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論貫入式在隧道噴射混凝土早期

（1d）強(qiáng)度中的應(yīng)用

摘要：在《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，噴射混凝

土的早期（1d）強(qiáng)度必須符合設(shè)計要求，目前工地上常用的檢測方法

為“后裝拔出法檢測”或“貫入法檢測”兩種。結(jié)合新建玉溪至磨憨

YMZQ-19標(biāo)站前工程，采用貫入法對隧道噴射混凝土早期強(qiáng)度的研究，

SJY1000B型貫入式混凝土強(qiáng)度檢測儀，用于混凝土強(qiáng)度檢測，它采

用杠桿式加力方法，具有重量輕，操作簡單，檢測精度高等特點，可

以減輕試驗員的勞動強(qiáng)度且提高了檢測效率。

一、總則

1.1在TB10417-2003《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，

噴射混凝土的早期（1d）強(qiáng)度必須符合設(shè)計要求，目前工地上常用的

檢測方法為“后裝拔出法檢測”或“貫入法檢測”兩種。

1.2在鐵建設(shè)[2010]257號《關(guān)于發(fā)布鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范等

11項鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知》規(guī)定，“隧道初支噴射

混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25,24h強(qiáng)度≥10MPa。”

1.3在《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定每作業(yè)循環(huán)或

每工作班檢查一次早期強(qiáng)度。早期強(qiáng)度檢測頻率高，但由于隧道初期

支護(hù)噴混表面不平整、表面粗糙，早期強(qiáng)度不高等特點，現(xiàn)場打磨非

常困難且費時、鉆孔機(jī)孔內(nèi)切槽也很難達(dá)到測試條件，拔出法測試儀

拉拔的桿安裝與基座很難達(dá)到垂直，造成試驗檢測不準(zhǔn)確，無法對試

驗結(jié)果進(jìn)行判定。

二、測試原理

在玉磨鐵路站前工程中用SJY1000B型貫入式混凝土強(qiáng)度檢測儀，

此混凝土檢測儀是根據(jù)測釘貫入混凝土的深度和混凝土抗壓強(qiáng)度間

的線性關(guān)系，采用壓縮工作彈簧加荷，把測釘貫入混凝土中，又測釘

貫入深度通過測強(qiáng)曲線換算混凝土抗壓強(qiáng)度的一種技術(shù)方法。

三、檢測設(shè)備：

1、貫入式混凝土檢測儀：SJY1000B型貫入式混凝土強(qiáng)度檢測儀是由

貫入儀、測釘及貫入深度測量尺組成。

2、該設(shè)備的主要技術(shù)性能如下：

1）貫入儀的貫入力：1000±8N

2）工作沖程：20±0.1mm

3）數(shù)字測量尺量程：40mm±0.01mm

4)測釘長度：40mm

5）測釘直徑：3.5mm

6）；量規(guī)槽：39.5mm

3、測釘是由特種鋼材特制而成，是貫入儀主機(jī)檢測時必備的專用工

具。每個測釘?shù)氖褂脡勖鼞?yīng)滿足以下規(guī)定：當(dāng)測釘?shù)拈L度減小至能通

過專用量快的長槽時，應(yīng)及時更換新的測釘。

四、操作方法：

1）先用砂輪片將砌縫將測點表面做磨平處理；

2）將測釘插入貫入桿測釘座孔中，測釘尖端朝外。擰緊測釘座螺母，

固定測釘。

3）一手握緊貫入儀主體，另一只手將加力桿的長槽面套入貫入儀后

部的加力槽桿上，使加力桿的加力橫銷與加力槽相互吻合，然后用手

握住加力桿末端，兩手向內(nèi)側(cè)徐徐用力，當(dāng)大仙扳機(jī)跳動時，表明貫

入儀掛鉤已掛上，取下加力器，這時貫入儀可進(jìn)行下一步檢測了。

4）檢測時，一手水平拖住貫入儀，讓貫入儀的偏頭用力抵住打磨平

整的混凝土表面，要牢牢握住儀器把手以防反沖，然后扣動扳機(jī)，貫

入儀自由釋放能量，試驗完成，移開貫入儀。用吹風(fēng)器吹趕緊測孔。

5）用深度測量尺測量測孔的深度，直接從顯示屏讀取數(shù)據(jù)。完成一

次完整的檢測工作，根據(jù)測強(qiáng)公式得出噴射混凝土早期強(qiáng)度值。

五、測點布置及注意事項

5.1隧道初支噴射混凝土施工完畢后，選取測區(qū)，測區(qū)表面應(yīng)平整，

避開洞口和預(yù)埋件邊緣。應(yīng)將浮漿、表面損傷層清除干凈且磨平處理。

便于24h后進(jìn)行貫入測試。

5.2每作業(yè)循環(huán)或工作班應(yīng)隨機(jī)抽取3個測區(qū)，每個測區(qū)面積約

900cm.測點均勻的分布在構(gòu)件水平面上，相鄰測點水平間距不宜超

2

過500mm。，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總構(gòu)件的30%，且不少于5個構(gòu)件。

5.3選好測點后進(jìn)行標(biāo)識與編號，對每個測點進(jìn)行貫入測試，讀數(shù)

并記錄，測試結(jié)果精確至0.01mm。測量前應(yīng)用吹風(fēng)器將測孔內(nèi)灰塵

和砂粒吹干凈，防止影響測量誤差。

5.4在加力狀態(tài)下，貫入端方向嚴(yán)禁對著自己或他人，防止發(fā)生意

外事故；在未安裝貫入釘前避免加力彈射，以防損壞測釘座。

六、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

后裝拔出法檢測有《混凝土強(qiáng)度后裝拔出法試驗方法》TB/T2298.2、

《后裝拔出法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS69:94及《鐵路工程結(jié)

構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測規(guī)程》TB10426-2004中第7章后裝拔出法檢測規(guī)

程。而JGJ/T136-2001《貫入檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，由

于測針小，沖擊功能不足，不能滿足噴射混凝土早期(1d)強(qiáng)度測定的

要求。調(diào)查且收集各種資料發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有SYJ1000B型混凝土強(qiáng)度檢測

儀的生產(chǎn)，但都未形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。也無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法或規(guī)

程。更無適用噴射混凝土現(xiàn)場檢測強(qiáng)度換算曲線可依據(jù)。

七、測強(qiáng)曲線的建立

7.1制作足夠數(shù)量的100×100×100mm或150×150×150mm噴射混凝

土試件（使用材料與現(xiàn)場過程一致），待到混凝土強(qiáng)度大致達(dá)到3MPa

左右時開始進(jìn)行率定，在混凝土試件兩側(cè)共選取7個測點進(jìn)行貫入試

驗，按照操作方法測得貫入深度平均值，然后再對該試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)

度檢測，得出強(qiáng)度值，即得到一組對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

7.2如此反復(fù)進(jìn)行測試，測得對應(yīng)數(shù)據(jù)不少于30組，參考

JGJ/T136-2001標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行一元線性回歸分析或乘冪擬

合分析，而求得測強(qiáng)公式。當(dāng)回歸或擬合關(guān)系式的相關(guān)系數(shù)不大于

70%時，則說明率定試驗準(zhǔn)確度及相關(guān)關(guān)系欠佳，應(yīng)重新率定。

7.3中交一航局玉磨鐵路項目部中心試驗室制作45組100×100×

100mm噴射混凝土試件，測得的測強(qiáng)公式為：

y=-1.2959X+18.357（R=0.9972）

2

y----噴射混凝土早期強(qiáng)度值(MPa)

x----貫入深度平均值(mm)

7.4查貫入強(qiáng)度換算表（）

貫入儀強(qiáng)度換算表

序深度代表

號 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

貫入深度貫入深度貫入深度貫入深度貫入深度

（mm） （mm） （mm） （mm） （mm）

抗壓強(qiáng)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貫入強(qiáng)度結(jié)果計算及評定：

1）由檢測的貫入深度平均值，按得出的強(qiáng)度公式換算出測區(qū)的噴射

混凝土早期強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度值，精確至0.1MPa。

2）以5個測區(qū)噴射混凝土強(qiáng)度的算術(shù)平均值作為該循環(huán)噴射混凝土

24h強(qiáng)度代表值。

八、結(jié)束語

國家鐵路建設(shè)重點之一玉磨鐵路站前工程，YMZQ-19標(biāo)，隧道6座

/25463m。有正線隧道施工和輔助坑道施工。噴射混凝土初支是保證

圍巖穩(wěn)定，保證施工安全的重要措施之一，因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)隧道噴

射混凝土初支早期強(qiáng)度的控制，落實驗標(biāo)的規(guī)定要求。