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1、混凝土冬期施工技術二O一一年十一月混凝土冬期施工技混凝土冬期施工技術1.混凝土冬期施工的重要性2.混凝土冬期施工的相關標準3.建筑工程冬期施工規程（JGJ104-2011）4.冬期施工期限劃分原則5.混凝土受凍的危害6.混凝土受凍臨界強度7.混凝土原材料和配合比要求8.混凝土運輸和澆筑9.混凝土冬施方法10.冬期施工混凝土質量檢查及控制11.其它1.混凝土冬期施工的必要性和重要性我省地我省地處北方，冬期施工期一般北方，冬期施工期一般35個月，冬期施工任個月，冬期施工任務愈來愈多，所占比重愈來愈多，所占比重較高，可達高，可達30%。冬期施工有其特殊及復冬期施工有其特殊及復雜性，加之建筑施工性，加2、之建筑施工隊伍技伍技術水平水平高低不一，據多年高低不一，據多年經驗，在，在這個季個季節進行施工，也是工程行施工，也是工程質量量問題出出現的多的多發季季節。選好施工方法，制好施工方法，制訂合適的合適的質量保量保證措施，是確保工程措施，是確保工程質量，加快工程量，加快工程進度，并減少能耗及材料消耗的關度，并減少能耗及材料消耗的關鍵。2.混凝土冬期施工的相關標準2.12.1混凝土混凝土結構工程施工及構工程施工及驗收收規范范GB50204-2002GB50204-20022.22.2建筑工程冬期施工建筑工程冬期施工規程程 JGJ104-2011 JGJ104-20112.3 2.3 大體大體積混凝土施3、工混凝土施工規范范GB50496-2009GB50496-20092.42.4混凝土外加混凝土外加劑GB/T8076-2009GB/T8076-20093.3.建筑工程冬期施工規程建筑工程冬期施工規程（JGJ104-2011）中華人民共和國行業標準中華人民共和國行業標準.建筑工程冬期施工規程主要內容7.屋面保溫及防水工程8.建筑裝飾裝修工程9.鋼結構工程10.混凝土構件安裝工程11.越冬工程維護12.附錄。1.總則2.術語3.地基與基礎工程4.砌體工程5.鋼筋工程6.混凝土工程 入冬：根據入冬：根據當地多年氣象當地多年氣象資料料統計，當室外日平均，當室外日平均氣溫氣溫連續5d5d穩定低于定低于4、5 5即即進入冬期施工；入冬期施工；解除：當室外日平均氣溫解除：當室外日平均氣溫連續5d5d高于高于5 5即解除冬期即解除冬期施工。施工。注意：注意：實際施工中施工中還應緊密密結合當年氣候合當年氣候趨勢。冬期施工界定冬期施工界定為什么不能什么不能簡單地考地考慮氣溫出氣溫出現0 0？我國的氣候屬于大我國的氣候屬于大陸性季性季風型氣候。其特點是，在秋型氣候。其特點是，在秋冬和冬春交替季冬和冬春交替季節，時常有西伯利常有西伯利亞寒流寒流襲擊，短，短時間內內可能降溫到可能降溫到0 0 ，但寒流，但寒流過后氣溫可能又恢復一段正溫后氣溫可能又恢復一段正溫時間，所以，所以，冬期施工界定冬期施工界定還不能只考5、不能只考慮氣溫出氣溫出現0 0。在建筑工程冬期施工中冬期的界定是一個重要在建筑工程冬期施工中冬期的界定是一個重要問題，各國，各國規范都范都規定有界定原定有界定原則。我國建筑工程施工我國建筑工程施工規范中有相范中有相應規定，但尚不定，但尚不統一，如：一，如：1）地基基地基基礎規范范規定定為0，2）磚石工程施工石工程施工規范范規定定連續10天內的平均氣溫低于天內的平均氣溫低于5 或當日最低氣溫或當日最低氣溫為-3，3）混凝土及）混凝土及鋼筋混凝土施工筋混凝土施工驗收收規范范規定，室外日平定，室外日平均氣溫均氣溫連續5天天穩定低于定低于5。由于由于規定不一致，定不一致，執行起來不方便。行起來不方便。6、1、混凝土混凝土凍結溫度：溫度：1.51.522開始開始凍結（游離水（游離水占占1/21/22/32/3）2244全部全部凍結（吸附水）。（吸附水）。2 2、混凝土受、混凝土受凍后造成最后造成最終強度度損失：失：原因原因 -冰冰脹應力使混凝土內部力使混凝土內部產生微裂生微裂紋（受（受凍越越早早則裂裂紋越多、越大）；越多、越大）；鋼筋和粗骨料表面形成冰膜而影響粘筋和粗骨料表面形成冰膜而影響粘結力。力。特點特點 -凍結越早、水灰比越大，越早、水灰比越大，則強度度損失越多。失越多。3 3、混凝土、混凝土強度增度增長緩慢，制慢，制約工期：工期：當混凝土、砂當混凝土、砂漿澆筑后，如果氣溫很低，筑后，如果7、氣溫很低，強度增度增長也也變的的緩慢。例如，當混凝土在慢。例如，當混凝土在5 5 條件下養條件下養護28d28d，其，其強度度僅達達標養養28d28d強度的度的60%60%左右。欲使混凝土左右。欲使混凝土強度有度有較快的增快的增長，必必須采取特殊措施方能采取特殊措施方能滿足施工足施工進度的要求。度的要求。l原理：原理：u受受凍臨界界強度是度是負溫混凝土冬期施工中的重要溫混凝土冬期施工中的重要技技術指指標，在達到此，在達到此強度之后，混凝土即使受度之后，混凝土即使受凍也不會也不會對后期后期強度及性能指度及性能指標產生影響。生影響。u當混凝土未達允當混凝土未達允許受受凍臨界界強度受度受凍,則解解凍8、后后標養至養至2828d d，其最，其最終強度度損失失5%5%。6.1.1 冬期冬期澆筑的混凝土，其筑的混凝土，其受受凍臨界界強度度應符合下列符合下列規定：定：1.采用采用蓄蓄熱法、暖棚法、加法、暖棚法、加熱法法等施工的普通混凝土，采用硅等施工的普通混凝土，采用硅酸酸鹽水泥、普通硅酸水泥、普通硅酸鹽水泥配制水泥配制時，不，不應小于小于設計混凝土混凝土強度等度等級值的的30%；采用；采用礦渣硅酸渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、水泥、火山灰火山灰質硅酸硅酸鹽水泥、復合硅酸水泥、復合硅酸鹽水泥水泥時，不，不應小于小于設計混混凝土凝土強度等度等級值的的40%；2.當室外最低氣溫不低于當9、室外最低氣溫不低于-15時，采用，采用綜合蓄合蓄熱法、法、負溫養溫養護法法施工的混凝土受施工的混凝土受凍臨界界強度不度不應小于小于4.0 MPa；當室外；當室外最低氣溫不低于最低氣溫不低于-30時，采用，采用負溫養溫養護法施工的混凝土受法施工的混凝土受凍臨界界強度不度不應小于小于5.0MPa；3.對強度等度等級等于或高于等于或高于C50的混凝土，不宜小于的混凝土，不宜小于設計混凝土混凝土強度等度等級值的的30%；4.對有有抗滲要求的混凝土抗滲要求的混凝土，不宜小于，不宜小于設計混凝土混凝土強度度等等級值的的50%；5.對有有抗抗凍耐久性要求的混凝土耐久性要求的混凝土，不宜小于，不宜小于設計混凝10、混凝土土強度等度等級值的的70%；6.當采用暖棚法施工的混凝土中當采用暖棚法施工的混凝土中摻入早入早強劑時，可按，可按綜合蓄合蓄熱法受法受凍臨界界強度取度取值；7.當施工需要提高混凝土當施工需要提高混凝土強度等度等級時，應按提高后的按提高后的強度等度等級確定受確定受凍臨界界強度。度。l水泥水泥p冬期施工宜冬期施工宜選用硅酸用硅酸鹽水泥和普通硅酸水泥和普通硅酸鹽水泥。水泥。p蒸汽養蒸汽養護可可選礦渣水泥。渣水泥。摻防防凍劑嚴禁用高禁用高鋁水泥水泥p最小水泥用量不宜低于最小水泥用量不宜低于280kg/m280kg/m3 3。p水灰比或水膠比水灰比或水膠比應小于小于0.550.55或或0.50.5。11、注：注：1 1 大體大體積混凝土的最少水泥用量，混凝土的最少水泥用量，應根椐根椐實際情況決定；情況決定；2 2 強度等度等級不大于不大于C15C15的混凝土，其最大水灰比和最少水泥的混凝土，其最大水灰比和最少水泥用量可不受以上限制；用量可不受以上限制；3 3 本本規程所稱的水膠比，普通混凝土系指水與水泥程所稱的水膠比，普通混凝土系指水與水泥(包括包括摻合料）重量之比；合料）重量之比；輕骨料混凝土系指水泥的骨料混凝土系指水泥的凈水灰比（水水灰比（水不包括不包括輕骨料骨料1h1h吸水量，水泥不包括吸水量，水泥不包括摻加的混合料）。加的混合料）。l骨料骨料p拌制混凝土所用骨料拌制混凝土所用骨料應清清12、潔，不得含有冰、雪、，不得含有冰、雪、凍塊及其他易及其他易凍裂物裂物質。p摻用含有用含有鉀、鈉離子的防離子的防凍劑混凝土，不得采用活性混凝土，不得采用活性骨料或在骨料中混有骨料或在骨料中混有這類物物質的材料的材料l外加外加劑p 非加非加熱養養護法混凝土施工所法混凝土施工所選用的外加用的外加劑應含有引氣含有引氣組分，含氣量宜控制在分，含氣量宜控制在3%3%5%5%。p基本基本組成：成：減水減水組分分+防防凍組分分+早早強組分分+引氣引氣組分分+其它助其它助劑p防防凍早早強劑作用作用p預應力禁止使用含力禁止使用含亞硝酸硝酸鹽類的外加的外加劑（管道灌（管道灌漿）l材料加熱溫度應據熱工計算確定；材料加13、熱溫度應據熱工計算確定；l混凝土原材料加熱宜采用加熱水的方法，當加熱水仍不混凝土原材料加熱宜采用加熱水的方法，當加熱水仍不能滿足要求時，再對骨料進行加熱。能滿足要求時，再對骨料進行加熱。l水、骨料加熱的最高溫度應符合下表的規定。水、骨料加熱的最高溫度應符合下表的規定。l混凝土運輸：縮短運距，容器保溫。混凝土運輸：縮短運距，容器保溫。l混凝土澆筑：混凝土澆筑：清除模板、鋼筋上的冰雪、污垢；不得在強凍脹性的地基上澆筑；大體積混凝土澆上層時，下層溫度2；采用加熱養護的整體結構，澆筑程序和施工縫位置的設置，應采取能防止發生較大溫度應力的措施。當加熱溫度超過45時，應進行溫度應力核算。（原標準40）型鋼14、混凝土組合結構，澆筑混凝土前應對型鋼進行預熱，預熱溫度宜大于混凝土入模溫度。（原標準：裝配式結構接頭應先預熱，再澆筑，在45條件下養護至75%設計強度。）l蓄蓄熱法：法：混凝土澆筑后，利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量，通過適當保溫延緩混凝土冷卻，使混凝土冷卻到0以前達到預期要求強度的施工方法。l原理：原理：（1 1）水與骨料加水與骨料加熱水化水化熱保溫覆蓋保溫覆蓋 （2 2）混凝土在）混凝土在凍結前達到受前達到受凍臨界界強度度。l適用于：室外最低溫度適用于：室外最低溫度1515時的地下工程；的地下工程；表面系數（冷卻面表面系數（冷卻面積/全部體全部體積）55m m-1-1的的結構構l綜合蓄合蓄15、熱法：法：摻早早強劑或早或早強型外加型外加劑的混凝土的混凝土澆筑后，筑后，利用原材料加利用原材料加熱及水泥水化及水泥水化熱的的熱量，通量，通過適當保溫，延適當保溫，延緩混凝土冷卻，使混凝土溫度降到混凝土冷卻，使混凝土溫度降到0 0或或設計規定溫度前定溫度前達到達到預期要求期要求強度的施工方法。度的施工方法。l綜合蓄合蓄熱法施工法施工應選用具有減水、引氣等性能的早用具有減水、引氣等性能的早強型型復合外加復合外加劑l混凝土混凝土澆筑后筑后應采用塑料布等防水材料采用塑料布等防水材料對裸露表面覆蓋裸露表面覆蓋并保溫。并保溫。對邊、棱角部位的保溫、棱角部位的保溫層厚度厚度應增大到面部位的增大到面部位的216、 23 3倍。混凝土在養倍。混凝土在養護期期間應防防風防失水。防失水。l模板宜采用整裝整拆方案。當混凝土模板宜采用整裝整拆方案。當混凝土強度達到度達到1MPa1MPa后，可使后，可使側模板模板輕輕脫離混凝土后，再合上脫離混凝土后，再合上繼續養養護到拆模。到拆模。l 采用采用綜合蓄合蓄熱法養法養護的混凝土，起始養的混凝土，起始養護溫度溫度應滿足足熱工工計算的要求，且不得低于算的要求，且不得低于5 5。注：注：1 1 完全由保溫模板封完全由保溫模板封閉的構件（如立柱等），其起的構件（如立柱等），其起始養始養護溫度溫度為：在混凝土：在混凝土攪拌、運拌、運輸、澆筑等完成后（包筑等完成后（包括模板及括模17、板及鋼筋吸筋吸熱）的溫度；）的溫度；2 2 混凝土混凝土澆筑后需要保溫覆蓋的構件筑后需要保溫覆蓋的構件(如梁、板等如梁、板等)，其起始養，其起始養護溫度溫度為：在混凝土：在混凝土攪拌、運拌、運輸、澆筑等完成筑等完成（包括模板及（包括模板及鋼筋吸筋吸熱）并覆蓋保溫材料后的溫度。）并覆蓋保溫材料后的溫度。保溫養護作法保溫養護作法l適用范適用范圍混凝土蒸汽養混凝土蒸汽養護法的適用范法的適用范圍應符合下表的符合下表的規定定方 法簡 述特 點適用范圍棚罩法用帆布或其他罩子扣罩，內部通蒸汽養護混凝土設施靈活，施工簡便，費用較小，但耗汽量大，溫度不宜均勻預制梁、板、地下基礎、溝道等蒸汽套法制作密封保溫外套，18、分段送汽養護混凝土溫度能適當控制，加熱效果取決于保溫構造，設施復雜現澆梁、板、框架結構，墻、柱等熱模法模板外側配置蒸汽管，加熱模板養護加熱均勻、溫度易控制，養護時間短，設備費用大墻、柱及框架架構內部通汽法結構內部留孔道，通蒸汽加熱養護節省蒸汽，費用較低，入汽端易過熱，需處理冷凝水預制梁、柱、桁架，現澆梁、柱、框架單梁l適用范適用范圍：搭棚圍護，棚內加熱至5，適用于地下結構工程和 混凝土構件比較集中的工程。l特點：特點：同常溫操作；費資耗能大。l要求：要求：1 當采用暖棚法施工時，棚內各測點溫度不得低于5，并應設專人檢測混凝土及棚內溫度。暖棚內測溫點應選擇具有代表性位置進行布置，在離地面500m19、m高度處必須設點，每晝夜測溫不應少于4次。2 養護期間應測量棚內濕度，混凝土不得有失水現象，否則應及時采取增濕措施或在混凝土表面灑水養護。3 暖棚的出入口應設專人管理，并應采取防止棚內溫度下降或引起風口處混凝土受凍的措施。4 在混凝土養護期間應將煙或燃燒氣體排至棚外，并應采取防止煙氣中毒和防火措施。基坑暖棚基坑暖棚l適用范適用范圍：適用于表面系數大于15或不易加熱保溫，且對強度增長要求不高的一般結構工程。l要求：要求：負溫養護法施工的混凝土，應以澆筑后5d內的預計日最低氣溫來選用防凍劑，起始養護溫度不應低于5。初冬、早春。初冬、早春。混凝土澆筑后，裸露表面應采取保濕措施，同時根據需要采取相應的20、保溫覆蓋措施。負溫養護法施工，應加強測溫，并用以計算混凝土成熟度；當混凝土內部溫度降到防凍劑規定溫度之前，混凝土的抗壓強度應符合以下規定：（1）采用負溫養護法的混凝土，當室外最低氣溫不低于-10時，不得小于3.5MPa；（2）當室外最低溫度不低于-15時，不得小于4.0MPa；（3）當室外最低溫度不低于-30時，不得小于5.0Mpa。建筑工程冬季施工質量現狀調查建筑工程冬季施工質量現狀調查某工程主體結構混凝土冬季施工質量缺陷統計表序號檢查項目不合格頻率（%）累計不合頻率（%）1混凝土外觀質量19.419.42混凝土構件截面尺寸9.729.13混凝土構件軸線位置3.232.34預埋件、預留洞位置21、3.235.55混凝土強度64.5100.0合 計6.9.1 混凝土冬期施工混凝土冬期施工質量量檢查除除應符合符合現行國家行國家標準準混混凝土凝土結構工程施工構工程施工質量量驗收收規范范GB 50204以及國家以及國家現行有行有關關標準準規定外，尚定外，尚應符合下列符合下列規定：定：1 應檢查外加外加劑質量及量及摻量。外加量。外加劑進入施工入施工現場后后應進行行抽抽樣檢驗，合格后方準使用；，合格后方準使用；2 應根據施工方案確定的參數根據施工方案確定的參數檢查水、骨料、外加水、骨料、外加劑溶液和溶液和混凝土出機、混凝土出機、澆筑、筑、起始養起始養護時的溫度的溫度；3 應檢查混凝土從入模到拆除保22、溫混凝土從入模到拆除保溫層或保溫模板期或保溫模板期間的溫度；的溫度；4 采用采用預拌混凝土拌混凝土時，原材料、，原材料、攪拌、運拌、運輸過程中的溫度程中的溫度檢查及混凝土及混凝土質量量檢查應由由預拌混凝土生拌混凝土生產企企業進行，并行，并應將將記錄資料提供料提供給施工施工單位。位。6.9.3 混凝土養混凝土養護期期間的溫度的溫度測量量應符合下列符合下列規定：定：1.采用蓄采用蓄熱法或法或綜合蓄合蓄熱法法時，在達到受，在達到受凍臨界界強度之前度之前應每每隔隔4h6h測量一次；量一次；2.采用采用負溫養溫養護法法時，在達到受，在達到受凍臨界界強度之前度之前應每隔每隔2h測量一量一次；次；3.采用加23、采用加熱法法時，升溫和降溫，升溫和降溫階段段應每隔每隔1h測量一次，恒溫量一次，恒溫階段段每隔每隔2h測量一次；量一次；4.混凝土在達到受混凝土在達到受凍臨界界強度后，可停止度后，可停止測溫；溫；5.大體大體積混凝土養混凝土養護期期間的溫度的溫度測量尚量尚應符合符合現行國家行國家標準準大大體體積混凝土施工混凝土施工規范范GB 50496的相關的相關規定。定。保留原條文保留原條文7.9.3內容。并內容。并對混凝土的混凝土的測溫停止溫停止時間進行了行了規定，即當混定，即當混凝土在達到受凝土在達到受凍臨界界強度后，方可停止度后，方可停止測溫。溫。6.9.7 混凝土抗混凝土抗壓強度度試件的留置除件的留24、置除應按按現行國家行國家標準準混凝土混凝土結構工程施工構工程施工質量量驗收收規范范GB 50204規定定進行外，尚行外，尚應增增設不少于不少于二二組同條件養同條件養護試件件。冬期施工中，冬期施工中，為了施工了施工單位更加有效地控制位更加有效地控制負溫混凝溫混凝土土過程中的程中的質量，特提出在量，特提出在現行國家行國家標準準混凝土混凝土結構構工程施工工程施工質量量驗收收規范范GB50204-2002規定的同條件養定的同條件養護試件數量基件數量基礎上，增上，增設不少于兩不少于兩組同條件養同條件養護試件，件，一一組用于用于檢查混凝土受混凝土受凍臨界界強度，而另外一度，而另外一組或一或一組以上以上試件25、用于件用于檢查混凝土拆模混凝土拆模強度或拆除支撐度或拆除支撐強度或度或負溫溫轉常溫后常溫后強度度檢查等。等。溫控指溫控指標宜符合下列宜符合下列規定定1 1 混凝土混凝土澆筑體在入模溫度基筑體在入模溫度基礎上的溫升上的溫升值不宜大于不宜大于5050；2 2 混凝土混凝土澆筑體的里表溫差筑體的里表溫差（不含混凝土收（不含混凝土收縮的當量溫度）不宜大于的當量溫度）不宜大于2525；3 3 混凝土混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于筑體的降溫速率不宜大于2.0/d2.0/d；4 4 混凝土混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于筑體表面與大氣溫差不宜大于2020。測溫項目測溫次數室外氣溫測量最高、最低氣溫環境溫度26、每晝夜不少于4次攪拌機棚溫度每一工作班不少于4次水、水泥、砂、石及外加劑溶液溫度每一工作班不少于4次混凝土出罐、澆筑、入模溫度每一工作班不少于4次施工期施工期間間的的測測溫溫項項目與次數目與次數應應符合下表符合下表規規定定：養養護溫度的溫度的測量方法量方法應符合下列符合下列規定：定：1 1 測溫孔溫孔應編號，并號，并繪制制測溫孔布置溫孔布置圖；2 2 測溫溫時，測溫元件溫元件應采取措施與外界氣溫隔離；采取措施與外界氣溫隔離；測溫元溫元件件測量位置量位置應處于于結構表面下構表面下20mm20mm處，留置在，留置在測溫孔內的溫孔內的時間不不應少于少于3min3min；3 3 采用非加采用非加熱法養27、法養護時，測溫孔溫孔應設置在易于散置在易于散熱的部位；的部位；采用加采用加熱法養法養護時，應分分別設置在離置在離熱源不同的位置。源不同的位置。模板的拆除：模板的拆除：1.1.模板和保溫模板和保溫層在混凝土達到要求在混凝土達到要求強度并冷卻到度并冷卻到55后方后方可拆除。可拆除。2.2.拆模拆模時混凝土與混凝土與環境溫差大于境溫差大于2020時，混凝土表面，混凝土表面應及及時覆蓋，覆蓋，緩慢冷卻。慢冷卻。如何防止大體如何防止大體積混凝土施工中出混凝土施工中出現有害裂有害裂縫是大體是大體積混凝土施工中的關混凝土施工中的關鍵技技術問題。定定義：混凝土：混凝土結構物構物實體最小尺寸體最小尺寸不小于不小28、于1m1m的大體量的大體量混凝土，或混凝土，或預計會因混凝土中會因混凝土中膠凝材料膠凝材料水化引起的水化引起的溫度溫度變化化和和收收縮而而導致致有害裂有害裂縫產生的混凝土。生的混凝土。大體大體積混凝土的混凝土的設計強度等度等級宜宜為C25C25C40C40，并可采，并可采用混凝土用混凝土60d60d或或90d90d的的強度度作作為混凝土配合比混凝土配合比設計、混凝土、混凝土強度度評定及工程定及工程驗收的依據；收的依據；大體大體積混凝土置于巖石混凝土置于巖石類地基上地基上時，考，考慮巖石地基巖石地基對它的它的約束束時，宜在混凝土，宜在混凝土墊層上上設置滑置滑動層，滑，滑動層構造構造可采用一氈二油29、或一氈一油（夏季），以達到盡量減少可采用一氈二油或一氈一油（夏季），以達到盡量減少約束的目的。束的目的。硫鋁酸鹽水泥從硫鋁酸鹽水泥從90年代開始的主要應用領域：年代開始的主要應用領域：生產小型和中型預制混凝土如預應力樓板、大型預應力屋面板、薄腹梁、方樁、混凝土柱和電桿 以以降降低低蒸蒸養養溫溫度度和和減減少少養養護護時間時間生產預應力混凝土構件 以以縮縮短短脫脫模模時時間間（較較波波特特蘭蘭水水泥泥混混凝凝土相比）并快速施加預應力土相比）并快速施加預應力施工建筑物及混凝土基礎 以以制制備備高高強強混混凝凝土土、抗抗凍凍混混凝凝土土、高早強泵送混凝土和防水混凝土等高早強泵送混凝土和防水混凝土等生產GRC(玻璃纖維增強水泥)制品 減減少少對對玻玻璃璃纖纖維維的的腐腐蝕蝕，提高早期強度提高早期強度生產用于補償硅酸鹽水泥收縮的膨脹劑青藏鐵路凍土施工技術達到世界先進水平