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【摘要】文章针对冻土工程的本质特点与施工类型，冻土环境下施工会遇到的地质变化情况，以及可能对高原地区特殊气候条件的影响，对常年处于低温干旱的冻土环境中使用高强度混凝土进行施工建设做了粗浅的探讨，同时提出了对创新环境恶劣地区混凝土施工工艺的具体措施。
【关键词】铁路施工 混凝土施工技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1冻土地区铁路施工中混凝土的性能要求
常年处于0℃一下的环境中，并且带有冰的成分的土方和岩石就称为冻土。而保持在这种冰冻状态下两年或者两年以上的土层就称之为多年冻土。我国的多年冻土集中分布在青藏高原地区，其总体分配面积多大世界多年冻土总面积的十分之一。而青藏高原地区多年冻土的分布区中，很多施工建筑物被破壞的主要原因就是由于冰冻而涨裂以及由融化而引起土地的凹陷，而这正是高原地区铁道修筑和通车运行最大的阻力。施工现场中最重要的环节就是把多年冻土按不同的情况分为不同的级别，再根据各个级别确定工程施工方案，从而将冻土的危害问题的出现率降至最低。青藏高原地区昼夜气温变化大，空气较干，冷热变化较快，年温差最高可至18℃。再加之有的流域中含有腐蚀性化学物质，一些路段还经受着长期的风化，因此，在这样恶劣的条件下，就要求混凝土具有更强的抵抗环境影响的能力和更持久的耐用性。耐低温高强度混凝土便是为了适应高原环境而特别生产出的一种特殊的混凝土。其基本性能包括耐低温，抗疲劳，防冻能力强，防止渗漏等。而其最显著的优势在于其不仅前期处于高强度状态，而且并不对之后的强度进行削弱。当温度到达最低温时，混凝土便处于凌冻的状态，其强度不再变化，待温度再次升高时，混凝土材质开始融化，强度也回复到温度较高时的数值。在处于温度较低的条件下时，应当尽量保证混凝土的温度适宜，可采取包膜覆盖等方法。
2多年冻土地区铁路施工中耐久混凝土施工技术研究
2.1配合比设计
2.1.1原材料选择
拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，其性能应符合规定。硫(铁)铝酸盐水泥应符合的要求。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用。硫(铁)幸吕酸盐水泥适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的接头和孔道灌浆。不得使用矾土水泥(高铝水泥)。寒期施工的强度等级大于C20的混凝土，最小水泥用量不应小于300kg／m3，水灰比不应大于0.55。拌制混凝土用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。骨料应选择级配良好的碎石或卵石，骨料的碱活性指标应符合规范要求。
2.1.2试配
对低温早强耐久混凝土来说，耐久性要求是其设计的依据。因而需要根据混凝土使用部位及地质条件、原材料情况、最小胶凝材料用量、使用环境温度、最大水胶比、拌合物和易性要求等具体情况选定。
2.2拌制过程控制
耐久混凝土应集中拌和、集中供应，禁止分散拌和。试验室在每次开盘前应提供当次的施工配合比，搅拌站工作人员应严格执行。搅拌设备使用有计量上料系统的强制式搅拌机，搅拌时间不宜少于2 min，也不宜超过5rain，宜较普通混凝土延长50％。搅拌站所用计量系统应进行标定，拌制设备宜设在温度不低于10~C的暧棚内，拌制混凝土前及停止拌制后应用热水冲洗拌和机。搅拌混凝土前，若环境温度太低不宜进行混凝土搅拌施工时，应先经过热工计算，再通过实际试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，并优先采用加热水的预热方法。当加热水温超过60~C时，应改变搅拌投料顺序，即先向搅拌机中投入骨料和已加热的水，搅拌均匀后再投入水泥、外加剂或掺和料等。当加热水还不能满足要求时，也可将骨料均匀的进行加热。水泥、外加剂和掺和料不得直接加热，可在使用前运入暧棚进行预热。暖棚离地面50mc高度处必须设测温点，各测温点温度不得低于5 oc。
2.3混凝土的运输
混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，因此应注意以下事项：
2.3.1运输混凝土的道路、车道坡等设施应平整、牢固。
2.3.2用混凝土搅拌运输车运输混凝土时，宜l —4 jn的转速转动，卸料前应以常速再次搅拌。
2.3.3混凝土在倒装、分配或倾注时，应采用滑槽、串筒或漏斗等金属类器具。当采用木制器具时，应内衬铁皮。
2.4混凝土浇注
在浇注混凝土前，地基基础表面应予清理，并应采取防、排水措施，按有关规定填写检查记录。浇注混凝土前应将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净，模板应设置稳固，能够满足混凝土侧压力的要求，当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞，不得漏浆。浇注混凝土应分层进行。其分层厚度(指捣实后厚度)应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇注速度、振捣能力和结构要求等条件决定，但不得大于30cm。浇注对冻土层有直接影响的混凝土结构时，混凝土的人模温度宜控制在2 5℃，浇注在低温或负温下养护且不与冻土层直接接触的混凝土结构时，混凝土的入模温度宜控制在5 10V。混凝土浇注应连续进行，当因故间隔时，其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时，应按浇注中断处理，同时应留置施工缝，并作记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝的处理应满足规范要求。
2.5混凝土质量的检验与控制
计量装置定期进行鉴定，鉴定合格后方可使用，每次拌合施工前，拌合计量系统必须经过调试并复检调试程序，确保计量于配合比的统一。经试验合格的原材料方可进场，不合格原材料清除出拌合场或明显标示“废料”以防误用。混凝土拌制前测定砂石料含水量、砂、石、水泥、外加剂和水的温度，换算施工配合比，填写混凝土施工配料单，经工地技术主管审核后，送交拌和站负责人，拌合站严格按配料单上规定的材料用量及规格进行计量和控制，并挂牌标明其用量。在拌和站检测首盘混凝土的坍落度、含气量及O．h 水率：在浇注地点每50m 抽检一次拌和物温度、坍落度及含气量，并按规定详细填写耐久混凝十拌和过程检查表。每批进场的水泥、外加剂和掺合料应及时抽样复查，水泥存放过期或受潮未重新鉴定的不得使用。
3总结
在交通系统日益发达的今天，铁路已经延伸到各个地区，青藏高原等气候条件相对特别的地区也需要构建起四通八达的铁路干系，而冻土为铁道工程施工过程增加了难度。现今，使用高强度抗冻的混凝土工艺和技术便可使高原地区形成安全稳固、方便人们出行的铁路系统。在此基础上，科研人员需要继续前进，研究并实现更高强度和更好工艺性能的混凝土技术，使多年冻土地区得到更好更快的发展，更好的服务国家，造福人民。
参考文献
【1】孙增奎，王连俊等．多年冻土区利用加筋措施减小路堤变形试验研究．铁道标准设计.2 0 04．
【2】刘尧军，岳祖润等．冻土沼泽化斜坡湿地路基稳定与地温监测．铁道标准设计．2 0 0 4．
【3】马卫东，李成．青藏铁路冻土区路基工程技术措施的探讨．铁道标准设计．2 0 04．
【4】米隆，赖远明等．高原冻土铁路路基温度特性的有限元分析．铁道学报．2 0 0 3．
【5】顾毅成，冯叔瑜．高原冻土地区路堑爆破开挖施工的基本原则．中国铁道科学．2 001．
【6】李文江，刘志春等．多年冻土桩基温度场研究．铁道标准设计．2004．
【7】王凯，罗广宇，张炜．高原多年冻土区预制桩施工技术．长安大学学报．2 0 04．
【关键词】铁路施工 混凝土施工技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1冻土地区铁路施工中混凝土的性能要求
常年处于0℃一下的环境中，并且带有冰的成分的土方和岩石就称为冻土。而保持在这种冰冻状态下两年或者两年以上的土层就称之为多年冻土。我国的多年冻土集中分布在青藏高原地区，其总体分配面积多大世界多年冻土总面积的十分之一。而青藏高原地区多年冻土的分布区中，很多施工建筑物被破壞的主要原因就是由于冰冻而涨裂以及由融化而引起土地的凹陷，而这正是高原地区铁道修筑和通车运行最大的阻力。施工现场中最重要的环节就是把多年冻土按不同的情况分为不同的级别，再根据各个级别确定工程施工方案，从而将冻土的危害问题的出现率降至最低。青藏高原地区昼夜气温变化大，空气较干，冷热变化较快，年温差最高可至18℃。再加之有的流域中含有腐蚀性化学物质，一些路段还经受着长期的风化，因此，在这样恶劣的条件下，就要求混凝土具有更强的抵抗环境影响的能力和更持久的耐用性。耐低温高强度混凝土便是为了适应高原环境而特别生产出的一种特殊的混凝土。其基本性能包括耐低温，抗疲劳，防冻能力强，防止渗漏等。而其最显著的优势在于其不仅前期处于高强度状态，而且并不对之后的强度进行削弱。当温度到达最低温时，混凝土便处于凌冻的状态，其强度不再变化，待温度再次升高时，混凝土材质开始融化，强度也回复到温度较高时的数值。在处于温度较低的条件下时，应当尽量保证混凝土的温度适宜，可采取包膜覆盖等方法。
2多年冻土地区铁路施工中耐久混凝土施工技术研究
2.1配合比设计
2.1.1原材料选择
拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，其性能应符合规定。硫(铁)铝酸盐水泥应符合的要求。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用。硫(铁)幸吕酸盐水泥适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的接头和孔道灌浆。不得使用矾土水泥(高铝水泥)。寒期施工的强度等级大于C20的混凝土，最小水泥用量不应小于300kg／m3，水灰比不应大于0.55。拌制混凝土用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。骨料应选择级配良好的碎石或卵石，骨料的碱活性指标应符合规范要求。
2.1.2试配
对低温早强耐久混凝土来说，耐久性要求是其设计的依据。因而需要根据混凝土使用部位及地质条件、原材料情况、最小胶凝材料用量、使用环境温度、最大水胶比、拌合物和易性要求等具体情况选定。
2.2拌制过程控制
耐久混凝土应集中拌和、集中供应，禁止分散拌和。试验室在每次开盘前应提供当次的施工配合比，搅拌站工作人员应严格执行。搅拌设备使用有计量上料系统的强制式搅拌机，搅拌时间不宜少于2 min，也不宜超过5rain，宜较普通混凝土延长50％。搅拌站所用计量系统应进行标定，拌制设备宜设在温度不低于10~C的暧棚内，拌制混凝土前及停止拌制后应用热水冲洗拌和机。搅拌混凝土前，若环境温度太低不宜进行混凝土搅拌施工时，应先经过热工计算，再通过实际试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，并优先采用加热水的预热方法。当加热水温超过60~C时，应改变搅拌投料顺序，即先向搅拌机中投入骨料和已加热的水，搅拌均匀后再投入水泥、外加剂或掺和料等。当加热水还不能满足要求时，也可将骨料均匀的进行加热。水泥、外加剂和掺和料不得直接加热，可在使用前运入暧棚进行预热。暖棚离地面50mc高度处必须设测温点，各测温点温度不得低于5 oc。
2.3混凝土的运输
混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，因此应注意以下事项：
2.3.1运输混凝土的道路、车道坡等设施应平整、牢固。
2.3.2用混凝土搅拌运输车运输混凝土时，宜l —4 jn的转速转动，卸料前应以常速再次搅拌。
2.3.3混凝土在倒装、分配或倾注时，应采用滑槽、串筒或漏斗等金属类器具。当采用木制器具时，应内衬铁皮。
2.4混凝土浇注
在浇注混凝土前，地基基础表面应予清理，并应采取防、排水措施，按有关规定填写检查记录。浇注混凝土前应将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净，模板应设置稳固，能够满足混凝土侧压力的要求，当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞，不得漏浆。浇注混凝土应分层进行。其分层厚度(指捣实后厚度)应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇注速度、振捣能力和结构要求等条件决定，但不得大于30cm。浇注对冻土层有直接影响的混凝土结构时，混凝土的人模温度宜控制在2 5℃，浇注在低温或负温下养护且不与冻土层直接接触的混凝土结构时，混凝土的入模温度宜控制在5 10V。混凝土浇注应连续进行，当因故间隔时，其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时，应按浇注中断处理，同时应留置施工缝，并作记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝的处理应满足规范要求。
2.5混凝土质量的检验与控制
计量装置定期进行鉴定，鉴定合格后方可使用，每次拌合施工前，拌合计量系统必须经过调试并复检调试程序，确保计量于配合比的统一。经试验合格的原材料方可进场，不合格原材料清除出拌合场或明显标示“废料”以防误用。混凝土拌制前测定砂石料含水量、砂、石、水泥、外加剂和水的温度，换算施工配合比，填写混凝土施工配料单，经工地技术主管审核后，送交拌和站负责人，拌合站严格按配料单上规定的材料用量及规格进行计量和控制，并挂牌标明其用量。在拌和站检测首盘混凝土的坍落度、含气量及O．h 水率：在浇注地点每50m 抽检一次拌和物温度、坍落度及含气量，并按规定详细填写耐久混凝十拌和过程检查表。每批进场的水泥、外加剂和掺合料应及时抽样复查，水泥存放过期或受潮未重新鉴定的不得使用。
3总结
在交通系统日益发达的今天，铁路已经延伸到各个地区，青藏高原等气候条件相对特别的地区也需要构建起四通八达的铁路干系，而冻土为铁道工程施工过程增加了难度。现今，使用高强度抗冻的混凝土工艺和技术便可使高原地区形成安全稳固、方便人们出行的铁路系统。在此基础上，科研人员需要继续前进，研究并实现更高强度和更好工艺性能的混凝土技术，使多年冻土地区得到更好更快的发展，更好的服务国家，造福人民。
参考文献
【1】孙增奎，王连俊等．多年冻土区利用加筋措施减小路堤变形试验研究．铁道标准设计.2 0 04．
【2】刘尧军，岳祖润等．冻土沼泽化斜坡湿地路基稳定与地温监测．铁道标准设计．2 0 0 4．
【3】马卫东，李成．青藏铁路冻土区路基工程技术措施的探讨．铁道标准设计．2 0 04．
【4】米隆，赖远明等．高原冻土铁路路基温度特性的有限元分析．铁道学报．2 0 0 3．
【5】顾毅成，冯叔瑜．高原冻土地区路堑爆破开挖施工的基本原则．中国铁道科学．2 001．
【6】李文江，刘志春等．多年冻土桩基温度场研究．铁道标准设计．2004．
【7】王凯，罗广宇，张炜．高原多年冻土区预制桩施工技术．长安大学学报．2 0 04．