土木工程中钢结构无损检测技术及其应用

土木工程中钢结构无损检测技术及其应用

黄彦龙

身份证号：642224198812161811

摘要：无损检测技术在土木工程中的应用具有重要意义，它主要包括超声波法、回弹法以及雷达检测法等。其中，钢结构的无损检测大多选择超声波探伤技术，该技术是通过发射声波，在构件检测表面的耦合剂中传播，接收反射波与质量合格的钢结构声波进行对比，从而判断钢结构是否出现裂缝与焊缝质量问题等。因此，在土木工程无损检测技术的应用研究中，应重点关注超声波检测法及其在钢结构探伤中的应用。

关键词：土木工程；钢结构；无损检测技术

引言

钢结构是现代建筑工程建设中重要的建筑材料，钢结构有多个使用优点，由于其轻质性，在工程施工进程中轻便快速，同时产生的经济效益也很高，成为了现代建筑炙手可热的建筑材料。钢结构在一定程度上符合人们对现代化建筑绿色发展的要求，所以被大量投入建筑使用。无损检测作为一种新检测技术手段，在不损害钢结构建筑的前提下，对钢结构进行内外细致全面的检测。无损检测技术由于其多样化的检测技能，被应用于多方面的检测。钢结构因自身显著的应用性，发展前景远大，因此有必要用无损检测技术对钢结构进行深入研究。可以从根本上来提高钢结构工程的质量，提升建筑工程的施工进度，从而提升企业的经济水平。

1无损检测技术的应用优势分析

无损检测技术以其操作简单、可靠性高的优势在我国建筑工程领域取得了良好的应用成效。通过科学合理应用该项技术，能够准确找出问题部位，在此基础之上采取针对性的处理措施。比如，某工程项目建设中使用超声波成像检测技术对质量问题进行检测，该项技术的具体应用，需要检测人员在被检测物体表面平放超声波探头，以平行方式进行塔吊预埋件的质量检测工作。超声波成像检测技术的使用能够对预埋件中是否存在空鼓、断裂等质量问题进行检验，以此来进一步提升建筑工程质量。建筑工程中的隐蔽性工程项目很多，比如，混凝土浇筑工程，一旦这些项目存在质量问题，很难被工作人员发现。因此，应该通过应用无损检测技术来对混凝土的厚度和强度等参数指标进行检测，确保其中的细微质量问题能够被及时发现，这样一来在提高建筑工程项目建设质量的同时，还能够推动工程项目的健康可持续发展。

2土木工程中钢结构无损检测技术的应用

2.1超声波探伤识别技术

工程钢结构探伤中的实践应用土木工程施工过程中，往往需要对钢结构焊缝质量进行探伤检测，旨在及时发现钢结构的质量缺陷，并采取防腐、加固等有效的补救措施。超声波检测技术在钢结构探伤中的应用，主要是依靠一种频率高达几百千赫到几兆赫的高频率脉冲弹性波。技术人员根据相关计算方法与土木施工等资料，将探头放置到指定位置，通过发射超声波和接收反射波，结合荧光屏（示波屏）上的反射波信息，计算出来构件缺陷的大小和位置等，使监理人员与施工人员能够准确掌握钢结构的焊接质量。本文以甘肃省兰州市中川国际机场三期扩建工程为例，详细阐述应用超声波检测技术进行钢结构探伤的有效措施，以供参考。

2.2磁粉检测技术

磁粉无损检测技术可以有效探测被测物体，具有直观且操作简单的优势，是一种常用的检测方法。当磁性材料和被检测物体发生磁化反应后，结构内部将会出现明显的磁感应现象，正常结构和非正常结构发生的反应差异大，在此过程中，一旦内部结构出现缺陷，就会使材料的局部形成断断续续的地磁感应，此时就说明存在磁场侧漏问题。受磁力线作用的影响，在被检测物体表面会显现出内部结构的质量缺陷，以便检测人员精准定位缺陷位置。该项检测技术具有成本低、灵敏度高的优势，是一种高效的检测方法。

2.3 TOFD检测

TOFD检测原理是利用声学性能对试件进行内部缺陷检测，也是超声波的一种。它采用一发一收探头的工作模式，利用试件缺陷端点衍射信号探测试件缺陷位置的大小尺寸。TOFD对于工件内部缺陷的测量更为精准，与传统的手工超声检测和射线检测相比，TOFD检测速度较快，重复性强，可实时显示，缺陷定位也较为准确，尤其是其灵敏度较高，得到了诸多工作人员的青睐[8]。但是其也有缺点，受钢结构表面焊缝的影响，需要经验水平局的人员操作。

2.4射线检测技术

被测焊缝存在缺陷时，X射线或其它放射源穿透期间被吸收的情况由于是否存在缺陷而显现出差异，其中缺陷部位对射线的吸收能力明显强于其它部位，由于对射线吸收能力的提高，缺陷位置的射线强度减弱，观察暗室处理后的胶片可以清晰发现焊缝内部缺陷，根据胶片判断缺陷的位置和形状。射线检测技术以投影图像的形式直观呈现构件内部的质量状况，生成的检测结果具备长期保存的条件。在各类无损检测技术中，射线检测法更倾向于以定性、定量的方法对缺陷进行判断，在检测气孔、夹渣等试件内部体积型缺陷时有良好的应用效果，但在裂纹或其它的面积型缺陷的检测中缺乏可行性，具体与射线照射角度有关，例如射线照射方向与缺陷方向平行时，存在缺陷检测率偏低的问题。同时，射线检测技术在角焊缝的检测中缺乏可行性，主要原因在于设备与胶片的布置难度高，若未妥善布置，难以有效保证成像质量，因此通常只用于对接焊缝的检测。射线还存在伤害人体健康、成本高等局限性，进一步缩小其应用范围。

2.5渗透检测技术

渗透检测的原理是着色染料或荧光染料的渗透作用。当物质表面存在有缺陷、裂痕或开口，通过涂抹荧光染料或着色染料，能够让其进入到缺陷中。在光源下可以通过颜色清晰显示出缺陷位置，即鲜艳红色或黄绿色荧光。通过这种方式，可有效对缺陷分布和形状等进行观察。渗透检测技术有较多优势，可以对诸多材料以及各类加工方式的工件进行检测，同时价格合理，使用方便，所需时间短。但渗透检测技术仅能够对表面开口进行检测，无法有效检出深度缺陷。另外对表面要求较高，物质表面粗糙或材料较为疏松，检测效果较差。

3无损检测技术应用中的注意事项

（1）钢材焊接质量用直射法检测时，操作人员严格控制探头的姿态，要求探头移动区的距离超过0.75P。（2）相较于探伤检测对于探头的灵敏度要求，实际配置的探头应具有更高的灵敏度，以便获得准确的检测结果。（3）以适中的速度匀速移动探头，避免过快或过慢；探头移动路径产生的覆盖面需要完全涉及到接头截面区域。（4）无损检测时动态调整探头的姿态，例如分别向左、右旋转合适的角度，尽可能获得全面的检测结果。（5）若仪器获得的信号与标准评定信号不符，将分析的重心转向钢板表面，判断此部位是否有裂缝缺陷，并确定相应的波形区，对实际质量状况做出准确的判断。（6）根据实际检测条件灵活优化无损检测技术的应用方式，提升检测活动的规范性，最终获得全面且准确的检测结果。

结束语

钢结构在现代土木工程领域中极为普遍，具有较好的应用优势。本文针对土木工程中钢结构缺陷和无损检测技术展开探讨与探究，旨在明确超声波探伤识别技术的应用目的与价值，力求在今后的土木工程建设中发挥该技术的优势，更加精准、快速识别钢结构缺陷，从而及时采取相应的补救措施，推进轻钢结构建筑工程的蓬勃发展。

参考文献

[1]陈海锋.无损检测技术在建筑工程中的应用[J].城市住宅,2021,28(S1):243-244.

[2]李琼.无损检测技术在钢材强度检测中的应用[J].住宅与房地产,2021,(34):194-195.

[3]霍宏伟.无损检测技术在建筑工程检测中的应用[J].住宅与房地产,2021,(31):219-220.

[4]沈巧智.建筑工程检测中无损检测技术的应用分析[J].住宅与房地产,2021,(22):219-220.

[5]庞锦浩.无损检测技术在建筑工程检测中的应用分析[J].中国建筑金属结构,2021,(07):88-89.