工程概況：

　　渤海油田鉆井平臺(tái)碼頭引橋在2011年與2012年曾多次遭受重船撞擊，部分蓋梁與橋樁受到損傷。為確保鉆井平臺(tái)出入道路的通暢與安全，需要對(duì)引橋受損部位進(jìn)行檢測(cè)與修復(fù)。
　　引橋?yàn)楹喼Э招陌鍢?，下部三個(gè)橋樁支撐，橋樁上部有蓋梁連接，其上搭接空心梁板。
　　引橋被撞部位多集中在蓋梁右端，相關(guān)的橋樁一起受損。外觀調(diào)查已發(fā)現(xiàn)58、59、210等三排蓋梁的損傷比較嚴(yán)重，尤其是210排出現(xiàn)了大量宏觀開裂。檢測(cè)對(duì)象是這3排蓋梁和210排的3棵橋樁。
　　蓋梁長9m，寬1.8m，高1.3m，C50混凝土澆筑，跨距12m。橋樁原為預(yù)制空心樁，壁厚12.5cm，外徑120cm，C50混凝土。預(yù)制樁經(jīng)強(qiáng)壓貫入地基，貫入后用C50混凝土將空心注實(shí)。蓋梁受損情況見圖1。

　　圖1 210排蓋梁與橋樁受損情況

檢測(cè)布置：
　　PST檢測(cè)的布置
　　檢測(cè)時(shí)水面距樁2m，將檢波器電纜緊貼橋樁垂入水中，電纜底端配有重物，上部固定，使檢波電纜盡量靠近樁身。檢波器電纜32道，道間距25cm，敲擊點(diǎn)在檢波器電纜上方，距第1個(gè)檢波器25cm，離樁65cm。數(shù)據(jù)采集使用32通道，AD轉(zhuǎn)換24bit，采樣頻率192ksps，信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍達(dá)140dB。觀測(cè)布置見圖2。

　　圖2 成橋樁檢測(cè)布置

　　蓋梁CT檢測(cè)的布置
　　蓋梁CT檢測(cè)中將接收檢波電纜布置在蓋梁上表面及兩端，敲擊點(diǎn)布置在蓋梁下表面邊緣及兩端，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓋梁豎直斷面的CT成像。檢波器間距與敲擊點(diǎn)距均為25cm，一點(diǎn)敲擊32點(diǎn)接收。移動(dòng)檢波器與炮點(diǎn)，使間距加密到12.5cm。為保證射線的密度與正交性，在蓋梁的兩端檢波器與敲擊點(diǎn)位置需要相互重疊。

　　圖3 混凝土蓋梁的CT檢測(cè)布置圖

　　橋樁截面CT檢測(cè)布置
　　PST檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)210排中間位置的橋樁受到損傷，損傷部位距樁3m，埋入水下深度1m。為進(jìn)一步了解損傷的程度，在損傷部位進(jìn)行了截面CT檢測(cè)。32個(gè)檢波器圍繞樁身外周均勻布置，間距12.5cm；在每兩個(gè)檢波器正中間進(jìn)行敲擊，敲擊點(diǎn)32個(gè)，獲得走時(shí)數(shù)據(jù)1024個(gè)。 接收點(diǎn)與激發(fā)點(diǎn)布置見圖4。

　　圖4 橋樁截面CT檢測(cè)布置

檢測(cè)結(jié)果與損傷評(píng)價(jià)
　　本次使用PST檢測(cè)3根橋樁，使用CT檢測(cè)3片蓋梁和1個(gè)橋樁橫截面。現(xiàn)分別對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行介紹。
　　PST橋樁損傷檢測(cè)結(jié)果
　　PST檢測(cè)第210排的3根樁，按位置命名為左、中、右樁，結(jié)果示于圖5。結(jié)果表明橋樁在海水中長度4m，水面上2m。三根樁的水面、海底、樁基地層的反射界面清楚，一致。海底以下6m之內(nèi)清楚地包含三個(gè)地層，力學(xué)強(qiáng)度差異較大，向下逐漸變得密實(shí)。海底之上3根樁的反射界面出現(xiàn)了差異。右端樁身并未見損傷界面，樁體完整；
　　中間的樁身在距樁3m處即水下1m的位置出現(xiàn)明顯的強(qiáng)反射界面，推斷為撞擊造成的損傷；左端的橋樁在水面下和接近海底位置有2處較弱的反射界面，推斷為輕微損傷，沒有中間樁那樣嚴(yán)重。

　　圖5 210排樁PST偏移圖像
　　蓋梁CT的檢測(cè)結(jié)果
　　本次共檢測(cè)三片蓋梁，分別為58排、59排，210排。按照外觀受損的嚴(yán)重程度排序，

　　圖6 58、59、210排蓋梁CT檢測(cè)結(jié)果

　　210排被撞擊得最為嚴(yán)重，59排船撞次之，兩者均可見宏觀破損，58排外觀無明顯損壞。三片蓋梁的波速CT圖像依次表示在圖7中。其中59排因外觀破損檢測(cè)長度短了1m。
　　蓋梁CT圖像反映混凝土波速的分布。圖像中紅、黃色為高波速區(qū)，這兩種顏色的區(qū)域混凝土密實(shí)，完整，強(qiáng)度達(dá)到C50標(biāo)準(zhǔn)，未受撞擊影響。綠色區(qū)為中等波速區(qū)，混凝土標(biāo)號(hào)近于C40，未受撞擊影響；天藍(lán)色區(qū)域?yàn)榈筒ㄋ賲^(qū)，強(qiáng)度低于C30，為損傷影響邊緣； 藍(lán)色與深藍(lán)色區(qū)波速低于2000m/s，為損傷的區(qū)域，混凝土松散，微裂隙發(fā)育。其中波速低于1000m/s的區(qū)域?yàn)槠茐膮^(qū)，大量宏觀裂縫分布。3幅圖像表明，58排蓋梁圖像以紅黃色為主，達(dá)到了C50標(biāo)號(hào)，未受撞擊傷害；59排蓋梁圖像以綠色、黃色為主，波速偏低，以C40標(biāo)號(hào)混凝土為主，沒有明顯的撞擊損傷區(qū)，只是蓋梁混凝土標(biāo)號(hào)偏低；210排的CT圖像反映混凝土結(jié)構(gòu)變得極不均勻，撞擊損傷范圍大。梁體左部5.5m范圍內(nèi)，混凝土強(qiáng)度較高，完整性好，沒有損傷痕跡；梁體右端3.5m范圍內(nèi)，波速低，混凝土受到損傷，內(nèi)部微裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)已經(jīng)松散；特別是右下角1.5m范圍內(nèi)，波速低于1000m/s，反映了強(qiáng)烈撞擊的損傷影響，為宏觀裂縫發(fā)育區(qū)。梁體撞擊損傷的影響區(qū)約占梁體長度的40%，建議對(duì)該蓋梁進(jìn)行更換。
　　2.2.3 橋樁截面CT檢測(cè)結(jié)果
　　210排中間位置樁體截面的CT 位置距樁2.5m，截面CT圖像如圖7。從該圖像中可以清楚地看到，樁體邊緣混凝土的波速在4000m/s以上，達(dá)到了C50標(biāo)準(zhǔn)。樁體中心區(qū)的波速比邊緣低，在2800-3500m/s范圍。樁體北方（撞擊方向）和東南方向存在低速區(qū)，波速低于2800m/s，表明樁體的外殼已遭到損傷，發(fā)育了微裂隙，強(qiáng)度大大降低，其位置與PST檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的損傷部位一致。

　　圖7 210排中間樁截面CT波速圖像

結(jié)論：
　　橋梁損傷的檢測(cè)與評(píng)價(jià)是一個(gè)新的課題，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法難以奏效，需要引入新的方法與技術(shù)。應(yīng)用實(shí)踐表明，PST與CT技術(shù)作為一種新的選擇，能夠?yàn)闃蛄簱p傷的評(píng)價(jià)提供可靠的依據(jù)，在未來的工程應(yīng)用中定會(huì)發(fā)揮更大的作用。