一、检验的重要性
保障生产安全
钢结构厂房是工业生产的重要场所,内部通常有大量的工人和昂贵的生产设备。如果厂房的质量安全关,可能会出现结构坍塌、构件掉落等事故,危及人员生命安全和设备完整,导致生产停滞。
例如,在有吊车运行的钢结构厂房中,吊车的频繁移动和起吊重物会对厂房结构产生动态荷载,若厂房质量不佳,很容易引发安全事故。
确保资产安全
钢结构厂房本身是企业的重要资产。质量良好的厂房可以长期稳定使用,减少维修和重建成本。通过质量安全检验,可以及时发现潜在的质量问题,采取措施加以修复,避免问题恶化导致厂房损坏,从而保护企业资产。
符合法规和标准要求
建筑行业有一系列严格的法规和质量安全标准。对钢结构厂房进行检验可以确保其设计、施工和使用符合这些规定,避免企业因违反法规而面临法律责任。
二、检验内容
结构设计文件审查
检查主要构件(梁、柱、支撑等)的截面尺寸、材质选择是否合理,是否满足强度、刚度和稳定性要求。对连接节点(梁柱连接、梁梁连接、支撑连接等)的设计进行审查,查看节点形式(如焊接节点、螺栓连接节点等)是否安全可靠,是否能够有效传递内力。
确认厂房的结构选型(如门式刚架、框架结构、网架结构等)是否合理,是否适合厂房的使用功能和场地条件。审查荷载取值,包括恒载(如结构自重、屋面板和墙面板自重等)、活载(如人员荷载、设备荷载、吊车荷载等)、风荷载、雪荷载等的计算是否准确,取值是否符合规范要求。
检查设计单位的资质是否符合要求,确保厂房的设计是由具备相应能力的单位完成。查看设计图纸是否按照国家和地方的建筑设计规范、钢结构设计标准进行编制。
设计资质与合规性
结构选型与荷载取值
构件设计与连接节点
原材料质量检验
检查高强螺栓的质量证明文件,核实其强度等级、规格尺寸是否符合要求。对高强螺栓的外观进行检查,查看是否有裂纹、毛刺、损伤等情况。对于其他连接件(如普通螺栓、铆钉等)也需要进行类似的检查。
检查焊接材料(焊条、焊丝、焊剂等)的质量证明文件,确保其型号、规格符合设计和焊接工艺要求。对焊接材料的保存条件进行检查,防止因保存不当导致焊接材料受潮、变质等情况。
查看钢材的质量证明文件,核实钢材的牌号、化学成分、力学性能等是否符合设计要求。检查钢材表面是否有明显的缺陷,如裂纹、夹层、重皮、锈蚀等。对于有怀疑的钢材,可以进行现场取样,进行拉伸试验、冲击试验等力学性能测试。
钢材质量检查
焊接材料检验
高强螺栓及其他连接件检验
钢结构制作质量检验
检查构件组装后的尺寸偏差,如长度、宽度、高度、对角线等偏差是否符合要求。查看构件的整体形状是否符合设计图纸,是否有扭曲、弯曲等变形情况。
对焊缝进行外观检查,查看焊缝是否成型良好,是否有表面裂纹、气孔、夹渣、未熔合、咬边等缺陷。对于重要的焊接部位,可以采用无损检测方法(如超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤等)对焊缝内部质量进行检查。
检查钢材切割面的质量,查看是否有明显的割纹、缺口、分层等缺陷。测量切割后的构件尺寸,检查是否符合设计要求,尺寸偏差是否在允许范围内。
切割与下料质量
焊接质量
构件组装质量
钢结构安装质量检验
对于焊接连接,检查现场焊缝的质量,方法同钢结构制作中的焊接质量检查。对于螺栓连接,检查螺栓的拧紧程度,对于高强螺栓,需要采用专用的扭矩扳手进行检查,确保其预拉力达到设计要求。检查螺栓的穿入方向、外露丝扣数量等是否符合规范要求。
检查钢柱的垂直度,可使用经纬仪或全站仪进行测量,其偏差应符合规范要求。测量钢梁的水平度和挠度,查看其是否在允许范围内。对屋架、支撑等构件的安装位置、角度等进行检查,确保其符合设计要求。
检查厂房基础的混凝土强度是否达到设计要求,可以通过查看混凝土试块强度报告或采用回弹法、钻芯法等现场检测方法进行验证。检查基础的尺寸、位置、标高是否符合设计要求,基础顶面是否平整,地脚螺栓的位置、规格、外露长度等是否正确。
基础验收
构件安装偏差检查
连接质量检查
涂装质量检验
可以采用划格试验或拉开法试验等方法检查涂层的附着力。涂层附着力良好是保证涂装质量的重要因素,若附着力差,涂层容易剥落,影响钢结构的防腐和防火性能。
使用涂层测厚仪对涂层的厚度进行检查,在构件的不同部位进行多点测量,计算平均值。涂层厚度应符合设计要求,一般情况下,钢结构防火涂料的厚度有严格的规定,以确保其防火性能。
检查钢材表面除锈的质量,可采用标准样板对比的方法,查看除锈等级是否达到设计要求。常见的除锈等级有Sa2.5(非常彻底的喷射或抛射除锈)、St3(非常彻底的手工和动力工具除锈)等。
除锈质量检查
涂装厚度检查
涂层附着力检查
结构性能检验
对于一些重要的钢结构厂房或对承载能力有怀疑的厂房,可以采用结构加载试验的方法进行承载能力检测。通过在厂房结构上施加模拟荷载,使用应变片、位移传感器等仪器测量结构的应变和变形,根据试验结果评估结构的承载能力。
在厂房空载和满载(或按设计要求的荷载工况)状态下,使用水准仪、全站仪等仪器对厂房结构的变形(如柱顶位移、梁的挠度、屋架的下挠等)进行检测,将检测结果与设计允许值进行比较,判断结构的刚度是否满足要求。
结构变形检测
结构承载能力检测(如有需要)
三、检验方法
文件审查与核对
收集钢结构厂房的设计文件、施工图纸、变更通知、材料质量证明文件、施工记录、检验报告等相关资料。仔细审查这些文件,核对设计参数、材料规格、施工工艺等信息是否一致,是否符合规范要求。
现场外观检查与测量
检查人员通过肉眼观察和简单的测量工具(如钢尺、卡尺、塞尺等)对钢结构厂房进行外观检查和尺寸测量。对于高处或不易观察的部位,可以借助望远镜、登高设备或无人机等工具进行检查。在检查过程中,详细记录发现的问题,如构件的损坏情况、变形程度、焊缝质量等,并对关键尺寸进行测量,与设计文件进行对比。
无损检测技术应用
超声波探伤:用于检测焊缝内部的缺陷,通过发射和接收超声波信号,根据信号的反射情况判断焊缝内部是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷。探伤时需要在焊缝表面涂抹耦合剂,以保证超声波能够有效地传入焊缝内部。
射线探伤:能够直观地显示焊缝内部的缺陷影像,但需要注意射线防护。它适用于检测较厚的焊缝或对检测结果要求较高的部位。
磁粉探伤:主要用于检测钢结构表面和近表面的缺陷,对于铁磁性材料(如钢材),通过施加磁场使磁粉聚集在缺陷部位,从而显示缺陷的位置和形状。
渗透探伤:可用于检测非多孔性材料表面的开口缺陷,将渗透剂涂覆在被检测表面,使其渗入缺陷中,去除多余的渗透剂,再涂上显像剂,使缺陷中的渗透剂被吸附并显示出来。
材料性能测试方法
钢材力学性能测试:在现场或实验室对钢材进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等,以确定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性等力学性能指标。拉伸试验是基本的试验方法,通过对钢材试样施加轴向拉力,记录应力- 应变曲线,从而获取相关力学性能数据。
焊接材料性能测试:对焊接材料进行化学成分分析和力学性能测试,确保其符合设计要求。焊接材料的力学性能可以通过焊接试板试验来获取,即将焊接材料按照规定的焊接工艺焊接成试板,对试板进行拉伸试验、弯曲试验等。
涂层性能测试:除了现场检查涂层的厚度和附着力外,还可以在实验室对涂层进行耐盐雾试验、耐水性试验、耐候性试验等,以评估涂层的防腐和防火性能。
结构性能测试手段
静载试验:在厂房结构的关键部位施加静荷载,通过测量结构的变形、应变等响应,评估结构的承载能力和刚度。静载试验需要制定详细的试验方案,包括荷载的大小、加载方式、测量点的布置等。
动载试验(如有需要):对于有吊车或其他动力设备的钢结构厂房,可以进行动载试验,以评估结构在动态荷载作用下的性能。动载试验可以采用振动测试设备,测量结构的振动频率、振幅、阻尼等参数。
四、检验流程
委托与受理
委托申请:厂房所有者、使用者或相关责任单位向具有相应资质的检验机构提出钢结构厂房质量安全检验委托,填写委托申请表。申请表应明确检验目的(如竣工验收检验、定期检验、事故后检验等)、范围(包括厂房的具体区域、结构构件等)和要求(如检验精度、报告格式等)。
受理审查:检验机构对委托申请进行受理审查,主要审查委托方提供的基本信息是否完整、检验要求是否明确,以及自身是否具备相应的检验能力和资质。与委托方沟通检验费用、检验时间等事宜,达成一致后签订检验委托合同。
前期准备
组建检验团队:检验机构根据厂房的规模、复杂程度、检验内容等因素,组织的结构工程师、材料检测工程师、无损检测工程师、测量工程师等人员组成检验团队。明确各成员的职责和分工,确保检验工作能够高效、有序地进行。
收集与整理资料:按照上述文件审查与核对的要求,收集钢结构厂房的设计文件、施工资料、使用记录等相关资料,并进行整理和初步分析。准备好现场检验所需的设备和工具,如全站仪、回弹仪、超声波探伤仪、涂层测厚仪、扭矩扳手等,并对设备进行校准和检查,确保其准确性和可靠性。
制定检验方案:根据厂房的具体情况和检验要求,制定详细的检验方案。方案应包括检验的内容(如结构检查、材料性能检测、涂装质量检查等)、方法(如现场检查方法、实验室检测方法、无损检测方法等)、步骤(包括现场检验的先后顺序、样本采集和送检流程等)、时间安排(各阶段检验的具体时间)、人员分工(每个检验环节的负责人)等内容。
现场检验工作
现场检查与检测实施:检验团队按照检验方案,到钢结构厂房现场进行检查和检测工作。包括外观检查、尺寸测量、材料性能检测、无损检测、涂装质量检查等内容。在检查和检测过程中,详细记录检查和检测结果,如构件的裂缝位置和宽度、尺寸测量数据、材料性能检测数据、无损检测结果、涂装质量检查情况等。可以采用文字记录、拍照、录像等多种方式进行记录,确保记录的完整性和准确性。
现场问题沟通与记录:在现场检验过程中,检验人员与厂房管理人员、使用者等进行沟通,了解厂房在使用过程中出现的问题、异常情况等,并做好记录。这些信息对于后续的分析和评估非常重要,例如,厂房管理人员可能会提供关于设备安装、维修情况、曾经发生的事故等信息,这些信息可能会影响检验结果的分析和判断。
实验室检测(如有需要)
样本采集与送检:根据现场检验的需要,采集钢材、焊接材料、涂层等样本,送往具有相应资质的实验室进行检测。样本采集应遵循相关标准和规范,确保样本的代表性和有效性。例如,钢材试样的采集位置应避开焊缝和有明显缺陷的部位,且采集数量应满足统计要求;焊接材料样本的采集要注意保证其原始状态,避免在运输过程中受到污染;涂层样本的采集要注意不破坏涂层的原有性能。采集后的样本要妥善包装和标识,送往实验室进行检测。