高铁护栏工程常见质量问题有哪些？如何有效预防和解决？

作为保障铁路运输安全的第一道物理防线，高铁护栏（防护栅栏）的工程质量至关重要。在实际施工与运维中，一系列质量通病仍时有发生，直接影响防护效能与结构耐久性。本文将结合工程实践与相关标准规范，系统剖析常见问题，并提供具操作性的预防与解决方案。

一、预制阶段：从源头控制构件质量

预制构件的质量是确保整个护栏系统稳定性的基础。此阶段的问题主要集中在混凝土构件的外观与内在缺陷。

1. 混凝土表面缺陷：气孔、麻面与裂纹

问题表现：预制立柱、栏片表面出现密集小气孔（直径2-5mm）或局部麻面，影响外观，严重时降低抗渗性；脱模后或养护期间出现宽度0.1-0.3mm的裂纹。

原因深度剖析：

模板因素：模板清理不彻底、脱模剂选用或涂刷不当、拼接缝隙过大（>1mm）导致漏浆。

混凝土因素：这是核心原因。一是配合比不当，如水泥用量过高（>500kg/m³）导致水化热集中，内外温差过大（>25℃）产生温度应力；砂率过低（<30%）增大收缩率。二是坍落度控制失当（<120mm或>160mm），过小则振捣不密实，过大易离析。

施工操作：分层浇筑过厚（>30cm）、振捣时间不足（<20s/点）或过振（>40s/点）、振捣棒插入深度不够，导致气泡无法排出或骨料离析。

系统防治措施：

模板精细化管理：浇筑前用钢丝刷彻底清理；选用水性脱模剂，涂刷厚度控制在0.1-0.2mm；对模板拼缝进行密封压力测试（如0.1MPa水压，30min无渗漏）。

混凝土配合比与工作性优化：严格执行设计配合比，将坍落度精准控制在120-160mm区间，每台班检测不少于3次。可适当调整骨料级配，将细骨料（中砂）占比提高至35%-40%，并考虑掺加微量引气剂（0.01%-0.03%），以改善和易性、减少气泡。

操作标准化：分层浇筑厚度控制在25-30cm；振捣棒插入下层混凝土5-10cm，移动间距≤40cm；每点振捣20-30s，以表面泛浆、无气泡上浮为准。

强化养护：脱模后立即进行覆盖保湿养护，防止早期干缩裂纹。冬期施工需采取保温措施，防止混凝土受冻。

2. 钢筋保护层厚度不足

问题表现：预制件中钢筋外露或保护层厚度不满足设计要求，严重影响构件耐久性。

防治关键：优化并固定好混凝土垫块，确保钢筋安装位置准确；在浇筑前校准模板，保证其平整度与设计尺寸一致。

二、安装阶段：确保整体稳固与线形顺直

安装阶段的质量直接决定了护栏的整体防护效果与美观。

1. 立柱安装偏差：垂直度与埋深不足

问题表现：立柱安装后垂直度超标，或埋深不足，严重影响结构稳定性。在冻土地区，埋深不足的立柱可能随冻胀上浮，导致护栏线形扭曲。

标准与危害：根据《铁路线路防护栅栏》相关设计要求，立柱基础埋深一般要求不小于800mm。埋深不足的危害是致命的：它直接降低了立柱与地基的摩擦力，使其无法有效吸收碰撞能量。有研究指出，埋深减少30%，护栏最大横向变形量可能增加2.6倍，极端情况下可能导致护栏侵入车道或立柱倾倒，造成严重后果。

防治措施：

基础施工精准控制：基坑定位偏差应≤50mm，基底高程偏差≤±30mm，基础顶面平整度≤5mm/2m。

严格执行设计埋深：回填混凝土时必须使用振捣棒充分密实，防止后期沉降。在西藏等高寒地区，需特别考虑冻深影响，必要时加深基础。

安装过程实时校正：采用吊线锤或经纬仪对立柱安装垂直度进行全过程监控，发现偏差立即调整。

2. 栅栏拼接缝隙过大及线形不顺

问题表现：相邻网片或栏片间缝隙不均匀，整体线形呈“波浪状”，影响防护连续性与美观。

原因：预制件尺寸累积误差、安装基准线设置不准、安装固定顺序不当。

防治措施：

强化预制件进场验收：对预制立柱、网片的尺寸进行抽样检查，不合格品严禁使用。

优化安装工艺：安装前应进行预拼装或预张拉（对金属网片），消除残余应力。安装时采用拉线法控制整体顺直度，要求每20m偏差≤10mm。

接缝处理：对于混凝土栏片间的缝隙，可用设计要求的密封材料填充；对于金属网片，应确保连接件紧固到位。

3. 防腐与耐久性隐患

问题表现：金属构件（网片、连接件、刺丝滚笼）锈蚀，缩短使用寿命。

标准解读：国铁集团相关技术标准明确规定，金属网片应焊接后整体进行热镀锌（镀锌量≥270g/m²）加浸塑（墨绿色）双重防腐处理。浸塑层厚度要求为：网片钢丝0.4-0.6mm，边框等0.8-1.0mm。所有连接件、刺丝滚笼等也必须进行热镀锌处理。

防治措施：

材料源头控制：建设、监理单位须监督供货方，每10km或每批次现场取样送检，由第三方检测机构对镀锌量、浸塑层厚度及附着力等关键指标进行检测，合格后方可使用。

安装过程保护：严禁在安装时对防腐层进行切割、焊接破坏，如有损伤需立即用专用防腐涂料修补。

4. 刺丝滚笼安装不规范

问题表现：刺丝滚笼松弛、不水平，甚至脱落，防攀爬功能失效。

防治措施：支架安装位置准确、牢固；安装时确保滚笼轴线与栅栏顶面平行，偏差控制在≤5mm/m；张紧度适中，并进行全面检查。

三、政策与全周期管理视角下的质量保障

高铁护栏工程的质量管理，必须置于国家铁路安全政策和全寿命周期管理的框架下考量。

规范体系支撑：护栏设计施工需遵循《铁路线路防护栅栏》（TB/T3124）、通线（2012）8001等系列标准图，以及《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1）中关于防护工程的相关条款。这些标准对材料、设计年限（如混凝土构件30年，金属网片15年）、施工工艺和验收标准做出了硬性规定。

全封闭政策要求：根据国铁集团最新规定，高铁线路必须实现全封闭。站场区域要求更为严格，高铁站需设置2.7m高实体围墙并加装0.5m刺丝滚笼或周界报警系统。这要求护栏工程必须做到“零缺口”，所有通道、门洞都必须设置具有同等防护等级的防护门，并严格按“谁使用、谁申请、谁管理”的原则管理作业门。

全周期成本观念：必须摒弃“重建设、轻维护”的思想。如立柱埋深不足等问题，虽然在建设期节省了少量成本，但会导致后期极高的维护费用——返工成本可达新建的1.8倍，且可能因工期延误和安全事故造成巨大间接损失。从全生命周期看，初期严格按标准施工，是最经济的做法。

根治高铁护栏工程质量通病，需要构建一个从材料源头控制、工艺标准化施工、到严格过程监理与验收的闭环管理体系。唯有将规范标准中的每一个参数要求落到实处，才能真正筑牢高铁运行的安全基石。