河岸擋墻施工質量問題分析及防治對策

曹 峰 孟 源 林聯奇 中交一公局集團

1 前言

擋墻是河岸工程中表現優異的支擋結構物之一，兼具穩定性佳、工藝操作便捷、構成簡單、應用范圍大等特征，在改河工程中應用較為廣泛。但是在時間推移進程中，河岸擋墻質量問題相繼出現，比如，伸縮縫設置不合理、砂漿強度不足、泄水管反濾層設置不當等。導致多數擋墻在投入使用8~10年左右就出現程度不一的失穩現象，威脅河岸周邊生態安全。基于此，分析河岸擋墻的工藝操作質量問題，并探究相關質量問題的預防與治理應對策略非常必要。

2 河岸擋墻施工項目概況

榮山河（其下游段也稱大排澇溝）為項目所在地的主要河流，發源于海口市石山鎮的馬鞍嶺，流經海口市的長流鎮、榮山鄉和澄邁縣的老城鎮，于澄邁縣的東水港入海，流域面積86.8km2（不包括長豐溝流域15.5km2），河長26.47km，河床平均坡降為2.1‰，河道無通航要求。榮山河水系復雜，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過整治。榮山河大排澇溝段的防洪標準為50年一遇。榮山河規劃河道斷面采用復式斷面，寬度55m。本項目主線在K3+290附近與榮山河交叉，交叉點位于本項目海秀互通立交范圍內，道路與河流之間夾角約12°。場地氣候溫和，春夏秋冬四個季節分明，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 河岸擋墻施工質量問題

3.1 伸縮縫設置不合理

通過對河岸擋墻伸縮縫進行觀察勘測得出：設計要求河岸擋墻伸縮縫寬度為2.5cm，伸縮縫應沿著擋墻內側、頂面、外側塞填瀝青木板或直接塞填瀝青，塞填深度應超出15.0mm。但是河岸擋墻伸縮縫正式操作時，僅利用一塊木板隔開伸縮縫，且伸縮縫寬度超出了2.0cm[1]。

3.2 基礎處理不當

河岸擋墻工藝操作地基承載力不足50kPa，而現有基礎處理選擇了低成本的松木樁基，加之工藝操作階段沒有對原材料質量進行嚴格管控，導致基礎面在漿砌塊石逐步加載下出現了裂縫（擋墻墻趾、迎水面），并伴隨不均勻沉降現象，增加了擋墻運營風險[2]。

3.3 砂漿強度不足

通過對工程河岸擋墻砌筑砂漿進行觀測，發現砌筑擋墻塊石間縫隙超標，砂漿飽和度在80.0%以下。為確定砂漿強度，隨機抽取3片擋墻砌體，利用貫入法，在標準的貫入式砂漿強度檢測儀中進行檢測，得出砌筑砂漿現齡期強度。見表1。

表1 砌筑砂漿現齡期強度

如表1所示，監測得到的砌筑砂漿現齡期強度遠小于設計值，無法滿足工藝操作要求。而砌筑砂漿強度不足，將直接導致砂漿收縮后與石料形成空鼓，引發砌筑體抗剪強度、承載力下降，極易在暴雨、加載等不良因素下巖斜截面出現剪切破壞，甚至出現上墻體倒塌問題。

3.4 泄水管反濾層設置不當

由水力學可知，河岸擋墻靜水壓力的側壓力系數達到了1.0，擋墻需要承受墻后側全部靜水壓力，而恰當的排水設施必不可少。通過對工程河岸擋墻現狀進行觀測，發現泄水管多數堵塞，部分出現泄水速度減緩，部分則出現滲水消失現象。上述現象初步判定與泄水管端頭過濾層設置不當有關，而過濾層設置不當，引發了泄水管失效問題。進而導致擋墻同時承受靜水壓力、土壓力，增加了擋墻失穩風險，加劇了河岸破壞效應。

4 河岸擋墻施工質量問題的防治對策

4.1 合理設置伸縮縫

在河岸擋墻設置過程中，發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揮，工藝操作者應嚴格依據河岸擋墻伸縮縫設置要求，每間隔10.0m~20.0m進行一道伸縮縫設置，并控制伸縮縫寬度在2.5cm左右。同時沿著擋墻的內側、頂部、外側，進行涂抹瀝青木板（或瀝青麻筋）的塞填，控制塞入深度超出15.0cm，盡可能達到20.0cm。在擋墻后為填石河堤時，工藝操作者可以進行空縫設置；若為干砌擋土墻，則需要在伸縮縫的兩側進行平整石料砌筑，以垂直通縫的形式發揮作用。若發現地基存在變化，工藝操作者可以增設沉降縫，并在擋土結構拐角位置進行柔性防水涂料的應用。

4.2 加強基礎處理

針對基礎處理不當這一問題，工藝操作者可以指派專門人員進行基礎材料篩選、驗證，嚴禁梢徑小的木樁進入場地。同時工藝操作者應嚴格依據工藝操作圖紙劃線放樣，控制基礎樁間距一定。

若現場已出現基礎處理質量問題，則工藝操作者可以在擋墻底部增設傾斜錨桿、垂直錨桿，抵抗豎向位移以及地層的剪切破壞，保證擋墻穩固性。在合理調整錨桿安設位置、傾角的基礎上，工藝操作者還可以對錨桿進行均勻注漿，促使錨桿可以對擋墻壁產生均勻徑向力，并在外界土壓力、水壓力作用下均勻受力[3]。同時工藝操作者應進行錨桿的防腐處理，避免錨桿腐蝕導致的灌漿體受拉力增加而開裂問題出現。

4.3 提升砂漿強度

由于河岸擋墻需要長時間遭受水體沖刷，且砌體為石材，工藝操作者應優先選擇M10水泥砂漿。在砂漿類型確定后，工藝操作者可以選擇恰當的砂料、水泥，其中砂為水洗中砂，砂石力學性能指標與標準要求相符；水泥為R42.5普通硅酸鹽水泥，均需具備出廠合格證、實驗報告與再次檢驗報告，報告中水泥凝結時間、安定性與強度指標均與標準規定相符。利用水罐車從外地購買清潔自來水進行砂漿拌和，避免選擇水溝內被污染水源。對于暫時不用的水泥、砂，可以分開整齊堆放，并在使用前進行強度等指標測試[4]。

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

對于出露的擋墻可視部分，進行1.0cm后的砂漿抹面。同時對抹面砂漿進行彈線，以擋墻頂面為基準，逐漸向下操作，避免砂漿堵塞擋墻泄水孔。同時依據線性粗細一致、平順垂直的方針，進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護，規避砂漿開裂、掉塊、漏抹問題。在養護后，利用3.0cm直尺進行檢查，保證墻體平整度誤差小于0.5cm。

若已出現砌筑砂漿強度與設計要求差距過大問題，工藝操作者應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行加固，或者直接將擋墻拆除后重新構建。

4.4 科學設置泄水管反濾層

科學設置泄水管反濾層，可以降低泄水管堵塞風險，保證河岸擋墻穩定性。在泄水管反濾層設置時，根據填土式擋墻特點，工藝操作者可以仿照樹木根莖結構，利用土工布預先制作長筒式帶子，并將粒徑恰當的碎石裝入帶子內。同時在排水管內進行筒形混凝土空間打造，在混凝土筒周邊密集設置空洞，保證混凝土筒與土工布袋根端相連接。以混凝土筒為原點，進行長筒碎石帶子的輻射狀鋪設，促使碎石帶子主動吸收回填土內多余水分，加快土體固結，避免因個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，設置0.30m~0.50m厚的反濾層。同時為了避免長時間運作過程中，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整為筒式反濾層，即利用一根Φ5.0cm的PVC管與多個泄水管相連，筒周邊進行濾水孔的均勻布置，濾水孔前方設置鐵絲網，鐵絲網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展為多個混凝土筒濾水孔，配合水泵從外部向內注水沖洗泄水孔，降低泄水通道堵塞對河岸擋墻穩定性的影響。

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

5 結束語

綜上所述，當前在改河工程河岸擋墻工藝操作過程中存在伸縮縫設置不合理、砂漿強度不足、泄水管反濾層設置不當等問題，導致墻體基礎處理、砌筑與墻后排水質量均與設計要求不符，加劇了擋墻失穩風險。基于此，工藝操作者應嚴格控制砌筑砂漿質量，科學設置伸縮縫，保證墻體基礎穩定性，恰當設置泄水管反濾層，提高墻后排水質量，降低上述問題出現概率。若已出現上述問題，工藝操作者可以對相關段進行加固處理，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，在設計年限內穩定、安全運行。