摘要：本文以某鋼網(wǎng)殼雨棚項目為例，針對鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全性檢測展開技術(shù)分析，內(nèi)容包括直接檢測技術(shù)、內(nèi)部損傷檢測技術(shù)等，通過結(jié)構(gòu)復(fù)核測繪、材料強度檢測、結(jié)構(gòu)完損檢測、傾斜變形檢測、結(jié)構(gòu)承載驗算、安全性綜合評價等安全性檢測要點，其目的在于提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性，為鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)雨棚性能改善奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；網(wǎng)殼；檢測；鑒定

工程概況

某雨棚為一幢地上一層的鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，約竣工于2006年5月。雨棚平面投影尺寸約為 400m×41m，覆蓋面積約為 16400 m^2。

網(wǎng)殼雨棚頂標(biāo)高為16.297m，網(wǎng)殼底標(biāo)高為+8.000m，柱腳標(biāo)高為-1.750m。標(biāo)高+8.000m以下為開敞式，標(biāo)高+8.000m以上上層網(wǎng)殼上鋪設(shè)0.6厚屋面板+50mm厚玻璃絲棉氈+鋼絲網(wǎng)，下層網(wǎng)殼下鋪設(shè)2mm厚鋁板吊頂。

雨棚主體結(jié)構(gòu)為拱形正放四角錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，采用螺栓球節(jié)點，落地部分為三角管桁架。雨棚跨度為41m，柱距為30m（結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示）。

現(xiàn)場檢測的難點及解決方法：

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的桿件比較多，現(xiàn)場檢測記錄數(shù)據(jù)存在一定的困難。
2、受檢雨棚主要作為站臺使用且有一定的特殊性。雨棚上部是有高壓線通過，上部檢測時需要斷電。斷電的時間需要多方協(xié)調(diào)，才能確定下來，而且斷電的累計時長很短，這給現(xiàn)場檢測的工作帶來了很大的考驗。
3、標(biāo)高+8.000m以上網(wǎng)殼桿件包裹在屋面板和鋁板之間，現(xiàn)場400m的長度只有2個檢修口，全長來回需要2小時，在有限的空間里完成現(xiàn)場檢測工作也是一大考驗。

在有限的時間和空間內(nèi)要完成這么大的工作量，需要在現(xiàn)場檢測前充分熟悉圖紙，分清結(jié)構(gòu)的各受力部位，構(gòu)件截面種類的分類等，在重點區(qū)域應(yīng)增加檢測比例。

提前做好合理的檢測方案，統(tǒng)一現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)的方法，充分考慮到照明、安全、檢測的路徑、檢測設(shè)備的配置、合適的操作空間等因素。在進(jìn)場前做好這部分的工作，有助于提高現(xiàn)場檢測的效率和質(zhì)量。   

雨棚安全性檢測技術(shù)分析

直接檢測技術(shù)

在雨棚安全性檢測技術(shù)體系中，直接檢測技術(shù)屬于經(jīng)常使用到的檢測方法，其應(yīng)用時間相對較長，已擁有比較成熟的檢測體系。

該檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中，其作用原理在于利用觀察的方式對于雨棚表觀完整性、安全性進(jìn)行檢查，借此來初步判斷雨棚的安全性。

在技術(shù)具體應(yīng)用過程中，篩選合適的檢測設(shè)備等，而且也需要擬定相應(yīng)的檢測計劃，在檢測目錄上標(biāo)注具體檢查內(nèi)容，為檢查活動的順利進(jìn)行提供參考。

根據(jù)目錄提示進(jìn)行雨棚垂直度、高度、表面是否存在氣泡、是否存在裂縫、焊縫是否空鼓等問題進(jìn)行檢查，最后根據(jù)打分情況客觀評價雨棚安全性。該方法對于檢測人員工作經(jīng)驗要求較高，而且所得結(jié)果容錯率較高，多作為輔助措施進(jìn)行使用。

內(nèi)部損傷檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)房屋安全性檢測技術(shù)體系中，屬于經(jīng)常使用到的檢測方法。

該檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中，其作用原理在于利用超聲波對不同介質(zhì)材料穿透性，可以得到不同的反饋波長，根據(jù)圖譜分析結(jié)果來確定鋼網(wǎng)殼完整性。在技術(shù)具體應(yīng)用過程中，需要對鋼構(gòu)件進(jìn)行簡單擦拭，清除表面留存雜物，同時也需要做好清場工作，降低其他干擾因素對檢測結(jié)果的影響。

釋放超聲波之后利用信號接收設(shè)備來采集反饋信號，利用計算機繪制圖譜，根據(jù)圖譜中波峰、波谷變動規(guī)律找出缺陷點，評價缺陷對雨棚安全性的影響，從而客觀評價鋼網(wǎng)殼雨棚的安全性。

該方法在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷情況的探傷效果良好，并且可以對大范圍結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢測，在許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用。

三、雨棚安全性檢測要點

1、結(jié)構(gòu)復(fù)核測繪

在對該工程項目進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核測繪時，所需要檢測的內(nèi)容如下：

（1）基礎(chǔ)資料比對，將實測雨棚軸線尺寸、結(jié)構(gòu)整體布置、雨棚層高、重要構(gòu)件尺寸等內(nèi)容，和設(shè)計圖紙中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行比對，確定參數(shù)是否和圖紙內(nèi)容保持一致。

（2）根據(jù)工程作業(yè)情況，現(xiàn)場采用5m鋼卷尺、超聲波測厚儀、游標(biāo)卡尺、鋼直尺等儀器對主要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行了檢測，將檢測數(shù)據(jù)和設(shè)計圖紙中的內(nèi)容進(jìn)行比對，確定參數(shù)是否和圖紙內(nèi)容保持一致。經(jīng)檢測各項參數(shù)與設(shè)計圖紙保持一致，滿足檢查過程的基礎(chǔ)要求。

2、材料強度檢測

在安全性檢測過程中，需要做好材料強度檢測工作，現(xiàn)場按照《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50344-2019）的規(guī)定對雨棚的鋼柱弦桿、斜腹桿、直腹桿，網(wǎng)殼的上弦桿、下弦桿和腹桿的鋼材里氏硬度進(jìn)行了檢測，雨棚抽檢構(gòu)件平均里氏硬度介于361HLD～481 HLD之間，鋼材抗拉強度特征值介于359MPa～553MPa之間，滿足原設(shè)計鋼材強度Q345的要求。

3、結(jié)構(gòu)完損檢測

在安全性檢測過程中，需要做好結(jié)構(gòu)完損檢測工作，對于鋼網(wǎng)殼構(gòu)件完損性進(jìn)行檢查，查看鋼構(gòu)件形變情況、防腐情況等內(nèi)容是否滿足要求。同時還需要充分考慮建筑方面的一些直接安全隱患，比如說下層鋁板是否有松動等情況。

從現(xiàn)場的檢查情況來看，雨棚主要損傷為柱腳地腳螺栓輕微銹蝕；管桁架弦桿涂層脫落或開裂、銹蝕，腹桿與弦桿節(jié)點處霉變；管桁架腹桿涂層脫落、銹蝕，打磨后重新進(jìn)行防腐處理，滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求。  

4、傾斜變形檢測

雨棚為拱型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，拱腳的變形是本次檢測的重點。由于網(wǎng)殼部分均包在彩鋼板與鋁板之間，站臺要比拱腳高約1.5m，且站臺側(cè)邊有綠化帶，在站臺上無法同時測到兩邊的拱腳，現(xiàn)場不具備拱腳變形測量的條件。

如果放棄這么重要的指標(biāo)數(shù)據(jù)，這樣的檢測結(jié)果是有漏洞的。在各方面的考慮下，最終采用了計算拱腳單樁豎向和水平承載力是否滿足設(shè)計要求，來彌補現(xiàn)場不具備拱腳變形測量的問題。

四、結(jié)構(gòu)承載力分析及安全性綜合評價

在安全性檢測過程中，也需要做好結(jié)構(gòu)承載驗算工作，具體的檢測內(nèi)容包括以下內(nèi)容：對于現(xiàn)場測試資料、已有設(shè)計圖紙資料、整理檢測結(jié)果進(jìn)行梳理，將匯總后得到的數(shù)據(jù)錄入北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司研制的midas Gen 2020結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件中，對雨棚承載力和變形進(jìn)行驗算。建立的結(jié)構(gòu)模型示意圖如圖2所示。

雖然雨棚自建成以來未進(jìn)行過改造且未遭受火災(zāi)等災(zāi)害影響，但我們也不能盲目采用圖紙中的荷載，要比對實際荷載與圖紙荷載的一致性，當(dāng)兩者不一致時，需認(rèn)真分析原因，確定荷載的取值。

完成上述所有檢測工作后，得出安全性綜合評價，具體內(nèi)容如下：

1.從結(jié)構(gòu)復(fù)測測繪結(jié)果來看，各項參數(shù)與設(shè)計圖紙保持一致，滿足檢查過程的基礎(chǔ)要求；

2.從材料強度檢測情況來看，所使用到的鋼網(wǎng)殼參數(shù)滿足強度檢測要求；

3.從結(jié)構(gòu)完損檢測來看，雨棚主要損傷為柱腳地腳螺栓輕微銹蝕；管桁架弦桿涂層脫落或開裂、銹蝕，腹桿與弦桿節(jié)點處霉變；管桁架腹桿涂層脫落、銹蝕，需對其進(jìn)行處理，以提高結(jié)構(gòu)安全性；

4.從結(jié)構(gòu)承載驗算結(jié)果來看，雨棚各承載力參數(shù)均滿足建筑規(guī)范要求。

結(jié)論

綜上所述，鋼網(wǎng)殼的檢測與保證鋼網(wǎng)殼雨棚的質(zhì)量有著密切的關(guān)系，只有做好鋼網(wǎng)殼的檢測工作才能夠真正做好鋼網(wǎng)殼雨棚的質(zhì)量保證工作。

鋼網(wǎng)殼檢測的技術(shù)達(dá)到的水平高，使用的檢測方法才更適合建筑物的實際情況。目前鋼網(wǎng)殼檢測的手段除了直接觀測，就是表面與內(nèi)部的缺陷檢測方法，雖然都有優(yōu)點，但是仍然存在亟待解決的問題，需要進(jìn)一步深化研究。

檢測咨詢：15021139104

參考文獻(xiàn) 
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