工程概況：
寧波某兩座橋具有20多年歷史，其樁身整體完整，其中水面以上部分2m左右，未見明顯破損，樁體水下部分是否出現(xiàn)破損尚不清楚。為了確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全，采用PST成橋樁檢測技術(shù)對被撞樁體的水下部分進(jìn)行檢測（橋梁與樁基常規(guī)的檢測方法如外觀檢查、回彈檢測和小應(yīng)變等方法都不能勝任該類具有上部結(jié)構(gòu)的樁體的檢測），對樁體上部損傷程度進(jìn)行評價(jià)，以便對樁體修復(fù)方案提出建議。
其中兩座橋分別為兩排17根樁，和兩排16根樁。 
圖1 服役中的橋
圖2 現(xiàn)場檢測照片
檢測布置：
PST檢測時，檢波器電纜下部配重，上部固定，檢波電纜靠近樁身。敲擊點(diǎn)在檢波器電纜上方，距第1個檢波器距離0.5m。在完成第一個次敲擊后，敲擊點(diǎn)不變，重復(fù)采集多次，以便于后期處理。
圖3 成橋樁檢測布置
資料處理
PST檢測的資料流程主要包括幾何坐標(biāo)編輯、延時校正、壞道剔除、上行波與下行波分離，樁身速度分析、樁體結(jié)構(gòu)偏移成像等步驟。其中上行波與下行波分離是最為重要的環(huán)節(jié)。對于具有上部結(jié)構(gòu)的橋樁，檢測激發(fā)的聲波向上傳播到蓋梁上、下界面時，會產(chǎn)生較強(qiáng)的反射波向下傳播，與下部結(jié)構(gòu)、缺陷的反射的上行波疊加在一起。只有將上行波與下行波進(jìn)行有效地分離，才能獲得下部缺陷的可靠位置。
圖4 PST信號處理-波場分離后的上行波
圖5 PST記錄與偏移成像結(jié)果
PST檢測的結(jié)果集中體現(xiàn)在偏移圖像中。圖像中坐標(biāo)原點(diǎn)為端檢波器所在位置，記為坐標(biāo)原點(diǎn)，縱坐標(biāo)為從坐標(biāo)原點(diǎn)向上和向下的距離。圖相中不同深度上的紅、藍(lán)線條表示反射界面的位置，線條橫向的長度表示界面反射強(qiáng)度的大小。線條長表示反射強(qiáng)，界面兩側(cè)差異大。線條紅色表示介質(zhì)波阻抗變大、剛度上升的界面，藍(lán)色表示波阻抗變小、剛度下降的界面。偏移圖像中波阻抗變化的界面包含多種物理對象，結(jié)構(gòu)缺陷、裂縫、樁身截面積變化、樁體周圍地層界面等都在偏移圖像中有所反映。根據(jù)PST圖像進(jìn)行結(jié)構(gòu)缺陷解釋時，首先根據(jù)設(shè)計(jì)資料排除樁體結(jié)構(gòu)變化界面，再根據(jù)地質(zhì)資料排除地層界面，除去這些反射界面之后，余下的界面解釋為結(jié)構(gòu)損傷的界面。本次檢測的樁身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，樁之間存在系梁，下部結(jié)構(gòu)的正常反射只有樁底。雖然樁周圍的地質(zhì)資料不清，但因?yàn)闃段唤咏?，可以將接近的幾根樁的偏移圖像放在一起進(jìn)行分析比較，確定地層反射界面的位置。
檢測結(jié)果與損傷評價(jià)
根據(jù)上述解釋原則，對圖中的4根樁的偏移圖像進(jìn)行分析和比對并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，得到以下結(jié)論
1)? 4幅偏移圖像中最上部1.5-2m段的紅藍(lán)條紋為橋樁上部蓋梁的反應(yīng)；
2)? 在深度大約20m-24m處出現(xiàn)紅、藍(lán)強(qiáng)反射條紋，推斷為樁底或基巖界面；
3)? 在深度7.5m-13.5m處出現(xiàn)紅、藍(lán)強(qiáng)反射條紋，推斷為地層影響的反射界面；
通過上述分析對比，確定了結(jié)構(gòu)變化與地層界面的反射位置，剔除這些反射界面之后，可以對樁體的損傷部位做如下解釋。
1） X1號樁損傷部位
X1號樁的下方，在15m和19.5m處存在紅、藍(lán)強(qiáng)反射條紋，推測為2處明顯的損傷破裂面。
2） X2號樁損傷部位
X2號樁在18m處存在紅、藍(lán)強(qiáng)反射條紋，推測為1處明顯的損傷破裂面。
3） X3號樁損傷部位
X3號樁未出現(xiàn)強(qiáng)的紅、藍(lán)強(qiáng)反射條紋，推斷該樁體結(jié)構(gòu)完好，沒有損傷。
4） X4號樁損傷部位
X4號樁的下方，存在1處明顯的損傷破裂面，在18m處。
圖6 PST偏移圖像成果
