▲對新機場（chǎng）鋼結構進行安全檢測。

　　下穿高鐵，上落飛機，能把（bǎ）鳥巢全裝下。北京新機（jī）場，被稱為“首都的（de）新名片，國家的新大（dà）門”，預計明年10月正式（shì）投入使用。在這座規模宏偉的（de）工程內（nèi）部，鋼結構極為複（fù）雜——整體由6萬多根（gēn）鋼架、1萬多個連接球以及10萬多噸用鋼量、國內（nèi）首創的8個C型支撐柱組成。大量的鋼結構，就如同是新機場的骨架。而在每個連接鋼（gāng）結構的焊（hàn）接點上，都會產（chǎn）生一種（zhǒng）威脅結構安全的內在因素叫“殘餘應力”，會使機場（chǎng）的“骨骼”變形，甚至斷裂，相當於人體骨（gǔ）骼關節上出現的變形與開裂。因此，在（zài）新機場建設過程中，配備“骨科大（dà）夫”進行“體檢”，確認整個機場的“骨骼強（qiáng）度”和“結構安（ān）全”顯得尤為重要。

　　北京理工大學檢測與控製（zhì）研究所的（de）徐春廣教授團隊，就擔當起了新機場的“骨科（kē）大夫”。他們利（lì）用自主（zhǔ）研發的“殘餘應（yīng）力超聲無損檢測係（xì）統”，對龐大的主承載鋼結（jié）構進行（háng）了“焊接殘餘應”和“裝（zhuāng）配應力”的“骨科檢查”，並根據（jù）“體檢報告”分析新（xīn）機場主承力結構的載荷（hé）狀態，確保了其受（shòu）力狀態和安全性完全符合設計及建造的要求。

　　新（xīn）機場建（jiàn）設中發現隱（yǐn）患

　　去年年初（chū），北京新機場鋼結構主體工程（chéng）建設正按部就班地進行著。在設計和施（shī）工環節，工（gōng）程方（fāng）發現了機場建設的潛在隱患：焊接過程中會產生（shēng）殘餘應力，由此還可能引起（qǐ）變形，這些變（biàn）形（xíng）到了一定程度會引起（qǐ）“骨（gǔ）骼斷裂（liè）”。新機場鋼結構承載量巨大，如果（guǒ）骨架出現（xiàn）變形和開裂的情況，就會引起重（chóng）大事故，造成巨大損（sǔn）失。每一位機場建設者都清楚，“在機場，掉下任何東西都是（shì）絕對禁止的。”而想要避免隱患的發生，就需要為新機場找到一個資深的“骨科大夫”。

　　當時，負責對新機場的焊接節點進行探傷檢測的是一家來自（zì）外地的檢測公司（sī），但他（tā）們隻（zhī）能檢測（cè）鋼結構焊接缺（quē）陷等“皮外傷”，而無法（fǎ）對新機場內（nèi）部的“骨骼強（qiáng）度”進行檢測。考慮到（dào）新機場鋼結構建設和未來服役安全性的迫切需要，這家（jiā）公司將徐春（chūn）廣團隊及其技術推薦給了工程現（xiàn）場鋼結構建設項目負責人。聽說有人能擔此大任（rèn），建設方負責人（rén）立刻（kè）親自帶隊到北（běi）理工檢（jiǎn）測與控（kòng）製研究（jiū）所，找到了徐春廣。

　　“當時他（tā）是不大相信的，他搞了這麽多年工程建設，從（cóng）沒聽（tīng）說過有人能測金屬構件內部的殘餘應力。”在了解了對（duì）方（fāng）的疑惑後，徐（xú）春廣給建設方負責人詳細（xì）介紹了檢測技術原理，並（bìng）講述了之前對國防軍工（gōng）裝備、航空航天、西氣東輸管道工程和廈門金磚會議主會場工（gōng）程等進行檢測的成功案例。在實驗（yàn）室，建設方負責人詳細觀看了實際檢測和操作過程，經過反複（fù）考證和（hé）確認後（hòu），肯定了徐春廣團隊自（zì）主研發的（de）“殘餘（yú）應力超（chāo）聲無損檢測與調控係統”。此後，這一技（jì）術（shù）也得到（dào）了新機場工程設計方和監理方（fāng）的認可。

　　最終，去年5月，新機場建設各方在機場建設指揮部召（zhào）開（kāi）了聯合會議，經過技術答辯、現場質疑、學術和技術研討等環節，一致（zhì）認可並通過（guò）了（le）徐春廣團（tuán）隊的檢測技術（shù），同意將其應用到新機場骨架（jià）的安全性檢測中。

　　“骨骼強度”一測便知

　　那麽，徐春廣團隊自主研發（fā）的“殘餘應力超聲無損檢測係統”到底如何對（duì）新機場進行“骨科（kē）檢查”呢？徐春廣（guǎng）解（jiě）釋，整套檢測係（xì）統被設計（jì）安裝在一台電腦中。從外觀（guān）上看，搭載檢測係統的設備就像一個“黑匣子”，打開後有顯（xiǎn）示屏和鍵盤，屏幕右側有（yǒu）一些特（tè）殊的按鈕；“黑（hēi）匣子”外部連接著兩根電線，電線的另一端是（shì）超聲探頭。實際檢（jiǎn）測時，操作人（rén）員需要手持探頭，讓探頭與鋼結構骨架的表麵貼合好，此時屏（píng）幕（mù）上會顯示超聲波在鋼結構內部的波形與傳播速度等，根（gēn）據數據可以計算出殘餘應力的大小、方向和數值，確定被測位置的“骨骼（gé）強度”，分析是否存在“健康隱患”。操作人員（yuán）需（xū）要圍繞骨架的每個（gè）焊接位置進行多點（diǎn）檢測，整個（gè）過程就相當於給新機場的骨架做了個“B超”。

　　去年冬（dōng）天，徐（xú）春廣團隊（duì）開始對新機場鋼結構主體工（gōng）程進行檢測。當時新機場的地基剛剛打好，一共有（yǒu）8組C型柱用於支撐機場上頂。經機場建設（shè）各方確認，選（xuǎn）擇（zé）了承受力最大的一組支柱（zhù）進行檢測。“這組支柱是整個機場（chǎng）承重最（zuì）大、也是最核心最重（chóng）要的（de）支撐，關係到機場（chǎng）鋼（gāng）結構整體安全。”徐春廣介紹，“如果它出現了問題，整個機場就會出現重大質量事故，所以我們選擇（zé）從這一‘致命要害’入手（shǒu）。”

　　據了解，他們（men）選擇的這組C型柱一共有幾（jǐ）百個焊接位置，每個焊接位置附近，又需要做多（duō）次的檢測，總共算下來，需要對近千個點進行檢測。檢測（cè）的時候（hòu），操作人員（yuán）需要從骨架（jià）與地麵接（jiē）觸的節點（diǎn）開（kāi）始，逐漸往高（gāo）處攀登，在每（měi）一焊接位置（zhì）附近停留、檢測。

　　隨（suí）著檢測的位置（zhì）越來越高，檢測的難度也逐漸遞（dì）增。由於設（shè）備的超聲（shēng）技術先進（jìn），對精度要求極高（gāo），所以操作人員在測量（liàng）時（shí），需要（yào）將超聲探頭與鋼結構（gòu）表麵完好貼合。在很（hěn）高的狀態下，人的精神本來就緊（jǐn）張，既要注意安全，又要集中精神使探頭與鋼結構表麵緊密貼（tiē）合，再加上“骨骼（gé）”本身是圓柱形（xíng）的，弧形的表麵使（shǐ）得檢測過程更加艱難。“一邊貼合，一邊要看著屏幕的信號，需要同時兼顧兩邊，這對操作人（rén）員來說，難度是非常大的。”徐春廣解釋道，“最高點距地麵有五六十（shí）米，操作人員最後都是坐起重（chóng）車上去的。”

　　新機場“骨架”安全可靠

　　據徐春廣（guǎng）介紹，現場的實際操作人員（yuán）中（zhōng），不少是研究所裏的研究生和青年教師，他們與檢測公司（sī）的檢測人員一起，不畏嚴寒、克服高空作業（yè）反應，在極其嚴酷的環境下，順利完成了檢（jiǎn）測任務。“記得當時（shí）有名學生（shēng）恐高，再加上冬天天氣冷，他（tā）站在起重（chóng）機上發暈，我們立馬（mǎ）把他叫了下來，換了其他人上去。”徐春廣說，“他（tā）們（men）要測量近千個焊（hàn）接節點，這樣的工作量對從事科（kē）研的他（tā）們來（lái）說根本不在話下，但工程現場畢竟不是實驗室，尤其（qí）是嚴寒高空的作業（yè）環境（jìng），還是會出現一些意（yì）想不到的（de）狀況。”對於（yú）這種實際操作中出現的問題，團隊都（dōu）會在問題解決後進行反思和技術升級。

　　今年3月底，徐春廣（guǎng）團隊順利完（wán）成了對新（xīn）機場主承力鋼結（jié）構安全性檢測任務。檢測結果顯示，在新（xīn）機場（chǎng）的鋼結構內部，不存在威脅安全性的殘餘應力（lì），機場骨架能夠承受住整體結構的載荷。不論是受力狀態還是結構安全性，都完全符合設計之初的構思與要求（qiú）。

　　在成功（gōng）為新機場內部骨架排除了“健康隱患”後，團隊又對封頂後的（de）一（yī）些位置進行了檢測與排查。如今，整個團隊已將工作重點轉移到新機場的“健康監測”上，工作（zuò）內容包括對新（xīn）機（jī）場的“定期體（tǐ）檢”、特殊天氣時的“抽樣檢查”、關鍵節點安全服役狀（zhuàng）態的“長期連續體檢”等。徐春廣（guǎng）解釋說，在大風和暴雪等天氣時，外界的作用會給（gěi）機場施加外力（lì），增加鋼結構的載荷，進而會導致鋼結構內部發生（shēng）變化，使鋼結構發生變形和開裂（liè）等問題（tí）。這時，新機場的“骨科大夫”需要及時上場，為“骨骼健康”提前預警，確保新（xīn）機場（chǎng）骨架的結構安（ān）全，為首都經濟建（jiàn）設、人民出行安全保駕護航。