混凝土施工技術應用在道路橋梁工程施工中的路徑探究

張翠薇

摘 要：混凝土是道路橋梁工程中最常見的建筑材料，在建筑過程中發揮著非常重要的作用。在道路橋梁工程中，合理應用混凝土施工技術不僅能使道路橋梁工程結構更加穩固、美觀，還能提高道路橋梁的使用壽命。基于此，闡述了混凝土施工技術應用在道路橋梁工程中的必要性，探討了混凝土施工技術在道路橋梁工程施工應用中存在的問題，針對混凝土施工技術在道路橋梁工程中的應用路徑進行了分析，以期為道路橋梁工程建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：混凝土；施工技術；應用；道路橋梁工程；施工

中圖分類號：U415.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2024）02-0037-03

0 引言

在道路橋梁工程的建設過程中，混凝土施工技術是其中的關鍵組成部分。為了進一步提升道路橋梁工程中混凝土施工技術的應用水平，需要從混凝土施工技術本身出發，了解其在道路橋梁工程中的應用價值，并不斷強化混凝土施工技術在道路橋梁工程中應用過程中的控制與管理，確保混凝土施工技術能夠得到科學合理的運用，從而有效保障道路橋梁工程項目的整體質量。

1 混凝土施工技術應用在道路橋梁工程中的必要性

1.1 確保橋梁結構穩定性

橋梁作為交通的關鍵節點，其結構穩定性直接關系到道路的安全和暢通。在復雜的自然環境下，橋梁往往會面臨風載、地震、水流侵蝕和車輛荷載等多重外界影響。

混凝土施工技術是通過對混凝土的配合比、澆筑工藝、固化方式以及后期養護進行精確控制，能夠確保混凝土達到其設計強度，并使其在多種荷載作用下展現出良好的彈性和塑性。

隨著技術的不斷進步，現在的混凝土施工已經能夠有效控制混凝土的內部氣孔、裂縫和不均勻性，在微觀層面提高了混凝土的均勻性和密實性。對于混凝土中的骨料、水泥和添加劑的選擇也越來越講究，這些材料的相互作用和相容性直接決定了混凝土的抗壓、抗拉和抗折性能。

目前，預應力混凝土、高性能混凝土和纖維增強混凝土等新型材料的應用，進一步強化了橋梁結構的穩定性和耐久性。混凝土施工技術在確保道路橋梁結構穩定性方面起到了舉足輕重的作用，其科學、精細的施工方法不僅保障了橋梁的質量和性能，還為現代交通建設提供了堅實的物質基礎。

1.2 提高施工效率和經濟性

在道路橋梁工程中科學應用混凝土施工技術，一方面滿足工程的技術要求，另一方面可提高施工效率和經濟性。混凝土施工技術的進步和創新，如混凝土的機械化施工、模板系統的優化和混凝土澆筑的自動化，大大加快了施工速度，縮短了工程周期。這意味著在相同的工期內，能夠完成更多的工程量，從而提高施工單位的產值和利潤。

混凝土施工技術的精確性和專業性有助于減少材料的浪費和重復勞動。例如，通過精確的混凝土配比和澆筑控制，可以確保每次澆筑的混凝土都達到預期的強度和性能，避免因為澆筑不合格而產生的返工和浪費。

混凝土施工技術的進步還帶來了工程質量的提升，這在間接上也提高了施工的經濟效益。優質的工程不僅可以獲得更高的市場聲譽，還能夠減少后期的維護和修復成本。例如，通過應用自密實混凝土技術，可以減少人工振搗的需要，保證混凝土的均勻性，從而減少后期出現的質量問題和維修成本。

隨著綠色建筑和可持續發展理念的推廣，混凝土施工技術的環保和資源節約優勢也越來越受到重視。例如，通過使用工業廢渣、廢棄物料等代替部分原材料，不僅可以減少施工成本，還可以降低工程的碳足跡[1]。

2 混凝土施工技術在道路橋梁工程施工中存在的問題

2.1 混凝土澆筑溫度控制不當

混凝土澆筑溫度在道路橋梁工程施工中起到關鍵性作用，混凝土的澆筑溫度會直接影響混凝土和水泥漿的流變性。特定的溫度范圍可以確保混凝土保持良好的工作性，易于澆筑與成型，溫度過高或過低會導致的混凝土質地變硬或過于稀釋。溫度控制不當是目前一些工程項目中經常出現的技術問題。

混凝土在攪拌過程中會產生熱量，特別是在使用高早強水泥時，這種熱量的產生更為明顯。在四季溫差大的地區，尤其是在夏季高溫或冬季低溫時，施工團隊往往忽視了混凝土溫度的快速上升或下降。當混凝土的溫度控制不當時，即便后續澆筑時對溫度有所控制，也難以確保混凝土的最佳狀態。運輸混凝土的車輛在長途運輸過程中，由于缺乏有效的隔熱措施，也可能導致混凝土的溫度發生異常變化。

混凝土中的骨料也是影響溫度的因素。熱的骨料會導致混凝土溫度升高，而冷的骨料則會使其降低。骨料的存放環境，如直接暴露在陽光下或存放在有遮擋的地方，都會影響其溫度。這就要求施工方在選擇和使用骨料時，進行恰當的溫度管理和控制。運輸過程中的溫度上升，會導致水泥的早期水化，進而影響混凝土的澆筑性能[2]。

2.2 混凝土振搗工藝不規范

混凝土振搗工藝在道路橋梁工程施工中占據了至關重要的位置，其執行的規范性直接決定了混凝土施工的質量。振搗是確保混凝土緊密、排除氣泡和減少孔隙的關鍵過程。

采用正確的工具能有效傳遞振動能量，使混凝土得到均勻地振搗。而選擇不恰當的工具，如振棒直徑過大或過小、振動頻率不合適等，都可能導致混凝土振搗不均勻。一些施工現場為節約成本，選擇采用低劣的振搗工具，這無疑也會影響混凝土的質量。

合理的振搗時間是基于混凝土的特性和澆筑部位來決定的。振搗時間過短可能會導致混凝土內部氣泡無法完全排除，而振搗時間過長則可能導致水泥漿被擠出，從而形成分層。振搗的方法和技巧也關乎混凝土的質量，有經驗的操作員會在澆筑部位合理移動振搗工具，確保每一部分都得到均勻的振搗，而不規范的操作可能只注重某一區域，忽略了其他部位。

混凝土振搗看似簡單，實則涉及多種因素，需要經驗豐富的操作員去執行。沒有接受過系統培訓或缺乏經驗的操作員很可能在振搗過程中犯錯。而這些錯誤可能是小范圍的，如振搗不均，也可能是大范圍的，如整體混凝土的分層。

2.3 混凝土配合比設計不精確

混凝土配合比設計是混凝土施工中的核心環節，它決定了混凝土的各種性能，如強度、工作性和耐久性。在道路橋梁工程中，對混凝土的要求尤為嚴格，但在眾多施工現場，混凝土配合比設計不精確的問題仍然存在。

水泥、骨料、添加劑等原材料都有各自的特性，這些特性在不同的環境和條件下會發生變化。如果在設計配合比時沒有充分考慮這些變化，就會導致配合比的誤差。比如，骨料的吸水性、水泥的強度等級、添加劑的種類和用量都會對配合比產生影響。

理論計算只是配合比設計的初步工作，準確的配合比需要經過大量的試配和試驗來確定。但在實際操作中，由于成本、時間等因素的限制，很多工程項目往往忽略了試配和試驗環節，直接采用理論計算的結果，這無疑增加了配合比誤差的風險。

混凝土的生產和澆筑往往受到氣溫、濕度、風速等因素的影響。這些環境因素在不同的季節和地區都有所不同，如果在設計配合比時沒有充分考慮到這些變化，可能會導致實際施工中的配合比與設計值存在偏差。

配合比設計需要嚴格的計算和校驗，任何一個小小的疏忽都可能導致大的誤差。而在實際操作中，由于人為的疏忽或計算錯誤，很可能出現配合比設計不精確的情況[3]。

3 混凝土施工技術在道路橋梁工程中的應用路徑

3.1 采用智能溫控系統確保理想固化環境

在混凝土施工的過程中，固化環境對于混凝土的質量起到至關重要的作用。橋梁結構的復雜性要求混凝土具有均勻的質地和穩定的性能，這在很大程度上取決于混凝土在澆筑后的固化環境。

采用智能溫控系統，能夠確保混凝土在固化過程中得到理想的環境。通過安裝在混凝土內部的溫度傳感器，可以實時監測混凝土的內部溫度。這些傳感器與中央控制系統相連，能夠實時傳輸混凝土的溫度數據。中央控制系統內嵌有專門為橋梁混凝土固化設計的溫度控制算法，根據混凝土的實時溫度、澆筑部位、氣候條件等多個參數，系統會自動給出最佳的溫度控制策略。

智能溫控系統還配備了冷卻和加熱兩套設備，以應對不同的氣候和環境條件。當混凝土的實時溫度高于預設值時，冷卻設備會自動啟動，通過向混凝土表面噴灑冷水或者使用空調風扇等方式，迅速將混凝土的溫度降至理想范圍。相反，當混凝土的實時溫度低于預設值時，加熱設備會自動啟動，利用電熱毯或其他加熱設備，確保混凝土溫度不會過低。

為了確保整個橋梁工程的混凝土都能得到均勻的固化環境，智能溫控系統還可以進行區域性的控制。根據不同的澆筑部位和結構，分區域進行溫度控制，確保每個部位的混凝土都能在最佳的固化環境中進行固化。通過對混凝土澆筑后的固化環境進行智能化、實時的監控和控制，確保了道路橋梁工程的混凝土能在最佳條件下進行固化，從而保證了工程的質量和安全[4]。

3.2 引入自適應振動系統增進澆筑均勻性

混凝土施工過程中，確保其在澆筑時的均勻性是影響工程質量的核心環節之一，特別是在道路橋梁工程中，其中的結構和形態多樣化對澆筑均勻性提出了更高的要求。為應對這一挑戰，引入自適應振動系統作為應用路徑，確保混凝土澆筑的均勻性，已逐漸成為行業內的主流選擇。

自適應振動系統與傳統的振動棒相比，其最大的特點是能夠根據混凝土澆筑過程中的實時反饋，自動調整振動頻率和振幅。在實際橋梁工程中，根據澆筑部位、混凝土的配比以及其他外部環境因素，混凝土的澆筑狀態和需求會有所不同。自適應振動系統通過內置的傳感器，實時采集混凝土的流動性、空氣含量等關鍵參數，根據這些數據自動調整振動策略，確保混凝土在每個部位都能達到理想的澆筑狀態。

為了滿足道路橋梁工程中不同部位的施工需求，自適應振動系統通常會配備多個振動源，并且這些振動源可以獨立控制。例如，在澆筑大跨度梁板時，可以同時啟動多個振動源，分區域進行振動，確保整個梁板在短時間內完成澆筑并保證均勻性。在澆筑橋墩或狹窄部位時，可以根據需要啟動特定的振動源，確保混凝土在這些特定區域得到充分的振動和壓實。

自適應振動系統還具備與其他施工設備的聯動功能。在道路橋梁工程中，混凝土的澆筑通常需要與輸送泵、塔式起重機等設備配合完成。自適應振動系統可以根據這些設備的工作狀態，自動調整振動策略，確保混凝土在整個澆筑過程中都能保持良好的均勻性。引入自適應振動系統作為混凝土施工技術在道路橋梁工程中的應用路徑，不僅提高了澆筑效率，還確保了混凝土澆筑的均勻性，為道路橋梁工程的施工質量提供了有力的保障。

3.3 運用數值模擬輔助制定材料配比

在道路橋梁工程施工中，混凝土的材料配比直接決定了結構的強度、耐久性和工作性。為了實現更精確的材料配比，業內逐漸運用數值模擬技術輔助制定配比方案。

在項目初期，工程師會根據設計需求，對所需的混凝土性能進行明確，如抗壓強度、抗拉強度、耐久性等關鍵指標。隨后，通過收集各類原材料的基礎數據，如骨料的顆粒級配、膠凝材料的化學成分、添加劑的特性等，為數值模擬建立初步的材料數據庫。

在進行數值模擬時，先將這些原材料數據輸入計算模型中，模型會模擬混凝土在不同配比下的性能表現。在此過程中，工程師可以通過調整骨料、水、膠凝材料和添加劑的比例，實時觀察到混凝土性能的變化，并逐步接近設計要求的目標值。為了確保模擬結果的準確性，這些數值模型往往基于大量的實驗數據和混凝土性能的物理和化學機理。

當數值模擬得到一個或多個滿足設計要求的混凝土配比方案后，工程團隊會在實驗室進行小規模試驗驗證。在試驗階段，除了進行常規的混凝土性能測試外，還會對混凝土進行一些特殊環境下的測試，如凍融循環、鹽霧腐蝕等，以確保其在特定環境下的穩定性。

根據試驗結果，如果配比方案滿足設計要求，則可以在實際工程中進行應用。在施工現場，為確保配比的精確執行，會采用先進的混凝土生產設備和嚴格的質檢程序，確保每一方混凝土都嚴格按照數值模擬和試驗驗證的配比方案進行生產和施工，從而確保道路橋梁工程的質量和性能穩定性[5]。

4 結束語

混凝土施工技術是道路橋梁工程建設的重要保障，是實現道路橋梁工程質量控制的重要手段，混凝土施工技術在道路橋梁工程中科學應用，對于道路橋梁工程建設質量及施工企業發展都具有重要意義。在實際施工過程中，建筑企業應不斷提高混凝土施工技術水平，對混凝土施工過程中存在的問題進行分析并提出解決方法，從而促進道路橋梁工程建設質量的提高。

參考文獻

[1] 康學霞.混凝土施工技術在道路橋梁工程中的作用[J].大眾標準化，2022（11）：51-53.

[2] 彭曉濤.市政道路與橋梁工程混凝土施工技術分析[J].建材發展導向，2022，20（20）：178-180.

[3] 高寅生.高性能混凝土在道路橋梁工程施工中的應用分析[J].中國建筑裝飾裝修，2022（16）：149-151.

[4] 栗寧.道路橋梁工程中大體積混凝土澆筑施工技術分析[J].運輸經理世界，2022（14）：140-142.

[5] 張錕鵬.道路與橋梁工程中的混凝土應用以及施工工藝分析[J].低碳世界，2023，13（4）：151-153.