钢结构桥梁施工质量检测重难点分析

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃 兰州730030）

在我国的道路交通系统中，钢结构桥梁工程的主要构成部分的使用寿命与工程质量决定着交通运输安全。桥梁的主要结构为钢结构，其优势在于综合效益好、工业化水平高，以及材料强度大。钢结构桥梁从上世纪开始被广泛运用到道路桥梁工程中，然而因为早期人们对钢桥建设并没有较多经验，以及未重视对桥梁后期的养护工作，随着钢结构桥梁使用年限的增长以及钢结构的自然老化，钢结构桥梁出现了大面积疲劳开裂情况。若要从根源上解决钢结构桥梁出现疲劳开裂的问题，首先应在桥梁建设早期严格把控施工质量，排查施工问题，同时针对性地制定解决方案。然而许多的应检测项目较为隐蔽，检测难度较大，因此本文根据多年的检测经验，总结得到一些钢结构桥梁施工质量检测期间可能出现的问题与重点检测内容，同时提出针对性的解决方案。

1 钢结构桥梁检测的内容

1.1 原材料检测

按照我国目前的相关规范，钢结构桥梁检测主要进行涂装质量检测、焊缝无损检测、焊接材料检测与钢板原材料检测等项目。钢结构桥梁主结构所用钢板原材料都应经过化学分析、冲击功试验、冷弯性能与拉伸、Z向性能检测、超声波探伤等项目检测，同时还需满足钢板厚度大于25mm、抗层状撕裂标准的要求。

1.2 焊接原材检测

制造厂采用的焊接材料应经过熔敷金属力学性能与化学成分检测。若焊接材料出自同一企业或者为同一型号，应按批次对焊剂进行熔敷金属力学性能检验，以及按批次对实芯焊丝进行化学成分检验，同时每年对焊条和药芯焊丝进行熔敷金属力学性能检测。若更换同一型号焊接材料的厂家，应重新对焊接材料进行熔敷金属力学性能与化学成分检测。

1.3 焊缝无损检测

焊接被广泛用于钢结构桥梁组件之间的连接，目前焊接质量无损检测方式主要有磁粉探伤、射线探伤与超声波探伤三种。

1.4 涂装质量检测

涂装防腐涂层是最常用的钢结构桥梁防腐蚀手段，涂装质量检测主要是对涂层附着力与涂层厚度进行检测。

2 检测的重点

钢结构桥梁建设所用钢板均为大型钢厂生产的专用钢板，根据钢材原材料检测结果，钢材原材料质量满足相关规定要求。此外，焊接质量决定着钢结构桥梁的使用寿命与工程质量。焊缝质量主要受焊接人员操作能力、焊接位置与焊接环境的影响，且这些因素难于预测。钢箱梁、钢槽梁建造时主要选择整体制造方式，借助吊机分段架设钢梁。焊接钢箱梁与钢槽梁梁段时往往处于露天环境，焊接质量极易受到昼夜气温变化、太阳光照、风力等级与空气湿度的影响；梁段拼装和梁段架设时必须保证钢结构桥梁的方位正确，并对全位置进行高质量焊接，否则梁段的焊接质量与外形尺寸无法保证；桥梁中如钢牛腿与钢锚梁等主要受力结构对钢板厚度要求更高，需要额外加增劲肋，且焊缝较集中，现场负责人应安排好焊接位置顺序。以上这些问题给焊接质量保证工作增加了难度，因此在钢结构桥梁施工质量控制工程中应重点把控焊缝的焊接质量。

防腐蚀一直是困扰钢结构桥梁应用的难题，钢结构桥梁抗腐蚀能力主要取决于防腐涂装质量。在实际涂装施工中，主要为人工作业，而人工难以精确控制涂装厚度与均匀性，因此涂装质量检测十分重要。

3 检测的难点

焊材的检测与原材料的检测一般是送往实验室进行，实验室检测环境较好，不易受外界环境影响，且检测设备操作难度小，测试结果也较直观。而进行无损检测时均为现场作业，受外界干扰较大，不同检测人员的技术水平及检测经验对检测结果也有一定影响，都是现场检测的难点所在。

3.1 超声波检测的难点

钢结构桥梁所用钢板厚度8～100mm不等，有各种规格。焊缝也分为部分熔透T型焊缝、不等厚钢板全熔透焊缝、全熔透T型焊缝、全熔透斜角接焊缝、全熔透平板对接焊缝、全熔透角接焊缝等多种焊接形式，在施工时还可能出现超宽焊缝的情况。

3.1.1 厚钢板焊缝检测

因母材较厚，常规检测工艺难以扫查焊缝的整个截面，易出现漏检情况。

3.1.2 部分熔透焊缝检测

部分熔透焊缝应检测熔透部分质量与焊缝的熔透深度，而前者检测始终存在难点。

3.1.3 不等厚焊缝检测

不等厚焊缝检测适用于焊缝两侧钢板厚度存在差异的情况，焊接时应在厚度较大的一侧加设坡度，这需要精确的焊缝缺陷定位技术。

3.1.4 超宽焊缝检测

进行超宽焊缝检测时，由于焊缝宽度过大，常规检测等级无法对焊缝截面进行全面检测，因此需要对检测工艺做出适当改进，以便扫查焊缝的完整截面。

除了上述检测工艺问题外，还可能由于钢构件构造问题导致一些焊缝部位无法检测，从而出现漏检的情况。针对这种情况，必须进行针对性的分析，增加必要的检测手段。

3.2 射线检测的难点

射线检测一般用于检测平板对接焊缝，其主要检测部位有顶板、底板、腹板的对接焊缝。射线检测的难点主要有两个方面。

3.2.1 底片位置与射线机的对中

射线检测的检测原理是分别在焊缝上、下两侧布置底片和射线机，并严格按照要求对准，由于射线检测的检测部位均是大尺寸板单元，检测人员隔着大尺寸钢板无法同时看到底片和射线机的位置，为对准底片和射线机的位置增加了难度。而在对腹板进行焊缝检测时，由于腹板的焊缝是竖向的，位置校准时需要将射线机悬空布置，这导致射线机难以稳定对中。由于加工时有些焊缝的位置过于靠近加劲板，若这些钢板在检测时对中处理不好，可能出现加劲板挡住射线机的曝光方向，从而导致底片质量不过关。

3.2.2 曝光参数的选择

曝光参数的选择会直接影响底片成像质量，因此在进行曝光参数选择时要根据材料和仪器性能来谨慎选择。

3.3 磁粉检测的难点

磁粉检测主要针对U肋与顶板、横纵隔板与顶板、底板焊缝等，由于这些部位在焊缝时基本都是T型焊缝，因此在磁粉检测时，竖向焊缝和顶板焊缝的磁粉难以稳定，容易造成磁粉流坠，从而影响磁粉附着在材料上。

4 重难点的应对方法

结合当前的技术及企业的经验，针对上述问题和难点，提出了以下方法进行应对，以此来确保检测质量。

1）总结各种无损检测方式，并进行分析，针对这些无损检测制定检测工艺卡，并将其各种参数进行详细标注。

2）在对厚钢板焊缝和超宽焊缝检测时，为了解决机器无法检测整个焊缝截面的问题，可以配备多个探头，进行多角度的探测，以此保证截面能够被完全检测。

3）在进行厚板焊缝时，一般会采用分层焊接的方法，因此可以在焊接好一层后就进行检测，避免出现钢板之间未熔合或层间裂纹，提前发现问题，避免返修。

4）检测人员必须对焊接技术有充分了解，这样可以在进行熔透焊缝熔透深度的超声波检测时对于参数的判断更加准确，在一定程度上加快工作效率，减少不必要的返工。

5）在对钢板不等厚的焊缝进行超声波检测时，可以根据钢板之间的厚度差给出相应的缺陷定位计算公式，在必要时还可以制作样板来进行验证。

6）检测时可以适当调整扫查速度，来进行更加细致地检测。

7）对不等厚母材进行焊缝射线检测时，可以根据实际情况和要求制作试板，以此来确定参数。

8）检测结果需经多人复核才能进一步确认。