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装配式桥梁墩柱超声波无损检测技术研究

文档作者：王明明文档来源：安徽省高速公路试验检测科研中心有限公司		更新日期： 2026年04月10日	点击数：
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工程管理 2025 年 第11 期 总第187 期 工程技术研究
138
摘要：文章以某城市快速路高架桥梁装配式墩柱混凝
土浇筑质量检测为例，采用概率法确定缺陷的判断值，
并基于超声波检测结果确定南- 北、东- 西混凝土的缺
陷位置。研究结果表明，超声波检测法能准确识别混
凝土内部离析和不均匀现象，为装配式桥梁墩柱的质
量检测提供有效的技术手段，有助于提高桥梁工程安
全性，进而延长其使用寿命。
关键词：装配式桥梁；墩柱；无损检测；现场检测
Abstract:Taking the concrete pouring quality detection of
prefabricated piers and columns of an urban expressway
viaduct as an example, this paper uses the probability
method to determine the judgment value of defects, and
determines the defect locations of south-north and eastwest
concrete based on the ultrasonic detection results. The
research results show that the ultrasonic detection method
can accurately identify the segregation and unevenness
in the concrete, and provide effective technical means
for the quality detection of prefabricated bridge piers and
columns, which is helpful to improve the safety of bridge
engineering and prolong its service life.
Keywords: prefabricated bridge; pier and column; nondestructive
testing; fi eld detection
分类号：U446.3
装配式桥梁墩柱是在预制工厂或预制场地预先制
造，随后运输至施工现场，通过装配化施工安装到位，
从而形成桥梁的承重支撑结构。与传统现浇墩柱施工
方式相比，装配式墩柱具有施工速度快、质量控制优、
装配式桥梁墩柱超声波无损检测技术研究
王明明
安徽省高速公路试验检测科研中心有限公司，安徽 合肥 230088
Research on Ultrasonic Non-Destructive Testing Technology for Prefabricated Bridge Piers
and Columns
WANG Mingming
Anhui Expressway Engineering Test and Research Center Co., Ltd., Hefei 230088, Anhui, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2025.11.045 .
环境影响小等优点[1]。然而，在装配式桥梁墩柱的预
制过程中，受原材料缺陷、施工工艺不当、环境因素
等多种原因干扰，墩柱内部容易出现缺陷，影响桥梁
工程的安全性并缩短其使用寿命[2]。基于此，文章基
于超声波法原理，对某高架桥梁的装配式墩柱进行内
部缺陷检测研究，以期提高装配式桥梁墩柱混凝土施
工质量，延长桥梁使用寿命。
1 超声波检测原理及缺陷判定
1.1　超声波检测原理
混凝土浇筑施工过程中受材料缺陷、施工工艺等因
素影响，其内部结构和性能会呈现一定的各向异性[3]。
超声波属于高频弹性波，其在混凝土中传播时，速度、
波幅及频率等声学参数会随混凝土内部结构变化和缺
陷而发生改变[4]。基于此特性，在混凝土表面发射并
接收超声波信号，将测得的声学参数与同条件下正常
混凝土的参数进行对比，即可判断混凝土内部是否存
在缺陷。若某处测位出现声时明显偏长（波速降低）、
波幅显著减小、频率明显降低或波形严重畸变情况，
则表明该区域存在质量缺陷。
1.2　缺陷判定
根据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（T/CECS
21—2024），文章采用概率法确定混凝土缺陷判断值。
假设对混凝土中n 个测点进行超声波检测，获取各个
测点的声学参数。根据这些参数的平均值m、标准差s
以及设定的置信水平，确定相应的置信区间，从而获
得异常情况的判断值。将各个测点的声学参数与判断
值对比，若某测点声学参数低于判断值，则判定该测
作者简介： 王明明，男，本科，工程师，研究方向为道路桥梁工程
检测。
工程技术研究 第10 卷 总第187 期 2025 年6 月 工程管理
139
点可能存在缺陷[5]。
在数据处理方面，将超声波法测得的各测位测点
声波参数按照从大到小排序，将数值较小的后排参数
视为可疑数据，选取可疑数据中的最大值，连同该值
之前的所有声波参数值，由此得到混凝土声学参数的
平均值及标准差。具体计算公式如下：
（1）
（2）
式中：mn 为n 个声学参数的平均值；Xi 为第i 个测
点的声学参数值；n 为声学参数的测量数量；Sn 为n 个
声学参数的标准差。
异常情况的判断值X0 计算公式如下：
（3）
当可疑数据中的最大值Xn 不大于X0 时，判定该
点可能存在混凝土缺陷。将Xn 剔除后，重新按照式
（1）、式（2）计算得出X1 ～ Xn-1 的平均值及标准差，
并按式（3）对Xn-1 进行异常情况判断，直至无异常值
为止。λ1 为声学参数统计数量，可从《超声法检测混
凝土缺陷技术规程》（T/CECS 21—2024）中得到相应
数值。
当根据式（3）得出异常值后，根据异常值的分布
情况按照下列算式判定其相邻测点的异常情况，计算
公式如下：
（4）
（5）
式中：λ2、λ3 与声学参数统计数量有关，通过T/
CECS 21—2024 可以得到相应数值；测点按网格状布
置时取λ2，按单排布置时取λ3。
2 超声波无损检测的应用
2.1　工程概况
某城市快速路工程位于安徽省，总规划里程为
7.36 km，其中地面段长4.23 km，桥梁段长3.13 km。
桥梁段均采用高架桥梁形式，标准段跨度为30.0 m，
最大跨度为60.0 m。标准跨桥墩均为装配式结构，其
截面长度为1.80 m，宽度为0.90 m，高度为4.50 m。
墩身采用C35 混凝土，在混凝土工厂预制并经自然养
护后，运输至施工现场安装。
预制混凝土工厂在完成养护、进行拆模时，发现
部分装配式桥墩表面混凝土离析现象明显。为进一步
查明混凝土内部是否存在缺陷，工作人员采用NM—
4B 非金属超声波检测仪对混凝土进行缺陷检测。
2.2　检测点布置方案
根据T/CECS 21—2024 要求，测试人员在混凝土
离析严重的位置按网格状布置测点。在正常混凝土位
置布置了5 条测线、离析严重的位置布置了7 条测线，
共计12 条测线。南- 北方向上每一条测线上布置了
18 个测点，东- 西方向上每一条测线上布置了8 个测
点。超声波检测点布置方案如图1 所示。
测点序号
测点序号
测点序号
测点序号
图1　超声波检测点布置方案
3 超声波检测结果分析
3.1　南- 北方向检测结果
此次超声波检测法共检测出存在显著离析现象
的装配式桥梁墩柱12 个，文章以165# 墩柱为例，对
南- 北方向、东- 西方向的超声波检测结果进行分析。
165# 墩柱南- 北方向超声波检测结果如表1 所示。
表1　165# 墩柱南- 北方向超声波检测结果
根据式（1）～式（3），南- 北方向测距为900 mm，
对各个测点进行异常点判断，具体如表2 所示。
南- 北方向桥梁墩柱混凝土异常区域如图2 所示。
根据超声波检测结果，165# 墩柱在南- 北方向存
在显著缺陷，其位于从西至东第5 ～ 9 号测线，水平
方向第5 ～ 9 号测线。为进一步确定混凝土缺陷的具
体位置，工作人员对165# 墩柱东- 西方向进行超声波
检测。
3.2　东- 西方向检测结果
165# 墩柱东- 西方向超声波检测结果如表3
所示。
声学参数平均值异常判断值离异系数标准差
声速/（km·s-1） 4.100 3.990 0.014 0.039
幅度/dB 86.870 73.570 0.057 4.957
工程管理 2025 年 第11 期 总第187 期 工程技术研究
140
根据式（1）～式（3），东- 西方向测距为1 800 mm，
对各个测点进行异常点判断，具体如表4 所示。
东- 西方向桥梁墩柱混凝土异常区域如图3 所示。
超声波检测结果显示，165# 墩柱存在一处长50 cm、
宽50 cm 的混凝土缺陷，其水平高度分布于5～9 测线，
位置偏西南方向。基于检测结果，测试团队在现场拆
除该墩柱进行验证发现，缺陷区域内混凝土存在显著
离析及不均匀现象，检测结果与实际情况相符。
4 结束语
文章以某城市快速路高架桥梁装配式墩柱混凝土
浇筑质量检测为例，对存在显著表面缺陷的混凝土墩
柱采用超声波法确定浇筑质量。对南- 北、东- 西两
个方向的测点检测结果进行分析，准确判定墩柱混凝
土缺陷位置，检测结果与实际拆除验证结果相符。由
此可见，超声波检测法能准确识别混凝土内部离析和
不均匀现象，快速判定缺陷位置，为装配式桥梁墩柱
的质量检测提供了可靠的技术手段。
参考文献
[1] 丁俊锋，吴闽，吴振磊，等.无人机检测桥梁多目标点路径规划方
法研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2024，48（2）：
326-331.
[2] 何克亮.桥梁墩柱钢筋保护层厚度检测及质量控制研究[J].工程
技术研究，2023，8（21）：107-109.
[3] 金奕名.装配式桥梁墩柱节点稳定性检测与加固技术研究[J].工
程机械与维修，2024（11）：42-44.
[4] 温俊峰，李亚芳，王俊杰，等.填土堆载引起既有桥梁变形原因分
析及处治方法研究[J].粘接，2024，51（9）：160-163.
[5] 李科，聂志虎，戴璐雅.钢筋混凝土桥梁无损探伤检测系统研究
[J].建筑机械化，2025，46（2）：100-103.
测点序号声时/μs 声速/
（km·s-1）
幅度/dB 测点序号声时/μs 声速/
（km·s-1）
幅度/dB 测点序号声时/μs 声速/
（km·s-1）
幅度/dB
9-7 228.83 3.933 68.52 7-5 227.73 3.952 69.87 6-6 228.37 3.941 63.36
9-8 228.14 3.945 67.36 7-6 227.16 3.962 71.25 6-7 227.16 3.962 64.93
9-9 228.37 3.941 64.47 7-7 227.56 3.955 66.58 6-8 227.50 3.956 65.77
8-7 228.72 3.935 65.82 7-8 228.95 3.931 63.36 5-5 227.22 3.961 70.25
8-8 228.08 3.946 69.65 7-9 228.72 3.935 64.58 5-6 227.10 3.963 68.62
8-9 227.79 3.951 70.15 6-5 228.66 3.936 67.69 5-7 228.31 3.942 64.86
测点序号声时/μs 声速/
（km·s-1）
幅度/dB 测点序号声时/μs 声速/
（km·s-1）
幅度/dB 测点序号声时/μs 声速/
（km·s-1）
幅度/dB
9-4 478.09 3.765 69.52 7-3 466.56 3.858 70.58 6-4 467.05 3.854 72.56
9-5 487.94 3.689 64.69 7-4 478.09 3.765 68.36 6-5 455.24 3.954 77.52
8-4 484.65 3.714 69.36 7-5 486.75 3.698 67.68 5-3 492.61 3.654 68.93
8-5 469.24 3.836 67.66 6-3 462.37 3.893 64.87 5-4 452.03 3.982 72.66
表2　南- 北方向异常点判断结果
图2　南- 北方向桥梁墩柱混凝土异常区域
图3　东- 西方向桥梁墩柱混凝土异常区域
表3　165# 墩柱东- 西方向超声波检测结果
表4　东- 西方向异常点判断结果
0
声学参数平均值异常判断值离异系数标准差
声速/（km·s-1） 4.100 3.960 0.016 0.065
幅度/dB 88.130 74.680 0.062 5.354
测点序号0
测点序号
测点序号
测点序号

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