道路桥梁施工中如何确保混凝土结构的质量

一、引言

道路桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其质量直接关系到交通运输的安全性和效率。混凝土结构作为道路桥梁的主要承载结构，其质量控制尤为重要。辽宁地处我国东北地区，气候寒冷，昼夜温差大，对混凝土结构的耐久性和施工工艺提出了更高的要求。因此，研究辽宁地区道路桥梁施工中混凝土结构的质量控制具有重要的现实意义。

二、工程概况

本工程位于辽宁省某普通公路，是一项重要的交通基础设施建设项目。工程的主要内容为装配式混凝土桥梁的下部结构施工，涵盖桥墩、桥台以及基础等关键部位。桥墩作为桥梁的主要支撑结构，其设计高度根据地形和桥梁跨度进行优化，确保结构的稳定性和安全性；桥台则采用钢筋混凝土结构，与路基紧密衔接，起到传递荷载和连接桥梁与道路的作用；基础部分则采用桩基础或扩大基础，具体形式根据地质条件和工程需求确定，以确保桥梁结构在复杂地质条件下的稳定性。整个工程的设计充分考虑了辽宁地区的气候特点和交通荷载需求，要求混凝土强度等级达到C40，以满足桥梁结构的承载能力和耐久性要求。同时，为适应辽宁地区冬季寒冷、昼夜温差大的气候条件，混凝土还需具备良好的抗冻性和抗渗性，确保桥梁在长期使用过程中能够抵御恶劣环境的侵蚀，保障其使用寿命和结构安全。

在施工工艺方面，本工程采用预制构件现场装配的方式进行施工。预制构件的生产在工厂内完成，通过严格的质量控制和标准化生产流程，确保构件的尺寸精度和质量稳定性。预制构件主要包括桥墩柱、桥台身以及部分基础构件等。现场装配则利用大型起重设备将预制构件吊装到位，并通过精确的定位和连接技术，实现构件之间的可靠连接。这种施工方式不仅提高了施工效率，减少了现场施工对交通和环境的影响，还有效保证了混凝土结构的整体质量和耐久性。施工过程中，严格遵循国家和地方的相关规范和标准，结合工程实际情况，制定了详细的质量控制措施和施工流程，确保每一环节都符合设计要求和质量标准。

三、混凝土结构质量控制措施

（一）原材料质量控制

在道路桥梁混凝土结构施工中，原材料的质量是确保混凝土性能的基础。首先，水泥的选择至关重要，本工程选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，其强度等级、安定性、凝结时间等指标必须满足设计要求。进场的水泥需进行复试，通过检测其化学成分和物理性能，确保水泥的质量稳定可靠。其次，骨料的质量直接影响混凝土的强度和耐久性。粗骨料采用质地坚硬、级配良好的碎石，粒径严格控制在 5～30mm 之间，含泥量不得超过 1% ；细骨料则选用中砂，细度模数适中，含泥量控制在 2% 以内。所有骨料进场后必须进行筛分和清洗，以去除杂质，保证骨料的纯净度。此外，外加剂的使用也是提高混凝土性能的重要手段。本工程根据工程需求，选用高效减水剂和引气剂。减水剂能够改善混凝土的和易性，降低水胶比，从而提高混凝土的强度和耐久性；引气剂则可引入适量的微小气泡，提高混凝土的抗冻性和抗渗性。外加剂的掺量需通过试验确定，以确保其与水泥的相容性，避免对混凝土性能产生不良影响。

（二）混凝土配合比设计

混凝土配合比设计是确保混凝土结构质量的关键环节。设计原则是根据混凝土的设计强度等级和耐久性要求，通过试验确定最佳配合比。在保证混凝土强度的前提下，尽量降低水泥用量，减少水化热，从而提高混凝土的耐久性。配合比优化则需要综合考虑水泥、骨料、外加剂的比例。通过调整这些材料的比例，优化混凝土的和易性和流动性。在试验过程中，重点控制坍落度、扩展度等指标，确保混凝土在施工过程中具有良好的可操作性。例如，坍落度的控制能够保证混凝土在浇筑时能够顺利流动并填充模板内的各个角落，而扩展度的控制则能够确保混凝土在泵送过程中不会离析，从而保证混凝土的均匀性。通过精确的配合比设计，能够有效提高混凝土的综合性能，为后续的施工质量提供保障。

（三）混凝土浇筑与振捣

混凝土浇筑与振捣是施工过程中的关键环节，直接影响混凝土结构的质量。浇筑工艺要求混凝土浇筑时应分层进行，每层厚度控制在30cm左右，以确保混凝土能够充分密实。浇筑过程中必须保持连续性，避免出现冷缝，从而保证混凝土的整体性。对于桥梁墩柱等竖向结构，采用泵送混凝土时，需在模板底部设置串筒或溜槽，防止混凝土离析。振捣控制是保证混凝土密实性的关键环节。采用插入式振捣棒进行振捣时，应快插慢拔，振捣时间控制在 20＼～30 秒，以混凝土表面出现浮浆和不再下沉为宜。振捣过程中应避免过振或漏振，确保混凝土内部密实。过振可能导致混凝土内部气泡过多，影响强度；漏振则会导致混凝土内部不密实，出现蜂窝和麻面等质量问题。因此，施工人员必须严格按照操作规程进行振捣，确保混凝土的质量。

（四）混凝土养护

混凝土养护是确保混凝土结构质量的重要环节，尤其在辽宁地区复杂的气候条件下，合理的养护措施能够有效提高混凝土的耐久性和强度。混凝土浇筑完成后，应立即采取养护措施。对于桥梁墩柱等竖向结构，采用洒水养护，保持混凝土表面湿润，避免因水分蒸发过快导致混凝土干缩裂缝的产生。对于桥台等大面积水平结构，采用覆盖保湿膜和洒水养护相结合的方法，保湿膜能够有效减少水分蒸发，同时洒水养护能够补充水分，确保混凝土表面始终保持湿润状态。养护时间不少于 7 天，以保证混凝土在早期达到足够的强度和耐久性。在冬季施工时，辽宁地区昼夜温差大且气温较低，当昼夜平均气温连续 5 天低于 5℃时，需采取冬季施工措施。可采用蒸汽养护或暖棚法养护。蒸汽养护通过控制蒸汽温度和湿度，加速混凝土的水化反应，使其在低温条件下能够正常硬化；暖棚法则通过搭建保温棚并采用加热设备，保持混凝土周围的温度在适宜范围内，确保混凝土的强度和耐久性不受低温影响。

（五）质量检测与监控

质量检测与监控是确保混凝土结构质量符合设计和规范要求的关键环节。在原材料阶段，对进场的水泥、骨料、外加剂等进行全面检测，检测内容包括物理性能、化学成分、有害物质含量等。例如，水泥的强度等级、安定性、凝结时间，骨料的级配、含泥量，外加剂的减水率、与水泥的相容性等，确保原材料质量符合设计要求。在施工过程中，利用传感器和数据采集系统对混凝土浇筑过程中的关键参数进行实时监测，如坍落度、振捣效果、模板温度等。通过实时数据分析，及时发现并解决施工过程中的质量问题，例如坍落度过大可能导致混凝土离析，振捣不足可能导致混凝土内部不密实等。混凝土结构施工完成后，进行成品质量验收，检测内容包括强度、密实性、抗渗性、耐久性等性能指标。通过取样试验和现场检测，如回弹法检测混凝土强度、超声波法检测混凝土内部缺陷、抗渗试验检测混凝土抗渗性能等，确保混凝土结构质量符合设计和规范要求，为道路桥梁的长期稳定运行提供保障。

结论

通过对辽宁省某普通公路装配式混凝土桥梁下部工程的实践分析，本文总结了一套完整的混凝土结构质量控制体系。从原材料把控、配合比优化，到浇筑振捣、养护及质量检测，各环节措施有效保障了混凝土结构的强度、耐久性和抗冻性，为辽宁地区类似工程提供了可借鉴的经验，确保了道路桥梁施工质量与安全。