中国标准的混凝土,夯实“雅万高铁”建设基础
北京时间10月17日16时35分,雅加达至万隆高速铁路正式开通运营,这是中国印尼共建“一带一路”取得的重大标志性成果,标志着印尼迈入高铁时代。
雅万高铁是印尼和东南亚第一条高速铁路,也是中国共建“一带一路”倡议和印尼“全球海洋支点”构想对接、中印尼两国务实合作的旗舰项目,全线采用中国技术、中国标准。面对印尼特有的地质条件和国情民情,以及新冠疫情带来的严峻挑战,雅万高铁创造了诸多的“工程奇迹”。雅万高铁全长142.3公里,共建设有隧道13座,总长16.69公里;共有桥梁56座,总长88公里;还有诸多轨道基础、站台、车站的建设,混凝土成为建设使用的大宗材料之一。用中国标准制作的混凝土成为夯实雅万高铁建设基础的重要保障。
铁科院集团公司自2016年11月设立印尼代表处,2018年3月8日成立铁科院-达德拉联合体以来,承担了雅万高铁项目全线的咨询监理,坚持以质量安全为核心,围绕专项科研。对雅万高铁中高性能混凝土、CRTS III型板、钢筋本地化、雅万箱梁试验验证等课题进行深入研究,取得的研究成果直接应用于雅万高铁项目建设的各个方面。
中建西部建设西南有限公司则是将大体积混凝土配合比优化设计方法成功应用于雅万高铁承台和墩柱等大体量部位的主要完成单位。雅万高铁项目地处高烈度带,地质条件特殊,混凝土原材料具有一定的差异性,对混凝土设计与质量控制提出了更高的要求。中建西部建设西南有限公司根据印尼地区环境及雅万高铁工程混凝土性能的质量要求,以高温环境温升控制为目标,开展低热混凝土、水下不分散混凝土和高吸水骨料应用等关键技术的研究,并结合中国铁路混凝土标准与环境特征,总结形成了中国铁路标准印尼属地化混凝土制备及质量控制技术方案。这个项目成果有效保障了雅万高铁项目的混凝土质量,确保了印尼雅万高铁项目的顺利实施。
其主要创新点。1.中国铁路混凝土标准印尼属地化应用,实现了雅万高铁项目实施过程中有规可循。由于地域环境及技术发展等因素,为践行“一带一路”倡议和走出去战略,系统地将中国铁路混凝土标准与印尼环境及标准要求有效结合,形成了首部用于海外铁路混凝土质量原则和质量控制关键点。2.形成了高温潮湿环境服役的低热混凝土设计制备及应用技术,保障了大体积混凝土施工质量。项目基于胶凝材料水化热、强度贡献率及微米级颗粒级配差异性,结合模糊综合评价方法,形成了大体积混凝土配合比优化设计方法,并成功应用于积低热低收缩混凝土的配合比设计。3.形成了复杂服役水环境不分散混凝土配合比设计及制备应用技术。基础设施项目涉及路桥,其主要结构为桩基,特别是水下桩结构工程量大。为杜绝断桩质量事故的发生,项目基于不同矿物掺合料以及基于粗骨料级配分维数对混凝土粘度的影响规律,形成了水下不分散混凝土的配合比设计及制备技术。4.开发了高吸水骨料专用外加剂,并总结形成了高吸水率骨料制备预拌混凝土综合控制关键技术。
印尼区域资源匮乏,砂石骨料吸水率高的特征突出,对混凝土配合比设计、混凝土工作性保持及长远距离运输施工提出了新的要求。项目基于骨料吸水速率与饱和吸水率关系,结合混凝土运输时间,提出了动态吸水参数为修正系数的高吸水率骨料混凝土配合比设计方法,并自主开发高吸水粗骨料混凝土专用外加剂,解决了高吸水率骨料配制预拌混凝土工作性难以控制的问题,保障了大体积混凝土施工质量。
用中国标准制成的混凝土成功应用于印尼雅万高铁项目涉及的水下桩、承台、墩柱及连续梁混凝土的制备与质量控制,不仅向世界展示了中国高铁技术,也验证了中国铁路标准及混凝土技术的先进性,将进一步推动“一带一路”基础设施国际化合作及“走出去”战略。中建西部建设西南有限公司在雅万高铁建设中的项目成果共获得5项国家发明专利,发表论文7篇,被鉴定为整体达到了国际先进水平。目前,公司紧跟国家“一带一路”发展战略和中国建筑海外业务发展的步伐,在印尼建成投产3座现代化环保型预拌厂,混凝土年产能300万方以上。
在雅万高铁建设中,除非自然因素造成的技术挑战外,雅加达“堵城”运输亦比较困难。有时10公里地要走三四个小时,为了延缓混凝土的凝固时间,中国施工单位一方面将搅拌车数量增加三倍,一方面在技术上改进配比,进行缓凝实验,创造出被誉为拥有“雅万特性”的新型混凝土。
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