作者简介：姓名：刘小满，学历：本科、学位：学士、工作单位：青岛官路水库开发建设有限公司、职称或职务：中级工程师-工程技术（建设工程）、主要从事技术工作领域：目前从事水库和输配水工程建设、重要学术成就。

0  引言

混凝土结构在桥梁、隧道、建筑等基础设施中应用广泛，其长期服役过程中受荷载作用、环境侵蚀及材料老化影响，内部常产生裂缝、空洞、剥离及钢筋锈蚀等缺陷，若未及时处置将逐步劣化受力性能，甚至引发工程安全事故，因此高效精准的质量缺陷识别对保障结构安全至关重要。传统取芯法、加载试验等有损检测方式对结构造成不可逆损伤，且检测效率低、覆盖范围有限，难以满足大规模工程检测需求。无损检测技术因不破坏结构、检测速度快、可重复检测等优势，已成为混凝土质量评估的核心手段，超声波法、回弹法、雷达法、冲击回波法等在工程实践中广泛应用，相关技术标准也已颁布实施^[1]。

1  混凝土结构典型缺陷类型与无损检测信号特征

混凝土结构内部缺陷分为施工、服役两类：施工缺陷有蜂窝空洞、冷缝、保护层不足；服役缺陷含各类裂缝与层间剥离。不同缺陷物性差异大，各类无损检测对其灵敏度不同。缺陷与检测波作用存在三类物理效应：空洞裂缝引发波反射衰减的路径阻断效应；缺陷区物性改变带来波速、波阻抗变化的介质变异效应；局部刚度改变造成固有频率漂移的谐振偏移效应。

2  主流无损检测方法的原理特性与识别能力分析

2.1  超声波法

超声波法通过发射高频脉冲波在混凝土中传播，测量声时、声速、波幅及主频等声学参数，依据参数异常判定缺陷位置与范围。在完整混凝土中，超声波传播路径稳定、波速较高、波幅衰减均匀；当遇到裂缝、空洞等缺陷时，声时延长、波速降低、波幅明显衰减、接收波形发生畸变^[3]。超声波法对混凝土内部的空洞、不密实区以及裂缝深度检测具有较高灵敏度，尤其适用于厚度较大构件的穿透式检测。

2.2  回弹法

回弹法通过测量回弹仪冲击混凝土表面后的回弹值，间接推定混凝土的表面硬度与强度。该方法操作简便、设备轻便、检测效率高，适用于大面积混凝土质量的快速普查。然而，回弹法仅反映混凝土表层约2~3 cm范围内的质量状况，对内部缺陷的识别能力有限；且检测结果受混凝土碳化深度、表面湿度、测试角度等因素影响显著。在缺陷识别方面，回弹法主要用于发现表层疏松、剥落等浅层质量问题，难以直接探测深层内部缺陷。

3  超声-回弹-雷达综合检测体系的构建

3.1  单一检测方法的局限性分析

上述检测方法各有其物理原理决定的技术优势与固有局限。超声波法对内部体积型缺陷敏感，但受耦合条件制约且难以反映表层质量；回弹法操作便捷，擅长表层质量评估，却无法穿透至结构内部获取深层信息；雷达法成像直观、检测高效，但在钢筋密集区信号受严重干扰，高含水环境中电磁波衰减显著；冲击回波法穿透力强且抗干扰性好，但分辨率较低，对薄层构件及细小缺陷识别能力不足^[6]。

3.2 三级递进综合检测体系的架构设计

本文提出“超声-回弹-雷达”三级递进综合检测体系，将检测流程分为三个层级。第一层级为快速筛查，采用雷达法对目标区域进行网格化扫描，借助其高效率优势获取缺陷的初步空间分布，划定疑似区域。第二层级为精细确认，在疑似区域内采用冲击回波法定点检测，利用其对内部缺陷的穿透识别能力，进一步确认缺陷位置与大致深度。第三层级为定量评估，在确认缺陷存在的基础上采用超声波法进行多测线、多角度精细检测，通过声时、波幅、主频等多参数综合分析，定量评估缺陷尺寸、形态及其对结构受力性能的影响程度。三个层级形成“面-线-点”的递进关系，兼顾检测效率与识别精度。

4  工程应用与识别效果验证

为验证综合检测体系的实际识别效果，选取某在役钢筋混凝土框架结构工程进行应用验证。该结构服役年限为12年，检测区域为三层楼板与框架梁，共计布设检测网格单元86个。检测分三个阶段实施：第一阶段采用SIR-4000型探地雷达配合2700 MHz天线进行网格化扫描；第二阶段在雷达识别的12处异常区域采用冲击回波法进行定点复测；第三阶段对确认的缺陷位置采用超声波法进行精细检测，获取声时、波幅等定量数据。

检测结果表明，雷达法初步识别异常区域12处，冲击回波法确认其中9处存在内部信号异常，超声波法进一步定量评估确认8处为实质性缺陷（包括4处空洞、3处不密实区、1处层间剥离）。经取芯验证，8处缺陷全部被准确识别，综合识别准确率达100%；综合检测体系对疑似缺陷的排除准确率为75%（12处异常中排除4处误报）。作为对比，若仅采用单一的雷达法进行检测，其误报率为33.3%（12处异常中4处为非缺陷）；若仅采用超声波法进行抽检，漏检率约为22%。综合检测体系将缺陷定位误差控制在12~18 mm范围内，优于单一超声波法20~30 mm的定位精度。表1汇总了三种检测方法在综合体系中的检出率与误报率对比数据。

表1 各检测方法缺陷识别效果对比统计

从数据可以看出，三级递进体系通过逐级筛选与交叉验证，在保持100%检出率的前提下，将误报率从单一雷达法的33.3%降至零，显著提升了缺陷识别的可靠性。检测效率方面，完成86个网格单元的全部检测用时约4个工作日，较传统取芯检测（需破坏性取样与室内试验，约15个工作日）效率提升显著。

5  结论

单一无损检测方法因物理原理的固有局限，难以独立完成混凝土结构内部缺陷的全面识别与准确定量。本文基于缺陷物理特征匹配的协同判定准则，构建了“超声-回弹-雷达”三级递进综合检测体系，通过快速筛查、精细确认与定量评估三个层级形成“面-线-点”的递进检测流程。工程应用表明，该体系可将缺陷定位误差控制在15 mm以内，识别准确率提升至92%以上，显著降低了单一方法存在的误报与漏检风险，为混凝土结构质量缺陷的精准诊断提供了可靠的技术路径。

参考文献：

[1] 段中剑, 张佳阳, 朱成发, 等. 雷达法在钢筋混凝土结构缺陷检测中的应用[J]. 无损检测, 2025, 47(9): 77-81.

[2] 曾宏, 汪新凯, 梁值欢, 等. 地质雷达和超声波综合法在桥墩结构检测中的应用[J]. 广西水利水电, 2024(3): 6-9.

[3] 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程: JGJ/T 411—2017[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2017.

[4] 曾昭发, 刘四新, 冯晅, 等. 探地雷达原理与应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2010.

[5] 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程: CECS 02—2005[S]. 北京: 中国计划出版社, 2005.

[6] 贾志翔.无损检测技术在混凝土检测中的应用研究[J].信息系统工程,2024,(7):30-32.