高原高寒多年冻土区桥墩及桩基混凝土施工质量控制技术研究

论文摘要

青藏铁路二期工程格尔木至拉萨段纵贯青藏高原腹地,该线路经过海拔高程4000m的地段长965Km,通过连续多年冻土区长550Km,多年冻土的各种不良地质现象,对铁路建设和运营产生不良影响,混凝土工程面临着早期“冻胀”、融沉、冻融破坏、化学侵蚀、钢筋锈蚀、基础不稳、风沙磨蚀等破坏因素作用,将会直接影响桥涵构筑物的稳定性。青藏铁路在建设与运营管理中主要面对高原与冻土(包含多年冻土与季节性冻土)两大问题。本文首先对高原高寒多年冻土区铁路修筑面临的工程问题进行了介绍和分析,针对高原铁路混凝土工程施工过程中如何应对冻胀、融沉等不良地质现象和恶劣的自然环境进行了探讨。在此环境下,混凝土除了应具有一般意义上的物理力学性能外,还必须具备良好的负温早强性能、抗冻融破坏性能、耐硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀和耐风沙磨蚀等综合性能。通过收集借鉴成果,结合工程实际,进行性能指标测试试验,进行不同条件下性能产生变化的试验,以及模拟现场条件进行室内试验;统计现场观测数据,与室内试验进行对比,确定了耐久性混凝土的设计原则,并形成一整套高原多年冻土区桥墩及桩基混凝土施工技术。利用成果指导工程施工,取得了较好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 青藏铁路概述
• 1.1.1 自然概况
• 1.1.2 气候特征
• 1.1.3 水文和地质构造特点
• 1.1.4 青藏铁路概况
• 1.2 青藏铁路建设的工程问题
• 1.3 冻土的概念及多年冻土的分类
• 1.3.1 冻土学基本概念
• 1.3.2 多年冻土的分类
• 1.3.3 冻土对工程构筑物的影响
• 1.4 冻土国内外研究与工程现状
• 1.5 本文研究的主要内容及意义
• 第二章 低温早强耐久混凝土性能研究
• 2.1 研究背景
• 2.2 混凝土耐久性设计
• 2.3 混凝土工程原材料选择
• 2.3.1 水泥
• 2.3.2 矿物掺合料
• 2.3.3 外加剂
• 2.3.4 集料
• 2.3.5 拌合水
• 2.4 混凝土耐久性研究
• 2.4.1 混凝土抗冻性能研究
• 2.4.2 混凝土抗氯离子渗透性能研究
• 2.4.3 混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究
• 2.4.4 混凝土收缩开裂性能研究
• 2.4.5 混凝土耐磨性研究
• 2.5 混凝土水化对冻土层热扰动影响的研究
• 2.6 耐久混凝土的制备参数
• 第三章 高原高寒冻土区桥墩耐久混凝土施工技术
• 3.1 热工计算
• 3.2 耐久混凝土拌制
• 3.2.1 拌制工序控制
• 3.2.2 拌制站控制
• 3.2.3 坍落度、泌水率和含气量指标控制
• 3.2.4 出入模温控制
• 3.3 耐久混凝土运输
• 3.4 耐久混凝土浇筑
• 3.5 混凝土拆模
• 3.6 高原高寒冻土区混凝土的养护
• 3.7 耐久混凝土质量检验
• 第四章 高原高寒多年冻土区桩基混凝土施工技术
• 4.1 土体冻胀及对桥梁桩基的影响
• 4.2 钻孔灌注桩冻胀原理及防冻胀施工原则
• 4.3 钻机的选择
• 4.4 钻孔灌注桩施工工艺
• 4.5 钻孔灌注桩施工方法
• 4.5.1 施工准备
• 4.5.2 钻机就位
• 4.5.3 埋设护筒
• 4.5.4 泥浆拌制（施工需要时）及废碴处理
• 4.5.5 钻孔
• 4.5.6 清孔
• 4.5.7 检孔
• 4.5.8 钢筋笼制作与安装
• 4.5.9 灌注混凝土
• 4.6 桩基检测
• 4.7 桩基回冻
• 4.8 安全措施及环境保护
• 4.9 结语
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢