DB32/T 3644-2019 公路桥梁钢箱梁疲劳裂纹检测、评定与维护规范

ICS93.040

P28DB32

江苏省地方标准

DB32/T3644—2019

公路桥梁钢箱梁疲劳裂纹检测、评定

与维护规范

Codeforfatiguecrackinspection,evaluationandmaintenanceofsteel

boxgirderinhighwaybridges

2019-09-19发布2019-10-31实施

江苏省市场监督管理局发布

DB32/T3644—2019

目次

前言....................................................................................................................................................................II

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4基本规定...........................................................................................................................................................2

5钢箱梁典型疲劳开裂部位与特征...................................................................................................................3

6疲劳裂纹编码...................................................................................................................................................5

7检测...................................................................................................................................................................5

8评定...................................................................................................................................................................9

9维护.................................................................................................................................................................10

10质量验收.......................................................................................................................................................17

附录A（资料性附录）钢箱梁疲劳开裂典型案例........................................................................................18

附录B（资料性附录）江阴大桥钢箱梁疲劳裂纹编码案例.........................................................................20

附录C（规范性附录）钢箱梁疲劳裂纹检测结果记录表.............................................................................22

附录D（资料性附录）典型部位磁轭检测方法............................................................................................23

附录E（规范性附录）疲劳裂纹跟踪记录表.................................................................................................24

附录F（规范性附录）钢箱梁疲劳裂纹维护记录表.....................................................................................25

附录G（资料性附录）合格的气动冲击法维护处理表面............................................................................26

附录H（资料性附录）疲劳裂纹补焊法维护施焊流程................................................................................27

I

DB32/T3644—2019

前言

本标准按国标GB/T1.1－2009给出的规则起草。

本标准由江苏省交通运输厅提出并归口。

本标准主要起草单位：江苏扬子江高速通道管理有限公司、河海大学、江苏高速公路工程养护技

术有限公司、江苏省交通运输综合行政执法监督局。

本标准主要起草人：吉伯海、吉林、饶建辉、姜竹生、袁周致远、陈雄飞、汪锋、傅中秋、孙洪滨。

II

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公路桥梁钢箱梁疲劳裂纹检测、评定与维护规范

1范围

本标准规定了公路桥梁钢箱梁疲劳裂纹检测、评定与维护的术语和定义、基本规定、典型疲劳开裂

部位，以及疲劳裂纹编码、检测、评定、维护、验收等内容。

本标准适用于公路桥梁。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T714桥梁用结构钢

GB/T8118电弧焊机通用技术条件

GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证

GB/T15822.1无损检测磁粉检测第1部分：总则

GB/T15822.2无损检测磁粉检测第2部分：检测介质

GB/T15822.3无损检测磁粉检测第3部分：设备

GB/T18851.1无损检测渗透检测第1部分：总则

GB/T18851.2无损检测渗透检测第2部分：渗透材料的检验

GB/T20967无损检测目视检测总则

JG/T203钢结构超声波探伤及质量分级法

JB/T7108碳弧气刨机

3术语和定义

3.1

疲劳裂纹fatiguecrack

构件在动荷载下，在某点或某些点产生局部损伤，并在一定时间后形成的裂纹。本规程所指裂纹均

为疲劳裂纹。

3.2

疲劳裂纹源fatiguecracksource

疲劳裂纹萌生位置。

3.3

表面裂纹surfacecrack

构件表面形成的肉眼可见的疲劳裂纹。

1

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3.4

内部裂纹internalcrack

构件内部形成的肉眼不可见的疲劳裂纹。

3.5

疲劳裂纹尖端fatiguecracktip

疲劳裂纹的前缘位置。

3.6

应力强度因子stressintensityfactor

反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量。

3.7

气动冲击法pneumaticimpacttreatment

通过对裂纹表面部位进行冲击，在裂纹表面部位附近产生塑性变形，使裂纹表面产生接触闭合的一

种维护方法。

3.8

钻孔法drillingholemethod

采用在裂纹尖端附近打孔的方式，消除裂纹尖端的应力集中，阻止裂纹扩展的一种临时性措施。钻

孔位置的选择由孔的圆心与疲劳裂纹尖端之间的距离确定。

3.9

补焊法weldrepairing

采用碳弧气刨、风铲等手段将裂纹边缘加工出坡口直至裂纹尖端，刨除裂纹，然后用焊接的方法填

充坡口使之形成整体。

4基本规定

4.1钢箱梁疲劳裂纹开展的养护工作包括疲劳裂纹检测、评定与维护。

4.2应对钢箱梁疲劳裂纹养护开展的工作制定有针对性规划。

4.3应对检测发现的疲劳裂纹进行拍照，制作裂纹信息卡，并形成相关技术文档。信息卡内容见图1。

图1疲劳裂纹信息卡样式

2

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4.4疲劳裂纹信息卡应放置在对应裂纹附近，并能够长期保存。

4.5疲劳裂纹维护工作结束后，应对维护部位进行拍照，照片中应包含疲劳裂纹信息卡。

4.6应由专业队伍开展钢箱梁疲劳裂纹的养护工作，养护人员应至少满足以下要求：

熟悉钢箱梁主要结构形式、构件名称、疲劳裂纹的主要分布位置和特征；熟悉钢箱梁的相关制造工

艺、工作条件、检测方法；熟悉相关规范、法规、设备和说明书。

疲劳裂纹检测人员应符合GB/T9445要求。

疲劳裂纹维护人员应按照我国相关法规及行业要求取得相应资格，或进行相关专业培训，持证上岗。

4.7仪器、耗材、辅助工具等应符合相关规范、计量认证和安全要求。

4.8应遵守现场工作的安全要求。

5钢箱梁典型疲劳开裂部位与特征

5.1疲劳裂纹位置

钢箱梁典型疲劳裂纹位置如图2所示，主要包括：

a）顶板与U肋焊缝部位；

b）对接焊缝部位；

c）横隔板弧形缺口部位；

d）横隔板与顶板焊缝部位；

e）加劲肋焊缝部位‘

钢箱梁典型疲劳开裂案例见附录A。

对接焊缝部位（上部）

加劲肋焊缝部位

顶板与U肋焊缝部位

横隔板与顶板焊缝部位

对接焊缝部位（下部）横隔板弧形缺口部位

图2钢箱梁典型疲劳开裂位置

5.2典型疲劳裂纹主要形式及特征

钢箱梁典型疲劳裂纹主要形式及特征见图3至图7。

14

2

35

11—疲裂纹劳起裂源纹于萌焊生趾，于沿焊顶趾板，厚沿度方顶向板扩厚展度方向扩展

22—疲裂纹劳起裂源纹于萌焊生趾，于沿焊向趾焊，根沿方向焊扩根展方向扩展

3裂纹起源于焊根，沿向焊喉方向扩展

4裂纹起源于焊根，沿顶板厚度方向扩展3

5裂纹起源于焊趾，沿U肋厚度方向扩展

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3—疲劳裂纹萌生于焊根，沿焊喉方向扩展

4—疲劳裂纹萌生于焊根，沿顶板厚度方向扩展

5—疲劳裂纹萌生于焊趾，沿U肋厚度方向扩展

图3顶板与U肋焊缝部位疲劳裂纹

1

2

对接焊缝

1—疲劳裂纹萌生于焊缝内侧，沿外部扩展

1裂纹起源于U肋对接焊缝内侧，沿焊缝方向向外扩展

2—裂疲纹劳起裂源纹于U萌肋生对于接焊缝缝外外侧侧，，沿焊沿缝内方部向扩向内展扩展

图4对接焊缝疲劳裂纹

2

13

4

1—疲劳裂纹萌生于焊缝包脚处，紧贴焊缝方向扩展

1裂纹起源于横隔板与U肋焊缝部位，沿焊缝方向扩展

—疲劳裂纹萌生于焊缝包脚处，沿横隔板母材扩展

2裂纹2起源于横隔板与U肋焊缝部位，沿横隔板母材方向扩展

3裂纹3起—源疲于劳横隔裂板纹弧萌形生缺口于圆弧弧形部缺位，口沿部横位隔，板母沿材横方隔向板扩母展材扩展

4裂纹起源于横隔板与U肋焊缝部位，沿U肋方向扩展

4—疲劳裂纹萌生于焊缝包脚处，在U肋母材上扩展

图5横隔板弧形缺口部位疲劳裂纹

1

2

—疲劳裂纹萌生于焊缝包脚处，在顶板母材部位扩展

11裂纹起源于竖向加劲肋与顶板焊缝部位，沿顶板母材方向扩展

22—裂疲纹劳起裂源纹于萌过生焊于孔焊部位缝，包沿脚纵处向，加在劲腹肋板方母向材扩展部位扩展

图6竖向加劲肋焊缝部位裂纹

4

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2

1

1—疲劳裂纹萌生于桁架式加劲肋连接焊缝部位，紧贴焊缝方向扩展

12—裂疲纹劳起裂源纹于萌桁生式于纵隔桁板架下式部加连劲接肋部连位接焊焊缝处缝，部沿位母，材沿环横形隔扩板展母材扩展

2裂纹起源于桁式纵隔板上部连图接部7位桁焊缝架处式，加沿母劲材肋环连形接扩展焊缝疲劳裂纹

6疲劳裂纹编码

6.1应对钢箱梁疲劳裂纹进行科学编码，便于养护工作人员现场快速识别和定位。

6.2疲劳裂纹编码应充分考虑钢箱梁结构形式、疲劳裂纹产生位置和扩展方向，并能够准确反映疲劳

裂纹形式及特征。

6.3钢箱梁疲劳裂纹编码方法参见附录B。

6.4可根据自身桥梁结构特点，结合附录B的基本要求，制定某一桥梁特有的编码方案。

7检测

7.1一般规定

7.1.1宜根据钢箱梁疲劳裂纹特征，选择合适的无损检测方法，以目视检测为主。

7.1.2目视检测应覆盖钢箱梁所有构件、连接节点、焊缝等部位，每年应至少开展1次。当出现疲劳裂

纹后，应提高检测频率，每年应不少于2次。

7.1.3渗透检测、磁粉检测和超声波检测，每年应至少开展1次，每次应至少选择钢箱梁典型疲劳开裂

部位焊缝数量的25%进行检测。

7.1.4技术条件允许时，应对疲劳裂纹长度、深度、表面平整度进行测量，并对疲劳裂纹尖端位置进行

检测、标记。

7.1.5采用两种或两种以上的检测方法对同一部位进行检测时，检测结果应按各自的方法进行判定。如

果检测结果不一致，应以危险度大的结果为准。

7.1.6应做好疲劳裂纹检测结果记录，见附录C，并编制检测报告。

7.2目视检测

7.2.1目视检测通常分为一般目视检测和局部目视检测。

7.2.2首先应进行一般目视检测，对一般目视检测可疑部位宜进行局部目视检测。

7.2.3一般目视检测时，眼睛与被检部位表面距离大于600mm；局部目视检测距离宜在600mm以内，

并且眼睛与被检部位表面的观测视角不小于30°。

7.2.4疲劳裂纹目视检测时应使用便携式照明工具，照明要求参见GB/T20967。

7.2.5局部目视检测时可借助放大镜、内窥镜等辅助检测工具。放大镜放大率应在5倍以上。

7.2.6检测时应注意焊缝的起弧处、腐蚀、锈蚀、油漆剥落部位、几何突变部位，并充分考虑疲劳裂纹

多种可能的扩展路径。

5

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7.2.7对局部目视检测仍难以判断时，可采用渗透检测、磁粉检测或超声波检测等方法协助检测。

7.3渗透检测

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7.3.1.1钢箱梁疲劳裂纹渗透检测宜参照GB/T18851.1相关规定执行。

7.3.1.2应科学选择渗透方法提高现场渗透检测效率，可同时对多个部位实施渗透检测。

7.3.1.3渗透检测剂应符合GB/T18851.2规定。

7.3.1.4渗透检测剂应具有良好的检测性能，对钢材、焊缝和涂层无明显腐蚀作用。

7.3.1.5应使用同一厂家生产的同一系列配套探伤液，不应将不同种类的探伤液混合使用。

7.3.2检测流程

7.3.2.1渗透检测的主要步骤如下：

a）表面准备；

b）施加渗透剂；

c）多余渗透剂去除；

d）施加显像剂；

e）观察；

f）复验；

g）后处理。

7.3.2.2表面准备

被检表面应做适当的清理，应使用刷、擦的方法去除污垢、熔渣、铁锈、灰尘等，不能有影响渗透

检测的残留物，确保被检表面清洁、干燥。

处理区域应从检测部位四周向外扩展不少于25mm。

7.3.2.3施加渗透剂

采用喷罐均匀喷洒渗透剂施加的方法，应保证被检部位完全被渗透剂覆盖，并在整个渗透时间内保

持湿润状态。

在规定温度范围内，渗透时间不得少于10min或按照渗透剂使用说明书中规定的渗透时间执行。

在渗透时间内，应保持渗透剂把被检表面润湿。

7.3.2.4多余渗透剂去除

施加去除剂时应避免将裂纹内部的渗透剂也去除掉。可采用湿布、干净无绒毛的布进行擦除。

擦除后一般可用自然蒸发或用热风进行干燥。干燥时被检表面温度不应大于50℃，干燥时间通常

为5min~10min。

7.3.2.5施加显像剂

应尽快施加显像剂，显像剂的厚度应适当，并保持均匀。显像时间宜在10min~30min之间。

7.3.2.6观察

施加显像剂时，应仔细观察被检表面的迹痕显示情况，并在渗透剂渗出后1小时内完成评定。

观察到迹痕之后，应首先确定这些迹痕中哪些是由裂纹引起，哪些是由非裂纹的因素引起。对于细

小显示，可使用5倍~10倍放大镜进行观察。必要时应重新进行检验或用其它方法进行验证。

疲劳裂纹检测结果呈连续线状显示。

7.3.2.7复验

当出现下列情况之一时，宜进行复验：

a）难以确定迹痕是由裂纹引起还是由非裂纹的因素引起时；

b）检测结束时，用规范试块验证检测灵敏度不符合要求；

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c）发现检测过程中操作方法有误或技术条件改变时；

d）供需双方有争议或有其它需要时。

7.3.2.8后处理

检测完毕后，应进行清洗，去除有害残留物，并做好被检表面的防护处理。

7.4磁粉检测

7.4.1基本要求

7.4.1.1钢箱梁疲劳裂纹磁粉检测方法宜采用磁轭法，参照GB/T15822.1执行。

7.4.1.2应考虑钢箱梁涂层的影响，根据实际涂层厚度对磁粉检测灵敏度进行验证，并适当补偿。

7.4.1.3磁粉检测介质宜采用油性磁悬液，并应满足GB/T15822.2规定。

7.4.1.4磁粉检测设备宜使用交流磁化设备，若现场条件无法满足，可使用直流磁化或永久磁体设备。

相关设备应满足GB/T15822.3规定。

7.4.2检测流程

7.4.2.1磁粉检测主要步骤如下：

a）表面准备；

b）施加磁悬液；

c）磁化；

d）观察；

e）退磁；

f）后处理。

7.4.2.2表面准备

被检表面应无脏物、氧化皮、松散铁锈等。任何清理或表面准备都不应影响磁痕的形成。

应做适当准备使相关显示能清晰区别于伪显示，必要时可施加反差增强剂。

7.4.2.3施加磁悬液

应采用连续法对被检部位进行检测。被检部位的磁化、施加磁粉以及观察磁痕都应在磁化通电时间

内完成。

应采用喷罐喷洒的方法施加磁悬液，使整个检测面湿润。

7.4.2.4磁化

磁化时，有效的通电时间为1s~3s，停施磁悬液至少1s后方可停止磁化。为保证磁化效果应至

少反复磁化两次。

钢箱梁典型部位磁化方法参见附录D。

7.4.2.5观察

磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行。

磁痕的观察应考虑不同构造部位疲劳裂纹产生位置和扩展路径。

钢箱梁焊缝表面会形成不连续的磁痕，不应将此类显示作为裂纹。

当辨认细小磁痕时，可使用2倍~10倍放大镜观察。

7.4.2.6退磁

交流检测后的剩磁通常很低，一般不需要进行退磁处理。

要求退磁时，应按限定的方法和预先限定的等级实施。

7.4.2.7后处理

检测完毕后，应对所有喷涂部位进行清理，去除原有检测介质，并做好被检表面的防护处理。

7

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7.5超声波检测

7.5.1基本要求

7.5.1.1在实施超声波检测前，应对现场进行调查，找出所有可能影响检测灵敏度和精度的因素，并通

过相关手段尽可能避免这些因素的干扰。

7.5.1.2超声波检测设备应至