摘要：本文以某鋼網(wǎng)殼雨棚項(xiàng)目為例，針對(duì)鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)展開技術(shù)分析，內(nèi)容包括直接檢測(cè)技術(shù)、內(nèi)部損傷檢測(cè)技術(shù)等，通過結(jié)構(gòu)復(fù)核測(cè)繪、材料強(qiáng)度檢測(cè)、結(jié)構(gòu)完損檢測(cè)、傾斜變形檢測(cè)、結(jié)構(gòu)承載驗(yàn)算、安全性綜合評(píng)價(jià)等安全性檢測(cè)要點(diǎn)，其目的在于提高檢測(cè)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(cè)；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(diǎn)，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(chǎng)檢測(cè)的難點(diǎn)及解決方法：

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的桿件比較多，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)記錄數(shù)據(jù)存在一定的困難。
2、受檢雨棚主要作為站臺(tái)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(cè)時(shí)需要斷電。斷電的時(shí)間需要多方協(xié)調(diào)，才能確定下來，而且斷電的累計(jì)時(shí)長(zhǎng)很短，這給現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的工作帶來了很大的考驗(yàn)。
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(chǎng)400m的長(zhǎng)度只有2個(gè)檢修口，全長(zhǎng)來回需要2小時(shí)，在有限的空間里完成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作也是一大考驗(yàn)。

在有限的時(shí)間和空間內(nèi)要完成這么大的工作量，需要在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(diǎn)區(qū)域應(yīng)增加檢測(cè)比例。

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

雨棚安全性檢測(cè)技術(shù)分析

直接檢測(cè)技術(shù)

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

該檢測(cè)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(duì)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(cè)設(shè)備等，而且也需要擬定相應(yīng)的檢測(cè)計(jì)劃，在檢測(cè)目錄上標(biāo)注具體檢查內(nèi)容，為檢查活動(dòng)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(píng)價(jià)雨棚安全性。該方法對(duì)于檢測(cè)人員工作經(jīng)驗(yàn)要求較高，而且所得結(jié)果容錯(cuò)率較高，多作為輔助措施進(jìn)行使用。

內(nèi)部損傷檢測(cè)技術(shù)

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

該檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用過程中，其作用原理在于利用超聲波對(duì)不同介質(zhì)材料穿透性，可以得到不同的反饋波長(zhǎng)，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(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行簡(jiǎn)單擦拭，清除表面留存雜物，同時(shí)也需要做好清場(chǎng)工作，降低其他干擾因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

釋放超聲波之后利用信號(hào)接收設(shè)備來采集反饋信號(hào)，利用計(jì)算機(jī)繪制圖譜，根據(jù)圖譜中波峰、波谷變動(dòng)規(guī)律找出缺陷點(diǎn)，評(píng)價(jià)缺陷對(duì)雨棚安全性的影響，從而客觀評(píng)價(jià)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(duì)大范圍結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢測(cè)，在許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用。

三、雨棚安全性檢測(cè)要點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)復(fù)核測(cè)繪

在對(duì)該工程項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核測(cè)繪時(shí)，所需要檢測(cè)的內(nèi)容如下：

（1）基礎(chǔ)資料比對(duì)，將實(shí)測(cè)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(jì)圖紙中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)，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(chǎng)采用5m鋼卷尺、超聲波測(cè)厚儀、游標(biāo)卡尺、鋼直尺等儀器對(duì)主要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行了檢測(cè)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙中的內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)，確定參數(shù)是否和圖紙內(nèi)容保持一致。經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)與設(shè)計(jì)圖紙保持一致，滿足檢查過程的基礎(chǔ)要求。

2、材料強(qiáng)度檢測(cè)

在安全性檢測(cè)過程中，需要做好材料強(qiáng)度檢測(cè)工作，現(xiàn)場(chǎng)按照《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50344-2019）的規(guī)定對(duì)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(cè)，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(qiáng)度特征值介于359MPa～553MPa之間，滿足原設(shè)計(jì)鋼材強(qiáng)度Q345的要求。

3、結(jié)構(gòu)完損檢測(cè)

在安全性檢測(cè)過程中，需要做好結(jié)構(gòu)完損檢測(cè)工作，對(duì)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(shí)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(dòng)等情況。

從現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)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(cè)

雨棚為拱型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，拱腳的變形是本次檢測(cè)的重點(diǎn)。由于網(wǎng)殼部分均包在彩鋼板與鋁板之間，站臺(tái)要比拱腳高約1.5m，且站臺(tái)側(cè)邊有綠化帶，在站臺(tái)上無法同時(shí)測(cè)到兩邊的拱腳，現(xiàn)場(chǎng)不具備拱腳變形測(cè)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(cè)結(jié)果是有漏洞的。在各方面的考慮下，最終采用了計(jì)算拱腳單樁豎向和水平承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，來彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)不具備拱腳變形測(cè)量的問題。

四、結(jié)構(gòu)承載力分析及安全性綜合評(píng)價(jià)

在安全性檢測(cè)過程中，也需要做好結(jié)構(gòu)承載驗(yàn)算工作，具體的檢測(cè)內(nèi)容包括以下內(nèi)容：對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試資料、已有設(shè)計(jì)圖紙資料、整理檢測(cè)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(jì)軟件中，對(duì)雨棚承載力和變形進(jìn)行驗(yàn)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(duì)實(shí)際荷載與圖紙荷載的一致性，當(dāng)兩者不一致時(shí)，需認(rèn)真分析原因，確定荷載的取值。

完成上述所有檢測(cè)工作后，得出安全性綜合評(píng)價(jià)，具體內(nèi)容如下：

1.從結(jié)構(gòu)復(fù)測(cè)測(cè)繪結(jié)果來看，各項(xiàng)參數(shù)與設(shè)計(jì)圖紙保持一致，滿足檢查過程的基礎(chǔ)要求；

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

3.從結(jié)構(gòu)完損檢測(cè)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(diǎn)處霉變；管桁架腹桿涂層脫落、銹蝕，需對(duì)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(yàn)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(cè)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(cè)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(cè)的技術(shù)達(dá)到的水平高，使用的檢測(cè)方法才更適合建筑物的實(shí)際情況。目前鋼網(wǎng)殼檢測(cè)的手段除了直接觀測(cè)，就是表面與內(nèi)部的缺陷檢測(cè)方法，雖然都有優(yōu)點(diǎn)，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(cè)咨詢：15021139104

參考文獻(xiàn) 
[1]GB/T50344-2019建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S]。
[2]GB50009-2012 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]。
[3]JGJ7-2010 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)技術(shù)規(guī)程[S]。
[4]GB50292-2015 民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]。