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检测新闻

  为了分析基站铁塔结构整体的安全性,现场对结构进行全面检测,包括塔身整体结构倾斜,构件的强度、变形、损坏,基础的承载力等方面进行检测,并用分析软件对结构整体进行验算,鉴定此结构的承载力是否符合要求,安全性能是否存在缺陷,并在此基础上给与相应的建议和处理措施。

钢结构铁塔安全性检测评估

  1、检测方法

  根据检测内容,采用以下检测方法获取检测数据。

  1.1 钢结构检测

  1.1.1 挠度测量

  先将水准尺直立于杆件上翼缘测点或用直尺倒置顶于杆件的下翼缘测点,用水准仪读取读数,再以杆件两端点测点连线为基线,据此计算出杆件中间测点的相对变形。如遇到支撑应增加测点。

  本次水平构件的挠度测量宜采用水准仪或激光测距仪进行检测,选取构件支座及跨中的3点作为测点,量测构件支座与跨中的相对高差,利用该相对高差计算构件的挠度。使用徕卡TCR1202全站仪测量杆件挠度,抽样比例按建筑结构抽样检测的最小样本容量执行。

  1.1.2 水平、垂直位移和扭曲值测量

  现场利用平台打孔的方法,使用铅垂仪将上、下各休息平台的坐标联系起来,然后再进行柱子点观测测量。采用水准仪配合塔尺或无棱镜反射技术全站仪进行测量,并计算出塔顶结构的垂直位移。

  1.1.3 垂直度测量

  因竖向构件的垂直度是衡量构件使用性能的重要指标,同时还会影响构件的承载力(二次弯矩的影响),因此对垂直度的倾斜测量是非常必要的,在现场可使用徕卡TCR1202全站仪配合钢尺投点法进行测量垂直度,抽样比例按建筑结构抽样检测的最小样本容量执行。

  1.1.4 构件尺寸复核

  对于主要承重的钢构件截面尺寸,根据设计图纸使用钢卷尺或钢直尺复核构件尺寸,同类构件不少于5件(有缺陷的优先)。

外观缺陷检测

  1.1.5 外观缺陷检测

  构件外观缺陷检测,包括:主材、辅材、支撑系统等。

  全面检测构件的外观缺陷,如:变形、破损、锈蚀、歪闪等。用照片和文字形式予以纪录。检测结果可按照严重缺陷和一般缺陷记录,对严重缺陷处还应记录缺陷的部位、范围等信息,以便在抗力计算时考虑缺陷的影响。

  对于塔身结构可根据温差原理利用红外热成像技术来测试塔身缺陷。用于建筑工程检测的红外热像仪,应具有检测物体发出的红外线放射能的传感器和将测得信号图像化的装置,并应包括图像处理、分析、储存、输出等装置,其中红外热像仪宜选用8~13μm波段的长波机。其性能指标应符合下列要求:

  (1)检测范围宜在0-500℃;

  (2)分辨温度应小于0.1℃;

  (3)检测精度宜在±0.5%满量程以内;

  (4)所得图像像素范围不宜小于300bit×200bit;

  (5)瞬间可见区域不应小于2.5mrad。

  红外热像仪的使用环境应符合下列要求:

  (1)环境温度应在0~40℃;

  (2)环境湿度不应大于90%,且无结霜;

  (3)镜头严禁受阳光直射;

  (4)测定位置、角度不应对图像处理精度产生影响。

  目前对建筑缺陷的检验,一定要注意使用条件:

  {C}(1) 能避免检测受季节、天气、时间、气温、墙面方位、摄影机距离、材料色彩、建筑物内冷暖等的明显影响;

  {C}(2) 与被测对象相邻的建筑物不阻挡阳光射到被测面上;

  {C}(3) 晴天,室外风速温度无急剧变化;

  {C}(4) 被测建筑物与红外检测装置之间无树木等障碍物遮挡;

  {C}(5) 被测面不受粉尘、烟雾、水蒸气等不利因素影响;

  红外技术属于无损检测,其特点是能够远离测量物体表面的辐射温度。此方法具有非接触、远距离、实时、快速、全场测量等优点,是其他检测方法无法相比的。

  1.1.6 焊缝无损检测

  对受力的重点区域的构件(包括承重设备管道)连接焊缝、梁、柱连接焊缝、钢支撑与梁柱连接焊缝、梁柱构件对接焊缝等进行抽检,具体检测部位根据现场已打磨部位确定。

  1.1.7 渗透检测工艺

  1)质量控制要求

  a)渗透剂的质量控制要求;

  渗透剂的质量用相对密度、颜色浓度、外观质量、显示缺陷的能力等参数控制(详见标准JB/T 4730.5—2005中3.2.1的规定)。荧光渗透剂的荧光效率不得低于75%。

  b)显像剂的质量控制要求;

  显像剂的质量用工作浓度范围、有无混浊变色、能否形成薄而均匀的显像层、有无粉末凝聚和残留荧光、喷罐表面有无锈蚀、喷罐是否泄露、检测性能、对工件有无腐蚀、对人体基本无毒害作用等参数控制(详见JB/T 4730.5 —2005中3.2.2的规定)。

  2)现场操作

  a)受检表面要求:

  ⑴受检表面粗糙度Ra≤12.5μm。

  ⑵受检表面及邻近25㎜的范围内应清洁、干燥,不得有油污、浮锈、涂料、焊渣及飞溅。

  3) 渗透检测方法

  a)渗透检测基本步骤;

  ⑴预清洗;

  ⑵施加渗透剂;

  ⑶去除多余的渗透剂;

  ⑷干燥;

  ⑸施加显像剂;

  ⑹ 观察及评定。

  c)渗透检测灵敏度等级

  灵敏度等级分类如下:1级——低灵敏度;2级——中灵敏度;3极——高灵敏度。

  4)复检

  a)当出现下列情况之一时,应进行复检。

  (1) 检测结束时,用灵敏度试片验证灵敏度不符合要求时;

  (2) 发现检测过程中操作方法有误时;

  (3) 对检测结果有争议;

  (4)有其它需要。

  5)渗透检测报告

  报告至少应包括以下内容:

  a)委托单位、委托单编号、工艺卡编号、原始记录编号;

  b)被检工件:名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况;

  c)检测设备:渗透检测剂名称、牌号和编号;

  d)检测规范:检测比例、检测灵敏度校验及试块名称,预清洗方法、渗透剂施加方法、乳化剂施加方法、去除方法、干燥方法、显像剂施加方法、观察方法和后清洗方法,渗透温度、渗透时间、乳化时间、水压及水温、干燥温度和时间、显像时间;

  e)渗透显示记录及工件草图(或示意图);

  f)检测结果及质量分级、检测标准名称和验收等级;

  g)检测人员和责任人员签字及其技术资格;

  h)检测日期。

  2.1.8 超声检测技术和检测工艺

  1)超声检测技术等级

  a)超声检测技术等级选择

  超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关规定、标准及设计图样规定。

  b)不同检测技术等级的要求

  ⑴ A级适用于母材厚度为8mm~46mm的对接焊接接头。可用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。

  ⑵ B级检测:

  Ⅰ)母材厚度为8mm~46mm时,一般用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面双侧进行检测。

  Ⅱ)母材厚度为大于8mm至46mm时,一般用一种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测,如受几何条件的限制,也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检测。

  Ⅲ)母材厚度为大于120mm至400mm时,一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测,两种K值探头的折射角相差应不小于10o。

  Ⅳ)应进行横向缺陷的检测。检测时,可在焊接接头的两侧边缘使探头与焊接中心线成10o~20o作两个方向的斜平行扫查。

  ⑶ C级检测

  采用C级检测时应将焊接接头的余高磨平,对焊接接头两侧斜探头扫查经过的母材区域要用直探头进行检测。

  Ⅰ)母材厚度为8mm~46mm时,一般用两种K值探头采用直射波法和一次反射波法在焊接接头的单面双侧进行检测。两种探头的折射角相差应不小于10o,其中一个折射角应为45 o。

  Ⅱ)母材厚度为大于46mm至400mm时,一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测,两种探头的折射角相差应不小于10o。对于单侧坡口角度小于5o的窄间隙焊缝,如有可能应增加对检测与坡口表面平行缺陷的有效检测方法。

  Ⅲ)应进行横向缺陷的检测。检测时,将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查。

  2)超声检测工艺

  ⑵ 探头检测频率

  检测频率一般为2MHz~5MHz。

  b)距离-波幅曲线的绘制

  ⑴ 距离-波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成,该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。如果距离-波幅曲线绘制在荧光屏上,则在检测范围内不低于荧光屏满刻度的20%。

  2)距离-波幅曲线的灵敏度选择

  Ⅰ)壁厚为6mm~120mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表5.5的规定。

  Ⅱ)壁厚大于120mm至400mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表5.6的规定。

  ⑶检测横向缺陷时,应将各线灵敏度均提高6 dB。

  检测面曲率半径R≤W2/4时,距离-波幅曲线的绘制应在与被检测面曲率相同的对比试块上进行。

  ⑷工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同,否则按附录F(规范性附录)的规定进行传输损失补偿。在一跨距声程内最大传输损失差小于或等于2dB时可不进行补偿。

  ⑸扫查灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度。

  c)检测方法

  ⑴平板对接焊接接头的超声检测

  Ⅰ)为检测纵向缺陷,斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上,作锯齿型扫查。探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面,在保持探头垂直焊缝作前后移动的同时,还应作10°~15°的左右移动。

  ⑵对电渣焊焊接接头还应增加与焊缝中心线成45°的斜向扫查。

  ⑶为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号,确定缺陷的位置、方向和形状,可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式。曲面工件(直径小于或等于500mm)的对接焊接接头的超声检测

  检测面为曲面时,可尽量按平板对接焊接接头的检测方法进行检测。对受几何形状限制,无法检测的部位应予以记录。

  纵缝检测时,对比试块的曲率半径对检测面的曲率半径之差应小于10%。根据工件的曲率和材料厚度选择探头K值,并考虑几何临界角的限制,确保声束能扫查到整个焊接接头。探头接触面修磨后,应注意探头入射点和K值变化,并用曲率试块作实际测定。应注意荧光屏指示的缺陷深度或水平距离与缺陷实际的径向埋藏深度或水平距离弧长的差异,必要时应进行修正。环缝检测时,对比试块的曲率半径应为检测面曲率半径的0.9~1.5倍

  3)检测结果的评定和质量等级分类

  a)缺陷评定;

  ⑴超过评定线的信号应注意其是否具有裂纹等危害性缺陷特征,如有怀疑时,应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波型并结合结构工艺特征作判定,如对波形不能判断时,应辅以其他检测方法作综合判定。

  ⑵缺陷的指示长度小于10mm时,按5mm 计。

  ⑶相邻两缺陷在同一直线上,其间距小于其中较小的缺陷长度时,应作为一条缺陷处理,以两缺陷长度之和作为其指示长度(间距不计入缺陷长度)。

  4)超声检测原始记录、报告

  ① 检测原始记录(每份原始记录应有唯一的编号)

  检测原始记录至少应包括以下内容:

  a)委托单位、委托内容、委托单编号、检测工艺卡编号。

  b)被检工件:工程名称、工件名称及编号、类别、规格、材质、焊接方法、热处理状况。

  c)检测设备:探伤仪型号及编号、探头、试块。

  d)检测标准和验收等级

  e)检测规范、检测技术等级、探头K值、探头频率、检测面和检测灵敏度。

  f)检测部位及缺陷的类型、尺寸、位置和分布,应在草图上予以说明。如有因结构、几何形状限制而检测不到的部位也应加说明。

  g)检测结果及质量分级

  h)检测人员和责任人员签字及其资格技术等级。

  ② 检测报告

  检测报告至少应包括以下内容:

  a)委托单位、委托单编号、工艺卡编号、原始纪录编号(唯一性)。

  b)被检工件:名称、规格、材质、焊接方法、热处理状况。

  c)检测设备:探伤仪型号及编号、探头、试块。

  d)检测标准和验收等级。

  e)检测规范、检测技术等级、探头K值、探头频率、检测面和检测灵敏度。

  f)检测部位及缺陷的类型、尺寸、位置和分布,应在草图上予以说明。

  g)检测结果及质量分级。

  h)检测人员和责任人员签字及其资格技术等级。

  1.2.1基础外观缺陷检测

  构件外观缺陷检测,包括:柱、梁、板支撑系统、屋面系统、围护系统等。

  全面检测构件的外观缺陷,如:变形、开裂、破损、受潮、空鼓、酥碱、歪闪等。用照片和文字形式予以纪录。检测结果可按照严重缺陷和一般缺陷记录,对严重缺陷处还应记录缺陷的部位、范围等信息,以便在抗力计算时考虑缺陷的影响。

  混凝土结构构件内部缺陷检测,包括内部不密实区和孔洞、混凝土二次浇注形成的施工缝与加固修补结合面的质量、表面损伤层厚度、混凝土各部位的相对均匀性等检测。

  1.2.2 基础混凝土强度测试

  使用超声回弹法综合法或回弹法等非破损方法对混凝土梁、柱、板等构件进行砼强度测试,同类构件的抽样数量应不少于10个(以有缺陷的构件为先)。对于构件表面有水泥砂浆层的,需凿开20cm×20cm大小,露出混凝土表面,便于仪器检测。

  采用回弹法或超声回弹法综合检测混凝土强度时,若检测条件与相应测强曲线的适用条件有较大差异时,应钻取混凝土均芯样进行抗压强度试验法修正。每个检测单元芯样试件的数量宜为3~6个。为了结构的安全性,钻芯时尽可能选取受力较小部位。

  对混凝土构件进行碳化深度检测,检测构件混凝土是否碳化。混凝土碳化深度可采用喷射酚酞或彩虹试剂的方法进行测试,当混凝土碳化深度检测与回弹法测强结合时,取测点的平均值作为碳化深度的代表值。

  1.2.3 基础钢筋检测

  对于混凝土构件配筋情况的检测应包括钢筋的种类、位置、数量和直径等检测,主要受力构件配筋情况的检测宜采用全数普查和重点抽查相结合的方法进行,用雷达波法或电磁感应法进行非破损普查,重点部位用凿开混凝土的方法进行抽查。

  混凝土的保护层厚度检测可采用重点抽查方式进行,应根据构件的类型、工作条件、损伤状况及混凝土质量划分检测单元。按构件的类型取平均值作为保护层厚度的代表值,但应给出最小保护层厚度。检测方法可使用钢筋探测仪对构件保护层厚度钢筋分布及数量进行检测,对于钢筋的种类和类型可采用破损法凿除混凝土表面保护层,露出钢筋后用游标卡尺测出钢筋直径,并观测钢筋的型号。

  1.2.4 基础混凝土裂缝检测

  针对基础混凝土结构构件裂缝检测,包括裂缝表面特征和裂缝深度两项内容。裂缝表面特征包括裂缝部位、数量、长度、开展方向、起始点、裂缝表面宽度等。可采用目测、卷尺量测、裂缝宽度检验规相结合的方法进行检测,并记录裂缝位置、宽度、长度。

  1.2.5沉降(标高)测量

  使用徕卡NA2水准仪对基站铁塔基础顶面标高等进行检测,检测基础是否有不均匀沉降,基础承载力是否有不足现象。

  因现场无原始水准控制点,可根据现场条件利用基础承台顶面标高做为基准面参照点,进行相对不均匀沉降测量。

  2、评估计算

  根据检测得到的实际数据,以构件实际有效截面以及构件的实际变形状况,建立结构有限元模型,对需要评定结构及构件进行计算分析。

  2.1计算用软件

  在进行结构的安全性评估时,采用有限元方法验算各荷载组合下塔身主体结构是否满足安全性评价标准,具体验算时采用SAP2000、Midas10.0软件分析校核,并采用Ansys软件对结构的重要结点进行精细有限元分析。

  2.2计算内容

  2.2.1 塔身结构

  ① 验算各荷载组合下,塔身主体结构的强度;

  ② 验算各荷载组合下,塔身主体结构的变形;

  ③ 验算各荷载组合下,塔身主体结构的稳定性。

  2.2.2 基础

  ① 验算各荷载组合下,基础结构的强度;

  ② 验算各荷载组合下,基础结构的抗拔稳定及抗滑稳定;

  ③ 验算各荷载组合下,地基的变形。

  2.3 计算模型

  ① 建立塔身结构系统的各子结构及基础部分模型,建模时考虑所有附属结构对塔身结构模型的影响;

  ② 建立计算模型时,考虑材料的实际力学性能,包括材料腐蚀对力学性能的影响,采用实测的弹性模量、屈服强度等;

  ③ 构件采用实测截面尺寸,并考虑构件实测变形情况;

  ④ 定义支座及节点约束时根据现场实际情况及设计图纸确定;

  ⑤ 实际荷载施加位置根据现场检测情况确定。

  2.4 结构安全性评定

  根据现行国家检测鉴定标准及设计规范综合评定基站铁塔系统各子结构及塔身本体结构,按照构件应力比分类确定安全的构件,应力比接近极限的构件,以及应力比超出规范要求的构件,并大修及改造设计给出合理建议。

  以上就是工程检测中心为大家整理的关于钢结构铁塔安全性检测评估具体要检测哪些项目的内容,希望对大家有所帮助!

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