路橋施工過程中混凝土原材料的質量保證

尹度良

（中交路橋華南工程有限公司，廣東中山 528400）

0. 引言

路橋工程項目既要保證人們日常出行的便捷與安全，又要保證整體工程建設質量達標，以免后續運營環節出現各類安全隱患，導致道路或橋梁無法實現預期應用效果。因此在實際施工過程中，必須嚴格管控混凝土原材料質量，使其充分發揮自身應有的性能與作用。

1. 簡析路橋工程概況及施工質量的相關影響因素

本工程起自繁昌縣峨山鎮，向南連接沿江高速公路，并與在建工程—蕪湖長江公路二橋無縫銜接，途經繁昌、南陵縣、涇縣以及旌德縣等多個城市，以黃山市黃山區譚家橋為終點，全長116.122km。工程施工起點至霧嶺頭隧道段（不含霧嶺頭隧道），全線采用全封閉、全立交的雙向四車道高速公路標準建設，如圖1 所示。路基規格與設計時速分別為：路基寬度26m，時速100km/h；霧嶺頭隧道至終點段的設計時速為80km/h，路基規格：25.5m。本工程橋涵設計Ⅰ級屬于汽車荷載公路，工程項目集中在旌德白地鎮，工程內容主要包括玉水河大橋、洋川隧道等。因此，必須在實際施工環節嚴格管控整體施工質量及效率。

圖1 蕪湖至黃山高速公路部分路段施工效果圖

在路橋工程施工過程中，混凝土原材料主要受施工場地溫度、濕度以及混凝土配比等因素的影響。眾所周知，砼材料固化階段，環境溫度越高，混凝土的水化反應速率越快。事實證明，環境溫度在持續升高狀態下，混凝土的坍落度會逐漸降低，比如相同配合比的砼材料在環境溫度每上升10℃的情況下，每立方混凝土的實際用水量大約會減少7kg。在施工環境的濕度過高時，不僅會延長砼結構的凝固時間，還可能影響整體施工進度。若施工場地濕度過低，則混凝土中的水分會逐步滲透于周邊環境，致使砼結構因為脫水而產生裂縫。此外，路橋工程通常會根據不同施工部位的實際情況，合理選擇混凝土配合比，所以各類砼材料在數量及比例等方面的指標參數并不是唯一的。因此，若配比人員經驗不足，在實際工作中對施工環境等方面因素考慮不夠周全或直接使用固定型材料配比等，極有可能會影響整體砼材料質量管控實效。

2. 影響混凝土原材料質量的相關因素及質量管控要點

2.1 水泥材料及其質量管控要點

砼材料中水泥是不可或缺的重要組成部分，在不同施工要求下，水泥砂漿強度的差異較大，在實際使用過程中時常會因其質量管控難度較大，而導致砼材料預拌過程中存在諸多問題（如混凝土強度不達標等），部分施工企業為了節約成本，使用劣質水泥材料與品牌水泥材料相結合的方式，一定程度上增大了混凝土強度管控難度。所以，本工程配備了專業人員負責水泥選購，使其全方位了解水泥廠家資質及水泥質量的相關證明文件等，力求水泥材料級別、規格、數量以及生產日期等滿足工程設計標準[1]。

針對水泥質量異常情況（如受潮、結塊等），則應避免其流入施工現場，確保水泥購買過后能得到妥善保存與使用，在實際管理工作中應避免水泥處于暴曬狀態或置于潮濕環境，以先到先用為原則，避免水泥長時間存放變質影響使用。為避免水泥結塊，應合理調整水泥堆放高度，充分考慮施工場地倉庫大小、水泥底部鋪設等，在砼材料制作過程中應嚴格落實水泥質量檢查工作[2]。

2.2 拌合用水量、粗細骨料級配以及外加劑等方面的質量管控

混凝土屬于多種原料混合而成的復合型材料，水是混凝土材料拌合的重要影響因素之一，為確保砼材料能切實滿足路橋工程的具體施工要求，除了合理管控水中離子濃度及酸堿度之外，還應針對集料清洗、砼材料養生/攪拌等環節的用水量進行有效把控。高度重視混凝土拌合過程，為提高砼結構的綜合性能，必須合理選用粗細骨料，畢竟骨料級配是衡量砼結構抗壓強度的重要指標參數，既能強化砼結構的抗裂性能，又能充分體現其堅硬程度及耐久性。在骨料級配價格的影響下，部分企業可能會從成本角度考慮，選取級配不符合要求的粗細骨料，該類材料富含大量泥沙，在實際施工過程中容易產生砼結構裂縫或造成不可逆轉的質量缺陷等。由于混凝土集料在混凝土原材料中的占比高達75%，相關工作人員必須充分利用集料自身優勢來提高砼結構的力學性能，使其恒久穩定。實際施工中粗細集料的性質存在較大差異，而且它們對砼結構質量亦存在不同程度的影響。一般來說，集料與水泥漿體的滲透性基本相同，但若集料孔隙率大于10%時，其滲透性很可能會高于水泥砂漿。因此集料選擇必須嚴謹，才能使其最大限度發揮作用。

外加劑主要用來強化砼結構自身抗凍性能及延伸性，外加劑在實際使用中并非添加越多越好，需要以實驗的方式確定其最佳配比參數，但是有些工作人員僅憑自身工作經驗判斷外加劑用量，則會直接影響混凝土質量。值得一提的是，外加劑質量及運用方法應切實滿足國家相關標準要求，相關人員應充分融合環保理念，認真核查企業生產資料及外加劑質量說明書等之后，再根據實際需要進行選購。提前做好外加劑數量及性能等方面的檢測工作，比如使用高效減水劑時，應使其與水泥品種相匹配等，可以通過科學測試精準把握減水劑的實際減水率及其與混凝土之間的反應狀況，有利于在混凝土原材料攪拌環節，優化外加劑使用方案[3]。

2.3 砼材料強度檢測技術與標準化試驗檢測流程管控

在路橋施工過程中，砼結構強度檢測技術多種多樣（如綜合回彈法、試塊法等），可以通過某些檢測儀器全面提高檢測結果精準度，前提是混凝土材料的強度檢測應首先應用高標準型回彈儀器。因此，路橋工程項目施工需要實行混凝土原材料的標準化試驗檢測，避免出現違規操作影響檢測質量。可以要求相關工作人員優化相關試驗檢測流程設計，通過反復試驗選取高精、高效的檢測方法，在干擾因素最小化的情況下，提高檢測人員的檢測能力[4]。使其能嚴格執行混凝土原材料檢測標準流程，力求從采樣到檢測結果上報全過程工作都能達標，使砼材料滿足相關標準能夠提升試驗檢測工作效率[5]。

3. 強化路橋工程混凝土施工質量的具體實施策略

3.1 做好前期工程勘測及施工組織設計工作

路橋工程前期應根據實際情況有效勘測施工場地并詳細分析其地質條件等因素，嚴格制定并落實工程建設實用性較強的施工方案。尤其是隧道等涉及隱蔽工程的特殊型施工地段，比如本工程在實際施工中采用了箱梁預制架設工藝，如圖2 所示，既降低了施工風險及管理難度，還能在保證工程工期及施工質量的同時，完美推進路橋工程施工標準化建設。設計人員通過協同資深專業勘察人員進行細致化勘查工作，全面分析了路橋荷載問題及材料（機械）負荷等問題，并采取了切實可行的解決對策，路橋工程施工進展相當順利。

圖2 箱梁預制施工

為了更好地保障施工質量，在實際工作中，首先應合理優化具體的施工組織設計，合理進行場地資源優化配置，確保施工人員及工程機械、材料等能在同一時間操作或同步進行統籌管理。比如，混凝土澆筑施工之前，應積極溝通材料廠家優先確定混凝土原材料的使用時間及用量，實地勘察混凝土澆筑設備能否進行停靠施工或隱蔽工程必備的混凝土施工條件等，避免后續施工存在振搗不密實等情況引發混凝土裂縫等質量問題。畢竟，施工環節混凝土原材料水分流失過快會增大砼結構收縮面，摩擦力也會增大，導致施工效率大幅度降低。所以，混凝土澆筑施工必須合理優化人員組織并有效把控澆筑時間，避免人為因素導致混凝土結構施工質量欠佳。在正式進行混凝土施工作業之前，應反復驗證施工方案的可行性，使其能充分發揮自身應有的指導作用。避免設計變更過多造成返工，影響工程施工進度及施工效果。以崗前培訓等方式，完成相應技術交底或專業操作技能培訓等，使施工人員在專業技能過硬的同時，能自覺規范自身工作行為，實現安全文明施工。

3.2 合理控制砼材料的混合配比，強化施工流程操作規范性

由于本工程屬于一級工程，在原材料選用方面均采用高性能混凝土，以確保路橋建材的持久性及抗壓能力符合設計標準及實際施工工藝要求。事實上性能較強的混凝土原材料能切實改善路橋工程在地震及各類惡劣天氣等情況的影響下所產生的裂紋或變形情況，雖然高性能混凝土的造價成本較高，但其長遠效益卻十分可觀（比如路面性能強悍不易出現裂縫、坍塌等）。

在實際施工環節，除了選擇高性能原材料之外，還應在混凝土攪拌加工環節精準把控水灰比例。根據路橋工程設計需求科學調配混凝土各類原料比例，確定水灰比之后，應確保水泥用量最小化。正式開始混凝土施工操作時，應嚴格規范具體的操作順序及人員操作行為，使振搗、澆筑等每個重點環節的施工作業都能達到設計標準，從根本上保障混凝土施工質量。由于路橋工程整體施工周期較長，在實際施工過程中，常會出現施工人員流動較為頻繁等情況，為確保整體工程能夠持續穩定施工，施工單位必須根據自身實際發展需求，持續增強施工現場的管理力度。可以通過強化培訓持續強化在職人員的質量意識，使其能認真落實本職工作，強化施工現場的動態管理，進一步減少工程施工工藝設計等環節的各種疏漏，嚴格把關每個質量管控細節的基本要求。比如在進行砼結構澆筑或靜置過程中，可在混凝土終凝之前對其進行有效修整，避免沉降、干縮等因素引起非結構性表面裂縫。也可以在柱、墻連成的整體梁（板）澆筑完畢時，間隔1h ～1.5h之后，等混凝土初步沉實再進行澆筑，能有效避免接縫部位產生裂縫。

3.3 項目維修及混凝土原材料施工后期養護工作

路橋工程混凝土的實際施工設計工作，必須結合施工現場環境的溫度、濕度以及地質條件等合理優化施工過程。比如，環境溫度變化較大，可以采用絕緣材料制作相關的混凝土原材料防護模具，或采用臨時保護裝置等進行施工現場保護，如圖3 所示。若工期比較緊張，可以通過外加劑的合理使用來促進砼結構凝固，使其防水、抗凍等方面性能得到空前提高。對高溫環境施工來說，必須采取妥善處理砼材料施工水分過度流失問題，結合砼結構坍落度試驗，合理調節用水量，最大限度減輕收縮裂縫。

圖3 路橋工程砼材料施工與養護

路橋工程建設必須注重砼結構的后期養護工作，畢竟空氣溫度與濕度等因素直接關系到砼結構的凝固過程及效果，而且不同工程混凝土原材料配比指標也會影響到砼結構施工的具體凝固時間。所以，施工人員必須根據工程施工要求及混凝土原材料實際性能進行標準化操作，及時觀察砼材料收縮與沉降情況，以灑水或薄膜敷設等方式保證砼結構表面濕度，使混凝土內外干燥速度保持同步，避免收縮應力引起不必要的裂縫，影響砼結構性能及美觀度。在灑水時應合理控制水量，避免水量過大，導致砼結構表面出現大小不一的氣孔影響路面平整度，或灑水不足引發砼結構內部產生裂縫，破壞整體路橋工程的穩定性。

4. 結語

路橋工程建設中的混凝土施工工作必須結合工程所在地的實際情況，嚴格篩選施工所需的人員、機械設備以及相關物資等，最大限度避免劣質產品流入施工現場，施工人員應充分了解每個施工環節的施工技術流程及影響工程質量的各類因素，在實際工作中持續提高自身施工能力及質量管控意識，最大限度保障路橋工程從施工到正常通行的安全系數及其各項性能的穩定性，進而高標準完成砼材料質量監管目標。