新築鉄骨部・圧接部非破壊検査 Q&A

東京都の場合についてお答えします。
中間検査のときに本報告書を用意する必要はありません。
ただし、中間検査までの検査結果を集計したものと、検査仮報告（検査結果の速報）は必要となります。
検査結果の集計（A4 1枚程度）と検査仮報告をファイリングしたものを用意しておいて、相手から要求があった場合速やかに回答できるようにすることが重要です。
また、質問に回答できないことがあると問題が生じる場合がありますので、当日、検査会社から報告書の内容を説明できる検査員を派遣してもらうことも有効です。

品質管理を現場サイドのみで行う現場（A方式）と本社の支援体制が組込まれ手いる現場（B方式）とに分け、提出書類や審査内容をB方式で緩和しています。
B方式が認められるためには、本社の組織上少なくとも(1)品質管理・検査の技術指導(2)適正な材料メーカー・施工者の選定指導?鉄骨加工工場の選定指導(3)協力業者の教育指導(4)試験検査機関、代行業者の選定指導が適正に行われることが確認される必要があります。
いわゆる大手ゼネコンはB方式が認められています。
その詳細規定は、いわゆる赤本、「建築工事施工計画等の報告と建築材料試験の実務手引」（財団法人　東京都防災・建築まちづくりセンター）に記載されていますので参考にしてください。

東京都に提出する検査関係の書類はコンクリート造関係の「建築工事施工計画報告書」・「建築工事施工結果報告書」と、鉄骨関係の「鉄骨工事施工計画報告書」・「鉄骨工事施工結果報告書」があります。
そのうち、鉄骨関係の「鉄骨工事施工計画報告書」・「鉄骨工事施工結果報告書」についてお答えします。
検査員名は検査会社の鉄骨の検査部門の責任技術者名を記入します。
CIW番号、STIA番号はその会社が有している、CIW番号及びSTIA番号を記入します。
CIW番号は溶接協会が認定するもので、A種〜E種まであり、A種は検査会社の最も高いランクの認定です。
STIA番号は東京都が制度検査の運営で認定しているものです。
CIWのA種の認定とSTIAの認定を有している検査会社なら、最も検査に関する能力が高く信頼できる会社と考えられます。

東京都に提出する検査関係の書類で「鉄骨工事施工結果報告書」についてお答えします。
通常、溶接部の検査は全数検査が行われることは少なく抜取りで検査が行われ、その結果で抜取検査が対象とした範囲（全体）が良い・悪いという判定を行います。
この抜取検査が対象とした範囲（全体）のことをロットといいます。
抜取検査で合格ならロットが合格となり、ロットの範囲内では各検査箇所もほぼ合格で、各検査箇所に不合格があってもその数は統計的に少なく、構造物の性能に影響を与えないと考えられます。
そのため、抜取検査ではロットの合否が重要になります。
ただし、記入する書類のロットの合否の欄が空白もしくは?になる場合があります。
具体的には、空白はBOX柱のエレクトロスラグ溶接部の外観検査のように、そのような検査項目がない場合（閉鎖断面で溶接部が表面に現れない）です。

鉄骨溶接部の検査は目視による外観検査と超音波探傷検査が従来行われてきました。
現在は、平成12年に改正された建築基準法施工令第67条第2項の規定に基づき、鉄骨溶接部の品質基準が定められています。
それは平成12年建設省告示第1464号です。
今まで、鉄骨溶接部の検査に関して、種々の項目が規定されてきましたが、法律（告示）によっていくつかの項目が明確に規定されました。
規定された項目は、外観に関しては割れ、食違い、目違い、アンダーカットがないもしくは許容値以内であることが要求されています。
また、内部欠陥がないことということで超音波探傷検査の必要性が規定されています。

検査時期は、過去に溶接部の超音波探傷検査に関する建築学会規準で溶接完了後24時間以上経過してからの検査が記載されていました。
しかし、現在の建築学会規準にはそのような規定はありません。
溶接後24時間経過後の規定は、遅れ割れの発生を考慮しているためです。
つまり、低温割れの1つである遅れ割れでは、拡散性水素が溶接部の何らかの欠陥やミクロボイドに捕獲・集積されその内部で内圧を高め割れを発生するというのが発生の機構で、そのために水素集積のための時間の遅れが生じます。
この10年以上前から鋼材・溶接材料が改善され、溶接金属組織の硬化や溶接金属中の拡散性水素が少なくなり、そのため最近の溶接では遅れ割れがほとんど発生しません。
遅れ割れ以外の低温割れは、割れが発生するような不適切施工条件で溶接を行った場合、溶接部が常温程度になればほぼ確実に発生します。
そのため、溶接部が常温以下になった時点で検査をおこなっても問題がないといえます。
ただし、極厚板（おおよそ50mm程度を超えるような板厚）、サブマージアーク溶接でフラックスが吸湿している場合、現場溶接において板厚40mm程度を超える溶接部で急な降雨で溶接を中断した場合の溶接部等では遅れ割れが発生することがあります。
そこで、このような溶接部では溶接完了後に十分な時間を経過してから検査を行う必要があります。

溶接部の検査は、外観検査及び超音波探傷検査が行われます。
検査を実施するためには溶接ビード上のスラグを除去したり、探傷面のスパッタ・さび等を除去する必要があります。
実際の検査工程は、前準備（装置の調整）、サンプリング（抜取箇所をマーキングする等）、前処理（スラグ・スパッタ等の除去）、検査員による検査（外観検査・超音波探傷検査）、検査結果の記録に大きく分かれます。
文献等で１日80箇所程度と言われているのは、このすべての工程を１人で作業を行ない、前処理の作業に手間がかかり（スラグ・スパッタがかなり残っている）、ある程度欠陥（合否にかかわらず）があり探傷作業に時間がかかるような場合を想定しています。
また、サンプリングに関しては抜取率が低いほど手間がかかります。
ただし、コラム柱溶接部の場合には150〜200箇所程度の通常の箇所数の2倍程度の検査量になる場合もあります。
これは、タイプC、Sの溶接部が多く、また1溶接線（ロボットで溶接した場合角形鋼管を１周連続して溶接する場合もあるが、1面を1溶接線と考える）が2単位で、H柱・十字柱で多いタイプBの溶接と比べるとかなり効率よく検査ができるためです。
また、下図のようにスラグの除去も比較的容易で、効率よく前処理ができることも要因です。
さらに、ほとんどの場合下向き溶接で欠陥も少なく、超音波探傷検査での測定にほとんど時間を費やしません。

溶接部の検査はほとんどの場合、種々の溶接施工の条件を考慮しながら、ロットを組み抜取検査を実施します。
その抜取検査で溶接部の品質を評価し、場合によっては抜取検査から全数検査に移行します。
ロット構成による抜取検査ではできるだけ、その中の溶接部を同じような条件で分け、箇所数を決定しておく必要があります。
しかし、対象とする溶接部は検査と関わりなく、板厚や溶接長さが決定されています。
そのため、1溶接線を1箇所とした場合、1箇所の溶接長さが100mmだったり、300mmだったり、1,200mmだったりすることになります。
そこで、ある程度の標準的な長さとして300mmを設定して、300mm以下なら1箇所、300mmを超えるならば300mmピッチで溶接箇所数を計算します。
300mmが出てきた根拠は、建築学会規準の合否判定の単位溶接線が300mmということです。
実際は、心理的要因として何となく300mm程度が標準的な溶接長さということもあるようです。

溶接に関する文献等では、ルート間隔が極端に大きい場合は開先面にバタリング溶接を行い、常温になってからグラインダー仕上げを行い、正規の開先サイズに変更してから溶接を行うという記述が見られます。
しかし、実際にはばらばらの状態ではそのような作業が出来ますが（ばらばらに出来るなら作り直せばよい！）、組みあがった状態では開先面のグラインダー仕上げは一般的には困難です。
そこで、通常は広いルート間隔に対応する裏当て金を取り付け、徐々に開先をせばめるようにして溶接施工を行います。
板厚とビードサイズによっては超音波探傷が困難な場合が多いので、通常のビード幅になるように外側のビードを鋼材を同一平面でうねりが少ないようにグラインダー仕上げをしてもらいます。
そのように、すれば超音波探傷の障害も最小限ですみ、さらに割れ等の重大な欠陥の検出性も低下しないものと考えられます。

社内検査は実際には全数検査が行われていることが多いです。
そのため、ロットを構成したり、長い溶接線を300mmピッチで区切り、箇所数を決定するようなことをあまり考慮しません。
一方、受入検査では出来上がった製品の品質を出来るだけ公正に評価するために、長い溶接線を300mmピッチで区切り箇所数を算出し、ロットを構成します。
このように、社内検査と受入検査では箇所数の数え方が違います。（一般的には受入検査の方が箇所数が多い）
また、場合によっては、社内検査でのみ検査対象となる箇所がある場合もあります。
そのような場合には、打合せ議事録等に、監理者からの特定の箇所は社内検査のみでよいという指示が明記されている必要があります。その問題を検討しても、箇所数が異なる場合は、いずれかの箇所数の算出が間違っているということになります。

OC曲線、AOQ曲線、AOQLとは抜取検査に関連する用語です。
簡単に言いますと、OC曲線はある抜取検査法を適用した場合、製品の品質（工程平均不良率）と合格する確率を表すグラフです。
AOQ曲線とは、製品の品質と抜取検査を経た後の検査完了分の品質を表すグラフです。
AOQLは、AOQ曲線で抜取検査を経た後の検査完了分の品質が悪い（不良率が高い）場合の数値を表します。
ただし、これらは確率論的に導き出される数値で、実際の検査ではこれ等の数値から外れることもありますが、多くのロットの検査を実施するとこのような数値に収束します。
抜取検査とは下図のように、製品をいくつかまとめて、その中からランダムに検査箇所を抜取ります。
その場合、必ずしも抜取検査で不合格の箇所に当るとは限りません。
検査対象数とその中に含まれている不合格数からそのロットの本当の不良率がわかります。（全数検査を行っている場合の不良率ともいえます）
このロットを多数集めその平均をとると、工程平均不良率が算出されます。
あとは確率論による計算から、OC曲線、AOQ曲線、AOQLが求まります。
JASS6の抜取検査方法を適用した場合で、ロットの大きさが300箇所の場合の計算例を下図に示します。

通常、検査率は設計図書の特記仕様に記載されています。
検査率が明記されていない場合には、設計監理者が決定します。
検査率を決める根拠は、Jass6もしくは共通仕様書が多いようです。
Jass6ではロットの大きさが300以下で30箇所の抜取となりますが、共通仕様書の場合は検査水準とAOQL(2.5％,4％)からロットの大きさを60～220とし、サンプル数は20となります。
％抜取を適用する場合は、これらの抜取方法とAOQLがあまり差にならないような設定を行います。
30％以上の抜取検査で合否判定のラインを不良率5％以下とするなら、ほとんどの場合Jass6もしくは共通仕様書のAOQLより低い厳しい検査になります。
基本的な考え方は、ある確率でわずかの不合格部が最終製品に残っても全体がよければ問題がないというのが抜取検査の考え方です。
重要な構造で、1箇所の不合格部も許容できない場合は全数検査を実施する必要があります。

鉄骨溶接部の検査では、多くの場合、溶接完了後に外観検査と超音波探傷検査を行い、品質を確認します。
これらの検査を溶接後検査ということがあります。
しかし、どのような溶接後検査を実施しても、受入検査前の社内検査で多くの箇所を手直しした後に受入れ検査で合格しても問題がないとは言えません。
そこで、溶接施工前や溶接施工中の作業を適宜検査することによって、不良の発生要因がないことを確認するのが溶接前検査、溶接中検査です。
しかし、その検査が十分な成果を上げるためには、製作あるいは現場溶接施工側の自主管理が行われていることが前提となります。
また、溶接前検査、溶接中検査を行うと、製作要領書・溶接施工要領書に記載されている方法と実際の作業と差異がないか、自主管理が適正に行われているか確認することが出来ます。
溶接前検査、溶接中検査が成果あるものにするためには、製造側が指摘されたことは次には改善していることが重要です。
一般的には、溶接前検査、溶接中検査は非常に重要度が高い鉄骨の製作に適用されることが多いです。
ただし、設計監理者が製作工場や現場溶接施工に不安がある場合には、一般的な建物でも適用される場合があります。

鉄骨溶接部の外観検査は、ビード表面のスラグを除去した後、表面の割れ、余盛のサイズ、ビードの不整、ピット、食違い、目違い、アンダーカット等についてその有無と許容値を検査しています。
平成12年建設省告示第1464号によって、割れ、食違い、目違い、アンダーカットがないもしくは許容値以内であることが要求されています。
中間検査制度によってこの告示の規定を満たさない欠陥が多く検出されました。
そこで、独立行政法人　建築研究所　監修の「突合せ継手の食違い仕口のずれの検査・補強マニュアル」が発行され、検査方法及び補強方法を規定しました。
つまり、この検査・補強マニュアルに沿って検査・補強が行われることになります。
ただし、設計監理者の選択により独自の方法が適用される場合もありますが、その場合には行政に対して独自の方法が適正であることを証明する必要があります。

「突合せ継手の食違い仕口のずれの検査・補強マニュアル」は独立行政法人　建築研究所の監修によって鉄骨にかかわる行政・設計・ゼネコン・鉄骨メーカー・検査会社によって製作されました。
この検査・補強マニュアルに沿って検査・補強が行われることになりますが、このマニュアルを適用するかどうかは設計監理者の判断になります。
ただし、このマニュアルは現状想定される多くのケースで、もっとも適正な方法と考えられます。
そのことから、設計監理者の選択により独自の方法が適用される場合は、行政に対して独自の方法が適正であることを証明する必要があります。

「突合せ継手の食違い仕口のずれの検査・補強マニュアル」は平成15年8月に講習会が行われました。その後、何度かマニュアルの講習会が実施されました。
ですから平成１６年以降の物件に関しては、適用されています。
以前は工事関係者にマニュアルの内容を周知徹底する必要がありました、最近は多くの関係者に周知しているようです。

基本的に柱、梁に適用されます。ただし、監理者の判断によりそれ以外にも適用される場合があります。
また、適用される中身ですが、突合せ溶接部の食違いについては問題は少ないと思いますが、仕口のずれ（ダイアフラムとフランジのずれ）についてはどの範囲まで仕口のずれとして扱うかが問題となります。
通常言われる仕口のずれ以外に、角形鋼管柱や十字柱などにおける仕口パネル部柱フランジ（鉛直リブ）も仕口のずれに含みます。ただし、角形鋼管柱の場合、上下の板厚の違いによる曲率半径の差による違いは1464号の適用範囲外と考えられます。
また、間に介する鋼板に対して斜めにつくものは、食違い仕口のずれの検査・補強マニュアルに食違いや仕口のずれの定義を行っていますので注意してください。

測定方法は基本的に変わっていません。食違い、仕口のずれの抜取検査方法が決められたことと補修方法が規定されたことです。 補強方法は補強盛りの長さが、いままでより多少緩和されました。
大雑把に言うと、今まで100mmぐらい補強盛を行ったのですが、2.5-3倍程度でよくなりました。

食違い、仕口のずれに関しては0.5mmで記録します。測定自体は0.1mm単位で行いますが、その結果は、2捨3入もしくは7捨8入を行い、0.5mm単位にします。

不合格となり補強を行います。
何となく+4mmと-4mmで合計すると±0mmとなるように感じますが、+とか-は食違いの方向を示しているだけでその絶対値が問題となります。

受入れ検査の結果を正とすることが原則ですが、それには社内検査の側も受入れ検査の結果が正であると納得してもらうことが必要です。そのため、両者立会いで再測定を行うことが必要です。
また、その再測定方法は検査計画書が提出されている場合は検査計画書に基づいた方法とし、検査計画書がない場合は受入れ検査で用いた方法を原則とします。ただし、上記以外の方法でも、有効性が確認され、監理者の了解が得られればその方法とします。
再測定方法が決定したら、その方法で再測定を行い、両者が確認し、その結果を正とします。

この食違い仕口のずれ検査・補修マニュアルは当社作成の検査要領書に記載されています。

溶接部の超音波探傷試験では、全溶接断面に超音波ビームが当ることが重要です。両面から探傷走査ができる場合は、ほぼ全溶接断面に超音波ビームが当ります。通常の溶接部の斜角探傷では70°の探触子を用いますので、板厚が薄い場合は１回反射法を用いて、裏側で超音波を反射させて全溶接断面に超音波ビームが当るようにします。
しかし、板厚が40mmを超えますとビーム路程（超音波の伝搬する距離）が大きくなり、ノイズが大きくなりSN比が低下し適正な探傷が困難になります。（一般的にはビーム路程250mm以内での探傷となっています）
そこで、45°の探触子を用いて、1回反射法で全溶接断面に超音波ビームが当るようにします。 そのため、閉鎖断面の場合は40mm以上の板厚で70°の探触子だけでなく45°の探触子を用います。

溶接部の超音波探傷試験では、探傷面にペンキやメッキがない方がよく、何らかの付着物がある場合はその影響を確認しておく必要があります。また、溶接ビード上に塗装・メッキがあると外観検査が制限されます。つまり、ビートのサイズや食違い・仕口のずれや大きな割れ・アンダーカットはほぼ検査可能ですが、開口幅の狭いわれや浅く狭いアンダーカットの検査は不可能です。
しかし、ビード上にペンキやメッキがない場合や超音波探傷試験に限って言うなら、付着物の影響による感度差を補正することによって超音波探傷検査は可能です。
ただし、予め探傷面を確認し、あまり厚くなく均一なペンキやメッキであることを確認してください。あまり均一でなさそうなら最も厚いところを選んで感度補正量の測定を行うことが重要です。