青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法

青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法由中铁一局集团有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》是中铁一局集团有限公司完成的建筑类施工工法，完成人是白杨军、王崇新，适用于高原、高寒多年冻土区对混凝土低温早强、抗冻耐腐、抗氯离子侵蚀和耐风蚀等性能要求较高的混凝土工程，对其他地区耐久性要求较高的混凝土施工也有一定借鉴作用。《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》主要的工法特点是掺加多功能复合型外加剂；采用集中混凝土拌合站供应；采取“三阶段养护工艺”进行全过程养护；采取持续监控的办法。2008年1月31日，《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2005-2006年度国家一级工法。形成原因形成原因新建青藏铁路格拉段穿越青藏高原多年冻土区550多千米，施工中面临着高原缺氧、负温施工、冻土和环境保护等诸多难题，混凝土施工也必须结合工程所处的环境、气候条件及设计要求，采用先进实用的技术装备和管理模式，依靠科技，不断研究改进施工组织方案，克服大温差、强蒸发地区耐久性混凝土施工中的诸多技术难题，确保混凝土施工质量。中铁一局在青藏铁路施工中承担十四标段37.524千米施工任务，有桥梁29座、涵渠39座，共计混凝土约13万立方米。通过3年的施工实践，总结形成了《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》。

工法特点工法特点《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的工法特点是：1.通过掺加多功能复合型外加剂，有效降低混凝土水胶比，促使混凝土在低温、负温条件下发展早期强度，细化硬化混凝土微孔结构，使混凝土获得较好的耐久性能。2.通过测试新拌混凝土含气量、坍落度和泌水率，控制混凝土拌制质量，预测混凝土的长期耐久性能。3.选用水化热较低的胶凝材料，控制拌合物的入模温度在2～10℃，最大限度降低浇筑混凝土对冻土的热扰动，缩短结构物周围冻土的回冻时间，为后续施工创造条件。4.采用集中混凝土拌合站供应，降低混凝土的生产成本。采取有效控制手段，提高模板质量，使混凝土结构物线条分明、表面光洁。5.为使结构物混凝土水分不致迅速失去，采取"三阶段养护工艺"进行全过程养护。6.采取持续监控的办法，及时了解掌握混凝土表面与外界的温差，及时调整养护方法。7.针对高寒大温差和强蒸发的实际特点，采取切实可行的保温、保湿措施，确保结构物混凝土不受冻、不干裂，强度均衡增长。操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》适用于高原、高寒多年冻土区对混凝土低温早强、抗冻耐腐、抗氯离子侵蚀和耐风蚀等性能要求较高的混凝土工程，对其他地区耐久性要求较高的混凝土施工也有一定借鉴作用。

工艺原理《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的工艺原理叙述如下：1.根据青藏高原特殊环境和设计要求，在混凝土中掺入含有高效减水、引气、保坍防泌、细化微孔结构等组分的复合型混凝土外加剂，有效改善混凝土的工作性能和耐久性能。2.混凝土施工过程的各个环节是相互依存的，任何一个环节出现问题都将影响其技术性能，故此，将混凝土的施工过程控制划分为原材料选择、配合比选定、混凝土拌合、运输、浇筑、养护等几个方面，并分别采取措施对施工全过程进行质量控制，从而确保实体混凝土的质量及耐久性达到设计要求。3.青藏线混凝土的耐久性指标是混凝土整体性能的控制指标。由于混凝土耐久性指标的试验时间长、操作繁琐、设备复杂，不利于混凝土质量的有效控制，因此施工开始前严格检验混凝土使用原料的品质，调配混凝土配合比，将混凝土坍落度、含气量和泌水率调整到合理的范围内，从而确保全面、大范围施工时混凝土控制指标在规定的范围内。

施工工艺《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的低温早强耐久混凝土施工工艺流程见图1，蒸养耐久混凝土施工工艺流程见图2，耐久混凝土养护工艺流程见图3。

图1低温早强耐久混凝土施工工艺流程图2蒸养耐久混凝土施工工艺流程图3耐久混凝土养护工艺流程《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的操作要点如下：一、混凝土的配制1.原材料的选用1）水泥：选用普通硅酸盐系列产品，其性能应符合《通用硅酸盐水泥》GB175—2007的规定。2）细骨料：选用有害物含量小、坚固性、级配良好的天然中粗砂。C50以下混凝土用砂含泥量≤3.0%，氯离子含量<0.06%，C50及以上等级混凝土用砂含泥量≤2.0%，泥块含量<0.1%，坚固性<5%，氯离子含量<0.06%。其他技术指标符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB的规定。材料设备材料设备《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》按拌合站日产500立方米混凝土配备，所需的主要机具设备见表3。质量控制质量控制《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的质量控制要求如下：1.混凝土拌合站配备经专门培训的负责人和试验人员，从事混凝土拌合质量的管理、检测工作。2.混凝土搅拌设备及计量装置经常保持良好状态。计量装置定期进行鉴定合格后方可使用。在每次拌合施工前，拌合计量系统必须经过调试并复检调试程序，确保计量与配合比的统一。3.混凝土用原材料按《青藏铁路高原冻土区混凝土耐久性技术条件》要求试验合格后方可进场。对受污染不合格的原材料清除拌合场或有明显标示"废料"以防误用。4.混凝土拌制前应测定砂石料含水量及砂、石、水泥、外加剂、掺合料和水的温度，换算施工配合比，填写混凝土施工配料单，经工地技术主管审签后，送交拌合站负责人。拌合站严格按配料通知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。5.每批进场的水泥、外加剂和掺合料及时抽样复查。水泥存放过期或受潮未重新鉴定的不得使用。每日开工前测定1次砂石含水量，开工后每隔4～6小时测定1次，如遇下雨雪或其他原因骨料含水量发生变化时，随时进行检测。在拌合站检测首盘混凝土的坍落度、含气量及0.5小时泌水率；在浇筑地点每50立方米抽检一次拌合物温度、坍落度以及含气量，并按规定详细填写耐久混凝土拌合过程检查表。安全措施安全措施采用《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.严格现场用电管理，机电设备固定专人操作，认真遵守安全操作规程，加强机械设备的检查、保养和维修。如需用人工擦拭搅拌机和泵机内部件，必须断电停机作业，以保证人身机械安全。2.所有工作人员都应配戴安全帽和必要的防护用品。在拌合站与混凝土浇筑地点应设有对讲机或，便于联络。3.保持现场运输道路畅通，视野开阔，保证车辆行车安全。作好防雪、防雨、防雷和防砂尘暴等应急准备。4.在混凝土搅拌站和浇筑现场附近应有流动医护人员值班，保证施工人员在工作期间身体不适能得到及时治疗。

环保措施环保措施《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的环保措施如下：1.施工过程中应加强对高原植被的保护。2.严格禁止将施工废水、生活污水、废液直接排入草甸、河流或池塘。3.施工中严格执行设计程序，严禁破坏冻土的热平衡，贯彻"预防为主，保护优先，开发和保护并重"的原则。4.在临时工程建设中应按设计要求合理安排，尽最大限度减少临时工程占地面积，禁止将临时工程建在植被覆盖良好和高含冰量冻土地段。完工后，根据环保设计要求，平整并覆盖合适的土料，尽量恢复地表的天然状态。5.工程施工中不得随意改变、切割、阻挡地表水的排泄，不允许形成新的积水洼地，以免形成热融湖塘，造成日融夜冻反复循环，破坏多年冻土。6.加强对参建职工进行保护野生动物的法制教育，严格禁止捕杀、恐吓、袭击任何野生动物，并不得参与任何野生动物及标本的买卖行为。7.凡产生烟尘的生产、生活设备，尽量采用燃油、电或太阳能等环保能源或选择污染程度最低的设备，并安装空气污染控制系统，防止污染高原大气环境。8.对有毒、易燃、易挥发物品设专人管理，密闭存放，取用时尽量缩短开启时间。效益分析效益分析《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的效益分析如下：1.针对高原、高寒地区特殊恶劣的气候环境，从混凝土拌合站的设置、机具设备的选型进行了规范，解决了混凝土施工盲目性所造成的浪费和工期拖延。2.明确了耐久混凝土的各项指标和选用材料要求，详细列出了配合比的选取程序，为施工标准依据的提出争取了时间。3.混凝土施工过程中采用保温保湿养护方法及材料的使用成本低、效果好，较全部使用蒸汽养护难度小、费用低，适应性强，较好的克服和消除了混凝土施工中易出现的质量缺陷。

应用实例应用实例《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的应用实例如下：中铁一局四公司施工的青藏铁路格拉段十四标DK1261+942，2-32米中桥是该局管段惟一的一个圆形桥墩，在2003年3月气候环境条件十分恶劣的情况下施工的，由于严格按工法要求施工取得了较好的效果，受到青藏总指和青藏铁路耐久混凝土专业总监的高度评价，成为检查观摩的必看工点，被列为青藏铁路混凝土施工成功的范例。

中铁一局四公司施工的青藏铁路格拉段DK1255+128开心岭2号特大桥，全桥共有21个墩台，横跨青藏公路，地处海拔4750米的青藏高原多年冻土湿地。该桥从2003年4月10日开始进行墩台身施工，当时夜晚极端最低气温达-20℃，混凝土施工、养护难度很大，由于严格按照该工法进行施