成桥桩PST与桥梁CT检测的工作原理与特点对比分析

桥梁损伤的检测与评价是一个新的课题，传统的检测方法难以奏效，需要引入新的方法与技术。PST与桥梁CT技术作为无损检测新方法，能对具有上部结构的成桥桩的损伤进行检测，对混凝土梁体的内部损伤与缺陷进行成像，对混凝土桥梁与桥桩的损伤程度做出客观的评价,在未来的工程应用中定将发挥积极作用。今天同度小编带您一起对比分析成桥桩PST与桥梁CT检测的工作原理与特点

（1） PST技术的工作原理

PST是基于声波散射的成桥桩检测技术，专为具有上部结构的桥桩检测开发的。具有上部结构的成桥桩中波的传播变得复杂。检测中上部结构产生的反射波向下传播，形成下行波，下部结构地反射波向上传播，形成上行波。两个波场在空间叠加，靠单点的记录难于将他们进行区分。PST检测技术沿桩侧面布置多道检波器，根据记录波场中上行波、下行波走时同向轴斜率的差异，通过方向滤波技术将他们分离开来，分别偏移成像到发生反射的位置，确定结构与缺陷。它能有效地实现桩身长度、混凝土强度、桩体结构、缺陷与桩基基础的检测，用于评价桩体质量和损伤程度。

PST理论基础：

PST是基于声波散射的成桥桩检测技术，专为具有上部结构的桥桩无损检测开发。适用于声速管和小应变不能胜任的工况。用于检测撞击等原因引起的损伤，确定其结构与缺陷，评价桩体质量和损伤程度。PST检测方式沿桩侧面布置多道检波器，根据记录波场中上行波、下行波，进行波场分离，分别进行偏移成像。

技术特点

桥桩损伤检测将PST技术与CT技术相结合，用于各类桥桩损伤部位与损伤程度的检测，它具有如下独到的特点：

•PST技术通过使用16通道的接收电缆，记录桩体中上行波、下行波传播的时间-空间特征；

• PST技术有效地区分和分离出上行波与下行波场，分别对上部结构与下部结构及其损伤部位成像；

• PST技术可检测桩体混凝土强度、变截面、损伤部位、桩长以及基础地质结构；

• PST设备可对桩体截面进行CT成像，通过图像提取展现桩体中的宏观与微观损伤裂隙分布，精细地判断桩体的损伤程度；

（2） 桥梁CT的工作原理

桥梁CT是针对混凝土桥梁结构开发的CT成像系统。它工作原理与医学CT类似，数学基础都是Rodan变换，不同的是医学中使用的是x射线，工程中使用的是声波。利用声波穿透混凝土梁体的构件，通过全方位的声波走时的观测，重建桥梁混凝土结构内部波速分布的图像。混凝土波速的大小与弹性模量相关，它可以作为评价混凝土密实程度、力学强度的定量指标。密实的混凝土波速高，受损的混凝土波速降低。现已积累大量的实验数据，建立了C30-C60各个标号混凝土强度与波速的对应关系，作为混凝土力学性状评价的依据。CT技术通过对混凝土弹性波速的成像，可以了解混凝土结构的完整性、密实性和强度分布，用于混凝土品质和损伤程度的评价。该方法分辨率高，可靠性好，图像直观，特别适合工程应用。

工作原理：

与医学CT同源，主要特点是多发多收，在被测介质内形成密布的应力波射线网，用应力波的纵波波速反应混凝土的内在强度分布。桥梁CT根据声波走时和幅值衰减的观测，对混凝土波速和衰减系数成像，可以提取结构内部的损伤。经过十几年的工程应用已形成评价体系。

设备

桥梁CT检测系统功能：

混凝土桥梁CT用于混凝土桥梁、墩台、桥桩、钢管混凝土的质量检测，评价混凝土的强度、密实性、均匀性、内部缺陷与损伤。在桥梁施工过程的质量控制、运营桥梁的健康诊断与病害桥梁加固效果评价中发挥着重要作用。

同样适合于水工结构。支持三维建模。

表1 混凝土标号与波速的对应关系