青藏铁路高原冻土区混凝土耐久性技术条件

高原季节性冻土地区桥涵裂缝成因及预2. 1 混凝土原材料的原因(1) 水泥:在青藏铁路施工中,主要采用大通河牌、祁连山牌三种普通硅酸盐水泥,按青藏铁路高原冻土区混凝土段全长1142km , 年平均气温在-2 ℃～-6 ℃,日正负温度变化天昆仑山牌、数高达45 ℃,且干湿交替频繁,冻融环境、风沙磨蚀等自然环境严酷。

为了满足在青藏铁路沿线恶劣的自然环境下进行混凝土施工的需要,确保混凝土180d , 最高气温25 ℃,极端最低气温耐久性技术条件要求,桥涵混凝土结构最小胶凝材料用量为1 裂缝调查情况1. 1 涵洞裂缝类型及分布在2 个标段142 座盖板箱涵中,风沙路段的涵洞比通道涵洞的裂缝多,而通道涵的裂缝比过水涵的裂缝多。

裂缝主要呈龟裂纹和网状裂缝。

涵洞裂缝主要分布在八字墙和盖板箱涵墙身。

八字墙身裂缝在外侧迎风面,裂缝呈龟纹状,裂缝长度通常不超过10cm , 裂缝深度2mm 以内,裂缝宽度在0. 1～0. 2mm 之间。

盖板箱涵墙身裂缝主要呈倒八字形,裂缝长度5cm 左右,裂缝深度2mm 以内,裂缝宽度在0. 05～0. 1mm 之间。

预制盖板底部基本没有裂缝,盖板上部有不规则的龟裂纹,裂缝长度5cm 左右,裂缝宽度在0. 1～0.2mm , 裂缝深度2mm 。

涵洞八字墙,箱涵墙身裂缝,在混凝土拆模后第一天开始少量出现,到养护期结束后3 个月基本稳定,经过一个冬季后,裂缝未发现新的变化。

1. 2 桥墩裂缝类型及分布2 个标段15 座大桥,有181 个桥墩30 个桥台。

根据调查,桥台裂缝比桥墩裂缝多,桥墩有圆型墩和圆端型墩两种,圆端型墩比圆型墩裂缝多,并且圆端型桥墩裂缝,多数集中在矩形面上。

裂缝主要呈不规则的龟裂纹及竖向通长裂缝两种,龟裂纹长度通常不超过10cm , 裂缝深度小于2mm , 裂缝宽度在0. 04～0. 08mm 之间。

个别竖向通长裂缝长度在1. 5～3. 0m 之间,裂缝宽度均在0. 1mm 以内。

高原冻土区混凝土施工质量控制措施摘要：近年来，我国西部地区基础建设的进程在不断推进，对高原冻土地区混凝土施工的质量控制是提高建设工程质量的重要环节。

本文介绍了高原冻土地区地表附近混凝土施工的特点、混凝土配比的控制以及混凝土的拌制、运输、浇筑、养护方式，提出了保证混凝土施工质量的措施，希望能够给同类工程施工提供有益的参考。

关键词：高原、冻土区、混凝土引言：高原冻土指的是某一区域长期处于0℃以下，并且含有部分冰的岩石土壤，一般可以分为短时冻土、季节冻土、以及多年冻土，我国青藏高原的土质就是典型的多年冻土。

在这种地质条件下进行混凝土施工的过程中，施工技术人员可以通过调整混凝土配比、温度等方式，保障混凝土在高原冻土地区的施工质量。

一、高原冻土地区地表附近混凝土施工的特点（一）地表以下的混凝土工程在高原冻土地区，位于地表以下的混凝土长期处于低温、负温的自然条件下，施工过程中混凝土的强度增长速度相对较慢。

施工时，一方面要保证混凝土在高原冻土的条件下具备较强的流动性、整体性、粘聚性，同时还要降低混凝土对冻土的扰动性，应尽可能降低混凝土的水化热，从而保障混凝土的强度增长速度与冻土的回冻速度保持一致，避免隐患的出现。

（二）地表以上的混凝土工程由于高原冻土带，气候类型为高原山地气候，四季的温差与昼夜的温度变化相对较大，阳光光照强度比较大、日照时间相对较长，并且该地区风速较大、刮风的时间也比较长，使得该地区混凝土施工过程中，混凝土水分蒸发速度相对较快，因此在混凝土的硬化初期需采取一定的保湿措施，避免龟裂现象的出现，同时保障混凝土强度的正常发展。

（三）地表交接处混凝土工程在高原冻土区，地表的毛细管张力会使混凝土内的水分增加，但因风力、干燥空气等作用，混凝土表面的水分蒸发速度较快，频繁的干湿变化极易使混凝土结构遭到破坏，因此，在施工过程中应当尽可能的提升混凝土的耐久性。

二、高原冻土区混凝土质量控制措施（一）配比的控制1、水胶比的控制由于水胶比与混凝土的耐腐蚀性强度、抗冻性以及抗渗性等特征之间存在着较为直接的联系，在进行高原冻土区混凝土施工的过程中，必须依据施工地点冻土的实际情况明确混凝土的水胶比。

2006年6月第3期(总93) 铁　道　工　程　学　报JOURNAL OF RA I L WAY E NGI N EER I N G S OC I ETY Jun 2006NO.3(Ser .93) Ξ　收稿日期:2006-03-08　ΞΞ作者简介:罗育桂,1962年出生,男,高级工程师,现任中国铁路工程总公司工程部部长。

文章编号:1006-2106(2006)03-0051-05青藏铁路耐久性混凝土施工工艺Ξ罗育桂ΞΞ(中国铁路工程总公司,　北京100055)摘要:研究目的:针对青藏铁路的地理位置处于青藏高原,自然环境非常恶劣,气象条件复杂多变,混凝土的耐久性要求很高的情况,为了确保混凝土施工质量,耐久性混凝土施工工艺进行研究。

研究方法:根据混凝土的耐久性要求,通过试验室试验和工程现场试验得出基本参数,通过工程应用验证其科学性。

研究结果:在青藏铁路施工中,严格按本文施工工艺施工,有效地控制了混凝土质量。

研究结论:耐久性混凝土施工要严格控制配合比的准确性,施工条件发生变化时要及时调整配合比。

另外,对混凝土的振捣、养护要求也较普通混凝土严格。

施工前要对施工人员进行培训,高标准、严要求。

关键词:耐久性;混凝土;施工;工艺中图分类号:U215.14 文献标识码:AConstructi on Techn i que for Durability Concrete for Qi n gha i -Ti bet Ra ilwayL U O Y u -gu i(China Rail w ay Engineering Cor porati on,Beijing 100055,China )Abstract:Research purposes:The durability of concrete was required of high quality because Q inghai -Tibet Rail w ay is in Q inghai -Tibet Plateau with badly natural envir on ment,and comp licated and changeable meteor ol ogical conditi ons .It was necessary t o make research on constructi on technique of durability concrete t o ensure the constructi on quality of concrete .Research m ethods:According t o the require ments for concrete durability,the basic para meters were obtained thr ough doing lab experi m ents and site experi m ent,and their scientificalness were verified thr ough the app licati on in construc 2ti on .Research results:Good result of concrete quality was obtained in constructi on of Q inghai -Tibet Rail w ay because con 2structi on was conducted strictly according t o the constructi on technique .Research conclusi on s:The accuracy of fit p r oporti on would be contr olled strictly in durability concrete constructi on,and the fit p r oporti on would be adjusted when the constructi on conditi ons had changed .I n additi on,there was morestrict require ment f or vibrati on ta mp ing and maintenance t o durability concrete than that t o ordinary concrete .The work 2ers for constructi on would be trained with high standard and strict require ment bef ore constructi on .Key words:durability;concrete;constructi on;technique 青藏铁路地处青藏高原,高原多年冻土腹地海拔高度在4500m 以上。

西部高寒地区桥梁高性能混凝土耐久性要求一、西藏地区混凝土桥梁所处的环境特征：1、负温环境.西藏桥梁处于多年冻土区深居大陆内部,远离海洋，具有独特的冰缘干寒气候特征，寒冷干燥。

年平均气温—4℃，极端最低气温-45。

2℃，年负温天数为180d左右。

图1是青藏公路沿线每月温度的变化情况。

其中从左至右依次标示为最低温、平均温度、最高温。

1月份与12月份的平均温度为-23℃，7、8月份的最高温度也在0℃左右。

可见,西藏地区修建桥梁的困难很大.图1 青藏公路沿线温度调查2、冻土地质。

主要为高温极不稳定多年冻土区，另有部分地区为岛状冻土及深季节冻土.多年冻土，厚度30—100cm，如图2所示。

多年冻土区典型地温曲线如图3所示。

桥梁墩台混凝土受冻破坏如图4所示。

混凝土浇筑时，如何保证冻土不受混凝土升温的影响,不受破坏,这是混凝土结构耐久性的新课题.图2多年冻土层厚度30～100cm图3多年冻土典型地温曲线图4桥墩受冻剥蚀破坏3、气候干燥、干湿交替频繁与风沙侵蚀因长期干燥,混凝土浇筑后，水分迅速蒸发，使混凝土产生早期收缩开裂，长龄期时会产生收缩开裂.如图5、6所示.风沙大，刮风造成风砂对混凝土的磨损.如图7所示。

图5干燥、干湿造成混凝土结构开裂图6混凝土表面失水干缩、早期开裂图7桥梁的风砂磨蚀、钢筋混凝土保护层磨损4、河流中有害离子的侵蚀。

青藏公路要经过大约20条河流，其中部分河流的腐蚀性离子很高，对河水中SO42—、Cl—等侵蚀离子测定表明，水中存在中等程度的侵蚀离子。

由上述可见，西藏地区恶劣的自然环境条件,对混凝土结构的性能提出了更高的要求，以确保混凝土的长期性能和耐久性能.二、西藏地区桥梁面临的主要耐久性问题西藏地区修建的桥梁，面临的主要耐久性问题归纳如下：①混凝土在低、负温下强度的发展。

②混凝土的抗冻融性能。

因为冻融交替频繁，最低温度低于—45℃，又有各种劣化因子的综合作用，故不能用一般混凝土的抗冻方法，还必须用特殊的标准方法，确定混凝土的抗冻性。

——（全文8页）——欢迎下载一、青藏铁路高原多年冻土区工程概况：青藏铁路自昆仑山北坡西大滩至唐古拉山南麓的安多河谷，约550Km范围通过多年冻土区。

该冻土区分布面积约：2.45×104Km2，海拔高程大部分在4400m以上，属中纬度多年冻土。

该多年冻土区海拔高，气压低，气候严寒，冻结期长，多年冻土平均地温低，但积雪较薄，且保存时间不太长。

在高原冻土区进行路基施工中，能否很好控制路基基底的融沉，是决定路基施工成败的关键。

二、冻土的描述定名和融沉性等级分类土类含冰特征融沉性等级及类别冻土定名冻土一、肉眼看不见凝冰的冻土１、胶结性差，易碎冻土。

I级不融沉少冰冻土２、无过剩冰的冻土３、胶结性良好的冻土４、有过剩冰的冻土二、肉眼可见分凝冰，但冰层厚度小于１、有单个冰晶体，冰包原体的冻土２、在颗粒周围有冰膜的冻土Ⅱ级弱融沉多冰冻土或等于２.５ｃｍ的冻土3、不规则走向的冰条带冻土Ⅲ级融沉富冰冻土4、层状或明显定向的冰条带冻土Ⅳ级强融沉饱冰冻土厚层冰冰层厚度大于 2.5cm的含土冰层或纯冰层1、含土冰层V级融陷含土冰层2、纯冰层ICE三、青藏铁路高原多年冻土区路基施工的主要特点：多年冻土区现存的自然环境和生态环境是地质历史时期的产物，是由古代和近代地质地貌过程和气候条件所决定的。

特点一：在不破坏多年冻土区现存的自然环境和生态环境的前题下，多年冻土是稳定的，但如果多年冻土被破坏，地基多年冻土将产生衰退，甚至融化，路基地基将受到严重影响。

特点二：多年冻土区路基受施工季节影响较大，应尽量减少季节对多年冻土的热干扰。

特点三：水对路基地基影响较普通地区大。

水携带的热量较空气要大得多，水在路基工程附近的聚集，对路基地基多年冻土的热干扰很大，甚至引起多年冻土大量融化。

特点四：多年冻土工程地质条件十分复杂，在不大的范围内，各种工程类型的多年冻土可能均有分布。

特点五：青藏铁路地处青藏高原，冻结期较长，最长达七个月。

特点六：多年冻土区路基工程受不均匀冻胀和热融下沉影响较大。