预制装配式混凝土结构具有绿色环保、质量可靠、施工便捷等优势,近年来被广泛用于建筑领域。灌浆套筒连接作为装配式结构最重要的连接方式被用于预制构件的连接。套筒灌浆饱满密实对结构的稳定性和抗震性发挥着重要作用,是结构安全和整体的重要保证。然而目前针对套筒灌浆质量的检测方法难以达到分辨率以及现场施工应用的要求。本文针对套筒连接构件可能存在的灌浆缺陷,提出了一种基于逆时偏移算法的超声相控阵成像检测方法。通过在待测套筒连接件表面布设特定参数的超声相控阵,使用传感器激励弹性波信号并利用数据采集装置接收全矩阵回波信号。运用逆时偏移成像算法对采集到的全矩阵数据进行偏移成像处理,得到装配式套筒结构套筒内部注浆层的高分辨率重构图像,实现对套筒灌浆缺陷的可视化检测。首先,针对装配式套筒复杂结构,研究超声相控阵参数的优化设计,通过仿真实验得到最适用于本研究的超声相控阵参数。相控阵的参数设计研究主要包括确定相控阵的中心频率和阵列的布局方式。采用对比度特征的偏移评估指标,对不同频率下的逆时偏移成像图进行评价,得到最佳的中心频率。同理采用相同的方式获得相控阵阵列的最佳布局方式即确定阵元数量和阵元间距。接着基于最优参数设计的相控阵展开数值实验,验证所提算法的有效性。本研究建立了三个装配式混凝土套筒灌浆随机介质模型,分别为四分之三注浆模型、全注浆模型以及无注浆模型。实验结果与相控阵领域热门的全聚焦算法进行比较。为了进一步验证所提算法的有效性以及实际工程应用的可行性。后续为了进一步验证所提检测方法的有效性,进行了室内模型实验研究。室内模型包含两个套筒,其中一个注浆密实,另一个存在一定的注浆缺陷。通过实验仪器采集两个套筒的全矩阵数据。并分别用全聚焦成像算法和逆时偏移成像算法进行成像对比。最后本文的研究得出了最适用于套筒灌浆检测的超声相控阵参数。基于相控阵优化设计的数值实验的成像结果与全聚焦算法进行对比,其结果显示了本文所提算法具有更高的成像分辨率和精度,对于套筒内部的灌浆缺陷能够很好地识别。室内实验的结果显示注浆不密实套筒的反射强度比注浆密实套筒大了约9 d B。研究结果表明该方法适用于预制结构的套筒灌浆缺陷检测。