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移动通信基站铁塔结构安全性检测项目

 

1检测评估目的及范围

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。

2 评估依据

1)委托方提供的该建筑物建筑、结构设计图纸等资料;

2)《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》(YD 5131-2005

3)《移动通信工程钢塔桅结构验收规范》(YD/T 5132-2005

4)《钢结构检测与鉴定技术规程》(J10973-2007);

5)《高耸结构设计规范》(GB50135-2006);

6)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);

7)《塔桅钢结构施工及验收规程》(CECS8096

8)《钢结构单管通信塔技术规程》(CECS2362008

9)《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144-90);

10)《工程测量规范》(GB50026-2007);

11)《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定标准》(YBJ219-89);

12)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)

13)《冶金建筑安装施工测量规范》(YBJ212-88)

14)《金属显微组织检验方法》(GB/T13298-1991);

15《钢的显微组织评定方法》(GB/T13299-1991);

16)《钢中非金属夹杂物显微评定方法》(GB/T 105611989);

17)《金属里氏硬度实验方法》(GB/T17394-1998);

18)《黑色金属硬度及强度换算值》(GB/T 1172-1999);

19)《钢结构焊缝渗透检验方法》(JB/T6062-92);

20)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001);

21)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)。

3 相关规定限值及检查数量

1)《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》(YD 5131-2005)第3.1.10规定:

在以风荷载为主的荷载标准组合作用下,塔桅结构任意点的水平位移不得大于表3.1的规定:

 

        ——任意点高度;

        ——层间间距。

检查数量:双向检测。

2)《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》(YD 5131-2005)第5.2.2规定:

塔架的主材、腹杆等构件的长细比λ应不超过下列规定值:

塔柱、受压弦杆          λ≤150

横杆、斜杆       λ≤150,当内力小于杆件承载力的50%时,λ≤200

辅助杆、横隔杆          λ≤200

受拉杆                  λ≤350

施加预应力的拉杆,长细比不受限制。

桅杆两相邻拉线节点间杆身长细比宜符合下列规定:

格构式桅杆(换算长细比)   λ0100

实腹式桅杆                 λ≤150

检查数量:按构件数抽查10%

3)《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》(YD 5131-2005)第6.1.5规定:

钢塔桅结构构件的最小规格要求:

1、主要受力的角钢截面不宜小于L45×4

2、节点板厚度不宜小于5mm,塔脚板厚度不应小于16mm,锚栓垫板厚度不应小于12mm

3、钢管的厚度不宜小于4mm

4、平台钢板厚度不宜小于4mm,圆钢直径不宜小于Φ14

5、攀登设施(爬梯、爬钉)的踏脚件直径不应小于16mm

6、拉线截面不应小于35mm2,拉线棒的直径不应小于16mm

检查数量:每种规格抽查10%,且不少于5件。

4)《高耸结构设计规范》GB50135-20065.10.13规定:

钢塔桅结构构件采用螺栓连接时,用于连接受力杆件的螺栓,其直径不宜小于12mm,弦杆角钢连接,在接头一端螺栓数不宜少于6个,每一杆件在接头一端的螺栓数不宜少于2个,辅助杆可用一个螺栓,接头应靠近节点。

检查数量:按连接点数抽查10%

5)《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》(YD 5131-2005)第6.2.4规定:

螺栓的排列和距离,应符合下表3.2的要求。

3.2 螺栓的排列和允许距离

名称

位置和方向

 最大允许距离  (取两者的较小值)

最小允许距离

中心

距离

外排(垂直内力方向或顺内力方向)

8d012t

3d0

中间排

垂直内力方向

16d024t

顺内力方向

构件受压力

12d018t

构件受拉力

16d024t

中心至构件边缘距离

顺内力方向

4d08t

2d0

垂直内力 方向

切割边

1.5d0

`轧制边

高强螺栓

1.2d0

其他螺栓

               

注:1d0为螺栓的孔径,t为外层较薄板件的厚度;

2.钢板边缘与刚性构件(如角钢、槽钢等)相连时,螺栓最大间距可按中间排的数值采用。

3.高强螺栓指8.8级及以上等级螺栓。

检查数量:按连接点数抽查10%

6)《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》(YD 5131-2005)第7.2.6规定:

钢塔桅结构的地基变形允许值可按表3.3的规定采用。

3.3 移动通信钢塔桅结构的地基变形允许值

塔桅高度H (m)

沉降量允许值(mm)

倾斜允许值tgθ

相邻基础间的   沉降差允许值

H20

400

0.008

0.005{C}{C}{C}{C}

2050

400

0.006

50100

400

0.005

检查数量:全数检查。

7)《高耸结构设计规范》(GB50135-2006)第5.10.16规定:

加劲肋的厚度不宜小于肋长的1/15,并不宜小于5mm

检查数量:全数检查。

8)《钢结构单管通信塔技术规程》(CECS2362008)规范第5.4.1规定:

单管塔所采用的筒体壁厚不应小于5mm;法拉盘厚度不宜小于20mm

检查数量:每种规格抽查10%,且不少于5件。

9)《钢结构单管通信塔技术规程》(CECS2362008)第5.4.10规定:

对于有加劲肋法兰盘:管径大于120mm时,螺栓不宜少于6个。

检查数量:按连接点数抽查10%

10)《钢结构单管通信塔技术规程》(CECS2362008)第3.0.5规定:

在风荷载频遇组合下,塔顶水平位移不应大于塔高的的1/50

检查数量:双向检测。

4检测内容

4.1钢结构塔身结构检测

4.1.1.塔身结构检测要点

1)调查结构的建造、使用和修缮的历史沿革、建筑风格、结构特点、结构布置、构造等措施。

2)全面检查和记录结构承重结构和维护结构的损坏部位、范围和程度。

a)抽样检测承重结构材料性能,构件抽样数量和部位应符合相关标准的规定。抽样部位应含有代表性的损坏构件。

b)检测该塔的结构的完损程度,分析损坏原因。

c)检测结构倾斜和不均匀沉降现状。

3)根据实测结构材料力学性能,按现有荷载、使用情况和结构体系,建立合理的计算模型,验算结构现有承载力,对整改后可安全使用年限进行评估。

具体检测内容包括以下内容:

a)塔身主体框架倾斜测量;

b)腿部主材、斜材弯曲、倾斜状况;

c)柱脚是否有下沉,下沉引起的倾斜和弯曲变形状况;

d)各杆件连接节点、各加劲肋、斜撑是否符合设计要求;

e)各杆件是否扭曲、变形、有无变形、开裂和损伤;

4.1.2连接及节点

1)检查构件(重点是框架梁、柱、支撑)在制造和安装过程中遗留的缺陷

2)检查高强螺栓的松动、脱落、错位、剪断、延迟断裂和损伤情况

3)对接焊缝质量等级检测

a)工厂焊接的受拉对接焊缝是否符合原设计及《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)表5.2.4中质量等级的要求;

b)现场的对接焊缝是否符合原设计及规范《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)表5.2.4中质量等级的要求;

c)所有的角焊缝是否符合规范《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)附录A中外观质量等级的要求;

d)H型钢支撑与柱、梁的对接焊缝能否达到等强度连接;

e)主要焊缝尺寸检查。

4)节点变形及损伤检测

5)支座或柱脚位移、变形及损伤检测

4.1.3腐蚀或锈蚀

1)检查构件及连接处容易积灰、积水的部位,以及干湿交替影响部位的腐蚀状况,隐蔽部位的损伤和锈蚀状况应是重点检查的范围之一。

2)构件、节点及连接的锈蚀处,应查明锈蚀深度或板件厚度减少的程度,以及锈坑、锈烂的状况及范围。

4.1.4其他检测

1构件尺寸检测;

2)构件表面漆膜厚度检测;

3没有图纸部分测绘;

4.2混凝土基础检测

视现场倾斜及沉降检测结果综合判断是否需要对基础进行开挖检测。

5 检测方法

根据检测内容,采用以下检测方法获取检测数据。

5.1 钢结构检测

5.1.1 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。

5.1.2 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。

5.1.3 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。

5.1.4 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)。

5.1.5 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。

5.1.6 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。

具体检测工艺及方法如下:

5.1.8.1 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—20053.2.1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 —20053.2.2的规定)。

2)现场操作

a)受检表面要求:

受检表面粗糙度Ra≤12.5μm

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

预清洗;

施加渗透剂;

去除多余的渗透剂;

干燥;

施加显像剂;

观察及评定。

b)渗透检测方法分类

根据渗透剂和显像剂种类的不同,渗透检测方法可按表5.1进行分类。

                         渗透检测方法分类                      5.1

渗透剂

渗透剂的去除

显像剂

分类

名称

方法

名称

分类

名称

 

荧光渗透检测

着色渗透检测

荧光、着色渗透检测

 

A

B

C

D

水洗渗透检测

亲油型后乳化渗透检测

溶剂去除型渗透检测

亲水型后乳化渗透检测

a

b

c

d

e

干粉显像剂

水溶解显像剂

水悬浮显像剂

溶剂悬浮显像剂

自显像

注:渗透检测方法代号示例:ⅡC-d为溶剂去除型着色渗透剂(溶剂悬浮显像剂)。

c)渗透检测灵敏度等级

灵敏度等级分类如下:1——低灵敏度;2——中灵敏度;3——高灵敏度。

不同灵敏度等级在镀铬试块上可显示的裂纹区位数应按表5.2的规定。

                       灵敏度等级                    5.2

灵敏度等级   

可显示的裂纹区位数

1

1~2

2

2~3

3

3

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。

b)复检应按1.4有关规定进行。

5)渗透检测质量分级

                   焊接接头的质量分级                  5.3

等级

     线性缺陷

圆形缺陷(评定框尺寸35mm×100mm

不允许

d≤1.5,且在评定框内少于或等于1

不允许

d≤4.5,且在评定框内少于或等于4

L≤4

d≤8,且在评定框内少于或等于6

大于

注:L为线性缺陷长度,mmd为圆形缺陷在任何方向上的最大尺寸,mm

6)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。

5.1.8.2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ABC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

A级适用于母材厚度为8mm46mm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。

B级检测:

Ⅰ)母材厚度为8mm46mm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8mm46mm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120mm400mm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10o20o作两个方向的斜平行扫查。

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8mm46mm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46mm400mm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

a)探头选择

探头K值选择

 斜探头的K值(角度)选取可参照表5.4的规定。条件允许时应尽量采用较大K值探头。

               推荐采用的探头K值(单位:mm         5.4

板厚Tmm

K

625

3.02.072°60°

2546

2.51.568°56°

46120

2.01.060°45°

120400

2.01.060°45°

探头检测频率

检测频率一般为2MHz5MHz

b)距离-波幅曲线的绘制

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。如图4-8所示。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%

                         5.1  距离-波幅曲线

2)距离-波幅曲线的灵敏度选择

Ⅰ)壁厚为6mm120mm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120mm400mm的焊接接头,其距离-波幅曲线灵敏度按表5.6的规定。

距离-波幅曲线的灵敏度                        5.5

试块型式

板厚mm

评定线

定量线

判废线

CSK-A

846

Φ2×40-18dB

Φ2×40-12dB

Φ2×40-4dB

46120

Φ2×40-14dB

Φ2×40-8dB

Φ2×40+2dB

CSK-A

815

Φ1×6-12dB

Φ1×6-6dB

Φ1×6+2dB

1546

Φ1×6-9dB

Φ1×6-3dB

Φ1×6+5dB

46120

Φ1×6-6dB

Φ1×6

Φ1×6+10dB

                 

 

距离-波幅曲线的灵敏度                       5.6

试块型式

板厚(mm

评定线

定量线

判废线

CSK-A

120400

Φd-16dB

Φd-10dB

φd

注:d为横孔直径,见表5

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。

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。

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

平板对接焊接接头的超声检测

)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。

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。

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

3)检测结果的评定和质量等级分类

a)缺陷评定

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。

缺陷的指示长度小于10mm时,按5mm 计。

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)。

b)质量等级分类

焊接接头质量分级按表5.7的规定进行

            焊接接头质量分级(单位:mm                  5.7  

等级

板厚T

反射波幅(所在区域)

单个缺陷指示长度L

多个缺陷累计长度L1

6~400

非裂纹类缺陷

6~120

L=1/3T,最小可为10,最大不超过30

在任意9T焊缝长度范围内L1不超过T

>120~400

L=1/3T,最大不超过50

6~120

L=2/3T,最小为12,最大不超过40

在任意4.5T焊缝长度范围内L1不超过T

>120~400

最大不超过75

 

6~400

超过级者

超过级者

所有缺陷

裂纹等危害性缺陷

注:(1)母材板厚不同时,取薄板侧厚度值;

2)当焊缝长度不足9T级)或4.5T级)时,可按比例折算。当折算后的缺陷累计长度小于单个缺陷指示长度时,以单个缺陷指示长度为准。

4)超声检测原始记录、报告

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。

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。

5.1.8.3磁粉检测工艺

1检测内容:

a所有纵焊缝、环焊缝两边各100mm范围;

b人孔口角焊缝;

c其他部位如计量口等角焊缝;

2受检表面要求:

a受检表面粗糙度Ra≤25μm

b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有效检测范围:

a电磁轭的磁极间距应控制在75~200㎜之间,检测的有效区域为两极连线两侧各50㎜的范围内,磁化区域每次应至少有15㎜的重叠。

b受检工件的每一受检区域至少应进行两次磁化,磁力线方向应相互垂直。条件允许时,可使用旋转磁场磁化方法。

4磁悬液的施加要求:

a应确认整个受检表面能被磁悬液良好地湿润后,才可施加磁悬液。

b磁悬液的施加可采用喷、浇方法,不可采用刷涂法,无论采用哪种方法,均不应使检测面上磁悬液的流速过快。

c磁悬液必须在通电时间内施加完毕,通电时间宜为1~3s。为保证磁化效果应至少反复磁化两次,停施磁悬液至少1s后才可停止磁化。已形成的磁痕不得被流动着的悬浮液所破坏。

d荧光磁悬液应按自下而上的顺序施加。

5磁痕的观察和记录

a磁痕的观察应在磁痕形成后立刻进行。受检面存在下列磁痕为无关显示:

b断面突变显示

c磁极显示

d表面粗糙显示

e材质边界显示

f沾污显示, 其他一切磁痕显示均作为相关显示处理。

6复检

a当出现下列情况之一时,应进行复检。

b检测结束时,用灵敏度试片验证灵敏度不符合要求时;

c发现检测过程中操作方法有误时。

7磁粉检测质量分级

a不允许存在的缺陷。

b不允许存在任何裂纹和白点;

c紧固件和轴类零件不允许任何横向缺陷显示。

d焊接接头的磁粉检测质量分级:焊接接头的磁粉检测质量分级见表5.8

e受压加工部件和材料磁粉检测质量分级

 

焊接接头的磁粉检测质量分级       5.8

等级

线性缺陷磁痕

圆性缺陷磁痕

(评定框尺寸为35mm×100mm

不允许

D≤1.5,且在评定框内不大于1

不允许

D≤3.0,且在评定框内不大于2

L≤3.0

D≤4.5,且在评定框内不大于4

大于

注:L表示线性缺陷磁痕长度,mm;D表示圆形缺陷磁痕长径,mm

受压加工部件和材料磁粉检测质量分级见表5.9

受压加工部件和材料磁粉检测质量分级        5.9

等级

线性缺陷磁痕

圆性缺陷磁痕

(评定框尺寸为2500mm2,其中一条矩形边长最大为150mm

不允许

D≤2.0,且在评定框内不大于1

L≤4.0

D≤4.0,且在评定框内不大于2

L≤6.0

D≤6.0,且在评定框内不大于4

大于

注:L表示线性缺陷磁痕长度,mm;D表示圆形缺陷磁痕长径,mm

8综合评级

在圆形缺陷评定区内同时存在多种缺陷时,应进行综合评级。对各类缺陷分别评定级别,取质量等级最低的级别作为综合评级的级别;当各类缺陷的级别相同时,则降低一级作为综合评级的级别。

5.1.7 锈蚀检测

对锈蚀的杆件、连接处容易积灰、积水的部位、干湿交替影响部位、隐蔽部位,先进行防腐涂层损伤检查,若防腐涂层损伤严重,则进行锈蚀程度检测,并采用游标卡尺、或超声测厚仪进行必要的测量。

5.1.8 钢材化学成分和力学性能的检验

如需取样检测钢材化学成分与力学性能,则采用里氏硬度计对各类钢材的表面硬度进行测试,估算钢材抗拉强度的范围。采用取样法及光谱法对主材各化学主要成分进行分析。

5.1.9 高强螺栓现场检验

采用扭矩扳手对受力重点区域构件的高强螺栓现场检验:先用小锤敲击每一个螺栓螺母的一侧,同时用手指按住相对的另一侧,以检查高强度螺栓有无漏拧。对于扭矩系数的检查,每个节点先在螺杆端面和螺母上画一直线,然后将螺母拧松,再用扭矩扳手重新拧紧,使二线重合,此时测得的扭矩值应在0.9Ms1.1Ms范围内,按下式计算:

Ms=K*P*D

式中,

Ms———检查扭矩;

K———扭矩系数;

D———螺栓公称直径;

P———高强度螺栓设计预拉力。

如发现有不符合标准的,应再扩大检查,如仍有不合格者,则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。

5.2混凝土基础检测

有必要时对基础进行开挖,检测基础的强度,尺寸等。对于基础混凝土形式进行复核,根据验算验算对以下内容进行检测。

5.2.1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。

5.2.2 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36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。

5.2.3 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。

5.2.4 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。

5.2.5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。

6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。

6.1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SAP2000Midas10.0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。

6.2计算内容

6.2.1 塔身结构

验算各荷载组合下,塔身主体结构的强度;

验算各荷载组合下,塔身主体结构的变形;

验算各荷载组合下,塔身主体结构的稳定性。

6.2.2 基础

验算各荷载组合下,基础结构的强度;

验算各荷载组合下,基础结构的抗拔稳定及抗滑稳定;

验算各荷载组合下,地基的变形。

6.3计算模型

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;

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;

构件采用实测截面尺寸,并考虑构件实测变形情况;

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;

实际荷载施加位置根据现场检测情况确定。

6.4 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。

 

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