无损检测技术在建筑钢结构中应用与实施策略

戚家骏

摘    要：随着国内经济的稳定持续增长，房屋建筑行业迎来了更多的发展机遇。城市化建设进程加快，使得建筑行业成为朝阳产业。各种新型房屋建筑企业蓬勃发展，为市场经济发展增添了新的助力。

关键词：房屋建筑;结构;无损检测

1  引言

建筑项目建设对于社会、经济以及人民的生命财产安全都有着非常重要的影响。不仅是高效评定结构性态的有效措施，也是技术可靠性提升的基础内容。要确保建筑项目建设质量和效率，建筑结构的检测技术的运用是非常必要的。结构检测可以细分为静态检测和动态检测两种。

2  无损检测技术的原理

超声波无损检测就是捕捉超声波在材料传播时遇到不连续后反射回来的波，然后通过数据分析，分析检测物里存在的缺陷和几何特征测量的检测。磁粉无损检测技术主要是铁磁性材料被磁化后，由于不连续的存在，导致磁力线的局部畸变，当不连续靠近近表面时，形成漏磁粉场，然后通过吸聚磁粉，然后通过合适的光照条件下，显示出不连续。射线无损检测就是通过射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性，然后通过胶片或其它介质进行记录的检测方法。渗透检测的原理是利用毛线现象使用强渗透性能的渗透剂渗入表面有开口的缺陷，然后清洗表面多余的渗透剂，再用显像剂的毛细作用吸附出缺陷中的渗透剂。TOFD检测主要利用超声波在固体中声速最快的纵波在缺陷端部产生衍射的能量进行检测的，通过一收一发两个探头进行缺陷检测。

3  无损检测技术在建筑钢结构行业中的应用

建筑钢结构中需要借助无损检测的一般是原材和大量的焊缝。其中焊缝的质量控制是一个钢结构工程质量的重点。原材检测一般借助于超声波检测，焊缝就需要根据不同的设计要求使用不同的无损检测方法。

3.1  超声波检测技术

超声波检测由于超声波的无害型，以及超声波探伤仪器的便于携带性，在建筑钢结构中大量使用。它可以检测钢板原材的质量，但更多应用于钢结构焊缝的检测。因为其对于线性缺陷较敏感，所以对焊缝中的裂纹检出率极高。同时也能够精确的检测中焊缝中的气孔、夹渣、未焊透和未熔合。超声波检测对于检测人员的依赖较大，要求检测人员操作和工艺的正确选择要求较高，还需要检测人员能够结合构件的特点和焊接方法对缺陷進行判断。

3.2  射线检测技术

射线检测对于体积型缺陷比较敏感，对夹渣、气孔、未焊透和未熔合等缺馅，能够直观得体现在胶片上。但是射线检测设备笨重、操作复杂、射线本身具有辐射、再加上其检测速度慢，严重影响了射线检测在建筑钢结构广泛使用。多用于桥梁重要焊缝的检测和管道对接焊缝的检测。在建筑钢结构中射线检测和超声波检测能在一定程度上进行互补和验证。

3.3  光测法

随着科学技术的快速发展，数据图像技术的结合运用也越来越广泛。光测法在建筑结构测试中的运用，主要优势是测试精度高。全程测量对于现场测试条件的要求越来越高，比如全息干涉法、散斑法等内容，这些都是通过干涉条纹图的测量计算出相应的物理数值。散斑法是运用相干性对于建筑表面的粗糙情况进行照射，会因为空间的变化造成明暗斑点的变化，并随着物体表面的变形不断的运动。要结合物体变形前后的动态散斑图进行分析，更加精准的对于建筑内部的位移和形变进行反映。云纹检测则是通过光学云纹图对于物体的变化和位移进行反馈，比较常见与建筑工程结构形变的分析过程中。另外，随着可视技术的快速发展，数字化图像处理技术取得了一定的成就，在检测速度和分析精度上都出现了相应的提升。激光检测是一种新型的检测方式，在实际的运用中凸显出很多的优势。激光可以对于某一部位进行多个检测点检测，从而保证检测结果的准确性。同时激光检测没有非常明确的目标要求，对于传统的检测方式完成了革新。激光检测系统安装更加便捷，得到的检测结果的精度更高。通过和计算机系统的整合，可以更加轻松的获得检测结果。光纤检测的发展时间比较长，主要是通过外界因素对于光纤中信息传播的参数变化进行归纳总结，从而实现外界因素的检测和信号传输。光纤检测被广泛的运用在航天航空领域，能够对于复合材料中损坏情况进行高效检测。

3.4  磁检测法

漏磁场检测技术是一种新型的检测技术，主要是依据磁敏元件和电子仪器自身的缺陷造成的漏磁场进行分析规范。如材料的出现裂纹深度和宽度的分析处理，要确保检测对象的磁化水平要达到饱和状态。通过检测装置对于检测对象进行大面积的扫描，从而获得更加精准的检测结果。金属磁记忆检测方法，最大的优势是可以预报可能出现缺陷的区域。使得最大应力和变形区域的几种，及时的制定出防止破坏的方案。针对检测对象自身具备的磁化性能，可以在金属原始状态性进行检测。这种检测方案更加适合野外、现场以及普查作业;检测灵敏度高较高的磁学检测仪器。这种检测仪器的重量轻、体积小、便于携带，因此实际的检测效率非常的高。

3.5  冲击回波法

冲击回波法作为一种无损检测的技术，核心内容是对于瞬态能量的运用。在检测过程中，应力波在混凝土中遇到缺陷或者底面的时候，会形成往复反射并出现非常微小的位移相应的情况。针对对于响应进行频谱的分析就可以得到频谱图，图中波峰是有应力波表面和地面缺陷之间的往复反射所造成的，根据波峰值就可以计算出缺陷的深度。使用冲击回波法，不仅可以实现无损检测，还可以对于建筑结构的混凝土厚度进行科学测量。冲击回波法更加适宜运用在单面结构的检测之中，但因为混凝土结构具备复杂性、多样性的特征，使得实际的厚度检测方式非常复杂。

4  超声波无损检测技术在建筑钢结构行业中的实施策略

4.1  超声波探伤仪与探头

在开展焊缝质量检测时，通常按探头种类可将检测仪器分为超声波探伤仪直探头、斜探头、小径管探头、表面波探头、可拆式斜探头等具体类型，检测人员需依据钢结构的焊缝类型、焊缝厚度进行超声波探伤仪的选择，将探头晶片面积、任意一边长度分别控制在500mm2和25mm范围内，以此提高检测质量。

4.2  试块与耦合剂

检测人员需依照超声波探伤仪探头的功能进行标准试块选取，配合对比试块实现对焊缝质量的科学检测，并优先选择透声性、流动性较强的耦合剂进行产品检验，实现超声波在被测工件上的有效传入，提高检测实效性。

4.3  焊缝清理

在采用超声无损检测技术检测焊缝时，还需针对焊缝表面进行清洁处理，保障探头的顺利移动，并通过打磨焊缝表面提高声学接触效果。检测人员应在钢结构焊缝冷却至常温状态下后执行超声波无损检测检测，把握好钢结构焊接完成1d后这一最佳检测时机，以此优化焊缝检测质量。

4.4  焊缝检测面选取

检测人员首先需完成检测面的选取，结合检测宽度、母材厚度选取焊缝两侧10mm区域设为检测面，采取直射法、一次反射法移动探头完成检测，实现对检测工况条件的有效控制。例如应采用直探头进行箱型柱内隔板焊缝检测，在判断电渣焊内隔板是否熔透时，则应采用斜探头进行检测。

5  结束语

综上所述，针对房屋建筑结构无损检测方法的分析关键要点的分析，可以有效的提升检测的质量和效率。各种无损检测的仪器越来越智能化，仪器设备越来越小型化，操作越来越简便化，让无损检测技术对人员的依赖程度慢慢减少。

参考文献：

[1] 王旭.无损检测技术在建筑钢结构行业中的应用[J].科技风，2018（13）：91.

[2] 冯涛.钢结构工程焊缝无损检测技术探微[J].城市建设理论研究（电子版），2017（35）：103.