青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术

张立忠（青藏铁路公司格拉段扩能改造工程建设指挥部，青海 西宁 810006）

青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术

张立忠（青藏铁路公司格拉段扩能改造工程建设指挥部，青海 西宁 810006）

随着我国经济建设进程的不断加快，多种新兴科学技术也不断发展，在众多技术中低温耐久混凝土是针对我国部分特殊地区气候条件所研发的新型技术，并且凭借其应用上的优势现已成功应用于青藏铁路工程建设之中，本文通过对青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工原则以及施工要点进行相关介绍分析，以期为该项技术在后期的应用中提供一定的参考与借鉴。

青藏铁路；高原；冻土区；低温混凝土；施工

1 前 言

青藏高原由于其位于世界高海拔部位，且其气候条件极为恶劣，因而青藏高原也被人们称为世界的屋脊，我国著名的青藏铁路工程也被建设于该高原之上，青藏高原铁路东起青海烦人重镇格尔木，西止于西藏的首府拉萨，该铁路全长共1118km，且其中包含550km多年冻土地段[1]。相比于内陆地区的铁路工程建设，青藏铁路工程在施工的过程中所面临的恶劣环境以及严苛的气候都给铁路工程的施工带来了极大的危害，尤其是铁路工程施工过程中的桥涵以及隧道等重要结构施工均大部分位于青藏高原的冻土区，这就给工程的施工带来了极大的难题。但是为响应我国以及铁道部建设高起点、高标准以及高质量青藏铁路的要求，由铁道部相关部门组织进行了低温耐久混凝土的应用试验，并将试验成果应用于青藏铁路工程的建设之中，通过试验证明了该种低温混凝土完全可以应用于青藏铁路的建设，该施工方法的采用明显提高了工程的施工质量，并带来了良好的经济效益，也为青藏铁路工程的顺利建设奠定了坚实的基础。

2 青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术原则

按照我国相关规范规定，土壤的以冻结状态存在时间持续2年以及2年以上的土壤被称之为多年冻土，该类型土壤一旦受到热力的作用即会发生它融化现象，该现象也被称之为冻融现象[2]。因而，基于冻土的这种性质，其施工的重点就是需要对温度的上升进行有效控制，避免冻融圈进一步的扩大，从而导致冻土的边坡发生滑移、坍塌、沉陷乃至塌方等重大事故。除此之外，由于冻土区低温混凝土施工除了要满足相关冻土施工的特殊性条件，同时也要尽量克服由于环境低温对混凝土自身性能的不良影响。因而，在青藏铁路施工开工之前就要提前做好相关的准备工作，就地建立实验基地，按照当地土壤土质特性按照相应混凝土施工过程特性进行低温混凝土施工试验。除此之外，我们还应当根据青藏高原地区的实际地质情况以及青藏铁路工程结构的相关要求确定进一步对施工季节以及工艺措施进行反复确认，以保障工程建设的安全性以及工程的后期使用质量。

3 青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工要点

3.1 低温混凝土材料选择

由于青藏铁路工程施工质量是由低温耐久混凝土材料质量的高低直接决定的。，因而，要对施工中的低温混凝土原材料从以下几点进行严格的把控。第一，低温混凝土的水泥应该优先选用普通硅酸盐系列产品，并在使用前，对水泥的各项性能指标进行严格的检验，用以有效确保其使用质量，进一步确保工程质量，但同时要注意尽量不选用高铝水泥以及复合硅酸盐水泥；第二，在低温混凝土粗集料的选择过程中，应当优先选用坚固性良好、非碱活性同时为连续级配型的碎石、卵石或者是这两种石材的混合物，同时要按照低温混凝土应用的设计强度等级对粗集料中的含泥量、针片状颗粒含量以及压碎指标值等多种不同的低温混凝土应用性能进行严格的检验；第三，对于工程中使用的细集料而言，同样也应该选择坚固性良好、非碱活性同时级配性良好的中粗河砂等材料，同时也应当注意最好不选用机制砂作为低温混凝土的细集料；第四，低温混凝土外加剂，由于青藏铁路工程是建设于青藏高原之上的，因而对于低温混凝土常用的早强、减水等多种低温混凝土外加剂应当进行严格的筛选，并且要通过实验使得掺入外加剂的低温混凝土有效达到可以在青藏高原上应用的目的[3]。

3.2 低温混凝土配合比的确定

青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工的过程中处理应当按照我国相关铁路建设工程规范进行施工以外，还需要结合《青藏铁路高原冻土区混凝土耐久性技术条件》报告中的内容，对所使用的低温混凝土进行材料试配，同时根据材料的计算试配结果进行材料的试件制作，按照标准混凝土材料制作方法同条件下养护7d后，继续转入标准养护室进行为期28d的养护，之后对所制得的低温混凝土试件材料进行相关的抗冻、抗渗、抗裂性、耐腐蚀性以及耐风蚀性等多种低温混凝土反应性能试验，除此之外，针对于低温混凝土在青藏高原使用这一使用特性，应对制得的低温混凝土试件进行不低于300次的低温混凝土的抗冻融试验，用以保证低温混凝土在青藏铁路工程中的使用质量。

3.3 低温混凝土的拌制以及运输

低温混凝土应当优先选用强制式机械进行混凝土的拌制工作，但是若施工环境温度过低，无法进行强制式机械混凝土拌制工作时，需要对所使用的水以及低温混凝土集料进行预热，其具体的加热温度应当按照相关的计算公式进行确定[4]在预热的过程中，当低温混凝土集料不进行加热的时候，所使用的水可以加热到80℃，但是水泥应当在水以及集料充分拌制均匀后投入，但需要注意的是加热温度不宜高于60℃。同时，如果对低温混凝土进行外加剂的掺杂时要注意不可以对外加剂进行直接的加热，应当在使用前对外加剂进行预热。

对于低温混凝土应该采用罐车进行运输，同时应当在对施工量、施工进度以及运距等多种因素进行合理分析后，对低温混凝土的运输车数量进行确认，同时，应当在混凝土运输路线进行专人巡检与调度，以免发生由于交通因素导致的低温混凝土运输时间加长，进而影响低温混凝土的施工使用质量，使得最终青藏铁路工程的质量受到影响[5]。

3.4 低温混凝土的养护

在低温混凝土浇筑完成以后，要及时对低温混凝土进行覆盖并同时加以保温以及保湿的养护工作，同时，应当视工程的实际建设环境对低温混凝土进行裹棉被、搭暖棚等多种有效的保温养护。在低温混凝土的养护期间，应当对低温混凝土的内部含水情况进行分析检测，若含水率降低则应当进行及时的补水工作，除此之外，应当在低温混凝土的表面进行保湿养生剂的喷涂，使得低温混凝土内部的水分不易被蒸发，起到更好的低温混凝土蓄养效果。

4 结 语

由于低温混凝土是青藏铁路工程的建设质量的有效保证，该种低温混凝土的研究在成功的解决了青藏高原地区铁路建设的同时也对工程建设施工中的难点进行了有效的解决。该技术的应用也可以为青藏高原地区的经济发展带来良好的经济效益，同时低温混凝土的研发也为今后高原冻土地区的有效施工积累了有效的经验。

[1]胡卿纪,刘德志.青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术[J].铁道建筑,2003,05:52-54.

[2]曹玉新,许兰民,马天明,方立辉,严学斌,孙志前.青藏铁路高原冻土区混凝土施工技术[J].铁道建筑技术,2003,S1:103-106.

[3]张向民.青藏铁路多年冻土区无缝线路稳定性理论及其试验研究[D].北京交通大学,2016.

[4]江亦元,王梦恕,王星华,汤国璋.高原多年冻土隧道施工技术及方案研究[J].铁道学报,2006,02:67-73.

[5]石宝全.高原高寒多年冻土区桥墩及桩基混凝土施工质量控制技术研究[J].科技创新与应用,2016,23:253.

Construction technology of low temperature concrete in permafrost region of Qinghai Tibet railway

with the process of economic construction in China is accelerating,a variety of emerging science and technology development in many technology in low temperature durability concrete is based on the new technology developed by the special climate conditions in China,and by virtue of its advantages and has been successfully applied to the construction of Qinghai Tibet railway,this paper introduces the related analysis on low temperature plateau permafrost regions along the Qinghai Tibet railway concrete construction principles and construction points for this technology in the application of the latter, provide certain reference and reference value.

Qinghai Tibet railway；plateau；permafrost；low temperature concrete；construction

U445.57

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：1003-8965(2017)02-0121-02