简述青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术

简述青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术

钟其飞王强

1成都铁路局集团公司工程质量监督站四川成都610082

2中铁十八局集团隧道工程有限公司重庆404100

摘要：青藏高原由于特殊的地势地貌以及所需的技术水平有限，使得青藏高原地区交通闭塞，高原人一直处于自给自足的农耕作业经济中。随着改革开放特别是进入社会主义新时代之后，经济科技的高速繁荣发展，为青藏铁路的建设开通奠定了坚实的物资以及技术基础，一项项技术难题的攻破，使得青藏铁路的开通不是梦，使得藏区人民迎接新的发展契机不是梦。本文就修筑青藏铁路中面临的高原多年冻土区低温混凝土施工技术难题进行详细论述，仅供参考。

关键词：青藏铁路；多年冻土；混凝土施工技术

前言：青藏铁路位于世界上海拔最高的青藏高腹地，而青藏高原一直被人们誉为世界屋脊，因此地理位置的特殊性使得铁路修筑过程中遇到了较大的挑战，所以该工程的修筑被誉为中国新世纪四大工程之一，铁路全长为一千九百多千米，分两个工期修筑完成，铁路起始从甘肃西宁到西藏拉萨。它的修成代表着世界上线路最长，海拔最高的高原铁路在我国诞生，另一方面对促进我国西部内陆地区的发展有着重要的意义，西藏进入铁路时代，加强了与祖国内地的联系，被称为是幸福路，发展路。

一、青藏铁路修筑面临的冻土区低温混凝土施工技术难题

由于地形的复杂多样性使得青藏铁路修筑中面临的多样化难题打破了我国铁路修筑的多项记录，穿越的澡泽、荒漠、湿地、雪山、隧道等形形色色问题。其中面临的最大问题之一就是复杂的多年冻土地质结构问题，综合来看青藏铁路穿越的冻土区长达五百五十多公里，其中穿越较深冻土层的地区大约为四百多公里。这种环境下的修筑铁路情况与内陆地区铁路的建筑情况相比其难度要复杂的多。但是铁路建设规划各部门为了积极响应国家铁路部门追求的高标准，高起点，高质量的建设标准，积极组织相关的科学技术人员共同探讨研究克服多年冻土区低温混凝土施工技术应用，实验结果取得良好的效果并将其应用在青藏铁路的修筑当中，该技术的施工应用对提高铁路工程质量具有显著的作用，为青藏铁路的顺利铺设开工奠定了扎实的技术保障。

二、青藏铁路冻土区低温混凝土施工技术原则

根据有关的规定内容，在我国将土壤的封冻状态持续时间在两年或是高于两年的规定为永久性冻土，也就是多年冻土。由于冻土本身具备较强的流动性特征，所以如果在冻土区建设施工任何建筑物都会面临冻胀和消融两大危险，伴随着气候环境的不断变法，这种情况会反复发生，长期以往对于建筑物安全稳定性有较大危害。针对这种情况青藏铁路如果在冻土区开展施工，铁路路基下方的土壤一旦受热力作用的影响就会发生不同程度大的冻融现象，所以该工程需要注重处理的重点环节就在于对路基冻土区的温度进行合理的控制，确保多年冻土区处于可控的范围之内，避免因为冻土区域的一步步扩大，而引发大范围的冻土边坡发生坍塌、滑坡，严重的情况下甚至是重大事故的塌方。针对这一技术难题冻土低温混凝土施工技术不仅可以有效满足上述冻土施工需要注意的情况，同时对于克服因低温环境造成的混凝土自身性能不良影响也有显著效果。所以结合这两个主要因素，青藏铁路在建设施工之前就积极做好相关的准备工作，建立相关的实验基地并结合当地特殊的土质情况，逐一开展相应的低温混凝土实验，在此基础上相关的工作人员还进一步根据青藏高原地区不同区域的实际地质情况并结合铁路建设所要求的相关构造要求，反复性的确认施工不同季节性的施工工艺操作，最大限度的多方法多措施的保障青藏铁路的修建施工质量。

三、青藏铁路冻土区低温混凝土施工技术要点分析

3.1选择合适的低温混凝土材料

针对施工环境的特殊性，所以可以毫不夸张的说施工方所选的低温混凝土质量直接决定着最终的铁路工程质量，而该工程对混凝土的低温耐受性具有非常高的要求，在此基础上对混凝土材料的选择还需要严格把控以下几方面的要求。首先，需要对低温混凝土中所使用的水泥最好优选性能较高质量较高的硅酸盐系列的常规产品，为了从源头把控水泥质量可以对选购的水泥各项指标进行检测，合格之后方可投入到工程建设使用中，结合实验效果由于复合硅酸盐和高铝水泥性能表现不佳，所以建议不要使用该系列的水泥。其次，对于混凝土中所用的粗集料选择，应该选择具备非碱活性以及性能良好的，可以保证连续级配型的卵石、碎石或者是这两种材料的混合物。同时需要注意的是结合铁路修筑不同阶段所要求的粗集料强度，对粗集料中所包含的含泥量以及各种其他含量指标进行不同程度的压碎添加等处理。最后，对于铁路修筑中所使用的细集料而言，同样建议选择适合工程应用，性能坚固良好的粗河砂等施工材料，最好不要使用机制的砂石作为低温混凝土施工中所用的细集料。对于高原上所使用的低温混凝土外加剂尽可能的满足工程所要求的减水、早强等特性，以确保低温混凝土全方位的满足青藏高原铁路施工要求。

3.2高原冻土区低温混凝土配合比的确定

青藏高原多年冻土区的低温混凝土施工技术在满足一般的混凝土施工要求基础上还需要满足低温环境下混凝土的施工标准，所以在进行混凝土的配料上，一定要结合已经计算好的试配结果参考配料，确保通过这一方式之制作的混凝土也可以在同样施工操作方式下养护七天之后，继续再转入标准养护方式之下进行为其28天的养护措施，通过这一系列的操作方式确保所施工的冻土区低温混凝土符合施工环境所要求的抗渗、抗冻以及抗腐蚀与抗风性。同时还需要注意对适配的低温混凝土进行最好不低于300多次的低温混凝土抗冻融实验。

3.3低温混凝土拌制运输过程与养护

青藏高原地区铁路低温混凝土的拌制建议使用强制式机械方式开展拌制，如果到了某一施工阶段，受季节或是地形因素的影响由于温度过低无法实施机械拌制的情况下，需要对拌制的混凝土进行预热以及所用拌制所使用的水进行预热，这两者的具体加热温度应当结合相关的计算公式进行确定。对于低温混凝土集料的加热，建议所使用的加热水不要超过80℃，低温混凝土中水泥的处理方式应该再所有集料充分拌制之后加入，加热时的温度不宜高于60℃。再拌制的最后阶段对于添加的外加剂一定要要进行添加之前的预热处理，避免将掺杂的外加剂直接倒入搅拌中直接添加。搅拌好之后的混凝土运输建议使用罐车，并根据当天的施工量，施工进度以及实际运距进行合理分析以确定所需要的混凝土运输车数量。对于混凝土运输过程中个路段需要派设专业人员对运输车进行调度与巡检，切实避免因各种因素耽搁运输车的停留而影响混凝土的质量，因为经过低温抗冻之后的混凝土会大大的影响建设施工之后的铁路质量。最后，任何工程的混凝土浇筑完成之后都要进行适当的养护，才可以投入之后的运营，对于高原冻土区的混凝土养护更是一项需要着重关注的点，对浇筑的之后的混凝土采用一定的防护措施进行保温保湿养护工作。考虑到环境的特殊性可以采用搭设暖棚或是覆盖棉被等有效的保温养护方式。在养护期间需要适时的对工程中浇筑混凝土浇筑中的含水量进行检测，进行补水与保湿喷射以保证低温混凝土内部所蕴含的水分不易蒸发，以确保混凝土具备更好的蓄养效果。

总结

综上所述，本文对高原地区青藏铁路修筑中面对的冻土区低温混凝土施工技术进行了全面的分析探究，该技术的应用推广为克服铁路修筑中面对的难题有着显著作用，也为今后我国其他类似地方铁路的修检提供了建设性的参考意见。

参考文献：

[1]张立忠.青藏铁路高原多年冻土区低温混凝土施工技术[J].中国建材科技，2017，26（2）：121-122.

[2]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）：253-253.

[3]姜忠泉.高寒和多年冻土地区路桥施工技术[J].工程建设与设计，2017（6）：148-149.