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论贯入式在隧道喷射混凝土早期

（1d）强度中的应用

摘要：在《铁路隧道工程施工质量验收标准》中规定，喷射混凝

土的早期（1d）强度必须符合设计要求，目前工地上常用的检测方法

为“后装拔出法检测”或“贯入法检测”两种。结合新建玉溪至磨憨

YMZQ-19标站前工程，采用贯入法对隧道喷射混凝土早期强度的研究，

SJY1000B型贯入式混凝土强度检测仪，用于混凝土强度检测，它采

用杠杆式加力方法，具有重量轻，操作简单，检测精度高等特点，可

以减轻试验员的劳动强度且提高了检测效率。

一、总则

1.1在TB10417-2003《铁路隧道工程施工质量验收标准》中规定，

喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求，目前工地上常用的

检测方法为“后装拔出法检测”或“贯入法检测”两种。

1.2在铁建设[2010]257号《关于发布铁路桥涵设计基本规范等

11项铁路工程建设标准局部修订条文的通知》规定，“隧道初支喷射

混凝土强度等级不应低于C25,24h强度≥10MPa。”

1.3在《铁路隧道工程施工质量验收标准》中规定每作业循环或

每工作班检查一次早期强度。早期强度检测频率高，但由于隧道初期

支护喷混表面不平整、表面粗糙，早期强度不高等特点，现场打磨非

常困难且费时、钻孔机孔内切槽也很难达到测试条件，拔出法测试仪

拉拔的杆安装与基座很难达到垂直，造成试验检测不准确，无法对试

验结果进行判定。

二、测试原理

在玉磨铁路站前工程中用SJY1000B型贯入式混凝土强度检测仪，

此混凝土检测仪是根据测钉贯入混凝土的深度和混凝土抗压强度间

的线性关系，采用压缩工作弹簧加荷，把测钉贯入混凝土中，又测钉

贯入深度通过测强曲线换算混凝土抗压强度的一种技术方法。

三、检测设备：

1、贯入式混凝土检测仪：SJY1000B型贯入式混凝土强度检测仪是由

贯入仪、测钉及贯入深度测量尺组成。

2、该设备的主要技术性能如下：

1）贯入仪的贯入力：1000±8N

2）工作冲程：20±0.1mm

3）数字测量尺量程：40mm±0.01mm

4)测钉长度：40mm

5）测钉直径：3.5mm

6）；量规槽：39.5mm

3、测钉是由特种钢材特制而成，是贯入仪主机检测时必备的专用工

具。每个测钉的使用寿命应满足以下规定：当测钉的长度减小至能通

过专用量快的长槽时，应及时更换新的测钉。

四、操作方法：

1）先用砂轮片将砌缝将测点表面做磨平处理；

2）将测钉插入贯入杆测钉座孔中，测钉尖端朝外。拧紧测钉座螺母，

固定测钉。

3）一手握紧贯入仪主体，另一只手将加力杆的长槽面套入贯入仪后

部的加力槽杆上，使加力杆的加力横销与加力槽相互吻合，然后用手

握住加力杆末端，两手向内侧徐徐用力，当大仙扳机跳动时，表明贯

入仪挂钩已挂上，取下加力器，这时贯入仪可进行下一步检测了。

4）检测时，一手水平拖住贯入仪，让贯入仪的偏头用力抵住打磨平

整的混凝土表面，要牢牢握住仪器把手以防反冲，然后扣动扳机，贯

入仪自由释放能量，试验完成，移开贯入仪。用吹风器吹赶紧测孔。

5）用深度测量尺测量测孔的深度，直接从显示屏读取数据。完成一

次完整的检测工作，根据测强公式得出喷射混凝土早期强度值。

五、测点布置及注意事项

5.1隧道初支喷射混凝土施工完毕后，选取测区，测区表面应平整，

避开洞口和预埋件边缘。应将浮浆、表面损伤层清除干净且磨平处理。

便于24h后进行贯入测试。

5.2每作业循环或工作班应随机抽取3个测区，每个测区面积约

900cm.测点均匀的分布在构件水平面上，相邻测点水平间距不宜超

2

过500mm。，抽检数量不应少于总构件的30%，且不少于5个构件。

5.3选好测点后进行标识与编号，对每个测点进行贯入测试，读数

并记录，测试结果精确至0.01mm。测量前应用吹风器将测孔内灰尘

和砂粒吹干净，防止影响测量误差。

5.4在加力状态下，贯入端方向严禁对着自己或他人，防止发生意

外事故；在未安装贯入钉前避免加力弹射，以防损坏测钉座。

六、标准规范

后装拔出法检测有《混凝土强度后装拔出法试验方法》TB/T2298.2、

《后装拔出法检测混凝土强度技术规程》CECS69:94及《铁路工程结

构混凝土强度检测规程》TB10426-2004中第7章后装拔出法检测规

程。而JGJ/T136-2001《贯入检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》，由

于测针小，冲击功能不足，不能满足喷射混凝土早期(1d)强度测定的

要求。调查且收集各种资料发现国内有SYJ1000B型混凝土强度检测

仪的生产，但都未形成标准规范。也无国家或行业标准试验方法或规

程。更无适用喷射混凝土现场检测强度换算曲线可依据。

七、测强曲线的建立

7.1制作足够数量的100×100×100mm或150×150×150mm喷射混凝

土试件（使用材料与现场过程一致），待到混凝土强度大致达到3MPa

左右时开始进行率定，在混凝土试件两侧共选取7个测点进行贯入试

验，按照操作方法测得贯入深度平均值，然后再对该试件进行抗压强

度检测，得出强度值，即得到一组对应的数据。

7.2如此反复进行测试，测得对应数据不少于30组，参考

JGJ/T136-2001标准规范对所得数据进行一元线性回归分析或乘幂拟

合分析，而求得测强公式。当回归或拟合关系式的相关系数不大于

70%时，则说明率定试验准确度及相关关系欠佳，应重新率定。

7.3中交一航局玉磨铁路项目部中心试验室制作45组100×100×

100mm喷射混凝土试件，测得的测强公式为：

y=-1.2959X+18.357（R=0.9972）

2

y----喷射混凝土早期强度值(MPa)

x----贯入深度平均值(mm)

7.4查贯入强度换算表（）

贯入仪强度换算表

序深度代表

号 值（mm）

1 2.54 2.55 2.56 2.53 2.52 2.54 15.1

2 2.69 2.63 2.64 2.68 2.66 2.66 14.8

3 2.79 2.74 2.78 2.72 2.77 2.76 14.6

4 2.82 2.88 2.86 2.81 2.83 2.84 14.7

5 2.92 2.96 2.98 2.94 2.9 2.94 14.6

6 3.02 3.05 3.04 3.06 3.08 3.05 14.5

7 3.14 3.16 3.15 3.14 3.16 3.15 14.4

8 3.25 3.24 3.24 3.28 3.29 3.26 14.2

9 3.38 3.32 3.34 3.38 3.33 3.35 14.1

10 3.49 3.41 3.43 3.44 3.48 3.45 13.9

11 3.52 3.51 3.57 3.57 3.58 3.55 13.8

12 3.68 3.63 3.66 3.61 3.67 3.65 13.6

13 3.76 3.72 3.71 3.78 3.73 3.74 13.5

14 3.81 3.89 3.83 3.81 3.86 3.84 13.4

15 3.93 3.93 3.93 3.93 3.93 3.93 13.1

16 4.02 4.09 4.07 4.06 4.06 4.06 13.2

17 4.14 4.11 4.18 4.19 4.13 4.15 12.9

18 4.22 4.23 4.24 4.29 4.27 4.25 12.7

19 4.36 4.38 4.32 4.31 4.33 4.34 12.6

20 4.49 4.44 4.42 4.46 4.49 4.46 12.5

21 4.53 4.51 4.57 4.56 4.58 4.55 12.4

22 4.66 4.69 4.62 4.61 4.67 4.65 12.3

23 4.72 4.78 4.79 4.75 4.76 4.76 12.2

24 4.82 4.88 4.89 4.83 4.88 4.86 12.1

25 4.95 4.90 4.93 4.98 4.99 4.95 11.9

26 5.06 5.09 5.02 5.04 5.09 5.06 11.8

27 5.18 5.14 5.12 5.19 5.17 5.16 11.7

28 5.25 5.29 5.22 5.26 5.28 5.26 11.6

29 5.33 5.38 5.36 5.39 5.39 5.37 11.5

30 5.46 5.42 5.49 5.45 5.48 5.46 11.4

31 5.59 5.62 5.55 5.53 5.56 5.57 11.3

32 5.68 5.64 5.72 5.62 5.64 5.66 11.2

33 5.72 5.74 5.78 5.79 5.82 5.77 10.9

1 2 3 4 5

贯入深度贯入深度贯入深度贯入深度贯入深度

（mm） （mm） （mm） （mm） （mm）

抗压强度（Mpa)

34 5.83 5.81 5.85 5.88 5.88 5.85 10.7

35 5.92 5.94 5.92 5.98 5.99 5.95 10.6

36 6.02 6.08 6.09 6.04 6.02 6.05 10.5

37 6.12 6.19 6.18 6.14 6.12 6.15 10.3

38 6.23 6.28 6.29 6.26 6.24 6.26 10.2

39 6.32 6.39 6.38 6.34 6.32 6.35 10.1

40 6.43 6.41 6.46 6.48 6.52 6.46 10.2

41 6.56 6.52 6.52 6.51 6.59 6.54 9.8

42 6.64 6.61 6.69 6.63 6.68 6.65 9.7

43 6.71 6.73 6.79 6.77 6.75 6.75 9.6

44 6.81 6.89 6.82 6.88 6.85 6.85 9.4

45 6.92 6.99 6.98 6.95 6.96 6.96 9.3

7.5贯入强度结果计算及评定：

1）由检测的贯入深度平均值，按得出的强度公式换算出测区的喷射

混凝土早期强度抗压强度值，精确至0.1MPa。

2）以5个测区喷射混凝土强度的算术平均值作为该循环喷射混凝土

24h强度代表值。

八、结束语

国家铁路建设重点之一玉磨铁路站前工程，YMZQ-19标，隧道6座

/25463m。有正线隧道施工和辅助坑道施工。喷射混凝土初支是保证

围岩稳定，保证施工安全的重要措施之一，因此应进一步加强隧道喷

射混凝土初支早期强度的控制，落实验标的规定要求。