河岸擋墻施工質(zhì)量問(wèn)題分析及防治對(duì)策

曹 峰 孟 源 林聯(lián)奇 中交一公局集團(tuán)

1 前言

擋墻是河岸工程中表現(xiàn)優(yōu)異的支擋結(jié)構(gòu)物之一，兼具穩(wěn)定性佳、工藝操作便捷、構(gòu)成簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍大等特征，在改河工程中應(yīng)用較為廣泛。但是在時(shí)間推移進(jìn)程中，河岸擋墻質(zhì)量問(wèn)題相繼出現(xiàn)，比如，伸縮縫設(shè)置不合理、砂漿強(qiáng)度不足、泄水管反濾層設(shè)置不當(dāng)?shù)?。?dǎo)致多數(shù)擋墻在投入使用8~10年左右就出現(xiàn)程度不一的失穩(wěn)現(xiàn)象，威脅河岸周邊生態(tài)安全?；诖?，分析河岸擋墻的工藝操作質(zhì)量問(wèn)題，并探究相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題的預(yù)防與治理應(yīng)對(duì)策略非常必要。

2 河岸擋墻施工項(xiàng)目概況

榮山河（其下游段也稱大排澇溝）為項(xiàng)目所在地的主要河流，發(fā)源于?？谑惺芥?zhèn)的馬鞍嶺，流經(jīng)?？谑械拈L(zhǎng)流鎮(zhèn)、榮山鄉(xiāng)和澄邁縣的老城鎮(zhèn)，于澄邁縣的東水港入海，流域面積86.8km2（不包括長(zhǎng)豐溝流域15.5km2），河長(zhǎng)26.47km，河床平均坡降為2.1‰，河道無(wú)通航要求。榮山河水系復(fù)雜，其干流為大排澇溝，支流有那卜水、那甲河、大潭溝和摔馬潭。其中大排澇溝富屋村（K9+800）到拔南村（K3+600）段和那卜水下游已經(jīng)過(guò)整治。榮山河大排澇溝段的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。榮山河規(guī)劃河道斷面采用復(fù)式斷面，寬度55m。本項(xiàng)目主線在K3+290附近與榮山河交叉，交叉點(diǎn)位于本項(xiàng)目海秀互通立交范圍內(nèi)，道路與河流之間夾角約12°。場(chǎng)地氣候溫和，春夏秋冬四個(gè)季節(jié)分明，年均氣溫為23.9℃，極端最高溫為38.9℃，雨量豐富，多年平均年降水量在1250mm左右，極端最大降雨量為1750mm。

3 河岸擋墻施工質(zhì)量問(wèn)題

3.1 伸縮縫設(shè)置不合理

通過(guò)對(duì)河岸擋墻伸縮縫進(jìn)行觀察勘測(cè)得出：設(shè)計(jì)要求河岸擋墻伸縮縫寬度為2.5cm，伸縮縫應(yīng)沿著擋墻內(nèi)側(cè)、頂面、外側(cè)塞填瀝青木板或直接塞填瀝青，塞填深度應(yīng)超出15.0mm。但是河岸擋墻伸縮縫正式操作時(shí)，僅利用一塊木板隔開(kāi)伸縮縫，且伸縮縫寬度超出了2.0cm[1]。

3.2 基礎(chǔ)處理不當(dāng)

河岸擋墻工藝操作地基承載力不足50kPa，而現(xiàn)有基礎(chǔ)處理選擇了低成本的松木樁基，加之工藝操作階段沒(méi)有對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控，導(dǎo)致基礎(chǔ)面在漿砌塊石逐步加載下出現(xiàn)了裂縫（擋墻墻趾、迎水面），并伴隨不均勻沉降現(xiàn)象，增加了擋墻運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)[2]。

3.3 砂漿強(qiáng)度不足

通過(guò)對(duì)工程河岸擋墻砌筑砂漿進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)砌筑擋墻塊石間縫隙超標(biāo)，砂漿飽和度在80.0%以下。為確定砂漿強(qiáng)度，隨機(jī)抽取3片擋墻砌體，利用貫入法，在標(biāo)準(zhǔn)的貫入式砂漿強(qiáng)度檢測(cè)儀中進(jìn)行檢測(cè)，得出砌筑砂漿現(xiàn)齡期強(qiáng)度。見(jiàn)表1。

表1 砌筑砂漿現(xiàn)齡期強(qiáng)度

如表1所示，監(jiān)測(cè)得到的砌筑砂漿現(xiàn)齡期強(qiáng)度遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，無(wú)法滿足工藝操作要求。而砌筑砂漿強(qiáng)度不足，將直接導(dǎo)致砂漿收縮后與石料形成空鼓，引發(fā)砌筑體抗剪強(qiáng)度、承載力下降，極易在暴雨、加載等不良因素下巖斜截面出現(xiàn)剪切破壞，甚至出現(xiàn)上墻體倒塌問(wèn)題。

3.4 泄水管反濾層設(shè)置不當(dāng)

由水力學(xué)可知，河岸擋墻靜水壓力的側(cè)壓力系數(shù)達(dá)到了1.0，擋墻需要承受墻后側(cè)全部靜水壓力，而恰當(dāng)?shù)呐潘O(shè)施必不可少。通過(guò)對(duì)工程河岸擋墻現(xiàn)狀進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)泄水管多數(shù)堵塞，部分出現(xiàn)泄水速度減緩，部分則出現(xiàn)滲水消失現(xiàn)象。上述現(xiàn)象初步判定與泄水管端頭過(guò)濾層設(shè)置不當(dāng)有關(guān)，而過(guò)濾層設(shè)置不當(dāng)，引發(fā)了泄水管失效問(wèn)題。進(jìn)而導(dǎo)致?lián)鯄ν瑫r(shí)承受靜水壓力、土壓力，增加了擋墻失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，加劇了河岸破壞效應(yīng)。

4 河岸擋墻施工質(zhì)量問(wèn)題的防治對(duì)策

4.1 合理設(shè)置伸縮縫

在河岸擋墻設(shè)置過(guò)程中，發(fā)揮變形控制作用的并非沉降，而是伸縮縫。為保證伸縮縫作用在河岸擋墻變形控制中的充分發(fā)揮，工藝操作者應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)河岸擋墻伸縮縫設(shè)置要求，每間隔10.0m~20.0m進(jìn)行一道伸縮縫設(shè)置，并控制伸縮縫寬度在2.5cm左右。同時(shí)沿著擋墻的內(nèi)側(cè)、頂部、外側(cè)，進(jìn)行涂抹瀝青木板（或?yàn)r青麻筋）的塞填，控制塞入深度超出15.0cm，盡可能達(dá)到20.0cm。在擋墻后為填石河堤時(shí)，工藝操作者可以進(jìn)行空縫設(shè)置；若為干砌擋土墻，則需要在伸縮縫的兩側(cè)進(jìn)行平整石料砌筑，以垂直通縫的形式發(fā)揮作用。若發(fā)現(xiàn)地基存在變化，工藝操作者可以增設(shè)沉降縫，并在擋土結(jié)構(gòu)拐角位置進(jìn)行柔性防水涂料的應(yīng)用。

4.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)處理

針對(duì)基礎(chǔ)處理不當(dāng)這一問(wèn)題，工藝操作者可以指派專門(mén)人員進(jìn)行基礎(chǔ)材料篩選、驗(yàn)證，嚴(yán)禁梢徑小的木樁進(jìn)入場(chǎng)地。同時(shí)工藝操作者應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)工藝操作圖紙劃線放樣，控制基礎(chǔ)樁間距一定。

若現(xiàn)場(chǎng)已出現(xiàn)基礎(chǔ)處理質(zhì)量問(wèn)題，則工藝操作者可以在擋墻底部增設(shè)傾斜錨桿、垂直錨桿，抵抗豎向位移以及地層的剪切破壞，保證擋墻穩(wěn)固性。在合理調(diào)整錨桿安設(shè)位置、傾角的基礎(chǔ)上，工藝操作者還可以對(duì)錨桿進(jìn)行均勻注漿，促使錨桿可以對(duì)擋墻壁產(chǎn)生均勻徑向力，并在外界土壓力、水壓力作用下均勻受力[3]。同時(shí)工藝操作者應(yīng)進(jìn)行錨桿的防腐處理，避免錨桿腐蝕導(dǎo)致的灌漿體受拉力增加而開(kāi)裂問(wèn)題出現(xiàn)。

4.3 提升砂漿強(qiáng)度

由于河岸擋墻需要長(zhǎng)時(shí)間遭受水體沖刷，且砌體為石材，工藝操作者應(yīng)優(yōu)先選擇M10水泥砂漿。在砂漿類型確定后，工藝操作者可以選擇恰當(dāng)?shù)纳傲?、水泥，其中砂為水洗中砂，砂石力學(xué)性能指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)要求相符；水泥為R42.5普通硅酸鹽水泥，均需具備出廠合格證、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與再次檢驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中水泥凝結(jié)時(shí)間、安定性與強(qiáng)度指標(biāo)均與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相符。利用水罐車從外地購(gòu)買(mǎi)清潔自來(lái)水進(jìn)行砂漿拌和，避免選擇水溝內(nèi)被污染水源。對(duì)于暫時(shí)不用的水泥、砂，可以分開(kāi)整齊堆放，并在使用前進(jìn)行強(qiáng)度等指標(biāo)測(cè)試[4]。

在拌和完畢后，工藝操作者可以對(duì)砂漿稠度進(jìn)行測(cè)定，保證砂漿下沉度在60.0mm以內(nèi)。將擋墻砌體面層灰塵或水泥漿液等物質(zhì)清除，并對(duì)擋墻表面進(jìn)行鑿毛處理，保證砂漿、擋墻表面之間的粘結(jié)度。進(jìn)而采用鋪漿法，依據(jù)先外圈定位砌塊后里層砌塊交錯(cuò)的原則，利用表面平整的大尺寸石料定位，并將砂漿完全鋪設(shè)到定位砌縫內(nèi)。進(jìn)而在圈內(nèi)底部進(jìn)行一層砂漿鋪筑，促使砌塊緊密連接。以上下縫隙錯(cuò)開(kāi)的方式分層臥砌，砌塊間豎向縫隙完全充滿砂漿，分段砌筑時(shí)相互毗鄰砌塊高度差值小于120.0cm。

對(duì)于出露的擋墻可視部分，進(jìn)行1.0cm后的砂漿抹面。同時(shí)對(duì)抹面砂漿進(jìn)行彈線，以擋墻頂面為基準(zhǔn)，逐漸向下操作，避免砂漿堵塞擋墻泄水孔。同時(shí)依據(jù)線性粗細(xì)一致、平順垂直的方針，進(jìn)行切縫上黑色油漆的涂刷[5]。在砂漿抹面后，工藝操作者可以選擇濕法灑水養(yǎng)護(hù)，規(guī)避砂漿開(kāi)裂、掉塊、漏抹問(wèn)題。在養(yǎng)護(hù)后，利用3.0cm直尺進(jìn)行檢查，保證墻體平整度誤差小于0.5cm。

若已出現(xiàn)砌筑砂漿強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求差距過(guò)大問(wèn)題，工藝操作者應(yīng)立即卸除擋墻后土體荷載后清掃墊層、砌筑縫隙砂漿，將砌塊重新鋪筑在新配置砂漿上進(jìn)行加固，或者直接將擋墻拆除后重新構(gòu)建。

4.4 科學(xué)設(shè)置泄水管反濾層

科學(xué)設(shè)置泄水管反濾層，可以降低泄水管堵塞風(fēng)險(xiǎn)，保證河岸擋墻穩(wěn)定性。在泄水管反濾層設(shè)置時(shí)，根據(jù)填土式擋墻特點(diǎn)，工藝操作者可以仿照樹(shù)木根莖結(jié)構(gòu)，利用土工布預(yù)先制作長(zhǎng)筒式帶子，并將粒徑恰當(dāng)?shù)乃槭b入帶子內(nèi)。同時(shí)在排水管內(nèi)進(jìn)行筒形混凝土空間打造，在混凝土筒周邊密集設(shè)置空洞，保證混凝土筒與土工布袋根端相連接。以混凝土筒為原點(diǎn)，進(jìn)行長(zhǎng)筒碎石帶子的輻射狀鋪設(shè)，促使碎石帶子主動(dòng)吸收回填土內(nèi)多余水分，加快土體固結(jié)，避免因個(gè)別碎石帶淤塞而堵塞泄水管[6]。有條件的情況下，工藝操作者也可以利用砂礫石、土工合成材料，設(shè)置0.30m~0.50m厚的反濾層。同時(shí)為了避免長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作過(guò)程中，反濾層、泄水管被淤泥、雜物堵塞，工藝操作者可以將原有反濾層調(diào)整為筒式反濾層，即利用一根Φ5.0cm的PVC管與多個(gè)泄水管相連，筒周邊進(jìn)行濾水孔的均勻布置，濾水孔前方設(shè)置鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)上方涂抹瀝青或其他防水材料，促使泄水孔端、混凝土筒相連，將以往單一的孔口擴(kuò)展為多個(gè)混凝土筒濾水孔，配合水泵從外部向內(nèi)注水沖洗泄水孔，降低泄水通道堵塞對(duì)河岸擋墻穩(wěn)定性的影響。

若已出現(xiàn)泄水管堵塞問(wèn)題，工藝操作者應(yīng)立即采取疏通措施，常用的疏通措施是將軟式透水管插入原有PVC泄水管內(nèi)，提高泄水管排水能力，減弱河岸滯留水對(duì)擋墻的沖擊。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前在改河工程河岸擋墻工藝操作過(guò)程中存在伸縮縫設(shè)置不合理、砂漿強(qiáng)度不足、泄水管反濾層設(shè)置不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，導(dǎo)致墻體基礎(chǔ)處理、砌筑與墻后排水質(zhì)量均與設(shè)計(jì)要求不符，加劇了擋墻失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。基于此，工藝操作者應(yīng)嚴(yán)格控制砌筑砂漿質(zhì)量，科學(xué)設(shè)置伸縮縫，保證墻體基礎(chǔ)穩(wěn)定性，恰當(dāng)設(shè)置泄水管反濾層，提高墻后排水質(zhì)量，降低上述問(wèn)題出現(xiàn)概率。若已出現(xiàn)上述問(wèn)題，工藝操作者可以對(duì)相關(guān)段進(jìn)行加固處理，或者全部拆除重建，保證河岸擋墻可以抵御水壓力、土壓力的雙重作用，在設(shè)計(jì)年限內(nèi)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。