钢结构检测及加固措施分析

黄雄开

摘 要 因为建筑行业正在快速发展，所以建筑结构的发展也在多方面进步，钢结构成为建筑工程里重要的结构类型。因为钢结构具有重量轻、强度高、制作厂可机械化焊接加工、结构稳定性好等优点，以至于应用同样很广。本篇文章就是分析钢结构施工以及通过实际来探究钢结构的检测以及加固，期望本文能够有助于钢结构的实际应用。

关键词 钢结构;检测;加固措施;分析

引言

钢结构是用各种钢板、钢材料和钢管这些一系列材料组合的结构，通过焊丝焊条进行焊接，进而形成钢构件。在钢结构加工时，焊接是很重要的，由于环境气候、焊接技术以及焊工水平等多方面的问题，导致钢结构在焊接时会产生缺陷，缺陷的存在影响了钢结构的使用，所以钢结构在使用寿命方面也会受到影响。

1钢结构特点分析

在施工过程中，钢结构的类型主要分为：劲性钢梁钢柱结构、普通梁柱结构、网架结构、单层厂房等。劲性钢梁钢柱结构的特点为梁柱外扎钢筋，浇筑混凝土，多为H形柱或者十字柱，因为同一根梁柱既有钢结构，又有混凝土结构，所以，需要土建和钢结构分包相互配合。在上下柱现场安装好，焊接完成后，尽快对焊缝两侧打磨处理，及时通知检测单位对焊缝进行检测，检测合格后，土建才能安排钢筋绑扎及后续混凝土浇筑工作。普通梁柱结构的特点是梁柱外涂刷油漆、防火及防腐涂料等。钢梁上下翼缘为焊接，腹板为高强度螺栓连接，因为钢梁上需要铺设压型钢板，浇筑混凝土楼板，所以在钢梁安装好，焊接完成后，也要尽快对焊缝两侧打磨处理，及时通知检测单位对焊缝进行检测，检测合格后，才能铺设压型钢板及后续混凝土浇筑工作。网架结构主要分为螺栓球节点和焊接球节点，螺栓球及杆件主要在工厂加工，杆件锥头及封板焊缝检测主要在工厂焊接完成后进行，检测合格后，才能涂刷油漆分批出厂，现场安装全部由螺栓连接;焊接球節点主要是在现场将杆件与球进行焊接，焊接完成再检测，合格后再涂装。单层厂房的特点是柱与梁之间、梁与梁之间均采用螺栓连接，柱两端有柱底板和柱顶板，梁两端有端板，柱底采用预埋化学锚栓与地面固定，柱与梁、梁与梁之间采用高强度螺栓与端板连接，柱底板、柱顶板、梁端板焊缝主要在加工厂进行，焊接完成再检测，合格后才能出厂，现场安装基本不需要焊接。钢结构的共同特点是都分为工厂制作和现场安装，其中劲性钢梁钢柱结构、普通梁柱结构及网架焊接球节点结构的特点是主要焊接工作在加工厂进行，现场主要是上下柱对接、梁柱连接及杆件与焊接球之间的焊缝需要现场施焊;而网架螺栓球节点及单层厂房的特点是全部焊接工作都在加工厂进行，现场只需要螺栓连接就可以，工厂焊接质量有所保证，大大提高了工程质量，同时也缩短了工期[1]。

2钢结构检测技术分析

钢结构检测技术主要分为钢结构无损检测、力学性能检测及涂装检测，其中无损检测方法主要有超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测及目视检测等，一般建筑工程钢结构以超声波检测为主，桥梁钢结构以超声波检测、射线检测及磁粉检测为主。力学性能检测主要有钢板原材料（拉伸、弯曲、冲击、厚度方向性能）、高强度螺栓（大六角高强度螺栓检测扭矩系数、扭剪型高强度螺栓检测轴力）、抗滑移系数、焊丝焊条熔敷金属试验（拉伸、冲击）、螺栓球节点承载力试验、网架杆件拉伸试验等。涂装检测主要有漆膜厚度、涂层附着力、防火涂料厚度检测等。除此之外，钢结构还需要检测的有：钢板探伤、钢板厚度及钢管壁厚检测、钢构件截面尺寸、钢柱倾斜、钢梁及网架挠度、钢材锈蚀厚度检测等[2]。

在检测之后，就会涉及需要修补、返修和加固的过程，在焊缝质量检测方面，当目视检测焊缝外观不合格时，就需要对焊缝表面进行修补处理，焊缝表面常见缺陷有焊缝表面气孔及余高不足、焊缝两端缺焊、焊缝咬边等;当超声波探伤检测焊缝内部有缺陷时，就需要用碳刨将焊缝刨开，重新焊接，然后再复测，复检合格后才能进行下一道工序，若还不合格，需要再次返修，同一条焊缝允许返修两次，若两次返修后仍不合格，则该构件不能使用或经原设计计算后，通过加固处理才能继续使用。在对现场安装高强度螺栓检测方面，当目测有高强度螺栓漏安装、未拧紧、扭剪型高强度螺栓梅花头未拧断时，就需要对现场安装螺栓全面检查，并进行加装螺栓、逐一拧紧;现场已安装的高强度螺栓需要进行施工扭矩检查，扭矩达不到要求的，需要逐一拧紧。

焊缝及高强度螺栓是现场安装主要节点连接形式，也是钢结构现场安装时的重点及难点。对于钢结构截面尺寸，钢结构的断面的厚度一般是由加工的精确程度以及断面锈蚀情况直接影响的。主要是锈蚀情况会导致截面厚度减少，进而承载能力降低，最后会影响到钢结构的整体安全。测定钢结构截面的厚度是很重要的。现在一般通过测厚仪来测定截面的厚度。这种方法的原理是通过超声波脉冲反射法来检测。其次，在钢结构涂层的厚度上，判定钢结构的时候，涂层的好坏程度会很大程度地影响钢结构的牢固。对于涂层厚度的测定一般是通过磁性测厚仪来测定。磁性测厚仪的使用要提前调好仪器以便能够正常使用。第一步是确定好测量的范围。第二步才开始测量，在清除好涂层表面灰尘以及油污之后将探头接触到涂层。这种方法的基础是要先确定有无涂层，因为残留涂层的存在是结构锈蚀程度判定的重点。最后，在钢结构挠度的测定上，钢结构的跨度大，所以挠度测量困难，必须把钢丝拉紧，进而要做好相关记录和反拱以及挠度值。因为这两个值确定好之后，才可以确定屋架在荷载作用时的正确应力挠度值。现在钢结构挠度的测定是用水准仪和全站仪，水准仪具备望远镜光学系统，测微器装置精度高，管水准器灵敏度强;全站仪是具备自动测距、测角、计算以及处理数据，还有自动记录以及传输功能的精确全面系统仪器[3]。

3钢结构加固措施分析

网架及桁架结构在体育馆及足球场看台的应用十分广泛，本文通过对某体育场看台桁架结构的实测结果，通过设计计算，确定桁架受力薄弱部位，针对薄弱部位进行加固处理。该体育场分东西两个看台，均由钢柱、桁架、拉索及膜结构组成，现场检测主要内容有：钢柱倾斜、截面尺寸、钢材厚度、漆膜厚度及锈蚀程度;桁架杆件变形、挠度、截面尺寸、钢材厚度、漆膜厚度、锈蚀程度、钢材强度（里氏硬度法）、桁架与钢柱之间的焊缝探伤（超声波探伤及渗透探伤）;拉索张力、截面尺寸、股数及锈蚀情况;膜结构张力及破损情况。另外还对附属电线、管线、灯具等荷载情况进行调查。现场检测时，对桁架的上弦杆、下弦杆及斜腹杆都统一编号，这样方便记录每一根杆件的实测数据。通过对实测数据进行建模计算，以及现场外观检查时发现的明显缺陷及变形，分析其对整体结构安全的危害，对该体育场看台桁架结构提出加固处理意见。加固处理措施主要有：对变形及锈蚀严重的杆件进行替换、局部变形的杆件进行包钢加固处理、桁架受力重要部位增加杆件、桁架悬挑部位变形严重的增加钢柱及斜杆支撑、对整个钢柱及桁架重新进行涂装处理、拉索松弛的要重新张拉、拉索锈蚀严重及股数部分断裂的要更换、整个膜结构由于部分破损及张力不够需要全部更换[4]。

4结束语

钢结构的检测及加固直接影响建筑工程的质量，新建钢结构项目就需要土建、钢结构分包及检测单位相互配合，项目开工后就要制定检测计划，把握好时间节点，才不会影响工期，检测工作才能有序开展;既有钢结构建筑，由于年久失修，为了确定其结构安全性，也需要对其进行结构检测，通过结构验算，制定加固处理方案，才能进行后续加固施工及房屋修缮工作。

参考文献

[1] 周辉.常见结构加固措施对建筑结构安全的影响[J].居舍，2020（5）：

163-164.

[2] 曾晓波.建筑结构检测与加固方法[J].居舍，2017（22）：24.

[3] 吴薇.试论钢结构检测及加固措施[J].城市建设理论研究（电子版），

2017（16）：122.

[4] 谢新法.对某建筑主体结构检测评估及其加固措施的研究[D].青岛：青岛理工大学，2017.

[5] 徐文斌.建筑工程结构检测及加固措施探究[J].门窗，2016（7）：71.