高速公路路基桥梁工程主要施工缺陷及应对措施
李旭晖 于亚南
河南省交通建设技术中心 河南 郑州 450000; 河南省项目推进中心 河南 郑州 450000
1 高速公路路基桥梁工程施工缺陷分析
1.1 路基工程常见施工缺陷及成因
不均匀沉降是路基工程中最普遍的缺陷,常发生在桥涵过渡段、高填方路段及软弱地基区域。金建军在研究中指出“连接段路基工程中的关键技术问题包括路基沉降不均、排水困难及抗震性能弱化等问题”,这种现象多源于地质勘查不充分导致的地基处理方案失当。例如在2025 年南方某高速扩建项目中,未识别的暗浜区域未进行换填处理,后续填筑后产生超过规范允许的差异沉降。
边坡滑移问题主要出现在丘陵山区路基施工中。当边坡坡度设计不合理或防护措施不到位时,强降雨易诱发表层土体剥落甚至整体滑坡。深层成因包括:坡脚开挖后未及时支护、土工格栅铺设层数不足、植被防护延迟实施等。Wang 等学者通过冻土区工程案例分析发现,路基与自然地质体的相互作用会显著影响结构稳定性,这一结论同样适用于非冻土区的复杂地质条件。2024 年西南地区某边坡垮塌事故调查显示,施工期间省略设计要求的抗滑桩工序是导致灾害的主因。
排水系统失效引发的路基软化问题具有隐蔽性。纵向排水沟坡度不足、横向盲管堵塞、透水材料级配不合格等情况,会使水分滞留于路基内部。在近年推行海绵城市建设的背景下,部分项目过度依赖透水铺装而忽视传统排水设施,反而加剧了水损害风险。
1.2 桥梁工程常见施工缺陷及成因
混凝土裂缝是最为普遍的桥梁缺陷,主要包括收缩裂缝、温度裂缝和荷载裂缝。高飞在研究中指出“由于地质条件、设计缺陷、施工质量等因素的影响,道路桥梁沉降现象时有发生,严重影响了道路的使用性能和行车安全”。这种现象在现浇梁体和墩台施工中尤为突出,2025 年华北某高架桥项目出现的纵向裂缝调查显示,混凝土养护期间水分蒸发过快、外加剂掺量超标是主要原因。此外,大体积混凝土浇筑时未设置冷却管,导致内外温差超过规范限值,也会引发温度应力裂缝。预制梁板存放时支点位置不当造成的受力裂缝,同样需要引起重视。
预应力张拉偏差问题直接影响桥梁承重能力。张拉力控制不精确、孔道摩阻系数取值不当、锚具安装偏移等情况,会导致有效预应力损失或局部应力集中。杨爽在研究中系统分析了高速公路桥梁工程中的主要施工技术,特别强调预应力施工质量控制的重要性。近期检查发现,部分项目为赶工期缩短持荷时间,导致钢绞线松弛度超标;另有案例显示,波纹管定位偏差超过5 毫米时,将显著增加预应力筋与管壁的摩擦损失。在2024 年西部某斜拉桥事故中,索力检测值与设计值存在明显差异,经追溯发现是张拉设备未定期标定所致。
支座安装缺陷常引发桥梁运营期的位移异常。敬子文提出需对桥梁施工中的关键环节如桥墩施工、支座施工、预制梁板等进行严格把控,其中支座平整度不达标、预埋螺栓偏位、四角高程差超限等问题较为突出。2023年华南某互通立交的支座脱空案例表明,垫石标高测量误差叠加温度变形补偿不足,导致单侧支座脱空达12 毫米。
2 高速公路路基桥梁工程施工缺陷应对措施
2.1 路基工程施工缺陷的预防与修复技术
对于不均匀沉降缺陷,预防核心在于强化地基处理与填筑控制。对于软弱地基区域,推荐采用“地质补勘 + 动态设计”模式,通过孔压静力触探等精细化勘测手段识别暗浜等隐蔽地质缺陷,再选用碎石桩置换或真空预压等针对性处理方案。马继文在研究中强调“沉降段路基施工需重点控制填料含水率与分层碾压工艺”,建议采用智能压实系统实时监控碾压遍数与压实度,确保每层填筑厚度不超过 30 厘米。针对已发生的沉降,可采用注浆加固或微型桩托换技术进行修复,注浆材料宜选用超细水泥基复合材料以提高渗透性。
边坡稳定性维护需实施“防护-监测”协同策略。施工阶段应严格按设计坡度开挖,对于岩土交界面等薄弱部位,采用土工格栅与植生毯复合防护结构,格栅抗拉强度需不低于 50kN/m 。金建军指出“边坡工程稳定性与排水系统有效性直接相关”,因此需同步设置截水沟与仰斜排水孔,防止雨水渗透软化坡体。对于出现滑移征兆的边坡,应急处理可采用预应力锚索结合格构梁支护,并通过埋设倾角传感器实现变形预警。
排水系统优化需兼顾传统措施与海绵理念。纵向排水沟应按 20.3% 坡度施工,透水层材料采用 4.75⋅9.5mm 单级配碎石以保证孔隙率。在 2025 年华东地区工程案例中,采用三维激光扫描技术复核排水设施标高,有效避免了因施工误差导致的排水不畅。对于已形成的“弹簧土”区域,修复时需先开挖换填透水性材料,再铺设双层土工布隔离毛细水上升。
2.2 桥梁工程施工缺陷的预防与修复技术
混凝土裂缝防控需贯穿材料配比、浇筑养护全过程。对于现浇结构,宜采用低热水泥并掺入聚丙烯纤维以提高抗裂性,浇筑时需控制入模温度与环境温差不超过 20∘C 。唐万里在研究中强调“桩基混凝土施工需重点关注水化热控制与振捣密实度”,这一原则同样适用于上部结构施工。大体积混凝土应采用分层浇筑工艺,每层厚度不超过50 厘米,同步布置冷却水管降低内部温度。对于已出现的非结构性裂缝,可采用环氧树脂注浆或碳纤维布贴补进行修复,当裂缝宽度超过0.2 毫米时需进行结构安全性评估。
预应力施工精度提升依赖设备与工艺双重保障。张拉设备应每月进行力值标定,采用智能张拉系统实现应力与伸长值双控,系统误差需控制在±1.5% 以内。关晓旭提出“通过科学的施工技术可确保桥梁工程稳定性”,建议在预应力孔道安装阶段采用三维坐标定位技术,确保波纹管位置偏差小于 3 毫米。对张拉后的预应力损失,可通过二次补张拉或孔道压浆密实度检测进行补救,压浆材料宜选用微膨胀水泥浆体。
支座安装质量保障需落实三阶段控制。预制阶段需采用数控机床加工垫石预埋件,平整度偏差应小于1 毫米/米;安装阶段需使用全站仪复核支座中心位置,四角高差控制在2 毫米内;验收阶段需进行24 小时持续观测,记录温度变形数据。陈辉亚的研究表明“预制拼装技术能提升施工精度”,对于预制梁支座安装,推荐采用激光定位辅助调平系统。已出现脱空的支座可采用薄钢板垫片调整,当累计脱空量超过5 毫米时需重新浇筑垫石。
结语
高速公路路基桥梁工程施工缺陷防控已形成相对完善的技术体系,但面对新时期工程建设需求仍需持续创新。通过前文分析可知,当前工程实践中路基沉降、桥梁裂缝等问题的产生具有多因素耦合特征,需从设计、施工到运维实施全过程管控。2025 年实施的《公路工程质量检验评定标准》为缺陷防治提供了更明确的规范依据,而智能压实、BIM 模拟等技术的应用则显著提升了质量控制的精准度。
参考文献
[1] 金建军.高速公路隧道与桥梁连接段的路基工程关键技术研究[J].《产品可靠性报告》,2025,(4):147-148.
[2] 王 亮 . 公 路 工 程 施 工 质 量 控 制 措 施 研 究 [J]. 《 时 代 汽车》,2025,(8):196-198.