一、鋼結(jié)構(gòu)廠房驗收安全檢測主要內(nèi)容:
構(gòu)件的變形與損傷、構(gòu)件間的連接(焊縫,螺栓)、結(jié)構(gòu)整體的靜態(tài)變形和動態(tài)變形。對應(yīng)檢測指標:構(gòu)件撓度、主體傾斜度、結(jié)構(gòu)水平位移、結(jié)構(gòu)動態(tài)變形、構(gòu)件連接情況、開裂和銹蝕情況。對各指標的檢測技術(shù)簡述如下。(主要參考建筑變形測量規(guī)范JGJ8-2007)
1.1.撓度檢測
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(梁、柱)的撓度可采用激光測距儀、水準儀或拉線等方法進行檢測。當觀測條件允許時,亦可用撓度計、位移傳感器等設(shè)備直接測定撓度值。
1.2.結(jié)構(gòu)主體傾斜檢測
結(jié)構(gòu)主體的傾斜檢測包括測定結(jié)構(gòu)頂部觀測點相對于底部固或上層相對于下層觀測點的傾斜度以及傾斜速率。結(jié)構(gòu)的傾斜,可采用經(jīng)緯儀、激光定位儀、三軸定位儀或吊錘的方法檢測。
當從結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的外部觀測主體傾斜時,宜選用下列經(jīng)緯儀觀測法:投點法,測水平角法,前方交會法;當利用建筑或構(gòu)件的頂部與底部之間的豎向通視條件進行主體傾斜觀測時,宜選用下列觀測方法:激光鉛直儀觀測法,激光位移計自動記錄法,正、倒垂線法,吊垂球法;當建筑立面上觀測點數(shù)量多或傾斜變形量大時,可采用激光掃描或數(shù)字近景攝影測量方法。
1.3.結(jié)構(gòu)水平位移檢測
結(jié)構(gòu)的水平位移可以采用激光準直法測定,也可采用測邊角法測定。當測量檢測點任意方向位移時,可視檢測點的分布情況,采用前方交會或方向差交會及極坐標等方法。對于檢測內(nèi)容較多的大測區(qū)或檢測點遠離穩(wěn)定地區(qū)的測區(qū),宜采用測角、測邊、邊角及GPS與基準線法相結(jié)合的綜合測量方法。
1.4.結(jié)構(gòu)動態(tài)變形檢測
對于結(jié)構(gòu)在動荷載作用下而產(chǎn)生的動態(tài)變形,應(yīng)測定其一定時間段內(nèi)的瞬時變形量。動態(tài)變形測量方法的選擇可根據(jù)變形體的類型、變形速率、變形周期特征和測定精度要求等確定,并符合下列規(guī)定:
a對于精度要求高、變形周期長、變形速率小的動態(tài)變形測量,可采用全站儀自動跟蹤測量或激光測量等方法;
b對于精度要求低、變形周期短、變形速率大的建筑,可采用位移傳感器、加速度傳感器、GPS動態(tài)實時差分測量等方法;
c當變形頻率小時,可采用數(shù)字近景攝影測量或經(jīng)緯儀測角前方交會等方法。
1.5.結(jié)構(gòu)連接檢測
1.5.1.焊縫檢測
焊縫檢測有兩種方法:普通方法(指外觀檢查、測量尺寸、鉆孔檢查等)和方法(指在普通方法的基礎(chǔ)上,用X射線、超聲波等方法進行的補充檢查)。對于重要結(jié)構(gòu)或要求焊接金屬強度等于被焊金屬強度的對接焊縫,用方法進行檢查:a超聲波探傷。超聲波是目前使用為廣泛的探傷方法。利用超聲波的強穿透力,良好的方向性和傳播過程中遇到不同介質(zhì)的分界面時所發(fā)生反射、折射、繞射和波形轉(zhuǎn)換等特性,可探測到尺寸約為其波長1/2的極小的內(nèi)部缺陷,對材料內(nèi)部缺陷反映也較靈敏,但對缺陷的性質(zhì)不易識別。b射線探傷。射線探傷系指采用X射線,γ射線進行拍片檢查。通過觀察底片上的影像,能判斷焊縫內(nèi)部有無缺陷,以及缺陷的種類、大小和所在位置。是目前檢查焊縫可靠的方法。
1.5.1.螺栓檢測
對于螺栓對結(jié)構(gòu)適用性影響的檢測主要依靠外觀檢查,看其是否存在螺桿剪斷、彎曲,孔壁承壓破壞,板件端部剪壞、拉壞等現(xiàn)象。
1.6.裂縫、銹蝕檢測
對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂紋或缺陷,可采用渦流、磁粉和滲透等無損檢測技術(shù)檢測。a.渦流檢測。在檢測中,若構(gòu)件無缺陷,在激勵作用下被測件內(nèi)感應(yīng)出的渦流流動呈現(xiàn)同一形狀;若被測件上有缺陷,如裂紋時,就破壞了原來渦流流動的路徑,使其發(fā)生畸變,渦流磁場也隨之發(fā)生變化。b.磁粉檢測。檢測時可將鐵磁性材料的粉末撒在構(gòu)件上,在有漏磁場的位置磁粉就被吸附,從而形成顯示缺陷形狀的磁痕,磁粉檢測能比較直觀地檢測出缺陷。這種方法是應(yīng)用早、廣泛的一種無損檢測方法。它分為干法(將磁粉直接撒在被測構(gòu)機表面)和濕法(將磁粉懸浮于載液如水或煤油之中形成磁懸液噴撒于被測構(gòu)件表面)兩種,磁料檢測方法簡單實用,能適用于各種形狀和大小以及不同工藝加工制造的鐵磁性金屬材料表面缺陷檢測,但不能確定缺陷深度。c.滲透檢測。檢測時,將具有良好滲透力的滲透液涂在被測構(gòu)件表面,由于滲透和毛細作用,滲透液便滲入構(gòu)件上開口型的缺陷當中,然后對構(gòu)件表面進行凈化處理,將多余的滲透液清洗掉,再涂上一層顯像劑,將滲入并滯留在缺陷中的滲透液吸出來,就能得到被放大了的缺陷的清晰顯示,從而達到檢測缺陷的目的。滲透檢測可同時檢出不同方向的各類表面缺陷,但不能檢測非表面缺陷。
鋼材銹蝕的檢測采用超聲波測厚儀。超聲波測厚儀采用脈沖反射波法。超聲波從一種均勻介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時,在界面上會發(fā)生反射,測厚儀可測出探頭自發(fā)出超聲波至收到界面發(fā)射回波的時間。超聲波在各種鋼材中的傳播速度可查表或通過實測確定,由波速和傳播時間就可計算出鋼材的厚度。對于數(shù)字超聲波測厚儀,厚度會直接顯示在顯示屏上。
二、;鋼結(jié)構(gòu)廠房驗收安全檢測常見問題分析:
1.什么叫梁的失穩(wěn)?影響梁的整體穩(wěn)定的主要因素有哪些?
答:梁在荷載作用下,雖然其截面的正應(yīng)力還低于鋼材的強度,但其變形會突然離開原來的彎曲平面,同時發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn),這就稱為梁的整體失穩(wěn)。主要因素:梁的側(cè)向抗彎剛度,抗扭剛度,抗翹曲剛度,梁側(cè)向支撐點之間的距離,梁的截面形式,橫向荷載的形式、在截面上的作用位置等。
3.什么是有檁屋蓋和無檁屋蓋?各自的特點如何?
答:屋面材料采用大型屋面板時,屋面荷載通過大型屋面板直接傳給屋架,這種屋蓋體系稱為無檁屋蓋;當屋面材料采用輕型板材如石棉瓦、壓型鋼板等時,屋面荷載通過檁條傳給屋架,這種體系為有檁屋蓋。無檁屋蓋特點:屋面剛度大,整體性好,施工方便,但屋蓋自重大,不利于抗震,柱距受到限制。有檁屋蓋特點:屋面材料自重輕,用料省,柱距不受限制,但屋面剛度差,需設(shè)置上弦支撐,構(gòu)造比較復(fù)雜。
三、鋼結(jié)構(gòu)廠房驗收安全檢測——鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量檢測
焊縫的質(zhì)量檢測可分為普通檢測和儀器檢測兩種。普通檢測可初步確定焊縫基本情況;儀器檢測則可對鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量進行較的測量。
1.普通檢測
(1)外觀檢測:
清除鋼結(jié)構(gòu)焊縫上的污垢,然后用10倍的放大鏡檢查焊縫的外觀質(zhì)量,觀察并記錄焊縫的咬邊、焊縫表面的波紋、飛濺情況以及焊縫的弧坑、焊瘤、表面氣孔、夾渣和裂紋情況等。
(2)尺寸檢測:
用測量焊縫的樣板或量規(guī)測量焊縫尺寸,記錄下測量結(jié)果。
(3)鉆孔檢查:
通過外觀檢測和尺寸檢測,確定鋼結(jié)構(gòu)焊縫存在質(zhì)量問題或有質(zhì)量懷疑點后,可用鉆機在焊縫上鉆孔,邊鉆孔邊觀察焊縫內(nèi)部是否存在氣孔、夾渣、末焊透以及裂縫。一般鉆頭直徑為Ф8~Ф12。鉆孔深度根據(jù)焊接方式確定:對接焊縫鉆孔深為焊件厚度的2/3;貼角焊縫鉆孔深為焊件厚度的1倍~1.5倍。
2.儀器檢測
(1)超聲波法檢測焊縫質(zhì)量:
采用金屬超聲波檢測儀,其探頭頻率為1MHz~5MHz。儀器的要求及檢測方法詳見《鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷技術(shù)條件的規(guī)定》(機械工業(yè)部標準)。
焊縫質(zhì)量的超聲波法檢測主要采用斜角探傷法,即利用沿傾斜于探傷面一定角度傳播的超聲波探傷的方法。為了能使入射波傾斜于探傷面,可采用斜探頭。斜探頭由合成樹脂楔塊及貼于其上的振子構(gòu)成。振子產(chǎn)生的縱波通過楔塊到達探傷面,折射后進入試件中變?yōu)闄M波。
斜角探傷又可分為單探頭法和雙探頭法。
(2)射線探傷法
射線探傷法是焊縫檢測中常用的方法,主要分x射線探傷法和r射線探傷法兩種。,前者用于厚度不大于30mm的焊縫,后者用于厚度大于30mm的焊縫。焊縫質(zhì)量射線探傷的方法及要求詳見《射線探傷》
四、本公司除辦理鋼結(jié)構(gòu)廠房驗收安全檢測報告,還承接以下全國業(yè)務(wù)范圍:
1、承擔歷史生產(chǎn)經(jīng)營性違法建筑的結(jié)構(gòu)安全性檢測。
2、承擔已有建筑物、構(gòu)筑物及路、橋工程的病害診治;結(jié)構(gòu)安全性檢測及安全性、耐久性評估與;已有建筑物的加固設(shè)計及增層改造。
3、承擔大型、復(fù)雜工程的現(xiàn)場工程監(jiān)測與結(jié)構(gòu)試驗及高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、特種結(jié)構(gòu)的動力特性現(xiàn)場測試及數(shù)據(jù)分析工作。
4、承擔建筑物震后評估與地震損傷分析。
5、承擔酒店、賓館、網(wǎng)吧等租賃經(jīng)營場所的結(jié)構(gòu)安全性檢測。
6、承擔學校建筑(包括擋土墻、護坡等)的結(jié)構(gòu)安全性檢測。
7、承擔建筑物火災(zāi)后結(jié)構(gòu)安全性評估及診治。
8、房屋加固及改造設(shè)計(包括加層和裝修改造)。
9、建筑工程設(shè)計及特種結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析。
鋼結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)服務(wù)中心——鋼結(jié)構(gòu)安全檢測的主要過程如下:
房屋結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖檢測與檢查結(jié)論
(1)經(jīng)檢查,房屋結(jié)構(gòu)體系為4層鋼框架,鋼柱和鋼梁均為H型鋼,房屋橫向為單跨體系,局部有懸挑陽臺。
(2)經(jīng)檢查,大部分節(jié)點的現(xiàn)狀做法不屬于剛接,屬鉸性連接,房屋現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)體系不能形成完整可靠的鋼框架。
(3)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖見本報告正文檢測結(jié)果。
2、基礎(chǔ)開挖檢測與檢查結(jié)論
(1)經(jīng)檢查,柱基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ),圍房屋四周布置。
(2)柱腳節(jié)點做法屬剛接。
(3)柱基礎(chǔ)平面布置、截面尺寸、柱腳節(jié)點做法見本報告正文檢測結(jié)果。
3、鋼結(jié)構(gòu)鋼材品種檢測結(jié)論
依據(jù)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T 700-2006)標準,鋼材樣品所測化學成分符合Q235的要求,判定鋼材牌號為Q235鋼。
4、節(jié)點連接質(zhì)量檢查結(jié)論
(1)少量螺栓孔未安裝螺栓。
(2)約70%的節(jié)點處梁翼緣連接焊縫未施焊或虛焊。
(3)節(jié)點處梁翼緣對應(yīng)位置未設(shè)置柱橫向加勁肋。
5、樓板類型和布置檢查結(jié)論
房屋采用壓型鋼板上澆混凝土組合樓板,樓板沿縱向布置。
6、鋼結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查結(jié)論
(1)經(jīng)檢查,未發(fā)現(xiàn)地基不均勻沉降的跡象,未發(fā)現(xiàn)鋼構(gòu)件和節(jié)點有嚴重開裂和變形。
(2)1層鋼構(gòu)件因和滲水導致銹蝕較嚴重,柱腳銹蝕嚴重,陽臺挑梁根部銹蝕嚴重。(3)外墻飾面有空鼓、開裂現(xiàn)象。
7、現(xiàn)狀荷載調(diào)查結(jié)論
根據(jù)樓板和面層厚度計算,考慮隔墻、吊頂重量,樓面恒載約為5.2kN/m2(不含梁自重),屋面恒載約為6.0 kN/m2(不含梁自重)。
1 施工前的監(jiān)理預(yù)控措施
1.1 對圖紙的預(yù)控
收到圖紙后,認真審查熟悉圖紙,全面掌握施工規(guī)范,了解施工各項技術(shù)要求和控制指標。明確各結(jié)構(gòu)部位設(shè)計的品種、規(guī)格、連接和焊接要求,審查鋼結(jié)構(gòu)圖與建筑圖的尺寸、坐標、標高等是否一致,技術(shù)要求是否明確,與其他之間的結(jié)合是否合理,核對圖紙上構(gòu)件的數(shù)量和安裝尺寸,檢查是否存在錯、漏、碰、缺,是否便于施工等并做出圖紙審核記錄。組織設(shè)計人員、施工人員進行圖紙會審,解答疑問。
1.2 對承包單位的審查,重視對施工單位的考察
對施工單位報送的總承包資質(zhì)、進場管理人員技術(shù)資質(zhì)、工種上崗人員有關(guān)明細及其附件一一進行認真審查,杜絕超范圍承包和無證上崗作業(yè)。更要對機械設(shè)備、正在加工構(gòu)件、正在施工的人員進行考察,以便對鋼結(jié)構(gòu)加工廠的實際加工能力進行判斷。
1.3 對進場焊接設(shè)備、加工條件的檢查驗收。
對照進場設(shè)備報驗清單進行設(shè)備檢查核對,檢查設(shè)備種類、數(shù)量、狀態(tài)、參數(shù)等能否滿足施工要求;對現(xiàn)場加工胎架等條件進行檢查驗收。
2 對原材料的監(jiān)理
原材料質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。應(yīng)嚴格檢查材料的質(zhì)量合格、產(chǎn)品標牌、出廠檢驗報告等文件;材料外觀是否存在銹蝕、變形、劃痕等問題,端面或斷口處有無分層、夾渣等現(xiàn)象;材料的長度、寬度、厚度和規(guī)格是否符合要求;對重要的材料須進行復(fù)驗時,監(jiān)理應(yīng)參加見證取樣。涂料的進場驗收除檢查資料文件外,還要開桶抽查,除檢查涂料結(jié)皮、結(jié)塊、凝膠等現(xiàn)象外,還要與質(zhì)量文件對照涂料的型號、名稱、顏色及有效期等。
鋼結(jié)構(gòu)廠房驗收檢測中心@河北——鋼結(jié)構(gòu)建筑檢測實例:
某學校干煤棚為單層鋼結(jié)構(gòu),跨度25.7m,柱距7m。采用弧形彩鋼屋面,弧形輕鋼屋架,薄壁槽鋼檁條,鋼管柱,混凝土立基礎(chǔ)。屋架上弦設(shè)有水平橫向支撐,屋架間設(shè)有縱向支撐,柱間設(shè)有縱向支撐。該工程安全等級為二級,抗震設(shè)防類別為丙類,設(shè)計基準期為50年??拐鹪O(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度為0.10g,設(shè)計地震分組為組,場地類別為Ⅲ類,基本風壓為0.45kPa,地面粗糙度為B類,基本雪壓為0.3kPlao該工程在建成6個月后,在雪荷載作用下屋架發(fā)生坍塌,并引起鋼管柱折斷。
1、工程情況調(diào)查
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,整個鋼結(jié)構(gòu)除軸①處的1榀屋架外,其它屋架均已塌落損壞。屋架下弦大部分拉桿和部分上弦支撐拉桿已拉脫,屋架從中部拼接位置處撕開,個別鋼管柱已折斷,大部分鋼管柱出現(xiàn)程度不同的變形,個別柱根出現(xiàn)松脫現(xiàn)象,弧形彩鋼屋面已嚴重變形。
2、檢測結(jié)果
根據(jù)要求及現(xiàn)場情況,對該鋼結(jié)構(gòu)工程的結(jié)構(gòu)布置、材料性能等進行了相關(guān)檢測,具體情況如下。
1)結(jié)構(gòu)布置現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)柱、屋架和檁條等的定位尺寸、構(gòu)件設(shè)置等進行了測量,并與設(shè)計圖紙進行了比對,檢測結(jié)果符合原設(shè)計圖紙要求。
2)構(gòu)件規(guī)格現(xiàn)場分別抽檢了檁條、屋架弦桿、腹桿和下弦拉桿、縱向和橫向支撐桿件及鋼柱桿件的截面尺寸,結(jié)果符合設(shè)計圖紙要求。
3)焊縫質(zhì)量現(xiàn)場對焊縫的質(zhì)量進行了抽查,未發(fā)現(xiàn)焊縫有裂紋、焊瘤、夾渣及明顯的漏焊等缺陷。
4)力學性能現(xiàn)場取樣對屋架下弦拉桿和支撐拉桿材料的力學性能進行了檢驗,所檢桿件的力學性能指標符合規(guī)范要求。
5)連接性能對各類構(gòu)件之間的連接方式、性能等進行了檢查,主要構(gòu)件之間采用焊接或螺栓連接方式,未發(fā)現(xiàn)失效現(xiàn)象;屋架下弦拉桿采用法蘭螺栓連接,螺栓與拉桿采用彎鉤連接(見圖4),部分彎鉤已經(jīng)拉直,連接失效。
6)雪荷載調(diào)查根據(jù)對屋面及周邊位置積雪深度測量的結(jié)果并結(jié)合雪荷載容重推算,發(fā)生倒塌事故時積雪荷載尚未超過當?shù)鼗狙篛.3kN/m2。
3、事故原因分析
根據(jù)現(xiàn)場情況,初步懷疑事故原因是在雪荷載作用下,屋架下弦拉桿連接失效造成。為了進一步證實,現(xiàn)場收集未破壞(彎鉤完好)的法蘭螺栓,并截取部分拉桿進行了組合件實驗室抗拉性能試驗。試驗結(jié)果顯示,彎鉤的極限拉力平均值為31.7kN,遠小于拉桿設(shè)計強度相應(yīng)的拉力值79.8kN。因此,根據(jù)試驗結(jié)果及現(xiàn)場情況分析認為,由于屋架下弦桿采用的連接方式缺陷,使得屋架在雪荷載作用下,下弦桿連接失效而導致了倒塌事故的發(fā)生。
二、 鋼結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)服務(wù)中心——對鋼結(jié)構(gòu)安全性評估的具體方法
1通過將結(jié)構(gòu)的設(shè)計與設(shè)計圖紙結(jié)合核查,如果沒有設(shè)計圖時就需要進行現(xiàn)場的檢測與檢查,鋼結(jié)構(gòu)的實際建筑應(yīng)該與圖紙上的設(shè)計一致,避免產(chǎn)生扭曲;鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計體系要明確、而且各方面的受力要均勻,檢查檢驗各種裝置的位置和建筑寬度應(yīng)該符合實際情況,鋼結(jié)構(gòu)的尺寸大小也要進行合理的控制,以防由于局部的不穩(wěn)從而造成整體的失衡。有鋼結(jié)構(gòu)建筑的房屋的各種標準都要嚴格遵守國家規(guī)定的大小。
(1)鋼材料的構(gòu)件與整體的設(shè)施布置滿足國家標準的要求:比如各構(gòu)件之間的承受力,房屋的水平、垂直的承受力。
(2)建筑的保護與防熱滿足國標的規(guī)定。
2鋼材料的抗災(zāi)害能力主要是指對地震、風、雨、雪等自然災(zāi)害的抵抗能力。具體可以根據(jù)鋼材料的合理選擇或是各種防護措施的采取上進行判斷,如:可以從選材或采取措施上判斷防火的能力;從結(jié)構(gòu)的構(gòu)造或鏈接的方式和承重力上判斷防雨雪的能力等。
鋼結(jié)構(gòu)廠房安全檢測報告辦理——鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝監(jiān)理要點:
1、安裝前檢查網(wǎng)架支座定位軸線,支座錨栓的規(guī)格、位置,支承面頂板的位置、標高、水平度應(yīng)符合規(guī)范要求。平整度標高不符合要求時,用鋼板墊平。
2、安裝時,支承結(jié)構(gòu)砼強度達到設(shè)計要求。
3、網(wǎng)架安裝定位時,根據(jù)網(wǎng)架形狀在連接板上劃線,劃線同軸線重合,連接板定位時須用水平尺調(diào)平連接板。
4、安裝前,對桿件要檢查,桿件不應(yīng)有初彎曲。安裝中,不得強迫就位和校正,壓桿部位不得有桿件彎曲現(xiàn)象。
5、基準線上的網(wǎng)架帶先安裝,安裝后進行測量檢驗,調(diào)整偏差。調(diào)整后方可正常的網(wǎng)架安裝。
6、網(wǎng)架開始正常安裝,先拼下弦網(wǎng)架,再裝腹桿錐體及上弦桿。高強螺栓不能一次擰緊,待裝上弦桿后,再將一個錐體單元中所有螺栓全部擰緊。網(wǎng)架拼裝過程中要注意下弦桿不能一下子裝得太多,一般下弦上弦2個網(wǎng)格,下弦節(jié)點要填實,待網(wǎng)架形成一個穩(wěn)定剛體后,才能取消墊塊。周邊支承網(wǎng)架一般離作業(yè)區(qū)6~8個網(wǎng)格,才能取消墊塊,對于點支承網(wǎng)架,在支承范圍內(nèi)不得取消墊塊。