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摘要:在铁路施工中对于冻土地区混凝土的施工，一直是一个难题，我们需要采用科学的技术进行施工，达到高效的混凝土施工质量，实现铁路的正常运行。本文主要从以下几个方面进行分析：冻土地区混凝土施工质量的重要性、影响冻土地区混凝土施工质量的因素以及对冻土地区混凝土施工的方法和建议。
关键词: 铁路， 混凝土施工 ，冻土区域
Abstract: in the railway construction in permafrost regions for the construction of concrete, always is a difficult problem, we need to adopt scientific construction technology, high efficiency of the concrete construction quality, achieve the normal operation of the railway. This article mainly from the following several aspects of analysis: permafrost region, the quality of concrete construction importance, influence permafrost region the quality of concrete construction of permafrost region and the factor of the concrete construction methods and Suggestions.
Keywords: railway, concrete construction, frozen soil area
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
0引言
铁路施工过程中，对混凝土施工的要求很高，混凝土质量直接影响着工程的安全。尤其是冻土地区的混凝土施工，一定要科学合理，确保铁路的运输安全。本文以北方地区及青藏铁路冻土区砼施工进行了研究，得到了一些经验参数，指导青藏铁路工程施工，确保了在冻土区铁路工程质量。
1 冻土地区混凝土施工质量的重要性
铁路是我国交通运输系统的重要组成部分,对我国经济的发展起到良好的促进作用。在我国北方地区以及青藏高原等高海拔地区进行铁路施工时,工程的质量必然会面临低温的挑战,特别是工程建设进行到冻土地区时,过低的温度会导致混凝土的强度和耐久度明显下降,从而降低工程的质量,缩短病害出现的时间,为铁路的正常通车埋下了安全隐患。铁路工程的施工中,一旦混凝土构造出现质量问题,便会严重的影响到铁路的正常通车。只有在混凝土施工中采用科学的配比和完善的施工方案,才能确保铁路的安全通车。可以说,铁路施工中冻土地区的混凝土施工方法是保证铁路项目工程质量的关键,了解冻土环境下导致混凝土施工质量下降的因素,并有针对性的采取合理的预防措施,能够有效的提高铁路工程中混凝土的施工质量,确保铁路的安全通行。
2 对冻土地区混凝土施工的影响因素
2.1 温度因素
冻土地区的环境温度常年处于偏低状态,当进行混凝土施工时,过低的环境温度会导致混凝土表层水泥的水化热释放过快,对混凝土强度的提高起到阻碍作用,增加混凝土受到早期冻害的的可能性。同时,混凝土内部水泥水化热的释放速度较慢,与混凝土表层间的温差过大,很容易导致混凝土出现结构裂缝。此外,过低的温度还会导致混凝土内部的水分发生冻结形成冰晶,使混凝土发生冻胀效应,降低混凝土的强度和耐久性。
2.2 湿度因素
冻土地区的降水较少，环境干燥,混凝土在浇筑之后会迅速失水,导致混凝土表层水化用水缺乏,抑制了混凝土强度的提高,使得混凝土向内收缩而发生开裂。同时,由于混凝土内部与外部水分丧失的速度存在有较大差别,造成混凝土表面因水分损失过快而发生收缩,而内部则形变量则明显偏低,在混凝土内部产生拉应力,使混凝土产生裂缝。
2.3 土壤因素
冻土地区的土壤往往呈现出盐碱化的趋势,土体内部含有的有害物质较多,对混凝土有一定的腐蚀性。例如,碱性过高的外部环境会在一定程度上提高混凝土碱集料反应的速度;而一旦有害物质通过混凝土表面的裂缝进入混凝土内部,还会导致钢筋的腐蚀速度加快,令混凝土产生顺筋裂缝。
2.4 混凝土自身的性质
水泥是构成混凝土的主要材料,但是为了提高混凝土的抗冻能力,提高混凝土的早期强度,减少环境温度对混凝土的影响,通常还需要在混凝土中掺入多种外加剂来提高混凝土的综合性能,延长混凝土的使用寿命。在选择混凝土内各种成分的配合比时,需要经过科学的调试和多次的试验,才能确定出混凝土的最佳配合比,如果选择失误,便会造成混凝土提前出现老化,产生病害,最终降低混凝土的使用寿命,影响铁路的正常通车。
3铁路施工中冻土地区混凝土施工方法
3.1混凝土的拌合
在对混凝土进行拌合之前,首先要确定混凝土的配合比,通过不断地试验来确定混凝土的最佳配合比,从而最大限度的提高混凝土的强度与耐久度,增强混凝土对外界不利环境的抵抗能力。同时,做好原材料的保温与加热措施,能够加快混凝土强度的提高,避免混凝土出现早期冻害。当环境温度无法达到混凝土拌合的要求时,需要采用热水拌合的方法提高混凝土的温度,必要时还可对骨料进行加热,确保热水与骨料的温度不高于60℃。对混凝土进行拌合时,应当严格控制拌合的时间,确保材料混合均匀,通常混凝土的搅拌时间要控制在2～3min左右,最长不应大于5min。同时要严格控制好混凝土的坍落度、水灰比和含气量,并尽可能的缩短混凝土拌合地点与浇筑地点的距离,以减少混凝土在运输过程中的热量损失,确保混凝土的浇筑质量。
3.2混凝土的浇筑
在混凝土浇筑的过程中,应当尽可能加快浇筑的速度,在混凝土未失去流动性之前完成混凝土的浇筑过程,且不得向混凝土内部再次加水拌合。通常,混凝土模具的温度要控制在5～10℃之间。当环境温度在-10℃以下时,需要在浇筑位置周围加盖暖棚,以避免混凝土在浇筑期间出现冻害。此外,混凝土应当进行分层浇筑,并保证混凝土振捣充分,使混凝土内部的密度均匀,不存在明显气泡,以防止混凝土在浇筑后在重力的作用下发生沉降,影响混凝土的施工质量。混凝土的浇筑过程需要连续进行,一旦间歇时间超过规定,便需要按照浇筑中断对待。
3.3混凝土的養护
为了保证混凝土在浇筑后能够迅速达到规定的强度,防止混凝土冻害的发生,在完成混凝土浇筑后,要立即对混凝土进行覆盖,严格的做好混凝土的养护工作。当环境温度低于5℃时,要采取必要的保温措施,使混凝土顺利达到临界抗冻强度。应当采取临时的防护措施,将混凝土的强度达到设计的75%以上、且龄期超过28d后才可去除。在混凝土拆模前,要重点维持混凝土结合部位的温度,将混凝土结合部位的内外温差控制在15℃以内。拆模时,混凝土的强度应当达到临界抗冻强度以上,并严格按照立模顺序完成拆模。拆模后,需要及时在混凝土表面加盖保护性材料进行保湿养护,养护时间不得低于一个月。
4结语
在冻土地区铁路施工中，混凝土的施工要求很高,所以必须采用科学高效的混凝土施工技术，从而提高铁路工程质量的耐久度，对我国铁路运输也是一个推动作用。混凝土的施工质量是保障工程使用安全的重要因素，采取科学的方法进行冻土地区的混凝上施工，可以明显的提高工程的质量，确保铁路的运输安全。
5参考文献
[1] 屈振学,郑杨.季节冻胀区铁路客运专线高性能混凝土低温期施工质量控制探讨[J].西部交通科技,2011
[2] 魏建朝,韩建聪,赵伟.常年高寒冻土地区青藏铁路特殊混凝土技术及应用[J].铁道工程学报,2009
[3] 冯磊.多年冻土地区桥梁混凝土质量的影响因素分析[J].青海交通科技,2010
关键词: 铁路， 混凝土施工 ，冻土区域
Abstract: in the railway construction in permafrost regions for the construction of concrete, always is a difficult problem, we need to adopt scientific construction technology, high efficiency of the concrete construction quality, achieve the normal operation of the railway. This article mainly from the following several aspects of analysis: permafrost region, the quality of concrete construction importance, influence permafrost region the quality of concrete construction of permafrost region and the factor of the concrete construction methods and Suggestions.
Keywords: railway, concrete construction, frozen soil area
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
0引言
铁路施工过程中，对混凝土施工的要求很高，混凝土质量直接影响着工程的安全。尤其是冻土地区的混凝土施工，一定要科学合理，确保铁路的运输安全。本文以北方地区及青藏铁路冻土区砼施工进行了研究，得到了一些经验参数，指导青藏铁路工程施工，确保了在冻土区铁路工程质量。
1 冻土地区混凝土施工质量的重要性
铁路是我国交通运输系统的重要组成部分,对我国经济的发展起到良好的促进作用。在我国北方地区以及青藏高原等高海拔地区进行铁路施工时,工程的质量必然会面临低温的挑战,特别是工程建设进行到冻土地区时,过低的温度会导致混凝土的强度和耐久度明显下降,从而降低工程的质量,缩短病害出现的时间,为铁路的正常通车埋下了安全隐患。铁路工程的施工中,一旦混凝土构造出现质量问题,便会严重的影响到铁路的正常通车。只有在混凝土施工中采用科学的配比和完善的施工方案,才能确保铁路的安全通车。可以说,铁路施工中冻土地区的混凝土施工方法是保证铁路项目工程质量的关键,了解冻土环境下导致混凝土施工质量下降的因素,并有针对性的采取合理的预防措施,能够有效的提高铁路工程中混凝土的施工质量,确保铁路的安全通行。
2 对冻土地区混凝土施工的影响因素
2.1 温度因素
冻土地区的环境温度常年处于偏低状态,当进行混凝土施工时,过低的环境温度会导致混凝土表层水泥的水化热释放过快,对混凝土强度的提高起到阻碍作用,增加混凝土受到早期冻害的的可能性。同时,混凝土内部水泥水化热的释放速度较慢,与混凝土表层间的温差过大,很容易导致混凝土出现结构裂缝。此外,过低的温度还会导致混凝土内部的水分发生冻结形成冰晶,使混凝土发生冻胀效应,降低混凝土的强度和耐久性。
2.2 湿度因素
冻土地区的降水较少，环境干燥,混凝土在浇筑之后会迅速失水,导致混凝土表层水化用水缺乏,抑制了混凝土强度的提高,使得混凝土向内收缩而发生开裂。同时,由于混凝土内部与外部水分丧失的速度存在有较大差别,造成混凝土表面因水分损失过快而发生收缩,而内部则形变量则明显偏低,在混凝土内部产生拉应力,使混凝土产生裂缝。
2.3 土壤因素
冻土地区的土壤往往呈现出盐碱化的趋势,土体内部含有的有害物质较多,对混凝土有一定的腐蚀性。例如,碱性过高的外部环境会在一定程度上提高混凝土碱集料反应的速度;而一旦有害物质通过混凝土表面的裂缝进入混凝土内部,还会导致钢筋的腐蚀速度加快,令混凝土产生顺筋裂缝。
2.4 混凝土自身的性质
水泥是构成混凝土的主要材料,但是为了提高混凝土的抗冻能力,提高混凝土的早期强度,减少环境温度对混凝土的影响,通常还需要在混凝土中掺入多种外加剂来提高混凝土的综合性能,延长混凝土的使用寿命。在选择混凝土内各种成分的配合比时,需要经过科学的调试和多次的试验,才能确定出混凝土的最佳配合比,如果选择失误,便会造成混凝土提前出现老化,产生病害,最终降低混凝土的使用寿命,影响铁路的正常通车。
3铁路施工中冻土地区混凝土施工方法
3.1混凝土的拌合
在对混凝土进行拌合之前,首先要确定混凝土的配合比,通过不断地试验来确定混凝土的最佳配合比,从而最大限度的提高混凝土的强度与耐久度,增强混凝土对外界不利环境的抵抗能力。同时,做好原材料的保温与加热措施,能够加快混凝土强度的提高,避免混凝土出现早期冻害。当环境温度无法达到混凝土拌合的要求时,需要采用热水拌合的方法提高混凝土的温度,必要时还可对骨料进行加热,确保热水与骨料的温度不高于60℃。对混凝土进行拌合时,应当严格控制拌合的时间,确保材料混合均匀,通常混凝土的搅拌时间要控制在2～3min左右,最长不应大于5min。同时要严格控制好混凝土的坍落度、水灰比和含气量,并尽可能的缩短混凝土拌合地点与浇筑地点的距离,以减少混凝土在运输过程中的热量损失,确保混凝土的浇筑质量。
3.2混凝土的浇筑
在混凝土浇筑的过程中,应当尽可能加快浇筑的速度,在混凝土未失去流动性之前完成混凝土的浇筑过程,且不得向混凝土内部再次加水拌合。通常,混凝土模具的温度要控制在5～10℃之间。当环境温度在-10℃以下时,需要在浇筑位置周围加盖暖棚,以避免混凝土在浇筑期间出现冻害。此外,混凝土应当进行分层浇筑,并保证混凝土振捣充分,使混凝土内部的密度均匀,不存在明显气泡,以防止混凝土在浇筑后在重力的作用下发生沉降,影响混凝土的施工质量。混凝土的浇筑过程需要连续进行,一旦间歇时间超过规定,便需要按照浇筑中断对待。
3.3混凝土的養护
为了保证混凝土在浇筑后能够迅速达到规定的强度,防止混凝土冻害的发生,在完成混凝土浇筑后,要立即对混凝土进行覆盖,严格的做好混凝土的养护工作。当环境温度低于5℃时,要采取必要的保温措施,使混凝土顺利达到临界抗冻强度。应当采取临时的防护措施,将混凝土的强度达到设计的75%以上、且龄期超过28d后才可去除。在混凝土拆模前,要重点维持混凝土结合部位的温度,将混凝土结合部位的内外温差控制在15℃以内。拆模时,混凝土的强度应当达到临界抗冻强度以上,并严格按照立模顺序完成拆模。拆模后,需要及时在混凝土表面加盖保护性材料进行保湿养护,养护时间不得低于一个月。
4结语
在冻土地区铁路施工中，混凝土的施工要求很高,所以必须采用科学高效的混凝土施工技术，从而提高铁路工程质量的耐久度，对我国铁路运输也是一个推动作用。混凝土的施工质量是保障工程使用安全的重要因素，采取科学的方法进行冻土地区的混凝上施工，可以明显的提高工程的质量，确保铁路的运输安全。
5参考文献
[1] 屈振学,郑杨.季节冻胀区铁路客运专线高性能混凝土低温期施工质量控制探讨[J].西部交通科技,2011
[2] 魏建朝,韩建聪,赵伟.常年高寒冻土地区青藏铁路特殊混凝土技术及应用[J].铁道工程学报,2009
[3] 冯磊.多年冻土地区桥梁混凝土质量的影响因素分析[J].青海交通科技,2010