关键词：高海拔冻土；输电线路；基础工程；混凝土养护方法
一、输电线路的生存环境之沿线冻土类型及分布
调查表明，±500kV直流联网工程输电线路穿越了季节性冻土、岛状多年冻土及连续多年冻土等类型冻土地段。其中青海地段为季节性冻土区；长约550km。且该段高含冰量冻土约占总长的40%。调研资料显示，多年冻土区，线路通过高温极不稳定区约199.7km，占多年冻土区总长的36.6%；高温不稳定区约74.5km，占总长的13.6%；低温基本稳定区约110.7km，占总长的20.3%；低温稳定区约59.7km，占总长的10.9%；融区约101.7km，占多年冻土区总长的18.6%。由此可见，在线路穿越的多年冻土区，大致有50%的里程是高温不稳定及极不稳定区。这些区域由于地温高、含冰量大，对温度的变化敏感，冻土的稳定性差，易扰动，将对线路路径优化，尤其是塔基的科学定位带来巨大挑战。
二、混凝土地冻胀、融沉施工方法
高海拔地区进入9月底后，当地气温将降到左0℃右。根据《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-2011规定，当室外日平均气温连续5天低于5℃，稳定低于5℃，混凝土施工应按冬季施工方法进行施工，采取蓄热法或暖棚法进行混凝土保温养护措施。
（一）季节性混凝土的开挖
鉴于高海拔地区的地形地质情况，一般采用人工开挖季节性混凝土：
本标段大量采用挖孔桩基础、掏挖基础并途径混凝土带。混凝土带基础开挖后，随着土壤温度上升，将发生混凝土融化，导致坑壁塌方和坑底积水，施工时需快开挖，快浇筑，快回填。必要时还应采取支护和抽水措施。
开挖方法：一般是1人用尖镐刨或3～4人一组用铁楔子劈季节性混凝土。
施工工具：尖镐、铁锹、18～24磅大锤和用450～600圆钢、小铁道钢制作的铁楔子，尖端碾扁。
操作要点：1人掌铁楔子，2～3人轮流打大锤，将季节性混凝土按茬劈开，一般备有2～3个铁楔子，当第一个楔子还没有完全劈开时，就把第二个铁楔子放在旁边的裂缝上加进去，直至季节性混凝土剥离为止。
（二）混凝土材料的要求
水泥：普通硅酸盐水泥（P042.5）或早强普通硅酸盐水泥（P042.5R）。
骨料：砂石尽量选用最大干容重下的材料，含水量在1%，且必须保证没有冻结无雪团，清洁、级配良好、质地坚硬，不能含有易被冻坏的矿物。
拌合水：经化验合格的水。
外加剂：选用通过技术鉴定、符合质量标准的外加剂。
水泥及外加剂不得直接加热，可搭设暖棚预热，水泥、外加剂等粉体材料分类架空堆放，不得受潮。
混凝土浇制作业尽量选在每天的9：00～16：00进行。一般保证混凝土出机温度≥15℃，入模温度≥5℃。水泥在使用前运入搅拌棚内存放，进行预热及保温。当室外平均温度≥-5℃时，可采用只加热水的方式进行施工；当室外平均温度低于-5℃时，除水需加热外，需对砂进行加热施工；当室外温度很低，加热水、砂不能满足出机温度时，还需对石进行加热。
施工用水采用锅炉蒸汽法和敞口罐加热法进行加热；为防止灰尘落入水中造成污染，使用敞口罐加热时必须进行加盖。砂、石优先采用锅炉蒸汽法进行加热；也可采用将火炉、切开的汽油桶或焊接的铁箱埋入砂、石堆的办法加热，也可以采用锅炉蒸汽法进行加热。
混凝土拌合物出机后应及时运到浇筑地点，确保混凝土在浇筑前运输中减少热量损失。
（三）混凝土的浇筑
混凝土浇筑时要保证混凝土的尺寸准确、浇筑均匀密实性、结构的整体性。
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在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。
混凝土灌注必须要分层，不间断灌注，每层灌注厚度≤200mm，须采用机械捣固。已浇筑层的混凝土温度不得低于2℃。
（四）基础冬季养护
当室外温度低于0℃时，基础养护均需采用暖棚进行取暖；当室外温度低温度低于-5℃时，需对混凝土中加入防冻剂。
冬期混凝土施工宜采用综合蓄热法，即掺化学外加剂的混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温，延缓混凝土冷却，使混凝土温度降到0℃前达到预期要求的施工方法。
1 宜选用蓄热法养护：一层彩条布和二层草袋保温或暖棚养护。
模板的保温可采用模板包裹一层棉被或毛毯等，坑沿四周挂上一层挡风的编织布，基坑周围采取措施，提高养护温度。
采用蓄热法施工，均需在混凝土的外露面进行覆盖保温，通过温度计定时进行测温，以观察混凝土的温度变化。
采用蓄热法的混凝土的拆模强度，一般控制在设计强度的30%，对于锥柱基础应适当延长养护日期。
2 大开挖基础温棚养护
基础浇制完成后，将提前燃着的煤炭炉放入已浇制好的基础坑内。保证混凝土养护温度在10℃～20℃。设专人监测混凝土及温棚内的温度和湿度，并做好记录，每昼夜测温湿不少于4次。混凝土强度不应低于设计值的30%，养护时间不得少于7昼夜。
3 原状土基础帐篷加热养护
原状土基础可采用火炉、蒸汽管、电器装置等进行养护，保温所用火炉、蒸汽管、电器装置等须放在基础外边缘1.0米处，使用数量根据天气情况适当调整，满足坑内温度控制在5℃以上为基准。
4 混凝土掺加防冻剂的养护
在负温条件下养护时，外露表面必须覆盖，严禁浇水。
混凝土的初期养护温度，不得低于防冻剂的规定温度。
防冻剂的掺入量按冬季混凝土比例标准配合执行。
（五）混凝土拆模及回填
混凝土在满足正常温度下拆模强度的要求和抗冻要求的规定。
混凝土强度达到设计值的30%以上，表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。拆模时间应安排在10：00点至14：00进行。
混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施。
采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后得环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。
土方回填时间应安排在10：00～14：00进行作业，当天基础坑必须回填完，防止受冻；如不能及时完成回填，需要对基础继续采取保温措施。
回填后在地面露出部分盖草袋，堆土1米厚做防冻层。
拆模后的基础进项目部复检并经过经监理工程师检查、签证后，须在立柱上套塑料薄膜并对基础表面采用保温材料进行苫盖，立即回填，回填中不得填入块状混凝土。
三、结束语
综上所述，因冻土缺乏稳定性，地下冰层厚且含冰量高，占比大，对于气候变暖有敏锐的反映、还有强烈的水热活动等，地基土冻胀与融沉问题发生几率大，冰锥、冻胀丘、地下厚冰层、热融滑塌与湖塘、冻土沼泽及融冻泥石流等不良冻土现象直接影响到其地基稳定性。当前，全球气候变暖问题日益严峻，使得多年冻土区地温也发生了很大的改变，冻土分布规律与特点出现变化，与地温密切相关的多年冻土力学性质土体冻胀、融化压缩、冻结强度、冻结力与承载力、蠕变及冻胀力等发生了很大的改变，此种情况下，输电线路项目施工中，施工难度日益增加。
参考文献：
[1]王光丽.高海拔地区电网工程冻土施工技术效果评价研究[D].华北电力大学,2016.
论文作者:杨文强 靳朝辉
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：混凝土论文; 冻土论文; 温度论文; 基础论文; 季节性论文; 蓄热论文; 总长论文; 《当代电力文化》2019年11期论文;