鋼結(jié)構(gòu)后期維護(hù)保養(yǎng)方案
隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)建筑維護(hù)保養(yǎng)也越來越引起人們的關(guān)注,,本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及結(jié)合實(shí)例介紹了鋼結(jié)構(gòu)建筑的維護(hù)保養(yǎng),。
第一章 鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)和現(xiàn)狀
鋼結(jié)構(gòu)有重量輕而強(qiáng)度高,,塑性和韌性好,施工周期短等特點(diǎn),,因此在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自1964 年至1977 年我國大約有8000幢大小不等的建筑采用了鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu),,總覆蓋面積為9 0 0 平方米,;國內(nèi)已建成和在建的高層鋼結(jié)構(gòu)工程已有54 棟。
我們都知道的2008年在北京舉辦的奧運(yùn)會體育館“鳥巢”也是采用鋼結(jié)構(gòu),。鋼結(jié)構(gòu)有一個明顯的弱點(diǎn)——容易腐蝕,。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國內(nèi)每年因腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失在400 億人民以上,,每年9000 萬噸鋼產(chǎn)量中,,約30% 被各種形式的腐蝕消耗掉。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,定期維護(hù)保養(yǎng)的鋼結(jié)構(gòu)房屋的經(jīng)濟(jì)耐用年限的參考值一般為:生產(chǎn)用房70年,,受腐蝕的生產(chǎn)用房50年,非生產(chǎn)用房80年,。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(包括框架結(jié)構(gòu),、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu),、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)等):生產(chǎn)用房50年,,受腐蝕的生產(chǎn)用房35年,非生產(chǎn)用房60年,??梢姡摻Y(jié)構(gòu)安裝完成后定期的維護(hù)與保養(yǎng)的重要性,。
然而,,近些年來的調(diào)查發(fā)現(xiàn),,一些鋼結(jié)構(gòu)用戶不知道鋼結(jié)構(gòu)還需要維護(hù)和保養(yǎng),。以至于出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕,用戶往往發(fā)現(xiàn)不了,,使得鋼構(gòu)產(chǎn)品出現(xiàn)諸多不安全的隱患,,降低了鋼結(jié)構(gòu)在使用上的安全性,甚至影響正常使用功能,。建議設(shè)計(jì)單位在鋼結(jié)構(gòu)的涂裝設(shè)計(jì)說明中,,不僅要提出鋼結(jié)構(gòu)的涂裝要求, 同時,還要根據(jù)它的使用情況提出鋼結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)與維護(hù)要求,。在設(shè)計(jì)說明中應(yīng)當(dāng)考慮鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中的環(huán)境因素,, 同時也要考慮鋼結(jié)構(gòu)使用的時間、年限,,然后再確定涂料的品種和涂膜厚度,, 以保證鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命,確定保養(yǎng)維護(hù)的時間及保養(yǎng)維護(hù)的方法,、工藝等,, 以確保延長鋼結(jié)構(gòu)的使用年限。
案例1,,通過觀察發(fā)現(xiàn),, 鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕每年基本以遞增的速度成倍增長。第一年為斑狀銹點(diǎn),, 然后形成銹點(diǎn)氣泡,,第二年氣泡破裂后在外界的介質(zhì)催促下開始往縱深處腐蝕, 而后涂層帶著氧化鐵開始脫落,。下面表中列舉了某鋼結(jié)構(gòu)廠房由于當(dāng)時除銹不徹底,,l0年中沒有進(jìn)行一次防腐維護(hù)、保養(yǎng)造成鋼結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損的每年腐蝕狀況,。
案例2,,1994年韓國發(fā)生一起公路橋坍塌事故造成多人遇難。該橋是1979年建成的,,在多次檢查中沒有發(fā)現(xiàn)焊縫裂紋,,但發(fā)現(xiàn)橋梁豎桿斷裂面有大范圍的銹跡。在美國共有60萬座高速公路橋,,其中一半因鋼鐵腐蝕需修復(fù),,由此可見對大型鋼結(jié)構(gòu)制件的長效防護(hù)何等重要。
第二章 鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)與保養(yǎng)內(nèi)容
鋼結(jié)構(gòu)如果長期暴露于空氣或潮濕的環(huán)境中,,其表面又沒有防護(hù)措施時,,就會產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)腐蝕、變形或是應(yīng)力失效,,使得結(jié)構(gòu)過早的破壞,。因此,如果要使鋼結(jié)構(gòu)正常工作并保證其有預(yù)期的使用壽命,,對鋼構(gòu)定期檢查,、維護(hù)和保養(yǎng)就顯得非常重要。鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)與保養(yǎng)主要有以下幾個方面:
1,、 定期防銹防腐保護(hù)
2,、 定期防火處理保護(hù)
3,、 定期變形監(jiān)測維護(hù)
(使用過程中結(jié)構(gòu)整體垂直度、平面彎曲及主要構(gòu)件垂直度,、彎曲變形,、跨中撓度、應(yīng)力監(jiān)測等項(xiàng)目)
4,、 其他病害的定期檢查與維護(hù)
第三章 鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容和方法
(一)定期防腐處理
一般鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限中為50年,, 在鋼結(jié)構(gòu)使用過程中因超荷載使用而遭到破壞的幾率很小。大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)損壞都是由銹蝕造成結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和物理性能降低產(chǎn)生的,, 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對使用超過25年的鋼結(jié)構(gòu)防腐有一定要求,。所以要求鋼結(jié)構(gòu)外部的涂裝保護(hù)應(yīng)當(dāng)滿足鋼結(jié)構(gòu)的使用要求,一般情況下鋼結(jié)構(gòu)需3年進(jìn)行一歡維護(hù)保養(yǎng)(清理鋼結(jié)構(gòu)中塵埃,、銹蝕及其他污物后再刷涂料),。油漆的品種、規(guī)格應(yīng)與原有涂料相同,, 否則兩種涂料達(dá)不到相容會帶來更大的危害,, 用戶要做到有計(jì)劃地定期維護(hù)和保養(yǎng)。
1,、防止鋼結(jié)構(gòu)生銹的方法
防止鋼結(jié)構(gòu)生銹的方法很多,,通常采用以下幾種。
1.1,、 采用不易生銹的合金鋼制作鋼結(jié)構(gòu)
1.2,、 化學(xué)氧化層防護(hù)法
1.3、 采用金屬鍍層防護(hù)法
1.4,、 非金屬的涂層保護(hù)法
在后期的維護(hù)與保養(yǎng)過程中,,非金屬的涂層保護(hù)法尤為常用。在構(gòu)件表面采用涂料,、塑料保護(hù)起來,,不使其和周圍的腐蝕介質(zhì)相接觸,以此來達(dá)到防腐的目的,。此法效果好,,價格低廉,而且涂料品種多,,供選擇范圍廣,,適用性強(qiáng),不受構(gòu)件形狀和大小限制,,能隨著構(gòu)件表面的任何形狀成膜,,附著牢固,,溫度變化時還能隨著構(gòu)件伸縮,,使用方便。還可以給予構(gòu)件以外觀美麗的顏色。
2,、涂層日常維護(hù)時的要求
對于維護(hù)人員來說,對鋼結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)首先應(yīng)該是對構(gòu)件表面涂層的維護(hù),。對涂層維護(hù)的好壞,,直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此,,要做好日常維護(hù),,應(yīng)該從以下幾點(diǎn)入手:
(1)、必須保持鋼結(jié)構(gòu)表面的清潔和干燥,,對鋼結(jié)構(gòu)容易積塵的地方(如鋼柱腳,、節(jié)點(diǎn)板處)應(yīng)定期清理。
(2),、定期檢查鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)涂層的完好狀況,,凡出現(xiàn)以下之一者應(yīng)及時維護(hù):
1)、發(fā)現(xiàn)涂層表面失去光澤的面積達(dá)到90%,;
2),、涂層表面粗糙、風(fēng)化,、干裂的面積達(dá)到25%,;
3)、涂層發(fā)生漆膜凸起且構(gòu)件有輕微銹蝕面積達(dá)到40%,;
(3),、受高溫和高溫影響的鋼結(jié)構(gòu)部位應(yīng)加設(shè)防護(hù)板,起到保護(hù)涂層免受高溫破壞,。
(4),、盡量避免構(gòu)件與有侵蝕作用的物質(zhì)接觸,已接觸的應(yīng)及時清理,。
3,、涂層的修復(fù)與更新
3.1、構(gòu)件表面的除銹
對于使用一段時間以膈的鋼結(jié)構(gòu)工程來說,,其表面不可避免地存在著一些附著物,,如鐵銹、污垢,、灰塵;舊漆膜等,。在對鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行涂刷前,,如果不將這些附著物清除徹底,,涂刷后雖然可暫時將它們遮蓋起來,,但由于它們起著隔離的作用,,使得涂層與構(gòu)件基體間的粘合力嚴(yán)重下降,,漆膜會過早脫落,,最終導(dǎo)致表面涂層抗銹蝕能力降低,,發(fā)揮不出涂層應(yīng)有的防護(hù)作用。因此,,在對構(gòu)件表面涂刷前,應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)表面的附著物進(jìn)行徹底的清理,。
在鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)工程的施工中,,表面清理工作主要包括除舊漆膜。在除銹的程中,,由于受施工條件的限制一般采用的方法主要有:
1,、人工除銹
此種方法是利用刮刀、鏟刀,、手錘,、鋼絲刷等鋼制工興,靠手工敲鏟,,以及用砂布,、砂紙和砂輪進(jìn)行手工打磨來去除污物,使構(gòu)件表面基本達(dá)到無油污,、無鐵銹,、無毛刺。此種方法由于方便易行,,所需設(shè)備簡單,,勞動成本低,且不受施工現(xiàn)場條件尺寸的限制,,是鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)工程中經(jīng)常采用的除銹方法,。它的主要缺點(diǎn)是勞動條件差,工作效率低,,除銹 不徹底,,質(zhì)量不易保證。因此,,漢采用此法除銹時,,管理人員應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)質(zhì)量要求。
2,、機(jī)械除銹
為了提高除銹質(zhì)量和工作效率。改善施工人員的勞動條件,,現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)除銹工作中已經(jīng)大量采用風(fēng)動或電動小型設(shè)備,。利用設(shè)備的主要除銹方法有:
(1)角向磨光機(jī):這種小型風(fēng)動設(shè)備主要用于清理平面地方,它根據(jù)需要可以使用砂紙,、砂輪和鋼絲刷,。
(2)針束除銹機(jī):這種小型風(fēng)動設(shè)備上一般裝有30~40個針束,針束可隨不同的工作曲面加以調(diào)節(jié),,主要適用于彎曲,、狹窄、凹凸不平及夾縫處,。
(3)單頭冷風(fēng)槍:這種小型風(fēng)動設(shè)備也叫敲鋅,,它是利用敲鏟頭的沖擊力來清除鐵銹,鏟頭直徑一般在25~40mm,,每分鐘可沖擊1000~6000次,,適用于比較狹窄的地方。
3,、噴砂除銹
在可以停產(chǎn)進(jìn)行施工維護(hù)的工程中,,可以采用噴砂除銹。通過噴砂機(jī)將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件天面的鐵銹清除干凈,,露出金屬的本色,。較好的噴砂機(jī)能夠?qū)姵龅氖S砂、鐵砂或鐵丸的細(xì)粉自動篩去,,并防止粉塵飛揚(yáng),,減小對操作者健康的影響。這種方法除銹徹底,。效率也較高,,在發(fā)達(dá)國家已普遍采用,是一種較先進(jìn)的除銹方法,。
4,、用酸洗膏除銹
市場上可購買到專用除銹的酸洗膏,使用方法是將酸洗膏涂在被處下的構(gòu)件表面上,,其厚度約為1~2mm,,浸滾潤適當(dāng)時間后,剝開一小片酸洗膏檢查除銹情況,,若構(gòu)件表面露出金屬本色,,則將酸洗膏剝?nèi)?,用水沖洗干 凈,徹底清除殘留的酸液,。除一些特殊情況外,,此種除銹方法目前已經(jīng)很少采用。
3.2,、構(gòu)件表面舊漆模的清理
對于構(gòu)件表面舊漆模的清理可根據(jù)漆膜的不同情況采取不同措施,。具體措施有:
1、如舊漆膜堅(jiān)固完整,,構(gòu)件表面附著良好,,可用肥皂水或稀堿水
將舊漆膜表面的雜質(zhì)去除干凈,用清水沖洗揩干,,經(jīng)打磨后就可涂刷上漆,。
2、如舊漆膜大部分與構(gòu)件附著良好,,局部須清除時,,除按以上方
法清洗干凈外,還應(yīng)經(jīng)過上膩?zhàn)?、打磨,、補(bǔ)漆等工序,力求做到該處與舊漆膜平整一致,,顏色相同,。
3、如舊漆膜大部分與已經(jīng)破損脫落,,需將其全部徹底清除,,清除方法有下列幾種:
1)火噴法:即用噴燈火焰將漆膜燒化后,立即用鏟刀刮去,。此法一般用于小面積的舊漆膜清理,。
2)堿水清洗法:用石灰和純堿配成的稀溶液或5%~10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氫氧化鈉溶液,涂刷3~4遍,。使舊漆膜 起皺脫落,,再用鏟刀刮去,用清水洗凈,。
3)刷脫漆劑法:用市面出售的脫漆劑涂刷在舊漆膜上,,約半小時后,舊漆膜膨脹起皺,,用鏟刀,、鋼絲刷將舊漆膜鏟除干凈,清除構(gòu)件表面上的其他雜物。
4)涂脫漆膏法:用脫漆膏涂于舊漆膜表面,,涂2~3層,,約2~3 h,漆膜破壞,,用鏟刀鏟除后用水沖洗干 凈,。如果舊漆膜過厚,為縮短浸潤時間,,可先用刀將舊漆膜 破開適當(dāng)多的口后,,再涂脫漆膏。
4,、涂裝施工的方法及注意事項(xiàng)
(1)涂裝施工的方法:
在維護(hù)工程中常用的方法有兩種,,即涂刷法和噴涂法,。
(2)注意事項(xiàng):
1)涂漆前應(yīng)對基層進(jìn)行徹底清理,,并保持干燥,在不超
過8h內(nèi),,盡快涂頭道底漆,。
2)涂刷底漆時,應(yīng)根據(jù)面積大小來選用適宜的涂刷方法,。
3)涂刷面漆時,,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的顏色和品種的規(guī)定來進(jìn)
行涂刷,涂刷方法與底漆涂刷方法相同,。
4)涂刷環(huán)境
5)應(yīng)正確配套使用稀釋劑,。
關(guān)于涂裝施工中常見的缺陷、產(chǎn)生的原因以及預(yù)防的法
(二)定期防火處理
鋼材的耐溫性較差,,其許多性能隨溫度升降而變化,,當(dāng)溫度達(dá)到430-540℃之間時,鋼材的屈服點(diǎn),、抗拉強(qiáng)度和彈性模量將急劇下降,,失去承載能力。必須用耐火材料對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的維護(hù),。以前未采用防火涂料或防火漆處理,。建筑物的耐火能力取決于建筑構(gòu)件耐火性能的好壞,在火災(zāi)發(fā)生時其承載能力應(yīng)能延續(xù)一定時間,,使人們能安全疏散,、搶救物資和撲滅火災(zāi)。
防火措施為:所以外露鋼構(gòu)件刷防火涂料,,具體要求是:鋼梁耐火時間為1.5h,,鋼柱耐火時間為2.5h,使其符合建筑規(guī)范要求,。
(三)定期監(jiān)測
鋼結(jié)構(gòu)生銹對構(gòu)件破壞不僅表現(xiàn)為對構(gòu)件有效截面的減薄上,,還表現(xiàn)為構(gòu)件表面產(chǎn)生的“銹坑”,。前者使構(gòu)件承載力下降,導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體承載力的下降,,對薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)尤為嚴(yán)重,。后者使得鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“應(yīng)力集中”現(xiàn)象,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在沖擊荷載或交變荷載作用下,,可能會突然發(fā)生脆性斷裂,。而發(fā)生這個現(xiàn)象時沒有任何變形征兆,事先不容易察覺和預(yù)防,。為此,,對鋼結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力、變形和裂紋監(jiān)測非常重要,。
1,、引起鋼結(jié)構(gòu)變形過大的主要因素
(1)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際所承受動力荷載超出鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)時所允許承受的最大荷載(俗稱“過載”)。
(2)長時間承受動力荷載的沖擊,。
(3)自然災(zāi)害的影響(如地震)或由于地基基礎(chǔ)沉降不均勻,。
(4)使用保養(yǎng)不當(dāng)或由于機(jī)械損傷使鋼結(jié)構(gòu)工程中的構(gòu)件斷裂而退出工作,造成鋼結(jié)構(gòu)受力失衡而出現(xiàn)異常變形,。
2,、鋼結(jié)構(gòu)工程變形的檢查和處理
鋼結(jié)構(gòu)在使用階段如果產(chǎn)生過大的變形,則表明鋼結(jié)構(gòu)的承載能力或穩(wěn)定性已經(jīng)不能滿足使用需要,。此時,,應(yīng)引起業(yè)主的足夠重視,迅速組織有關(guān)業(yè)內(nèi)人士,,分析產(chǎn)生變形原因,。提出治理方案并馬上實(shí)施,以防鋼結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生更大的破壞,。
(1),、檢查方法
對于鋼結(jié)構(gòu)工程變形進(jìn)行檢查時,一般先目測鋼結(jié)構(gòu)工程的整體和構(gòu)件是否有異常 變形現(xiàn)象,,如細(xì)長桿件彎曲變形過大,,腹板。連接板出現(xiàn)扭曲變形等 ,。對目測認(rèn)為有異常變形的構(gòu)件,,再作進(jìn)一步的檢查。檢查的主要內(nèi)容和方法有:
(1)對鋼結(jié)構(gòu)工程的梁和桁架進(jìn)行目測檢查時,,當(dāng)發(fā)現(xiàn)桁架下弦撓度過大,,桁架平面出現(xiàn)扭曲,屋面局部不平整,室內(nèi)吊頂,、粉飾等裝修出現(xiàn)開裂等情況,,可認(rèn)為梁和桁架有異常變形,需用細(xì)鐵線在數(shù)值的支座兩端或桁架弦桿兩端拉緊,,測出它們在垂直方向的變形數(shù)據(jù)(即撓度)和水平方向的變形數(shù)據(jù)如果是粗略測量,,一般只取梁中點(diǎn)和桁架弦桿中點(diǎn)處的變形數(shù)據(jù);否則需沿長度方向取多點(diǎn)變形數(shù)據(jù),。必要時需繪結(jié)構(gòu)的軸線變位圖,。
(2)用線錘和經(jīng)緯儀可以對鋼結(jié)構(gòu)的柱子進(jìn)行變形檢查。檢查時需在兩個垂直方向分別測定變形數(shù)據(jù),,確定出柱身的傾斜或撓曲變形程度,,必要時也需根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制柱身的軸線變位圖。
(3)對連接板,,腹板等小型板式構(gòu)件可采用直尺靠近方法進(jìn)行比較測量,。
(4)對于以彎曲變形為主的細(xì)長桿件進(jìn)行變形檢查時,可采用細(xì)鐵線在桿件的兩關(guān)選點(diǎn)張拉,,測出變形數(shù)據(jù),。
(5)需要特殊說明的是:鋼結(jié)構(gòu)工程的整體孌形數(shù)據(jù)是參照其設(shè)計(jì) 的標(biāo)準(zhǔn)安裝位置而確定的,,為了保證測出鋼結(jié)構(gòu)工程在使用階段的變形數(shù)據(jù),,必須了解鋼結(jié)構(gòu)工程在安裝時的原始位置偏差。
對于檢查所測得和各種變形數(shù)據(jù),,應(yīng)整理記錄,,以備查用。對于變形量較大的鋼結(jié)構(gòu),,應(yīng)在有關(guān)部位做出相應(yīng)標(biāo)記,,為以后的維護(hù)創(chuàng)造方便條件。
(2),、對鋼結(jié)構(gòu)工程變形的技術(shù)處理
(1)一般情況下,,當(dāng)測得的鋼結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)超過下面規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時,就可認(rèn)為結(jié)構(gòu)存在異常變形,,需對鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行必需的技術(shù)處理,。
1)沒有橋式吊車的房屋屋架,其最大撓度值不得超過L/200(L為梁的跨度),;有橋式吊車的房屋屋架,,其垂直變形不得使下弦最低點(diǎn)侵入橋式吊車與屋架之間所需保留的最小凈空,吊車梁的最大撓度值不得超過L/500(L為梁的跨度),。
2)屋面檀條的最大撓度不得超過L/150(L為檀條的自由長度),。否則會使屋面高低不平而發(fā)生漏雨現(xiàn)象。
3)受壓弦桿在自由長度內(nèi)(即相鄰兩支點(diǎn)間)的最大撓度值不得超過L/1000(L為自由長度),且不大于10mm,。
4)受拉桿件在自由長度內(nèi)的最大撓度值不得超過L/100(L為自由長度),。
5)對于板式構(gòu)件(如節(jié)點(diǎn)板),在1m范圍內(nèi)的撓度值不得超過1.5mm,。
(2)處理方法,。根據(jù)具體情況,可對變形異常 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行矯正和加固等技術(shù)處理,。為了保證安全,,作技術(shù)處理時應(yīng)在結(jié)構(gòu)卸載或部分卸載(如去掉活荷載)的情況下進(jìn)行。
1)對于變形不太大的桿件,,可用扳鉗或整直器進(jìn)行矯正,。
2)對于板式構(gòu)件或有死彎變形的桿件,可用千斤頂來矯正,,條件允許時可用氧乙炔火焰烤后矯正,。
3)如果鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)整體變形(如柱子傾斜、屋架扭曲),,除及時矯正變形外,,還應(yīng)根據(jù)變形成因采取合理的加固補(bǔ)強(qiáng)措施。
3,、鋼結(jié)構(gòu)裂紋的檢查方法和修復(fù)
鋼結(jié)構(gòu)工程的整體和構(gòu)件在正常的工作狀態(tài)下不應(yīng)發(fā)生明顯的變形,,更不能出現(xiàn)裂 紋或其他機(jī)械損傷,否則會回變形過大而出現(xiàn)附加應(yīng)力,,或由于裂紋和其他機(jī)械損傷而削弱構(gòu)件的承載能力,,情況嚴(yán)重時可使構(gòu)件破環(huán)危及鋼構(gòu)的整體安全。
3.1.裂紋的檢查方法
對鋼結(jié)構(gòu)裂紋的檢查所采用的主要方法是觀察法和敲擊法,。
(1)觀察法 指用10倍左右放大鏡觀察構(gòu)件的油漆表面,,當(dāng)發(fā)現(xiàn)在油漆表面有成直線狀的銹痕,或油漆表面有細(xì)而直的開裂,、周圍漆膜隆起,、里面有銹末等現(xiàn)象時,可初步斷定此處有裂紋,,并應(yīng)將該處的漆膜鏟除作進(jìn)一步詳查,。
(2)敲擊法 指用包有橡皮的木錘敲擊構(gòu)件和各個部位,如果發(fā)現(xiàn)聲音不脆,,傳音不均,、有突然中斷等現(xiàn)象發(fā)生時,可斷定構(gòu)件有裂紋,。
對于發(fā)現(xiàn)有裂紋跡象而不確定的地方,,可采用X射線等物理探傷法作進(jìn)一步的檢查,。沒有此條件時可在此處滴油檢查,從油跡擴(kuò)散的形狀上可判斷出此處是否存在裂紡,,當(dāng)油跡成較對稱的圓弧形擴(kuò)散時,,表明選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 此處沒有裂紋;油跡成直一形擴(kuò)散時,,表明此處已經(jīng)形成裂紋,。
3.2、裂紋修復(fù)的步驟
對于裂紋的修復(fù)可采用如下步驟進(jìn)行:
(1)先在裂紋的兩端各鉆一個直徑與鋼板厚度相等的圓孔,,并使裂紋的尖端落入孔中,,這樣和的目的是防止裂紋繼續(xù)擴(kuò)展。
(2)對兩鉆孔之間的裂紋要進(jìn)行焊接,,焊接時可根據(jù)構(gòu)件厚度將裂紋邊緣用氣割加工成不同型式的坡口,,以保證焊接的質(zhì)量。當(dāng)厚度小于6mm 時,,采用1形(即不開坡口)當(dāng)厚度大于6mm 而小于14mm 時,,采用V形坡口;當(dāng)厚度大于14mm 時需要用X形坡口,。
(3)將裂紋周圍金屬加熱到200ºC后,,用E43型(鋼板材質(zhì)為低碳鋼或)E55型(鋼板材質(zhì)為錳鋼)焊條焊合裂紋。
(4)如果裂紋較大,,對構(gòu)件強(qiáng)度影響很大時,,除焊合裂紋外,還應(yīng)金屬蓋板用高強(qiáng)度螺栓連接加固,。
(四)鋼結(jié)構(gòu)其他病害的定期檢查與維護(hù)
對鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行日常管理和維護(hù)時,,除應(yīng)注意對銹蝕病害的檢查外,,還應(yīng)注意對以下幾個方面進(jìn)行檢查:
(1)焊縫,、螺栓、鉚釘?shù)冗B接處是否出現(xiàn)裂縫,、松動,、斷裂等現(xiàn)象。
(2)各桿件,、腹板,、連接板等構(gòu)件是否出現(xiàn)局部變形過大,有無損傷現(xiàn)象,。
(3)整個結(jié)構(gòu)變形是否異常,,有無超出正常的變形范圍。
為了及時發(fā)現(xiàn)上述病害和異?,F(xiàn)象,。避免造成嚴(yán)重后果,,業(yè)主必須定期對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行周密的檢查。在掌握其發(fā)展變化情況的同時,,應(yīng)找出病害和異?,F(xiàn)象形成的原因,必要時通過正確的理論分析,,得出其對鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,、剛度、穩(wěn)定性的影響程度,,采取合理措施加以治理,。
1、焊縫病害的檢查及處理方法
對焊縫的檢查,,應(yīng)著重注意焊縫在使用階段是否產(chǎn)生裂紋,,同時兼顧尋找焊縫設(shè)計(jì)與施工遺留下來的缺陷。
1.1,、焊縫病害常用的檢查方法
(1)外觀檢查 檢查時先將焊縫上的雜物去除,,用放大鏡(5~20倍)觀察焊縫的外觀質(zhì)量。除要求焊縫必須,、沒有缺陷外,,還要求焊縫具有良好的外觀。良好的焊縫外觀應(yīng)具有細(xì)鱗形表面,。無折皺間斷和未焊滿的陷槽,,并與基本金屬平緩連接。
(2)鉆孔檢查 這是一種破環(huán)性的焊縫檢查方法,。在結(jié)重要構(gòu)件的焊縫進(jìn)行外以觀檢查進(jìn),。為了進(jìn)一步確認(rèn),可在有疑點(diǎn)之處再用鉆孔方法進(jìn)行檢查,,檢查焊縫是否有氣孔,、夾渣、未焊透等病害,,檢查完畢后用與原焊縫相同的焊條補(bǔ)滿孔眼,。
(3)硝酸酒精浸蝕法檢查,此種方法一般用于檢查不易觀察到的裂紋,。方法是將可疑處清理徹底,,打光,用丙酮或苯洗凈,,滴上含量為8%左右的硝酸酒精溶液進(jìn)行侵蝕,,如果焊縫有裂紋即有褐鉤顯示。
超聲波,,x射線,,r射線檢查對于重要構(gòu)件的主要焊縫,,必須用超聲波,x射線,,r射線等檢查方法來檢查鞭內(nèi)部是否存在缺陷,,必須時還應(yīng)拍x、r兩種射線的底片,,以備分析和檢查用,。此種方法檢查過的焊縫質(zhì)量最可靠,建議在條件的房管部盡量采用此種方法,。
(4)特別注意事項(xiàng),,動力荷載和交變荷載及拉力可使有缺陷的焊縫迅速開裂,造成嚴(yán)重后果,,所以對受動力荷載的鋼結(jié)構(gòu)工程,,構(gòu)件上拉力區(qū)域,應(yīng)嚴(yán)加檢查,,以防出現(xiàn)遺漏,。
1.2、焊縫病害的處理方法
不論采用何種方法進(jìn)行檢查,,如發(fā)現(xiàn)焊縫存在缺陷均應(yīng)采取相應(yīng)措施來處理,。
(1)對于焊縫開裂現(xiàn)象,應(yīng)分析裂紋的性質(zhì),,凡屬于在使用階段中產(chǎn)生的裂紋,,都必須查明原因,進(jìn)行綜合治理,,徹底消除病害,。屬于建造時遺留下來的裂紋可直接進(jìn)行補(bǔ)焊處。
(2)對于屬于焊縫設(shè)計(jì)上的缺陷,,如焊縫尺寸或焊腳尺寸不足,,應(yīng)經(jīng)下確的理論計(jì)算后,重新設(shè)計(jì)合理的尺寸,。必要時可用與結(jié)構(gòu)相同的施焊條件在試件上構(gòu)筑焊縫,,然后進(jìn)行與鋼結(jié)構(gòu)工程受力相同的力學(xué)試驗(yàn),來確認(rèn)合理的焊縫及焊腳尺寸,。
(3)對于焊縫有未焊透、夾渣,、氣孔等缺陷時,,應(yīng)重焊。
(4)對于焊縫有咬肉,、弧坑時應(yīng)補(bǔ)焊,。
(5)對于焊瘤處應(yīng)徹底鏟除重焊,。
2、螺栓與鉚釘連接的檢查和維護(hù)
對于近期新建的鋼結(jié)構(gòu)工程來說,,除焊縫連接處,,大量使用的連接方法是螺栓連接。因?yàn)楦邚?qiáng)度螺栓連接方法目前技術(shù)已經(jīng)很成熟,,其操作方法較鉚釘連接的操作方法具有簡便,、快捷、勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn),,且維護(hù)更換也很方便,。目前除了特殊場合外,鉚釘連接有被高強(qiáng)螺栓取代的趨勢,。對于業(yè)主們來說,,其管理與維護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)工程不一定是新建的,所以業(yè)主們應(yīng)同時學(xué)會對螺栓和鉚釘連接的檢查和維護(hù),。
對于螺栓和鉚釘連的檢查,,應(yīng)注意螺栓和鉚釘在受和使用時有無剪斷和松動現(xiàn)象,其重點(diǎn)檢查的部位是受交變荷載和動力荷載作用處,。在檢查時,,還要兼顧發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工遺留下來的缺陷。
檢查螺栓和鉚釘連接所用工具有:10倍左右的放大鏡,、0.3KG手錘,、塞尺、扳手(或自功扳手)等,。
1.檢查方法
(1)對于螺栓的檢查,,一般采用目測、手錘敲擊,,扳手試扳等方法來進(jìn)行,。主要檢查螺栓是否有松動,螺栓桿有無斷裂,。對于承受動力荷載的螺栓,,應(yīng)定期卸開螺母,用放大鏡仔細(xì)檢查螺栓桿上是否有微裂紋,,必要懚況下可采用X射線等 物理探傷方法來檢查,,力求擴(kuò)時消除隱患。
(2)對于有裂紋或已經(jīng)斷裂的螺栓,,應(yīng)查明破環(huán)原因,,作詳細(xì)記錄并及時更換。對于松動的螺母京戲在檢查時上緊,。如果需擰緊的是高強(qiáng)度螺本,,還應(yīng)根據(jù)螺木一的類型 (摩擦型或承壓型)及強(qiáng)度等級的要求,,用示功扳手將螺栓擰至規(guī)定的力矩。
(3)對于鉚釘?shù)臋z查,,可用一只手貼近釘頭,,另一只手錘自釘頭側(cè)面敲擊,如果感到釘頭有跳動,,則說明鉚釘有松動需更換處理,,對有爛頭、缺邊或有裂紋的鉚釘也需更換處理,。更換時可采用高強(qiáng)度螺栓來代替,,其螺栓直徑必須按等強(qiáng)度原理換算決定,確保更換鉚釘后不影響鋼結(jié)構(gòu)工程的承載能力,。
在實(shí)際檢查中,,要正確地判斷出鉚釘是否松動或被剪斷維度較大,不但要求檢查人員應(yīng)有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),,還要求其具有高度的責(zé)任感,。對于重要結(jié)構(gòu),一般要求最少換人復(fù)檢一次,,防止產(chǎn)生較大的疏漏,。
2、螺栓和鉚釘連接的修復(fù)和處理
一般是在不卸載情況下進(jìn)行的,。為了避免引起其他螺栓和鉚釘?shù)某d,,更換螺栓時應(yīng)每個進(jìn)行;更換鉚釘時,,如果一組受力鉚釘?shù)目倲?shù)不超過10個時,,應(yīng)每個進(jìn)行更換。如果超過10個,,為了提高工作效率可同時更換鉚釘?shù)臄?shù)目為一組鉚釘總數(shù)的10%,。所謂一組鉚釘是指:
(1)桁架組合構(gòu)件節(jié)點(diǎn)之間的鉚釘。
(2)受彎構(gòu)件翼緣每米長度內(nèi)的翼緣鉚釘,。
(3)在節(jié)點(diǎn)板上固定單根構(gòu)件的鉚釘,。
(4)在一塊拼接蓋板上,拼接縫一側(cè)的鉚釘,。
如果鋼結(jié)構(gòu)工程上的螺栓和鉚釘損害程度大,,需更換的數(shù)量較多,為確保安全,,修復(fù)時,,應(yīng)在卸載狀態(tài)下進(jìn)行。
第四章 結(jié)語
綜述,,隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量的國產(chǎn)化,,我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展迎來新的機(jī)遇,同時各種技術(shù)的難題也將會相繼出現(xiàn),。而隨著大量的鋼結(jié)構(gòu)建設(shè),,為了延長鋼結(jié)構(gòu)建筑的壽命,則必須加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)建筑后期日常維護(hù)與保養(yǎng),,從而降低鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中的安全隱患,,提升鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品使用性能。同時,,各項(xiàng)維護(hù)與保養(yǎng)的方法,,也隨之得以進(jìn)一步研究與認(rèn)識。