試驗(yàn)設(shè)備和目標(biāo)
　　本次檢測(cè)方法對(duì)比中，超聲波法所使用的儀器是雙通道探測(cè)儀混凝土超聲波檢測(cè)儀，其接收靈敏度≤10μV，放大器帶寬5Hz~500Hz，最大采樣長(zhǎng)度≤64k，幅度讀測(cè)范圍0~177dB。橋梁CT法所使用的是我單位的BCT檢測(cè)系統(tǒng)，記錄器A/D：24位，采樣率為192Khz（5.2μs），32通道。本次使用超聲波和橋梁CT兩種檢測(cè)方法對(duì)同一塊混凝土模版進(jìn)行檢測(cè)，并在結(jié)果差異較大的位置進(jìn)行取芯驗(yàn)證。
檢測(cè)結(jié)果：
　　1.超聲法：
　　檢測(cè)按照《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程（CECS21:2000）》要求將梁板分成24×11的網(wǎng)格，對(duì)每一個(gè)單元格采用超聲波法對(duì)混凝土進(jìn)行缺陷檢測(cè)，每個(gè)單元格內(nèi)的測(cè)值如圖3中的表格所示：

　　圖1 超聲法檢測(cè)每個(gè)單元格測(cè)點(diǎn)位置的聲速值

　　將所測(cè)得的聲速值和坐標(biāo)位置信息輸入軟件進(jìn)行插值和運(yùn)算，并運(yùn)用顏色的不同來(lái)表示聲速的快慢，紅色區(qū)域表示高速區(qū)，藍(lán)色區(qū)域表示低速區(qū)。圖4為超聲法檢測(cè)的速度分布云圖。

圖2 超聲法檢測(cè)的速度分布云圖
檢測(cè)結(jié)果顯示，該混凝土檢測(cè)板的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分布比較均勻，梁板中的相對(duì)缺陷位置在5.5-6.0m處的位置。相對(duì)強(qiáng)度較高的地方位于7.5-9.0m處。

　　2.橋梁CT法：
　　橋梁CT法的檢測(cè)結(jié)果包括四個(gè)方面，速度分布云圖，速度分布直方圖，強(qiáng)度分布云圖以及缺陷統(tǒng)計(jì)。速度分布云圖能簡(jiǎn)單直觀的表示，超聲波在梁板內(nèi)部傳播的速度情況，根據(jù)聲速與混凝土強(qiáng)度的正相關(guān)性，來(lái)推斷混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

　　圖3 橋梁CT方法檢測(cè)的速度分布云圖
　　速度直方圖，顯示速度分布情況，用梁板的平均速度和波速的離散度來(lái)評(píng)價(jià)混凝土橋梁的質(zhì)量，并根據(jù)科學(xué)依據(jù)和長(zhǎng)期的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給出一般性評(píng)價(jià)指標(biāo)，即平均速度大于等于4km/s，并且波速離散度小于等于9%為合格的標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)度分布云圖，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際的混凝土速度與強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，給出混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的波速范圍，并對(duì)強(qiáng)度分布進(jìn)行成圖顯示，對(duì)其對(duì)應(yīng)面積進(jìn)行百分比統(tǒng)計(jì)，指導(dǎo)評(píng)價(jià)混凝土橋梁質(zhì)量的合格與否。
　　最大缺陷個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得到的不合格單元格的數(shù)量，同樣是評(píng)價(jià)混凝土橋梁質(zhì)量的定量標(biāo)準(zhǔn)。

　　兩種檢測(cè)方法結(jié)果對(duì)比分析
　　將兩種檢測(cè)方法的速度分布云圖的色標(biāo)調(diào)整為一致，對(duì)比分析的結(jié)果顯示兩種方法的整體差異性不大，但是在有些局部位置還是出現(xiàn)了差異，其中圖4所示的紅色矩形框內(nèi)的9#和12#位置差異明顯。超聲法檢測(cè)結(jié)果顯示9#區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)低速區(qū)（圖4上），12#顯示為相對(duì)高速區(qū)，橋梁CT法檢測(cè)結(jié)果剛好相反。


　　圖4 上為超聲法檢測(cè)速度分布云圖；中為橋梁CT法檢測(cè)速度分布云圖；下為兩幅圖的色標(biāo)

　　對(duì)兩種檢測(cè)結(jié)果所出現(xiàn)的差異，在本文中使用橋梁混凝土結(jié)果檢測(cè)的另外一種比較重要的方法—取芯法進(jìn)行檢測(cè)。取芯法分別對(duì)相對(duì)差異較大的3#、4#、5#、9#、12#、14#和15#位置進(jìn)行驗(yàn)證。取芯結(jié)果與超聲法和橋梁CT法（BCT）的對(duì)比結(jié)果如圖5所示。

　　圖5 左邊為超聲法、BCT法聲速檢測(cè)結(jié)果和取芯的強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表格，右邊為七個(gè)檢測(cè)區(qū)域的走勢(shì)變化折線對(duì)比顯示三種檢測(cè)方法在對(duì)于位置的整體走勢(shì)區(qū)別不明顯，但是在9#、12#這兩個(gè)差異性較大的區(qū)域，取芯結(jié)果對(duì)橋梁CT方法的檢測(cè)結(jié)果給予了肯定。
可以看出橋梁CT方法對(duì)橋梁混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果更為真實(shí)可靠。

　　結(jié)論：
　　通過(guò)兩種檢測(cè)方法的對(duì)比分析顯示，雖然在基本原理上區(qū)別不大，但是其在施工工程量、檢測(cè)內(nèi)容的全面程度以及檢測(cè)結(jié)果的可靠性方面上均有比較明顯的差異。超聲法需要對(duì)混凝土檢測(cè)陣面的每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，單點(diǎn)激發(fā)單點(diǎn)接收，而橋梁CT技術(shù)為多發(fā)多收，只需要一次施工一次成像，這樣既保證了檢測(cè)結(jié)果的一致性，又減少了工程量，縮短了施工時(shí)間。超聲法利用單點(diǎn)聲速的插值得到梁板結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，檢測(cè)結(jié)果以速度分布云圖為主要表現(xiàn)手段，表現(xiàn)手法過(guò)于單一。
　　橋梁CT方法的檢測(cè)報(bào)告分為四個(gè)方面，速度分布云圖，速度分布直方圖，強(qiáng)度分布云圖，以及缺陷統(tǒng)計(jì)。從定性到定量的指導(dǎo)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)梁板缺陷的位置和規(guī)模。 超聲法檢測(cè)時(shí)會(huì)由于延時(shí)問(wèn)題，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果速度普遍偏高，而且受梁板上下表面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不一致性影響較大。橋梁CT技術(shù)測(cè)得的是聲波在單元格內(nèi)部的平均速度，能更好的反映梁板內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，通過(guò)取芯法驗(yàn)證的結(jié)果也驗(yàn)證了橋梁CT的結(jié)果正確。 因此我們認(rèn)為在現(xiàn)代橋梁混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中，無(wú)論是成橋之前的試驗(yàn)檢測(cè)，還是進(jìn)行橋面風(fēng)化損傷之后的服役橋梁安全性評(píng)估，使用橋梁CT技術(shù)更加方便，檢測(cè)結(jié)果也更加真實(shí)、可靠。