混凝土施工技术应用在道路桥梁工程施工中的路径探究

张翠薇

摘 要：混凝土是道路桥梁工程中最常见的建筑材料，在建筑过程中发挥着非常重要的作用。在道路桥梁工程中，合理应用混凝土施工技术不仅能使道路桥梁工程结构更加稳固、美观，还能提高道路桥梁的使用寿命。基于此，阐述了混凝土施工技术应用在道路桥梁工程中的必要性，探讨了混凝土施工技术在道路桥梁工程施工应用中存在的问题，针对混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用路径进行了分析，以期为道路桥梁工程建设提供参考和借鉴。

关键词：混凝土；施工技术；应用；道路桥梁工程；施工

中图分类号：U415.6                                 文献标识码：A                               文章编号：2096-6903（2024）02-0037-03

0 引言

在道路桥梁工程的建设过程中，混凝土施工技术是其中的关键组成部分。为了进一步提升道路桥梁工程中混凝土施工技术的应用水平，需要从混凝土施工技术本身出发，了解其在道路桥梁工程中的应用价值，并不断强化混凝土施工技术在道路桥梁工程中应用过程中的控制与管理，确保混凝土施工技术能够得到科学合理的运用，从而有效保障道路桥梁工程项目的整体质量。

1 混凝土施工技术应用在道路桥梁工程中的必要性

1.1 确保桥梁结构稳定性

桥梁作为交通的关键节点，其结构稳定性直接关系到道路的安全和畅通。在复杂的自然环境下，桥梁往往会面临风载、地震、水流侵蚀和车辆荷载等多重外界影响。

混凝土施工技术是通过对混凝土的配合比、浇筑工艺、固化方式以及后期养护进行精确控制，能够确保混凝土达到其设计强度，并使其在多种荷载作用下展现出良好的弹性和塑性。

随着技术的不断进步，现在的混凝土施工已经能够有效控制混凝土的内部气孔、裂缝和不均匀性，在微观层面提高了混凝土的均匀性和密实性。对于混凝土中的骨料、水泥和添加剂的选择也越来越讲究，这些材料的相互作用和相容性直接决定了混凝土的抗压、抗拉和抗折性能。

目前，预应力混凝土、高性能混凝土和纤维增强混凝土等新型材料的应用，进一步强化了桥梁结构的稳定性和耐久性。混凝土施工技术在确保道路桥梁结构稳定性方面起到了举足轻重的作用，其科学、精细的施工方法不仅保障了桥梁的质量和性能，还为现代交通建设提供了坚实的物质基础。

1.2 提高施工效率和经济性

在道路桥梁工程中科学应用混凝土施工技术，一方面满足工程的技术要求，另一方面可提高施工效率和经济性。混凝土施工技术的进步和创新，如混凝土的机械化施工、模板系统的优化和混凝土浇筑的自动化，大大加快了施工速度，缩短了工程周期。这意味着在相同的工期内，能够完成更多的工程量，从而提高施工单位的产值和利润。

混凝土施工技术的精确性和专业性有助于减少材料的浪费和重复劳动。例如，通过精确的混凝土配比和浇筑控制，可以确保每次浇筑的混凝土都达到预期的强度和性能，避免因为浇筑不合格而产生的返工和浪费。

混凝土施工技术的进步还带来了工程质量的提升，这在间接上也提高了施工的经济效益。优质的工程不仅可以获得更高的市场声誉，还能够减少后期的维护和修复成本。例如，通过应用自密实混凝土技术，可以减少人工振捣的需要，保证混凝土的均匀性，从而减少后期出现的质量问题和维修成本。

随着绿色建筑和可持續发展理念的推广，混凝土施工技术的环保和资源节约优势也越来越受到重视。例如，通过使用工业废渣、废弃物料等代替部分原材料，不仅可以减少施工成本，还可以降低工程的碳足迹[1]。

2 混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中存在的问题

2.1 混凝土浇筑温度控制不当

混凝土浇筑温度在道路桥梁工程施工中起到关键性作用，混凝土的浇筑温度会直接影响混凝土和水泥浆的流变性。特定的温度范围可以确保混凝土保持良好的工作性，易于浇筑与成型，温度过高或过低会导致的混凝土质地变硬或过于稀释。温度控制不当是目前一些工程项目中经常出现的技术问题。

混凝土在搅拌过程中会产生热量，特别是在使用高早强水泥时，这种热量的产生更为明显。在四季温差大的地区，尤其是在夏季高温或冬季低温时，施工团队往往忽视了混凝土温度的快速上升或下降。当混凝土的温度控制不当时，即便后续浇筑时对温度有所控制，也难以确保混凝土的最佳状态。运输混凝土的车辆在长途运输过程中，由于缺乏有效的隔热措施，也可能导致混凝土的温度发生异常变化。

混凝土中的骨料也是影响温度的因素。热的骨料会导致混凝土温度升高，而冷的骨料则会使其降低。骨料的存放环境，如直接暴露在阳光下或存放在有遮挡的地方，都会影响其温度。这就要求施工方在选择和使用骨料时，进行恰当的温度管理和控制。运输过程中的温度上升，会导致水泥的早期水化，进而影响混凝土的浇筑性能[2]。

2.2 混凝土振捣工艺不规范

混凝土振捣工艺在道路桥梁工程施工中占据了至关重要的位置，其执行的规范性直接决定了混凝土施工的质量。振捣是确保混凝土紧密、排除气泡和减少孔隙的关键过程。

采用正确的工具能有效传递振动能量，使混凝土得到均匀地振捣。而选择不恰当的工具，如振棒直径过大或过小、振动频率不合适等，都可能导致混凝土振捣不均匀。一些施工现场为节约成本，选择采用低劣的振捣工具，这无疑也会影响混凝土的质量。

合理的振捣时间是基于混凝土的特性和浇筑部位来决定的。振捣时间过短可能会导致混凝土内部气泡无法完全排除，而振捣时间过长则可能导致水泥浆被挤出，从而形成分层。振捣的方法和技巧也关乎混凝土的质量，有经验的操作员会在浇筑部位合理移动振捣工具，确保每一部分都得到均匀的振捣，而不规范的操作可能只注重某一区域，忽略了其他部位。

混凝土振捣看似简单，实则涉及多种因素，需要经验丰富的操作员去执行。没有接受过系统培训或缺乏经验的操作员很可能在振捣过程中犯错。而这些错误可能是小范围的，如振捣不均，也可能是大范围的，如整体混凝土的分层。

2.3 混凝土配合比设计不精确

混凝土配合比设计是混凝土施工中的核心环节，它决定了混凝土的各种性能，如强度、工作性和耐久性。在道路桥梁工程中，对混凝土的要求尤为严格，但在众多施工现场，混凝土配合比设计不精确的问题仍然存在。

水泥、骨料、添加剂等原材料都有各自的特性，这些特性在不同的环境和条件下会发生变化。如果在设计配合比时没有充分考虑这些变化，就会导致配合比的误差。比如，骨料的吸水性、水泥的强度等级、添加剂的种类和用量都会对配合比产生影响。

理论计算只是配合比设计的初步工作，准确的配合比需要经过大量的试配和试验来确定。但在实际操作中，由于成本、时间等因素的限制，很多工程项目往往忽略了试配和试验环节，直接采用理论计算的结果，这无疑增加了配合比误差的风险。

混凝土的生产和浇筑往往受到气温、湿度、风速等因素的影响。这些环境因素在不同的季节和地区都有所不同，如果在设计配合比时没有充分考虑到这些变化，可能会导致实际施工中的配合比与设计值存在偏差。

配合比设计需要严格的计算和校验，任何一个小小的疏忽都可能导致大的误差。而在实际操作中，由于人为的疏忽或计算错误，很可能出现配合比设计不精确的情况[3]。

3 混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用路径

3.1 采用智能温控系统确保理想固化环境

在混凝土施工的过程中，固化环境对于混凝土的质量起到至关重要的作用。桥梁结构的复杂性要求混凝土具有均匀的质地和稳定的性能，这在很大程度上取决于混凝土在浇筑后的固化环境。

采用智能温控系统，能够确保混凝土在固化过程中得到理想的环境。通过安装在混凝土内部的温度传感器，可以实时监测混凝土的内部温度。这些传感器与中央控制系统相连，能够实时传输混凝土的温度数据。中央控制系统内嵌有专门为桥梁混凝土固化设计的温度控制算法，根据混凝土的实时温度、浇筑部位、气候条件等多个参数，系统会自动给出最佳的温度控制策略。

智能温控系统还配备了冷却和加热两套设备，以应对不同的气候和环境条件。当混凝土的实时温度高于预设值时，冷却设备会自动启动，通过向混凝土表面喷洒冷水或者使用空调风扇等方式，迅速将混凝土的温度降至理想范围。相反，当混凝土的实时温度低于预设值时，加热设备会自动启动，利用电热毯或其他加热设备，确保混凝土温度不会过低。

为了确保整个桥梁工程的混凝土都能得到均匀的固化环境，智能温控系统还可以进行区域性的控制。根据不同的浇筑部位和结构，分区域进行温度控制，确保每个部位的混凝土都能在最佳的固化环境中进行固化。通过对混凝土浇筑后的固化环境进行智能化、实时的监控和控制，确保了道路桥梁工程的混凝土能在最佳条件下进行固化，从而保证了工程的质量和安全[4]。

3.2 引入自适应振动系统增进浇筑均匀性

混凝土施工过程中，确保其在浇筑时的均匀性是影响工程质量的核心环节之一，特别是在道路桥梁工程中，其中的结构和形态多样化对浇筑均匀性提出了更高的要求。为应对这一挑战，引入自适应振动系统作为应用路径，确保混凝土浇筑的均匀性，已逐渐成为行业内的主流选择。

自适应振动系统与传统的振动棒相比，其最大的特点是能够根据混凝土浇筑过程中的实时反馈，自动调整振动频率和振幅。在实际桥梁工程中，根据浇筑部位、混凝土的配比以及其他外部环境因素，混凝土的浇筑状态和需求会有所不同。自适应振动系统通过内置的传感器，实时采集混凝土的流动性、空气含量等关键参数，根据这些数据自动调整振动策略，确保混凝土在每个部位都能达到理想的浇筑状态。

为了满足道路桥梁工程中不同部位的施工需求，自适应振动系统通常会配备多个振动源，并且这些振动源可以独立控制。例如，在浇筑大跨度梁板时，可以同时启动多个振动源，分区域进行振动，确保整个梁板在短时间内完成浇筑并保证均匀性。在浇筑桥墩或狭窄部位时，可以根据需要启动特定的振动源，确保混凝土在这些特定区域得到充分的振动和压实。

自适应振动系统还具备与其他施工设备的联动功能。在道路桥梁工程中，混凝土的浇筑通常需要与输送泵、塔式起重机等设备配合完成。自适应振动系统可以根据这些设备的工作状态，自动调整振动策略，确保混凝土在整个浇筑过程中都能保持良好的均匀性。引入自适应振动系统作为混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用路径，不仅提高了浇筑效率，还确保了混凝土浇筑的均匀性，为道路桥梁工程的施工质量提供了有力的保障。

3.3 运用数值模拟辅助制定材料配比

在道路桥梁工程施工中，混凝土的材料配比直接决定了结构的强度、耐久性和工作性。为了实现更精确的材料配比，业内逐渐运用数值模拟技术辅助制定配比方案。

在项目初期，工程师会根据设计需求，对所需的混凝土性能进行明确，如抗压强度、抗拉强度、耐久性等关键指标。随后，通过收集各类原材料的基础数据，如骨料的颗粒级配、胶凝材料的化学成分、添加剂的特性等，为数值模拟建立初步的材料数据库。

在进行数值模拟时，先将这些原材料数据输入计算模型中，模型会模拟混凝土在不同配比下的性能表现。在此过程中，工程师可以通过调整骨料、水、胶凝材料和添加剂的比例，实时观察到混凝土性能的变化，并逐步接近设计要求的目标值。为了确保模拟结果的准确性，这些数值模型往往基于大量的实验数据和混凝土性能的物理和化学机理。

当数值模拟得到一个或多个满足设计要求的混凝土配比方案后，工程团队会在实验室进行小规模试验验证。在试验阶段，除了进行常规的混凝土性能测试外，还会对混凝土進行一些特殊环境下的测试，如冻融循环、盐雾腐蚀等，以确保其在特定环境下的稳定性。

根据试验结果，如果配比方案满足设计要求，则可以在实际工程中进行应用。在施工现场，为确保配比的精确执行，会采用先进的混凝土生产设备和严格的质检程序，确保每一方混凝土都严格按照数值模拟和试验验证的配比方案进行生产和施工，从而确保道路桥梁工程的质量和性能稳定性[5]。

4 结束语

混凝土施工技术是道路桥梁工程建设的重要保障，是实现道路桥梁工程质量控制的重要手段，混凝土施工技术在道路桥梁工程中科学应用，对于道路桥梁工程建设质量及施工企业发展都具有重要意义。在实际施工过程中，建筑企业应不断提高混凝土施工技术水平，对混凝土施工过程中存在的问题进行分析并提出解决方法，从而促进道路桥梁工程建设质量的提高。

参考文献

[1] 康学霞.混凝土施工技术在道路桥梁工程中的作用[J].大众标准化，2022（11）：51-53.

[2] 彭晓涛.市政道路与桥梁工程混凝土施工技术分析[J].建材发展导向，2022，20（20）：178-180.

[3] 高寅生.高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的应用分析[J].中国建筑装饰装修，2022（16）：149-151.

[4] 栗宁.道路桥梁工程中大体积混凝土浇筑施工技术分析[J].运输经理世界，2022（14）：140-142.

[5] 张锟鹏.道路与桥梁工程中的混凝土应用以及施工工艺分析[J].低碳世界，2023，13（4）：151-153.