铁路施工中冻土地区混凝土施工技术研究重点探寻刘锦勇

铁路施工中冻土地区混凝土施工技术研究重点探寻刘锦勇

刘锦勇

中铁二十一局集团第五工程有限公司重庆市402100

摘要：本文简单分析了铁路施工中冻土地区混凝土施工重要性，阐述了冻土地区铁路施工对混凝土性能要求，分析了冻土地区铁路施工混凝土质量影响因素，针对铁路施工中冻土地区混凝土施工技术展开了深入研究，希望可以对铁路施工中冻土地区混凝土施工技术应用起到一定的参考和帮助，提高混凝土施工质量，更好的满足铁路建设需要，促进我国交通运输事业的持续稳定发展。

关键词：铁路施工；冻土地区；混凝土施工技术

我国社会经济发展过程中，人们在道路交通方面需求量越来越大，很大程度上促进了我国铁路建设事业的发展进步。铁路建设施工中，冻土地区混凝土施工属于施工重点和难点内容，为了使冻土地区施工质量得到保证，必须要使用科学合理的施工技术和工艺，提高混凝土施工有效性，更好的满足铁路通行率要求。铁路施工中冻土地区施工相对较为特殊，对混凝土性能有严格要求，必须要综合多个因素考虑，本文就此展开了研究分析。

1.铁路施工中冻土地区混凝土施工重要性

在我国交通运输系统中，铁路属于重要组成部分，直接关系到我国经济发展进步。我国北方地区以及青藏高原等地区铁路工程施工中，经常需要在冻土地区施工，对工程施工带来严峻挑战和考验，冻土地区过低的温度会很大程度上降低混凝土耐久度和强度，工程项目建设施工质量难以得到保证，病害出现时间更短，给铁路正常运行埋下较大问题和隐患。

铁路工程施工中混凝土构造有质量问题出现，会对铁路正常通车带来严重影响。混凝土施工中必须要科学选择配比以及施工方案，才能够使铁路通车安全性得到保证。也就是说，铁路施工中冻土地区混凝土施工方法的选择直接关系到铁路工程项目施工质量，在具体施工中必须要明确冻土环境下混凝土施工质量影响因素，给予针对性的预防和处理措施，使铁路工程混凝土施工质量得到保证，维持铁路通车安全性。

2.冻土地区铁路施工对混凝土性能要求

冻土指的是低于0℃且存在冰的土体和岩石，如果冻结状态持续超过2年，可称之为多年冻土。当前我国多年冻土分布面积占世界冻土总面积10%，多数分布在青藏高原，多年冻土区建筑物破坏原因以冻胀和融沉等为主，属于影响铁路安全稳定运行的主要因素。铁路工程施工中首先要做的就是对多年冻土展开工程方面分类，结合具体冻土类型给予针对性的应对和处理措施，提高冻土融沉、冻胀等问题控制有效性。

我国高原地区气候相对较为干燥，干湿频繁交替，很多地方河流受到有害离子侵蚀，同时由路段还受到风沙影响。受到这些因素影响，铁路施工中对混凝土的低温硬化能力以及耐久性等有严格要求。低温早强耐久混凝土属于一种高性能混凝土，有着低温早强、抗腐蚀、耐冻、抗渗等特点，早期强度高，在后期使用过程中其强度不容易下降。在负温达到极限情况下，混凝土同样容易出现冻结，随着气温的回声混凝土颗粒水化，混凝土强度继续升高。在混凝土灌注后，给予针对性的保温和加热等处理措施，能够满足低温环境下实际需要。

3.冻土地区铁路施工混凝土质量影响因素

3.1湿度因素

冻土地区降水量相对较少，环境干燥，混凝土浇筑后失水速度快，混凝土表面缺乏足够的水化用水，导致混凝土强度的提升受到影响，混凝土容易因为收缩而开裂。另外，因为混凝土内部、外部水分流失速度存在较大差异，混凝土表面水分损失速度快出现收缩，内部变形量小，进而形成内应力，出现裂缝。

3.2温度因素

冻土地区较长时间处于低温状态，混凝土施工过程中如果环境温度过低将非常容易加速混凝土表面水泥水化热释放，影响混凝土强度的提高，增大混凝土早期冻害发生率。另外，混凝土内部水化热释放速度慢，混凝土内外温差大，容易有结构裂缝出现。环境温度过低还容易导致混凝土内部水分变为冰晶，发生冻胀效应，对混凝土强度和耐久性有严重影响。

3.3土壤因素

冻土地区土壤往往会存在有较为严重的盐碱化情况，土体内部存在较多有害物质，导致混凝土受到腐蚀。如果外部环境碱性过高，会一定程度上升高混凝土碱集料反应速度，有害物质顺着裂缝进入混凝土内部，会加速钢筋腐蚀，同时出现顺筋裂缝等病害。

3.4混凝土自身性质

混凝土材料以水泥为主，为了增强混凝土抗冻性能，确保混凝土有足够早期强度，降低环境因素影响，一般还会在混凝土中加入各类外加剂，增强混凝土综合性能，提高混凝土使用年限。在混凝土成分配合比选择方面，必须要经过反复试验和调试，确定最佳配合比，一旦配合比选择存在问题，将非常容易导致混凝土提前出现老化，降低混凝土使用寿命，导致铁路的正常通车受到影响。

4.铁路工程冻土地区混凝土施工技术

4.1混凝土拌合

混凝土拌合前，首先要明确混凝土配合比，利用试验方式选择最佳配合比，使混凝土强度和耐久性得到提高，更好的抵御外部环境因素。另外，还需要做好原材料保温以及加热等处理，快速提高混凝土强度，降低早期冻害影响。如果环境温度无法满足混凝土拌合要求，还可以利用热水搅拌等方式提高混凝土温度，必要情况下对骨料加热，控制热水与骨料温度在60℃以下。在混凝土拌合时，还需要注意拌合时间控制，使混凝土材料充分混合，一般以2-3min为宜，不能超过5min。对混凝土坍落度也需要严格控制，尽量缩短浇筑点和拌合点距离，避免混凝土运输过程中出现较多热量损失，使混凝土浇筑质量得到保证。

4.2混凝土浇筑

在浇筑混凝土时，需要尽量加快浇筑速度，尽量在混凝土具有流动性时完成浇筑，同时禁止再次向混凝土内部加水。一般控制混凝土模具温度在5-10℃，如果环境温度在-10℃，需要在周围增加暖棚，降低浇筑过程中冻害影响。另外，混凝土浇筑尽量采取分层浇筑方式，确保混凝土振捣充分，保持混凝土内部密度均匀，不会有明显气泡出现，避免混凝土受到重力影响出现沉降，导致混凝土施工质量受到影响。混凝土浇筑需要连续进行，如果时间间隔过大，则需要给予浇筑中断相应处理措施。

4.3混凝土养护

为了确保混凝土浇筑后强度满足要求，降低冻害发生率，混凝土浇筑完成后还需要对其立刻覆盖处理，做好混凝土养护。如果环境温度在5℃以下，还需要给予保温处理措施，确保其达到临界抗冻强度。同时选择临时防护措施，确保其强度达到设计强度的75%。混凝土拆模前还需要注意混凝土结合部位温度控制，确保其温差不超过15℃。在拆模时，严格按照立模顺序拆卸，拆除后及时加盖材料保护，控制养护时间在一个月以上。

结束语

受到冻土地区自身特性等因素影响，冻土地区铁路工程施工难度大，对混凝土施工技术有严格要求。当前冻土地区铁路混凝土施工技术的应用主要受到温度、湿度、土壤、混凝土性质等因素影响，具体施工中，想要提高混凝土施工技术应用有效性，首先要做好混凝土拌合，其次要注意混凝土浇筑控制，最后要做好混凝土养护工作，通过这些方式，更好的满足冻土地区铁路施工实际需要，提高混凝土施工质量。

参考文献：

[1]刘辉.季节性冻土地区高速铁路设计施工技术[J].铁道工程学报，2017，34（10）：1-10.

[2]冯文博.高原铁路冻土路基施工技术[J].价值工程，2018，37（9）：137-140.

[3]张东亮.青藏铁路多年冻土区桥头路基变形整治新技术研究[J].工程建设与设计，2018，（20）：74-75.

[4]韩宝华.铁路桥梁工程冻土区桩基础施工技术分析[J].建筑技术开发，2017，44（3）：33-34.

[5]李东，杨志浩.深季节冻土地区铁路路基施工变形监控研究[J].铁道建筑技术，2016，（z1）：283-286.