总422期
2017年第8期（3月 中）
桥梁支座处混凝土质量检测
刘子伟
（河北益合交通检测技术有限公司，河北 保定 071000）
摘要：针对某桥梁工程现浇连续箱梁受力集中的支座处混凝土出现的蜂窝、麻面、开裂、空洞、孔洞、混凝土不密实等缺陷状况进行初步检查，采用钢尺、卷尺等对缺陷范围进行量测，并绘制缺陷区域展示图，初步掌握混凝土表面缺陷范围及程度。再采用超声波检测、钻孔内窥镜检测及钻芯取样检测法确定病害大小及程度，取得了较好的检测效果。关键词：桥梁支座；混凝土；超声波；钻孔内窥镜；钻芯取样中图分类号：U446.3
文献标识码：A
0 引言
在高速公路的快速发展中，跨径大的桥梁梁体多采用变截面的现浇混凝土箱梁。由于现浇箱梁是大体积混凝土结构，其断面尺寸较大，混凝土结构在施工过程中，因漏振、漏浆或因石子架空在钢筋骨架上，会导致混凝土内部形成蜂窝状不密实或空洞等隐蔽缺陷。为了确定缺陷的病害大小及程度，在新建某高速公路桥梁工程实例中采用混凝土外观检测、超声波检测，钻孔内窥镜法及钻芯取样法等技术，对箱梁受力集中的支座上方混凝土进行了综合性检测。通过检查连续梁体结构混凝土表面蜂窝、麻面、裂缝等外观缺陷及混凝土内部不密实区、空洞的范围，综合确定缺陷的病害大小及程度。
应力混凝土连续梁段35#墩、38#墩对应的8号块及36#墩、37#墩对应的0号块位置梁底混凝土的蜂窝、麻面、开裂、空洞、孔洞、混凝土不密实等缺陷状况进行初步检查，采用钢尺、卷尺等对缺陷范围进行量测，并绘制缺陷区域展示图，初步掌握混凝土表面缺陷范围及程度。2.2 超声波法检测混凝土内部不密实区和空洞2.2.1 检测原理
由于超声波传播速度与混凝土的密实程度有直接关系，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。超声法是利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间（或速度）、接受波的振幅和频率等声学参数的相对变化来判断混凝土的缺陷。当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，声波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增长，测得的声时偏长，其相应的声速降低。2.2.2 检测方法
根据该桥梁预应力混凝土连续梁段35#墩、38#墩对应的8 号块及36#墩、37#墩对应的0号块实际情况，采用对测法和斜测法相结合的方法布置了振动换能器，在测位两个相互平行的测试面上分别画出网格线，并编号确定对应的测点位置；可在对测的基础上进行交叉斜测，记录每一测点的声时、波幅、主频和测距。2.2.3 检测数据处理及判断
（1）混凝土声学参数的平均值（mx）和标准差（sx）应按下式计算：
（1）
1 桥梁概况
（1）新建某桥梁工程采用（32+56+32）m预应力混凝土连续梁，梁全长121.2m，所处桥墩号为#35～#38。位于直线上，线间距S=4.4m，按4.5m设计；路线纵坡为12‰，桥上设置防抛网，不设置声屏障，采用悬臂浇筑施工。
（2）本桥梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，中跨中部10m梁段和边跨端部9.6m梁段为等高梁段，梁高2.8m，中墩处梁高为4.6m，其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=2.8+1.8×X/400（m）变化，轨底至梁顶高度为0.7m，箱梁顶板宽为12.00m，箱底宽6.0m。全桥顶板厚32cm，底板厚39～70cm，在梁高变化范围内按抛物线变化，边跨端块处底板厚由39cm渐变至80cm，腹板厚35～90cm，按折线变化，边跨端块处腹板厚由35cm渐变至50cm，梁体混凝土等级为C55。
（3）本桥采用球形钢支座，活动墩上，纵向活动支座设在曲线内侧，双向活动支座设在曲线外侧；固定墩上，固定支座设在曲线内侧，横向活动支座设在曲线外侧。
2
（2）
式中：Xi为第i点的声学参数测量值；n为参与统计的测点数。
（2）计算异常数据的临界值：混凝土声学参数波幅、声速或主频异常情况的判断值（X0）：
式中：mx为混凝土某一声学参数x的平均值；Sx为混凝土某一声学参数x的标准差。
2 检测内容及方法
2.1 检测混凝土表面缺陷
通过敲击、目测等方法，对该大桥（32+56+32）m预
收稿日期：2016-12-19
作者简介:刘子伟（1986-），男，河北保定人，助理工程师，研究方向为道路桥梁检测。
92（3）当测位中某些测点的声学参数被判为异常值时，可结合异常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区和空洞的位置及范围。2.3 钻孔内窥镜及钻芯取样法检测
钻孔内窥镜检测法是指首先用探筋仪检测预定钻芯部位的钢筋布置情况，在预定的芯点上将钻机就位、校正、固定；安装钻头、调正、逐步进钻，并调好冷却水；钻到预定深度后采用内窥镜观察里面的结构。而钻芯取样法是指钻孔到预定深度后，提出钻头，然后用扁钢或螺丝刀插入钻孔缝隙中，用小锤敲击扁钢或螺丝刀，然后将敲断的芯样从孔中取出；将取出的芯样随即做好标记（编号），做好记录（钻取位置、长度及外观质量）。若长度及外观质量不能满足要求时，应重新钻取。
3 检测仪器设备
检测前需要准备主要检测仪器设备，外观检测需要携带10m 长的钢卷尺一把，高清晰的照相机一部。超声波法检测混凝土内部不密实区和空洞所用的检测仪器为武汉岩海公司生产的RS—ST01D（P）非金属超声波测试仪及配套的高频率放大振动平面换能器一套，钢筋位置定位仪一台，钻孔取芯机一台，孔内检测镜(即钻孔内窥镜法)（摄像头规格型号为3.9 mm）一套。
4 检测成果
4.1 外观检测成果
（1）缺陷位置为36#墩箱梁左侧支座腹板底面，面积约为1.4m2，深度为0.5cm。
（2）缺陷位置为37#墩箱梁右侧支座腹板底面，面积约为1.8m2
，深度为4.8cm。
（3）缺陷位置为38#墩箱梁中部底板底面，面积约为1.8m2，深度为3.7cm。4.2 超声波法检测成果
检测剖面的布置充分考虑到测试范围应覆盖病害可能产生的混凝土内部深度范围，同时，由于混凝土深度测距影响超声波的测试精度，采用了高频放大振动换能器。经过对超声波检测数据成果分析，35#墩、38#墩对应的8号块及36#墩、37#墩对应的0号块检测声学参数无异常，内部混
交通世界TRANSPOWORLD凝土无不密实、空洞等明显质量缺陷。4.3 钻孔内窥镜及钻芯取样法检测成果
36#墩对应0#块左侧支座上方混凝土进行了钻芯取样检测，从左侧腹板外表面对应支座上方30cm处由上往下向底板钻进，斜度为45°，钻孔深度为40cm。钻孔前，先用钢筋位置定位仪确定钻孔位置，避开钢筋影响；因钻孔时感觉强度较大，基本无法钻孔，再用钻子敲击，仍然无法打入，表明该处混凝土强度较高，无蜂窝、空洞等缺陷。综上分析可知，36#墩对应0#块左侧及右侧支座上方混凝土内部混凝土无不密实、空洞质量缺陷。
5 结语
在现浇连续箱梁混凝土检测过程中，因现场施工条件，检测环境及场地有影响时，单独的一种检测方法往往不能满足业主要求，而且每一种检测方法都局限性，因此采用多种方法对箱梁受力集中的支座上方混凝土进行检测，综合分析后确定缺陷处的病害大小及程度。
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（编辑：曹艳华）
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