得小于10件。首先運(yùn)用回彈儀在混凝土側(cè)面進(jìn)行水平方向的測試,如條件不允許,也可換方向測試。在測區(qū)超聲波發(fā)射與接收面彈擊各8點(diǎn),各測點(diǎn)回彈值讀出時(shí)需精確到1。在獲得的16個(gè)回彈值中,去除最大和最小值各三個(gè),然后按公式(1)計(jì)算:Km=∑10i=1Ki/10(1)Km為測區(qū)平均的回彈數(shù)值;Ki是i測點(diǎn)測得的回彈數(shù)值;如果在混凝土頂面或者底面進(jìn)行回彈,其回彈數(shù)值需要根據(jù)公式(2)進(jìn)行修正:Kc=Km+(Ktc+Khc)(2)Ktc是測量混凝土頂面回彈數(shù)值的修正值;Khc是測量混凝土底面回彈數(shù)值的修正值,它們可根據(jù)相關(guān)表格進(jìn)行選用。其次是開展超聲波聲速的測算。其測點(diǎn)須與回彈測試在同一測區(qū),一個(gè)測區(qū)三個(gè)以上測點(diǎn),測試超聲波應(yīng)首選角測或者對(duì)測,圖1就是超聲波角測的示意圖。超聲波測距精確度為1.0mm,聲速計(jì)算要精確到0.01km/s;炷羵(cè)面進(jìn)行對(duì)測時(shí),計(jì)算測區(qū)三個(gè)測點(diǎn)的聲速代表值J須按公式(3)和(4)計(jì)算:Ji=liti-t0(3)J=13∑3i=1Jj(4)以上公式中,J,Ji分別代表測區(qū)混凝土和i點(diǎn)的聲速代表數(shù)值;li為i測點(diǎn)的超聲測距;ti、t0則分別是i測點(diǎn)和初始的聲時(shí)讀數(shù)。最后,對(duì)檢測得到的數(shù)值進(jìn)行處理,根據(jù)檢測的技術(shù)規(guī)程,當(dāng)卵石作為粗骨料時(shí),i測區(qū)中混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算式如下:Mccu,i=0.0038(Ji)1.23(Kci)1.95(5)式(5)中,Mccu,i代表i區(qū)混凝土強(qiáng)度的換算值;Ji、Kci分別代表這i測區(qū)修正后的超聲聲速和回彈數(shù)值,由公式(2)、(3)計(jì)算得出。若混凝土采用碎石粗骨料時(shí),則利用公式3.6即可計(jì)算出混凝土檢測的強(qiáng)度數(shù)值。Mccu,i=0.008(Ji)1.72(Kci)1.57(6)3.2鋼結(jié)構(gòu)焊縫非破壞性檢測技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測可以采取非破壞性檢測技術(shù),這不需要破壞原有的結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)焊縫非破壞性檢測技術(shù)是利用X、γ射線來穿透鋼結(jié)構(gòu),同時(shí)在穿透過程中會(huì)發(fā)生能量的衰減,以此來探明鋼結(jié)構(gòu)的缺陷[4]。檢測技術(shù)的應(yīng)用步驟分析如下。1)取樣和檢測位置的確定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,如果是一級(jí)焊縫,需檢測比例達(dá)到100%,二級(jí)的檢測比例為20%,F(xiàn)場安裝的焊縫,計(jì)算比例的基數(shù)是同一施焊條件與同樣類型的焊縫數(shù)。確定檢測位置應(yīng)選擇常出現(xiàn)缺陷或可能產(chǎn)生缺陷的鋼結(jié)構(gòu)部位,對(duì)受力很大、應(yīng)危險(xiǎn)斷面和外觀可疑的鋼結(jié)構(gòu)部位也應(yīng)進(jìn)行檢測。2)選用合適的檢測條件。鋼結(jié)構(gòu)焊縫非破壞性檢測要根據(jù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)選擇檢測條件,例如鋼熔化焊中的對(duì)接接頭按照像質(zhì)等級(jí)區(qū)別為A、B、AB三級(jí),應(yīng)合理選擇,因?yàn)楦鞣N等級(jí)的檢測工藝是不同的;在確保對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穿透的前提下,要依據(jù)成像質(zhì)量與材質(zhì)要求,盡量選用較低的射線能量;焊接接頭國標(biāo)GB/T3323-2005規(guī)定了可使用的透照厚度以及最高電壓下限,應(yīng)嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。3)拍照和暗室處理。運(yùn)用X、γ射線檢測時(shí),要依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件形狀和接頭形式科學(xué)選擇透照方式。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)對(duì)接焊縫的檢測,一般是垂直于構(gòu)件的上部為射線拍照方向,構(gòu)件下部為底片位置,如圖1所示;在筒體鋼結(jié)構(gòu)中,如遇到射線在筒體內(nèi)部,其采用的檢測拍照方式如圖2所示。然后通過顯影、停顯和定影沖洗以及底片烘干等程序,對(duì)膠片進(jìn)行處理,得出成像。圖1鋼結(jié)構(gòu)對(duì)接焊縫射線檢測拍照方式的示意圖圖2鋼結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)(射線在筒體內(nèi))檢測拍照方式的示意圖4)數(shù)據(jù)處理。對(duì)沖洗出來的底片進(jìn)行分析,判別焊縫缺陷的大小、數(shù)額、限制和位置,并根據(jù)探測標(biāo)準(zhǔn)來予以定級(jí)。如果檢測得出了缺陷過多或者過大等結(jié)論,焊縫質(zhì)量等級(jí)不能滿足設(shè)計(jì)要求,則判定鋼結(jié)構(gòu)焊縫不合格,需重新返修。

4結(jié)語

考慮到水利建筑工程結(jié)構(gòu)形式各異,對(duì)其進(jìn)行檢測的對(duì)象和檢測的內(nèi)容也各種各樣。所以,應(yīng)根據(jù)水利建筑工程檢測的要求和客觀條件等,研究采取合適的結(jié)構(gòu)檢測技術(shù),以確保檢測技術(shù)應(yīng)用的簡便性和結(jié)構(gòu)檢測效果的真實(shí)、有效。

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