将超声波检测引入已经成型或已投入使用的桥梁墩柱商品混凝土强度检测中，分析桥梁墩柱的施工质量，确定墩柱商品混凝土缺陷情况及其范围的大小。并介绍了存在质量缺陷的墩柱的补强与加固。
关键词：墩柱；商品混凝土；强度；检测；加固
引言
桥梁墩柱的质量控制与检测主要是在过程控制，墩柱在成型后多为外观质量评价，主要是回弹，碳化深度，钢筋扫描或抽芯检测，但抽芯检测对墩柱的伤害较大，所以多提倡无损检测。近期，在一次墩柱质量检查中，我们发现了一条已经投入使用的高墩柱出现商品混凝土破碎，崩角的现象（如图1），该墩柱高约22m，截面尺寸为1200×1800mm，C30商品混凝土。经过进一步的检查发现墩柱局部有商品混凝土离析现象，因此，我们请检测单位作进一步检测，以确定病害情况及范围。经过同检测人员的沟通，明确检测意图后，检测人员表示构件尺寸太大，没有相应的检测手段。经过反复研究，我们决定将灌注桩的超声波无损检测方法应用到墩柱商品混凝土强度检测，并编制了检测程序。
1 墩柱质量缺陷检测
1.1 检测设备
检测仪器设备采用RS-ST01C型非金属超声波分析仪、平面换能器（50kHz）等。
1.2 基本原理
本次缺陷检测的工作方法是在被测墩柱的两对相对平行的测试面上，采用对测法和斜测法相结合的方式进行检测。其原理是：将一对发射（T）、接收（R）换能器，分别耦合于被检测构件相互平行的两个表面，由超声波检测分析仪脉冲信号发生器发出一系列周期性电脉冲，加在发射换能器的压电体上，转换成超声脉冲，该脉冲穿过待测的结构物商品混凝土，并为接收换能器所接收，再转换成电池信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过商品混凝土所需的时间、接收波幅（或衰减值A）、接收脉冲主频率、接收波形及频谱等参数。然后由数据处理系统，按分析软件根据接收信号的各种参数进行综合分析和计算，即可判断被测构件的缺陷大小。�
1.3 检测情况
本次所测墩柱的检测范围在承台面以上部分，其中表面商品混凝土受损处因不能固定探头而未作检测。检测时，先用对测法测出缺陷大概范围，再用斜测法进一步确定缺陷边界。测点竖向及横向间距皆为200mm，测点布置如图2所示。检测分19个测区，共采集291组测点，其中247组为对测点，44组为斜测点。
1.4 检测结论
通过对测点信号、声时、幅值和频率的分析计算，判断出缺陷主要位于顺桥向方向的迎车面上，其大小为1800mm，宽为1600mm ,高为700mm。超声波检测成像平面展开图如图3所示。
2 病害分析
经过对墩柱商品混凝土施工质量隐患的排查，发现问题多存在于施工环节，存在的问题有：商品混凝土振捣不够，漏振，过振，离析等现象，该墩柱首先发现外观质量出现麻面，回弹强度不达标，然后发现有蜂窝，进而探查出现商品混凝土离析，松散等情况。究其原因应是施工原因所致：该墩柱是高墩柱，下商品混凝土时采用了串筒，因墩柱较高商品混凝土在下泄过程中，在墩柱底部出现了离析；钢筋密集，振捣人员在墩柱钢筋笼内进行振捣，操作空间狭窄，因此在墩柱根部出现漏振。以上两点，是出现该质量缺陷的主要原因。
3 加固与补强
3.1 施工方案根据实际情况，本方案采取清除墩柱外松散浮渣，然后采用植高强螺栓、粘贴钢板，外加钢筋箍对立柱商品混凝土缺陷部位进行加固。范围为根据检测情况加固承台面以上2米内。
3.2 施工步骤
（1）剔除松散浮块，清理灰尘。
（2）喷涂进口E200新旧商品混凝土界面剂。界面剂的使用可以保证不在新旧商品混凝土结合面破坏。
（3）填充E200聚合物砂浆。根据检测结果，对商品混凝土疏松压注结构胶。使用膏状封边胶＃101封闭灌浆区域，预埋注入座和排气孔。为使粘结胶能尽量进入商品混凝土，在商品混凝土表面钻Ф6mm×25～30cm的排孔，间距为25cm×25cm。压注结构胶采用进口胶E2300。
（4）待蜂窝内结构胶固化24小时后，在承台面以上2米范围内植M16高强螺栓，间距为25cm×25cm，用于锚固钢板，在承台面植入M28高强螺栓与角钢连接。植筋胶采用进口SHO BOND胶＃101。
（5）安装钢板、角钢，将配置好的101胶泥把钢板、角钢边缘密封，注意在钢板周边位置插入内径5mm的软管作为排气管，插入钢板内2cm。钢板四个边、角均需留出排气孔。胶泥凝固后须压空气，用肥皂水检查是否漏气，如有漏气须再次封补，直压不漏气为止。
（6）压入E2300粘胶采用专用灌胶瓶压注，压浆过程中要严格控制浆液进孔压力，一般保持在0.2MPa以内，最大不超过0.5MPa，以免过薄处发生崩裂。终压时压力表要保持在0.2MPa的读数上，并持续3~5分钟，关闭压浆嘴阀门直至固化后拆除压浆嘴和排气，保持表面美观。压注时应注意从下往上，从底端开始注，当邻近的注入座有胶流出时，将当前的注入座用铁丝捆扎封闭，移至下一个邻近的注入座注入。排气管中有胶流出则将其弯折，用铁丝扎紧。一边注一边用小铁锤敲击钢板，由声音判断是否已注满。待粘胶从四周排气孔溢出后再稳压1～2分钟灌胶前安装焊接N6钢筋，间隔15cm，接头部位单面焊接10d。E2300为进口高分子树脂结构胶，能与钢板、商品混凝土良好粘结，使其成为整体。
（7）灌胶完毕后外露钢板、角钢涂刷界面胶E200，立模浇筑C30聚丙烯纤维网聚合物抗裂细石商品混凝土，高度承台面以上210cm，厚度15cm。(聚丙烯纤维网用量为每m3砼0.9kg）
4 加固效果
加固完成后，再次对墩柱进行超声波检测，各检测点数据显示墩柱内的混合物强度能达到设计要求，并经设计人员复算后表明墩柱能达到设计要求。并经过近两年的长时间监测，该墩柱未出现裂缝或其他的位移情况。
