道路工程冬季施工质量控制关键技术研究

1 引言

冬季气温低、昼夜温差大、风雪天气频繁，这些恶劣环境条件给道路工程施工带来诸多挑战。低温会导致材料性能改变，施工工艺难以按常规执行，易引发路面开裂、强度不足等质量问题。因此，研究道路工程冬季施工质量控制关键技术，对保障道路工程施工质量和使用寿命具有重要意义。

2.1 材料性能变化

在低温环境下，道路工程常用材料的物理和化学性能会发生显著改变。水泥作为混凝土的核心胶凝材料，其水化反应对温度极为敏感。当环境温度低于 5℃时，水泥水化速率大幅下降，因为低温抑制了水分子的活性，水泥颗粒与水的化学反应减缓 。当温度降至 0℃以下，拌合水开始结冰，水泥水化反应基本停止，这不仅使得混凝土早期强度无法正常增长，还可能导致已形成的强度因冻胀作用而受损。

沥青材料在低温下呈现出明显的脆性特征。随着温度降低，沥青的黏度急剧增大，延展性降低，使得沥青混合料的和易性变差。在摊铺过程中，难以保证均匀摊铺，容易出现离析现象；在压实环节，由于沥青的黏性不足，集料之间的黏结力减弱，难以达到理想的压实效果，最终影响路面的抗滑性能和耐久性 。

2.2 施工工艺受限

混凝土施工在冬季面临多重挑战。浇筑后的混凝土，在低温环境下，内部水分冻结形成冰晶，冰晶的膨胀会在混凝土内部产生孔隙和微裂缝，破坏混凝土的内部结构。若混凝土在强度未达到临界强度时受冻，其后期强度将大幅降低，甚至可能无法满足设计要求 。此外，低温还会延长混凝土的凝结时间，使得施工进度被迫放缓，增加了施工成本和管理难度。

沥青路面施工受温度影响更为直接。沥青混合料的摊铺和压实效果与温度密切相关。在低温条件下，混合料从出厂到摊铺完成的过程中，温度下降速度极快。当摊铺温度过低时，沥青混合料难以充分摊铺平整，导致路面平整度下降；压实过程中，由于混合料温度不足，无法达到规定的压实度，路面容易出现松散、坑槽等病害，严重影响路面的使用寿命。

路基填筑施工在冬季同样困难重重。冻土和含水量高的土料在低温下冻结，无法进行有效压实。即使在填筑初期达到了一定的压实度，随着温度的持续降低，土料中的水分冻结膨胀，会导致路基产生不均匀冻胀。而当春季气温回升，冻土融化，又会引发路基沉降，这种冻融循环对路基的稳定性造成极大破坏，可能导致路面出现裂缝、塌陷等严重质量问题。

3 道路工程冬季施工质量控制关键技术

3.1 原材料质量控制

原材料质量是保障道路工程冬季施工质量的基础。水泥选择时，优先采用42.5 级及以上硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，此类水泥水化热高，能在低温环境下为混凝土早期强度增长提供热量支持。砂石骨料在进场后，应集中存放于封闭暖棚内，地面铺设加热管道防止冻胀，使用前采用热风机或红外线加热设备对骨料表面进行快速除冰处理，确保骨料洁净干燥。

沥青材料需严格筛选，优先选用针入度较小、延度大的A 级道路石油沥青，其低温性能指标应满足针入度（ （5^∘C） ）≥15（0.1mm）、延度 （5^∘C） ）≥100cm。外加剂使用方面，混凝土防冻剂应选用复合型产品，其成分需包含早强剂、引气剂和减水剂，通过降低冰点、改善孔结构、减少用水量三方面协同提升混凝土抗冻性能，掺量需通过实验室试配确定，一般控制在水泥质量的 3%-5% 。

3.2 混凝土施工质量控制

混凝土冬季施工需构建“温度保障+性能优化”双体系。配合比设计阶段，引入矿物掺合料优化混凝土孔结构，粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料总量的 20% ，矿渣粉掺量控制在30%以内。通过掺加高效减水剂降低水胶比至0.4以下，同时增加砂率至 38%42% ，提高混凝土抗冻融循环能力。

搅拌环节采用“二次加热”工艺，先将水加热至60-80℃，与骨料预拌1 分钟后，再加入水泥及外加剂进行正式搅拌，搅拌时间延长至常温施工的1.5 倍，确保混凝土出机温度稳定在 15±2^∘C 。运输过程中，搅拌车罐体采用双层保温帆布包裹，内部加装循环热水套管，缩短运输时间至30 分钟以内，保证入模温度不低于10℃。

养护阶段实施“三阶段温控”策略：初养阶段采用暖棚+暖风机，将棚内温度维持在 15-20% ；中养阶段采用电热毯+棉被覆盖，保持混凝土表面温度≥5℃；终养阶段利用蓄热原理，在混凝土表面覆盖50mm 厚聚苯板并加盖防水篷布，养护时间延长至28 天以上。

3.3 沥青路面施工质量控制

沥青路面施工关键在于温度链管控。混合料生产时，集料加热温度需达到 190-200℃，沥青加热温度控制在165-175℃，采用间隙式拌和楼生产，每盘拌和时间延长至60-90 秒，确保矿粉与沥青充分裹覆。运输车辆配备自动测温装置，车厢底部铺设加热板，侧面加装50mm 厚聚氨酯保温层，实行“一车一测温”制度，卸料前保证混合料温度不低于 165^∘C 。

摊铺作业采用梯队作业法，两台摊铺机前后间距控制在 10-20m ，摊铺速度维持在 2-3m/min ，保证摊铺温度≥150℃。压实环节采用“高频低幅”振动压实工艺， 初压采用13 吨双钢轮压路机紧跟摊铺机静压 1-2 遍，复压采用26 吨胶轮压路机揉搓压实4-6 遍，终压采用 13 吨双钢轮压路机收光2-3 遍，确保终压结束温度不低于90℃。施工结束后，立即覆盖双层土工布+反光铝箔，形成“保温+反射”双重防护。

3.4 路基施工质量控制

路基冬季施工需遵循“防冻-排水-压实”三位一体原则。填料选择优先采用级配良好的砂砾石，严禁使用冻土、淤泥质土。填筑前采用“预热基底”工艺，使用大功率吹风机清除表面冻层，再铺设30cm 厚碎石垫层并压实，形成隔热层。

分层填筑时，每层松铺厚度控制在 20-25cm，较常温施工减少 25%， ，采用重型振动压路机进行“先慢后快、先轻后重”碾压，碾压遍数增加2-3 遍，确保压实度达到设计要求。施工期间在路基两侧设置纵向排水沟，沟底铺设5cm 厚碎石盲沟，及时排除路基范围内积水，防止冻胀。每日收工前，用松土覆盖已填土层，厚度不小于30cm，次日施工时重新翻松压实。

4 质量检测与验收

建立严格的质量检测体系，对原材料、半成品和成品进行全面检测。混凝土施工中，定期检测其强度、抗冻性等指标；沥青路面施工时，检测路面平整度、压实度、厚度等参数。路基施工完成后，检测路基压实度、弯沉值等指标。对检测不合格的部位，及时采取返工、补强等处理措施，确保工程质量符合设计要求。验收阶段，按照相关规范和标准，对道路工程进行全面检查和评估，保证工程质量达到预期目标。

参考文献

[1] 熊世林.公路工程隧道施工关键技术研究与质量控制[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术，2025（2）：110-113

[2] 赵瑞超. 建筑工程施工质量控制关键技术研究[J]. 中文科技期刊数据库（ 文摘版） 工程技术，2025（2）：010-013