本文作者從事鋼結(jié)構(gòu)工程檢測十余年,經(jīng)歷大大小小項目不下上百個,積累了一些相關(guān)檢測的經(jīng)驗,在此,作者將鋼結(jié)構(gòu)檢測的小經(jīng)驗在此分享出來,供同行一起學習交流。
01 H市體育場雨棚,焊接球鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
H市體育場雨棚,焊接球鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu),部分焊接球規(guī)格為D200*6。
焊接球加工完成,外觀光滑圓整,外形尺寸合格,鋼材合格證,原材見證取樣報告,焊接球探傷報告齊全,拉到現(xiàn)場就趕緊加緊拼裝焊接了。
做到一半突然想起,喲,我這網(wǎng)架大跨度呢,超過40米了,得趕緊弄個節(jié)點承載力的檢測報告。
這一弄不要緊,節(jié)點承載力不合格了。上下一通徹查,原來D200*6的焊接球咋變成了D200*4.8~5.2了呢,厚度不夠,自然承載力就不夠啦。
原來加工廠看到訂單上是6mm的球,居然就直接訂購了6mm的鋼材。
焊接球的半圓加工過程中需要將鋼板燒紅,然后再壓人模具中形成半圓,在壓制的時候因為鋼材的延伸,會將部分地方的厚度拉?。磺以诎雸A根部部分,由于收縮的效益,會部分表面形成溝壑,加工廠又對這些溝壑進行了打磨處理。
這6mm的鋼板原材,按國家標準本來就是負偏差的,壓制成型的時候減薄了一部分,打磨的時候又減薄了一點,燒紅冷卻后形成了氧化層,除銹的時候厚度又減少一點,這就造成了本來應該6mm的,現(xiàn)在只有大約5mm了。
02 H市的高鐵站鋼結(jié)構(gòu)雨棚,螺栓球結(jié)構(gòu)
某天項目經(jīng)理打電話給我,讓我去幫忙做一下磁粉檢測,這一做傻眼了,幾乎90%的螺栓球都有表面裂紋。
D250以上的大個支座球,幾乎沒有裂紋;D100~180的中個螺栓球,幾乎個個都有裂紋,裂紋深度在10mm左右;D100以下的小個螺栓球,裂紋深度不超過5mm。
項目經(jīng)理也慌了,趕緊指示把這批螺栓球退回去,拉著我一起去生產(chǎn)廠家查找原因。
到了號稱網(wǎng)架之鄉(xiāng)的X市,去生產(chǎn)車間轉(zhuǎn)了一圈,看了一下整套的螺栓球生產(chǎn)工藝流程,馬上找到原因了。
原來螺栓球都是采用圓鋼棒或者方鋼棒下料,燒紅后放到?jīng)_床上,沖床安裝上下均為半圓的模具,然后不停的翻轉(zhuǎn)鍛打成球,然后再拉去車加工鉆孔的。
在鍛打的過程中,方鋼棒的八個角會首先折疊變形,然后在模具和壓力機的鍛打變形下,最終形成球形。(如圖示1)
由于壓力和溫度不夠,這八個角不能整體融入球內(nèi),最終形成了折疊,在磁粉檢測下,呈現(xiàn)了裂紋的磁痕。
使用方鋼棒鍛制的球體,折疊較深且磁痕較多;使用圓鋼棒鍛制的球體,折疊較淺且磁痕較少。使用的壓力機噸位大,折疊較少;使用沖床鍛打的,折疊較多。
03 S市的某xx財富中心大樓
S市的某xx財富中心大樓,55層,265米,核心筒加外框混凝土勁性柱結(jié)構(gòu)。
勁性柱為H型鋼柱,材質(zhì)為Q345B,外包混凝土,翼緣板厚度為35mm。
某一節(jié)鋼柱在焊接完成后進行超聲波檢測,在深度17~18mm位置,有一個波高約10%~20%的缺陷波出現(xiàn),由于當量未超標,開始時尚未在意,整條焊縫檢測下來,居然整條都有此種現(xiàn)象,對全部鋼柱進行檢測,16個鋼柱有10個鋼柱出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
要求返修后,還是有這種現(xiàn)象的發(fā)生。
開始對鋼板原材進行核查,采用直探頭對鋼板進行探傷,居然也發(fā)現(xiàn)此種現(xiàn)象,且在全板均布,深度均為17mm左右。(如圖示2)
于是對鋼材進行取樣送檢,結(jié)果力學性能、化學元素分析、端面腐蝕均為合格。
使用磁粉對端面進行檢測,終于發(fā)現(xiàn)在鋼板中心位置有一條顯示磁痕,細長且平直,與鋼板上下面平行,不像是裂紋的顯示形態(tài)。(如圖示3)
后來請教相關(guān)專家,此種現(xiàn)象屬于鋼板中的偏析現(xiàn)象,由于力學性能均按軋制方向取樣,所以原材復試檢測指標全部合格,板材探傷按GB/T2970標準波幅未達到相關(guān)高度,亦不能判廢。
Q345B系列的鋼材也不同于高建鋼系統(tǒng),不需要整張?zhí)絺拍艹鰪S,對厚度方向的性能指標也不做要求。
但此種現(xiàn)象嚴重影響鋼板厚度方向力學性能,考慮到勁性柱與框梁相連,將承受整棟大樓的橫向載荷,于是便對這批鋼柱進行了更換處理,那批鋼材加工廠也沒有浪費,切割成只承受拉力的內(nèi)隔板使用到其他工程上去了。
04 鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中使用的鋼墊板
鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中很多地方需要使用鋼墊板,我們可以使用目測的方法來大致推斷一下焊縫是否根部未熔透。
如果焊接接頭預留的間隙合理,鋼墊板安裝平齊到位,由于焊接熔池的高溫效應,鋼墊板高溫氧化,將使鋼墊板的背部產(chǎn)生一條明顯的黑色長線,如長線有中斷,則代表該處有可能根部未融合,若鋼墊板無黑線,則有可能整條焊縫都根部未熔合。(如圖示4)
對于鋼管柱,由于鋼墊板位于鋼柱內(nèi)部,焊接完成后無法看見,我們可以通過檢查焊縫寬度來推斷。
由于現(xiàn)場焊接坡口一般均為45度,在考慮焊縫熔合線的情況下,則焊縫寬度最少應為鋼板厚度+預留間隙。
如鋼板厚度為35mm,則焊縫寬度最少應為35+(2~5)。
如果焊縫寬度小于或等于板厚,則說明坡口預留間隙不足,容易造成根部未融合,這個時候我們應該重點對這些區(qū)域進行檢測。
如下圖示5所示,均為40mm厚的鋼板,上圖所示蓋面焊縫為4道,下圖為6道,經(jīng)超聲波檢測,上圖所示焊縫為根部未熔合缺陷。
本文作者|康達
(湖南建院建設(shè)工程檢測有限責任公司)