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摘要：本文从腐蚀机理、材料设计、冬期施工、质量检测和运营养护等方面展开研究，并结合高海拔高速公路箱梁工程，分析低水胶比配制、温控、蒸汽养护及实体检测措施。结果表明，环境分级、稳定引气、全过程温控和质量追溯能够提升混凝土早期强度与抗冻耐久性。

关键词：高寒高海拔；道路桥梁；高性能混凝土；耐久性

一、引言

随着山区交通基础设施持续延伸，高寒高海拔桥梁长期承受低温、冻融、盐蚀、干湿循环及温度应力共同作用。仅以抗压强度作为设计和验收依据，难以准确反映结构服役风险。高性能混凝土虽具有较低水胶比和较强抗渗能力，但原材料波动、运输热损失及养护不足仍可能形成裂缝和渗透通道。因此，应统筹材料选用、施工温控、质量检测和预防性养护。

二、高寒高海拔地区道路桥梁施工中高性能混凝土的腐蚀机理

1 冻融—盐蚀耦合作用下的表层腐蚀

截至2025年末，全国公路桥梁达114.41万座、10872.93万延米，较上年分别增加3.60万座和675.35万延米；2026年上半年公路固定资产投资约1.0万亿元，存量扩张与高寒线路建设同步提高了耐久性治理需求。高寒高海拔地区昼夜温差大、冻融频繁，桥面泄水区、伸缩缝下方、墩台水位变动区易形成高饱水状态；除冰盐随融雪水进入毛细孔后，冻结产生水力压与渗透压，盐浓缩又抑制冰点并增加循环次数，最终造成浆体微裂缝、骨料界面脱黏和表层剥蚀，且临界饱和度越高，损伤累积越快[1]。

2 氯离子侵入与钢筋锈蚀扩展

氯盐腐蚀并非混凝土本体单一溶蚀，而是“传输—累积—锈胀”连续过程。除冰盐雾、盐水飞溅及含氯地下水通过孔隙、施工缝和温缩裂缝迁移，当钢筋表面氯离子达到临界水平后，钝化膜被破坏，阳极溶解与阴极耗氧反应形成腐蚀电池。锈蚀产物体积膨胀使保护层产生顺筋裂缝、空鼓与剥落，裂缝又显著缩短氯离子扩散路径，形成加速反馈[2]；干湿交替还会持续补给氧气并提高盐分浓度，使桥面边缘、泄水孔周边和墩柱溅水带率先劣化。

3 盐结晶、化学侵蚀与裂缝协同劣化

高寒高海拔地区还存在盐结晶、硫酸盐侵蚀、碳化与温度应力的叠加效应。蒸发强、湿度低时，孔隙溶液在干湿交替中浓缩，硫酸盐结晶压力可引起表面粉化；含侵蚀性地下水的桥墩、承台和桩顶则可能发生石膏、钙矾石生成及胶凝体系脱钙。低温延缓水化，使早龄期组织疏松，强风、低湿度与强辐射又加快失水，若保温与保湿脱节，塑性收缩和温缩裂缝会成为盐分、二氧化碳及水分的优势通道。反复冻融还可能破坏已形成的表面防护层，使化学介质沿界面缺陷继续深入，表现为由表及里的层状损伤[3]。

二、 道路桥梁施工中高性能混凝土在高寒高海拔地区的技术要点

1 环境分级与耐久性指标设计

长期与水接触且反复冻融的构件归入Ⅱ类，严寒地区或高饱水构件通常对应Ⅱ-D、Ⅱ-E；受盐雾、盐水飞溅的桥面板、护栏和桥墩还应叠加Ⅳ类评价，并按构件位置分别取最不利等级。对100年设计使用年限，冻融Ⅱ-D、Ⅱ-E条件下预应力上部结构最低强度等级分别为C45、C50，钢筋混凝土上部结构分别为C40、C45；相应配合比仍须受水胶比约束，C40、C45、C50的最大水胶比分别为0.45、0.40、0.36。严寒地区100年构件的抗冻耐久性指数，高度饱水不应小于80%，中度饱水不应小于70%，并应同步核定保护层、裂缝宽度、排水和可维修构造，形成性能指标与构造措施双控体系。

2 原材料优选与低水胶比引气配制

粗、细集料应质地坚硬、低吸水、级配良好且经碱活性检验；矿物掺合料宜采用质量稳定的Ⅰ级或Ⅱ级F类粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰复掺。冻融环境中，当水胶比不大于0.40时，粉煤灰掺量宜不超过胶凝材料的30%、矿渣粉不超过40%；高性能混凝土矿物掺合料总量宜经试配确定，并兼顾早期强度与温升。抗冻混凝土应掺引气剂，泵送混凝土含气量控制为5.0%～7.0%；最大粒径20.0mm和31.5mm时，含气量范围分别为4.0%～7.0%和3.5%～6.5%，并应验证减水剂、引气剂与防冻剂的相容性。冻融及氯化物环境中，钢筋混凝土游离氯离子总量不得超过胶凝材料质量的0.10%，预应力混凝土不得超过0.06%，严禁以含氯早强剂换取低温早强。

3 冬期拌制、浇筑与保温养护

冬期施工应以实测气象资料启动：室外昼夜日平均气温连续5d稳定低于5℃时，钢筋、预应力和混凝土工程进入冬施，严寒期原则上不宜强行浇筑。配制时宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，冬施水胶比宜不大于0.50，但耐久性设计值更严时应从严执行；搅拌棚温度宜不低于10℃，出机温度宜不低于10℃，入模温度不得低于5℃。高性能混凝土入模温度宜不超过28℃，冬施下限与材料上限共同构成5～28℃的项目温控区间，并通过拌和水和集料预热、罐车保温、挡风暖棚及热工计算闭环校核，水泥不得直接接触80℃以上热水。

4 全过程检测与全寿命质量控制

质量控制应由强度验收转为“拌合物—实体—耐久性”三级评价。生产阶段逐盘校核计量偏差、实际水胶比、坍落度、含气量和温度，高性能混凝土集料称量允许偏差为±2%，其他原材料为±1%；施工阶段重点检查保护层垫块、振捣密实度、施工缝处理和保温保湿连续性。

三、案例分析

1 案例概况

G0611郎木寺（川甘界）至川主寺段高速公路位于四川省阿坝州，桥梁荷载等级为公路—I级，沥青混凝土路面，桥路同宽，互通连接线采用一级、二级公路标准（详见图2-1）。

2 施工方案

针对高寒环境下混凝土易出现早期冻害、强度增长缓慢及温度裂缝等问题，项目从原材料控制、混凝土生产、运输、浇筑和养护全过程实施质量控制。施工前依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650—2020）等技术标准，对施工组织方案、材料性能及冬期施工措施进行专项策划。

混凝土施工阶段重点控制拌合温度和入模温度。项目设置集中拌合站，根据冬期施工要求加强原材料保温管理，对水泥、骨料及外加剂储存环境进行控制，避免因低温导致材料性能波动。混凝土运输采用保温措施，减少运输过程中的热量损失；现场浇筑前对模板、钢筋及施工环境进行检查，确保混凝土浇筑条件满足要求。

养护阶段采用保温覆盖与温度监测相结合的方法。施工组织设计明确冬季施工期间应加强混凝土养护管理，根据现场温度变化及时调整保温措施，避免混凝土内部温度下降过快产生温度裂缝。同时，加强同条件养护试件制作，通过试件强度变化判断拆模、张拉等关键工序实施时间。

在质量控制方面，项目建立由项目经理、总工程师、工程技术部、质检部和试验室共同参与的管理体系，对混凝土原材料检测、配合比验证、施工过程检查和实体质量验收实施全过程管理。项目质量目标要求主体工程质量零缺陷，各检验批、分项及分部工程质量检验合格率达到100%。

3 实体质量与技术效益分析

通过实施高寒地区专项施工措施，项目实现了施工过程标准化、质量控制程序化和风险管理系统化。其技术效益主要体现在以下方面：

四、结语

高寒高海拔地区道路桥梁高性能混凝土的耐久性，本质上取决于环境识别、材料设计、施工控制和运营养护之间的连续性，而非单一提高强度等级。案例结果表明，低水胶比、稳定外加剂体系及可控蒸养制度能够兼顾工作性与早期强度，但其效益必须以真实试验和实体检测数据评价。由此形成覆盖全寿命周期的责任链与数据链，方能提升高寒高海拔桥梁的服役可靠性、维修可控性和资源利用效率。

参考文献

[1]李建. 高寒高海拔环境下沥青路面抗裂技术与研究综述[J].交通科技与管理,2026,7(1):176-178.

[2]韩伟学.高寒高海拔地区温拌沥青绿色公路研究[D].长安大学,2022.

[3]李伟,刘玉义. 高寒高海拔地区公路桥梁的病害机理及加固方法研究[J].绿色环保建材,2018,(11):111+113.

李晓黎

四川省铁路建设有限公司