桥梁损伤检测新突破：PST与CT技术精准破解工程难题

我国已成为世界桥梁大国，仅2009年底公路桥梁数量就超62万座，位居世界第一。但随着桥梁服役年限增长及意外撞击等因素影响，危桥数量逐年增多，2008年统计数据显示危桥已达3万座，桥梁损伤检测与评价成为保障交通安全的关键课题。

传统检测方法存在诸多局限：外观检测仅能做宏观描述，无法判断内部损伤；载荷实验在受损桥梁上贸然使用存在安全风险；回弹法仅能反映混凝土表面强度，地质雷达难以评价微观裂隙及力学性状变化；小应变测桩等方法对带上部结构成桥桩、墩柱检测无效。在此背景下，PST（Pile Sonic Test）与桥梁CT技术作为无损检测新方法，为桥梁损伤检测提供了有效解决方案。

核心技术原理：精准探测的科学支撑

1. PST技术：专攻成桥桩损伤检测

PST技术基于声波散射原理，专为带上部结构的成桥桩研发。针对成桥桩中上行波与下行波叠加难以区分的问题，该技术沿桩侧布置16道检波器，通过方向滤波技术分离不同传播方向的声波，再经速度扫描和偏移成像，精准确定桩身长度、混凝土强度、缺陷位置及损伤程度，彻底解决了上部结构对检测的干扰难题。

2. 桥梁CT技术：透视混凝土内部状态

桥梁CT技术与医学CT原理相似，以声波为探测介质，基于Rodan变换数学基础，通过全方位观测声波走时，重建混凝土内部波速分布图像。混凝土波速与弹性模量直接相关，可作为评价密实度和强度的定量指标——密实混凝土波速高，受损混凝土波速降低。目前已建立C30-C60混凝土标号与波速的对应关系（C30为2.5-3.0km/s，C60达5.0-5.5km/s），为损伤评价提供了科学依据。

同度工程应用实例：渤海油田引桥检测实践

渤海油田钻井平台码头引桥曾遭货船撞击，58、59、210排盖梁及相关桥桩受损，采用PST与CT技术开展专项检测：

• 检测布置：桥桩检测采用16通道PST检测仪，检波器道间距25cm；盖梁CT检测采用32通道BCT系统，检波器与敲击点间距25cm，通过多排列衔接实现全覆盖；对疑似损伤的桥桩截面，32个检波器围绕桩身均匀布置，同步采集走时数据。

成桥桩检测布置和桥桩截面CT检测布置

• 检测结果：

a. 桥桩检测：210排中间桥桩距桩顶3m处发现明显损伤，左端桥桩存在两处轻微受损，右端桥桩无破损，与实际撞击情况高度吻合；

b. 盖梁检测：58排盖梁波速达4000m/s以上，符合C50标准，无损伤；59排盖梁以C40标号混凝土为主，无明显撞击损伤区；210排盖梁右端3.5m范围波速低于2000m/s，右下角1.5m范围波速不足1000m/s，损伤影响占梁长40%，建议更换；

c. 桩截面检测：210排中间桩截面边缘波速达标，中心区及撞击方向存在低波速区，微裂隙发育，验证了PST检测结果。

210排中间桥桩PST检测数据 a.原始记录，b.下行波记录, c.上行波记录

210排桥桩PST检测结果

58、59、210排盖梁CT检测结果

技术优势与应用前景

同度物探分析PST与桥梁CT技术无需破坏桥梁结构，具有分辨率高、图像直观、结果可靠等特点，可有效解决成桥桩、混凝土梁体等关键部位的损伤检测难题，既能精准定位缺陷位置，又能定量评价损伤程度，为桥梁病害治理提供科学依据。随着基础设施养护需求的不断增长，这两项无损检测技术在桥梁工程领域的应用将愈发广泛，为保障桥梁运行安全筑牢技术防线。