声波CT技术在旧桥粘钢加固修复评价中的应用

声波 CT 技术在旧桥粘钢加固修复评价中的应用

在桥梁运营维护中，粘钢加固技术因其经济性和便捷性成为保障桥梁安全的关键手段。然而，现有检测技术难以精准评估旧桥粘钢加固后的修复效果。为此，本文引入声波 CT 技术，以安徽某大桥为例，验证其在旧桥粘钢加固评价中的应用效果。

随着我国公路桥梁建设的快速发展，在役桥梁的维护需求不断增加。粘钢加固技术凭借其结构简单、施工便捷和经济实用等优势，在高速桥梁维护中得到广泛应用。但目前的研究多集中于理论模型和试验，缺乏对在役桥梁粘钢加固效果的检测方法。旧桥修复中，准确评价粘钢加固效果、检测加固后混凝土整体质量至关重要，这直接关系到修复是否达到预期目标。

目前，外观检测技术虽常用，但无法满足混凝土内部病害诊断的需求。国内常用的超声法、回弹法和钻芯法等检测方法，也难以全面反映粘钢加固修复后混凝土的整体质量。相比之下，声波 CT 技术作为一种现代无损检测技术，能够在保证测区射线密度与正交性的前提下，提供定量的桥梁状况数据。该技术近年来在工程检测中备受关注，并已应用于桥梁检测。本文通过安徽某大桥的案例，进一步证明声波 CT 技术可用于检测粘钢加固修复区域，拓宽了其应用范围，填补了旧桥粘钢加固修复效果检测的空白。

工程概况

安徽某公路大桥全长 1152 米，是一座七跨一联的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥。

 图1 安徽某桥主桥桥型布置图(单位:cm)主桥主梁采用 π 型肋板式截面，使用 C50 混凝土浇筑。两侧边肋梁高 2 米，梁顶宽 1.5 米，梁底宽 1.7 米。桥面幅宽 23 米，桥面板厚 32 厘米，高跨比为 1/194。梁上索距为 8 米，每节段设置一道横梁。

 图2 π梁设计标准(单位:cm)

在某处 π 形梁过渡截面位置，曾出现一处混凝土掉块现象，现已采用粘钢方法进行修复。

 图3 原有掉块状况                        图4 粘钢后表面状况

检测方案

（一）π 型梁检测方案

根据 π 型梁的检测需求和现场踏勘情况，决定采用多排列组合对测的检测方案。

 图5 顶板斜拉索锚固段

图6 π型梁现场底部示意图                       图7 桥底检查车

由于肋板的顶板表面被各种设施占用，检测空间有限，主要使用梁下的桥梁检查车进行检测。

本次检测中，肋板宽度为 1.7 米至 1.85 米，相对较宽，因此需要划分为 4 个 CT 截面。

π型梁肋板CT截面划分（截面图）

采用对测法进行观测，将检波器布置在顶板最外侧，然后利用梁下检查车在 π 型梁内侧的不同截面处依次激发。每个截面均采用对测法进行观测。

 

每个排列中采用 25 厘米的测点间距，使用 64 道接收，单个排列最长为 15.75 米。单个排列的射线密度和正交性存在不足，形成盲区，因此需要进行多排列组合叠加。排列叠加时，相邻两个排列重合 2 米，且测区应大于目标区域。

检测结果分析

通过彩虹色色标对不同波速区间进行区分，红色表示高波速区域，绿色表示中间波速段，深蓝色表示低速区域，形成波速云图，以呈现混凝土内部情况。检测结果显示，混凝土曾有过破损掉块，波速较完整处低，存在从外向内发育的低速松散区，需要进行修补。

根据实验对照，将波速大于 4300 米/秒的区域认为是 C50 以上混凝土强度，用红色表示；波速小于 4200 米/秒的区域为 C40 以下混凝土强度，用蓝色表示；波速在 4200 米/秒至 4300 米/秒之间的区域为 C40 - C50 过渡区，用浅蓝色表示，形成强度云图，以反映粘钢加固区域混凝土内部异常。当波速值小于 4200 米/秒，且面积大于 1 平方米时，判定混凝土内部可能存在损伤，即粘钢加固效果不佳。

完整区域（左）与异常区域（右）对比

根据检测结果，施工单位迅速对该桥开展针对性修复工作，保障桥梁运营安全。

结论

粘钢加固技术是一种实用且经济的修复手段，得到了工程界的广泛认可。本次工程实例表明，声波 CT 技术是目前评价粘钢加固后混凝土情况的一种先进、实用且可靠的方法。该技术能够准确评价粘钢修复区域混凝土的密实性，定性和定量指出修复缺陷与漏洞，并对检测区域整体成像，为后续修复治理提供更详细、精确的资料。声波 CT 技术在旧桥粘钢加固修复质量检测与评价中具有良好的应用前景和广泛的应用价值，值得推广。