青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工技術

張立忠（青藏鐵路公司格拉段擴能改造工程建設指揮部，青海 西寧 810006）

青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工技術

張立忠（青藏鐵路公司格拉段擴能改造工程建設指揮部，青海 西寧 810006）

隨著我國經濟建設進程的不斷加快，多種新興科學技術也不斷發展，在眾多技術中低溫耐久混凝土是針對我國部分特殊地區氣候條件所研發的新型技術，并且憑借其應用上的優勢現已成功應用于青藏鐵路工程建設之中，本文通過對青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工原則以及施工要點進行相關介紹分析，以期為該項技術在后期的應用中提供一定的參考與借鑒。

青藏鐵路；高原；凍土區；低溫混凝土；施工

1 前 言

青藏高原由于其位于世界高海拔部位，且其氣候條件極為惡劣，因而青藏高原也被人們稱為世界的屋脊，我國著名的青藏鐵路工程也被建設于該高原之上，青藏高原鐵路東起青海煩人重鎮格爾木，西止于西藏的首府拉薩，該鐵路全長共1118km，且其中包含550km多年凍土地段[1]。相比于內陸地區的鐵路工程建設，青藏鐵路工程在施工的過程中所面臨的惡劣環境以及嚴苛的氣候都給鐵路工程的施工帶來了極大的危害，尤其是鐵路工程施工過程中的橋涵以及隧道等重要結構施工均大部分位于青藏高原的凍土區，這就給工程的施工帶來了極大的難題。但是為響應我國以及鐵道部建設高起點、高標準以及高質量青藏鐵路的要求，由鐵道部相關部門組織進行了低溫耐久混凝土的應用試驗，并將試驗成果應用于青藏鐵路工程的建設之中，通過試驗證明了該種低溫混凝土完全可以應用于青藏鐵路的建設，該施工方法的采用明顯提高了工程的施工質量，并帶來了良好的經濟效益，也為青藏鐵路工程的順利建設奠定了堅實的基礎。

2 青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工技術原則

按照我國相關規范規定，土壤的以凍結狀態存在時間持續2年以及2年以上的土壤被稱之為多年凍土，該類型土壤一旦受到熱力的作用即會發生它融化現象，該現象也被稱之為凍融現象[2]。因而，基于凍土的這種性質，其施工的重點就是需要對溫度的上升進行有效控制，避免凍融圈進一步的擴大，從而導致凍土的邊坡發生滑移、坍塌、沉陷乃至塌方等重大事故。除此之外，由于凍土區低溫混凝土施工除了要滿足相關凍土施工的特殊性條件，同時也要盡量克服由于環境低溫對混凝土自身性能的不良影響。因而，在青藏鐵路施工開工之前就要提前做好相關的準備工作，就地建立實驗基地，按照當地土壤土質特性按照相應混凝土施工過程特性進行低溫混凝土施工試驗。除此之外，我們還應當根據青藏高原地區的實際地質情況以及青藏鐵路工程結構的相關要求確定進一步對施工季節以及工藝措施進行反復確認，以保障工程建設的安全性以及工程的后期使用質量。

3 青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工要點

3.1 低溫混凝土材料選擇

由于青藏鐵路工程施工質量是由低溫耐久混凝土材料質量的高低直接決定的。，因而，要對施工中的低溫混凝土原材料從以下幾點進行嚴格的把控。第一，低溫混凝土的水泥應該優先選用普通硅酸鹽系列產品，并在使用前，對水泥的各項性能指標進行嚴格的檢驗，用以有效確保其使用質量，進一步確保工程質量，但同時要注意盡量不選用高鋁水泥以及復合硅酸鹽水泥；第二，在低溫混凝土粗集料的選擇過程中，應當優先選用堅固性良好、非堿活性同時為連續級配型的碎石、卵石或者是這兩種石材的混合物，同時要按照低溫混凝土應用的設計強度等級對粗集料中的含泥量、針片狀顆粒含量以及壓碎指標值等多種不同的低溫混凝土應用性能進行嚴格的檢驗；第三，對于工程中使用的細集料而言，同樣也應該選擇堅固性良好、非堿活性同時級配性良好的中粗河砂等材料，同時也應當注意最好不選用機制砂作為低溫混凝土的細集料；第四，低溫混凝土外加劑，由于青藏鐵路工程是建設于青藏高原之上的，因而對于低溫混凝土常用的早強、減水等多種低溫混凝土外加劑應當進行嚴格的篩選，并且要通過實驗使得摻入外加劑的低溫混凝土有效達到可以在青藏高原上應用的目的[3]。

3.2 低溫混凝土配合比的確定

青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工的過程中處理應當按照我國相關鐵路建設工程規范進行施工以外，還需要結合《青藏鐵路高原凍土區混凝土耐久性技術條件》報告中的內容，對所使用的低溫混凝土進行材料試配，同時根據材料的計算試配結果進行材料的試件制作，按照標準混凝土材料制作方法同條件下養護7d后，繼續轉入標準養護室進行為期28d的養護，之后對所制得的低溫混凝土試件材料進行相關的抗凍、抗滲、抗裂性、耐腐蝕性以及耐風蝕性等多種低溫混凝土反應性能試驗，除此之外，針對于低溫混凝土在青藏高原使用這一使用特性，應對制得的低溫混凝土試件進行不低于300次的低溫混凝土的抗凍融試驗，用以保證低溫混凝土在青藏鐵路工程中的使用質量。

3.3 低溫混凝土的拌制以及運輸

低溫混凝土應當優先選用強制式機械進行混凝土的拌制工作，但是若施工環境溫度過低，無法進行強制式機械混凝土拌制工作時，需要對所使用的水以及低溫混凝土集料進行預熱，其具體的加熱溫度應當按照相關的計算公式進行確定[4]在預熱的過程中，當低溫混凝土集料不進行加熱的時候，所使用的水可以加熱到80℃，但是水泥應當在水以及集料充分拌制均勻后投入，但需要注意的是加熱溫度不宜高于60℃。同時，如果對低溫混凝土進行外加劑的摻雜時要注意不可以對外加劑進行直接的加熱，應當在使用前對外加劑進行預熱。

對于低溫混凝土應該采用罐車進行運輸，同時應當在對施工量、施工進度以及運距等多種因素進行合理分析后，對低溫混凝土的運輸車數量進行確認，同時，應當在混凝土運輸路線進行專人巡檢與調度，以免發生由于交通因素導致的低溫混凝土運輸時間加長，進而影響低溫混凝土的施工使用質量，使得最終青藏鐵路工程的質量受到影響[5]。

3.4 低溫混凝土的養護

在低溫混凝土澆筑完成以后，要及時對低溫混凝土進行覆蓋并同時加以保溫以及保濕的養護工作，同時，應當視工程的實際建設環境對低溫混凝土進行裹棉被、搭暖棚等多種有效的保溫養護。在低溫混凝土的養護期間，應當對低溫混凝土的內部含水情況進行分析檢測，若含水率降低則應當進行及時的補水工作，除此之外，應當在低溫混凝土的表面進行保濕養生劑的噴涂，使得低溫混凝土內部的水分不易被蒸發，起到更好的低溫混凝土蓄養效果。

4 結 語

由于低溫混凝土是青藏鐵路工程的建設質量的有效保證，該種低溫混凝土的研究在成功的解決了青藏高原地區鐵路建設的同時也對工程建設施工中的難點進行了有效的解決。該技術的應用也可以為青藏高原地區的經濟發展帶來良好的經濟效益，同時低溫混凝土的研發也為今后高原凍土地區的有效施工積累了有效的經驗。

[1]胡卿紀,劉德志.青藏鐵路高原多年凍土區低溫混凝土施工技術[J].鐵道建筑,2003,05:52-54.

[2]曹玉新,許蘭民,馬天明,方立輝,嚴學斌,孫志前.青藏鐵路高原凍土區混凝土施工技術[J].鐵道建筑技術,2003,S1:103-106.

[3]張向民.青藏鐵路多年凍土區無縫線路穩定性理論及其試驗研究[D].北京交通大學,2016.

[4]江亦元,王夢恕,王星華,湯國璋.高原多年凍土隧道施工技術及方案研究[J].鐵道學報,2006,02:67-73.

[5]石寶全.高原高寒多年凍土區橋墩及樁基混凝土施工質量控制技術研究[J].科技創新與應用,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

：B

：1003-8965(2017)02-0121-02