河岸挡墙施工质量问题分析及防治对策

曹 峰 孟 源 林联奇 中交一公局集团

1 前言

挡墙是河岸工程中表现优异的支挡结构物之一，兼具稳定性佳、工艺操作便捷、构成简单、应用范围大等特征，在改河工程中应用较为广泛。但是在时间推移进程中，河岸挡墙质量问题相继出现，比如，伸缩缝设置不合理、砂浆强度不足、泄水管反滤层设置不当等。导致多数挡墙在投入使用8~10年左右就出现程度不一的失稳现象，威胁河岸周边生态安全。基于此，分析河岸挡墙的工艺操作质量问题，并探究相关质量问题的预防与治理应对策略非常必要。

2 河岸挡墙施工项目概况

荣山河（其下游段也称大排涝沟）为项目所在地的主要河流，发源于海口市石山镇的马鞍岭，流经海口市的长流镇、荣山乡和澄迈县的老城镇，于澄迈县的东水港入海，流域面积86.8km2（不包括长丰沟流域15.5km2），河长26.47km，河床平均坡降为2.1‰，河道无通航要求。荣山河水系复杂，其干流为大排涝沟，支流有那卜水、那甲河、大潭沟和摔马潭。其中大排涝沟富屋村（K9+800）到拔南村（K3+600）段和那卜水下游已经过整治。荣山河大排涝沟段的防洪标准为50年一遇。荣山河规划河道断面采用复式断面，宽度55m。本项目主线在K3+290附近与荣山河交叉，交叉点位于本项目海秀互通立交范围内，道路与河流之间夹角约12°。场地气候温和，春夏秋冬四个季节分明，年均气温为23.9℃，极端最高温为38.9℃，雨量丰富，多年平均年降水量在1250mm左右，极端最大降雨量为1750mm。

3 河岸挡墙施工质量问题

3.1 伸缩缝设置不合理

通过对河岸挡墙伸缩缝进行观察勘测得出：设计要求河岸挡墙伸缩缝宽度为2.5cm，伸缩缝应沿着挡墙内侧、顶面、外侧塞填沥青木板或直接塞填沥青，塞填深度应超出15.0mm。但是河岸挡墙伸缩缝正式操作时，仅利用一块木板隔开伸缩缝，且伸缩缝宽度超出了2.0cm[1]。

3.2 基础处理不当

河岸挡墙工艺操作地基承载力不足50kPa，而现有基础处理选择了低成本的松木桩基，加之工艺操作阶段没有对原材料质量进行严格管控，导致基础面在浆砌块石逐步加载下出现了裂缝（挡墙墙趾、迎水面），并伴随不均匀沉降现象，增加了挡墙运营风险[2]。

3.3 砂浆强度不足

通过对工程河岸挡墙砌筑砂浆进行观测，发现砌筑挡墙块石间缝隙超标，砂浆饱和度在80.0%以下。为确定砂浆强度，随机抽取3片挡墙砌体，利用贯入法，在标准的贯入式砂浆强度检测仪中进行检测，得出砌筑砂浆现龄期强度。见表1。

表1 砌筑砂浆现龄期强度

如表1所示，监测得到的砌筑砂浆现龄期强度远小于设计值，无法满足工艺操作要求。而砌筑砂浆强度不足，将直接导致砂浆收缩后与石料形成空鼓，引发砌筑体抗剪强度、承载力下降，极易在暴雨、加载等不良因素下岩斜截面出现剪切破坏，甚至出现上墙体倒塌问题。

3.4 泄水管反滤层设置不当

由水力学可知，河岸挡墙静水压力的侧压力系数达到了1.0，挡墙需要承受墙后侧全部静水压力，而恰当的排水设施必不可少。通过对工程河岸挡墙现状进行观测，发现泄水管多数堵塞，部分出现泄水速度减缓，部分则出现渗水消失现象。上述现象初步判定与泄水管端头过滤层设置不当有关，而过滤层设置不当，引发了泄水管失效问题。进而导致挡墙同时承受静水压力、土压力，增加了挡墙失稳风险，加剧了河岸破坏效应。

4 河岸挡墙施工质量问题的防治对策

4.1 合理设置伸缩缝

在河岸挡墙设置过程中，发挥变形控制作用的并非沉降，而是伸缩缝。为保证伸缩缝作用在河岸挡墙变形控制中的充分发挥，工艺操作者应严格依据河岸挡墙伸缩缝设置要求，每间隔10.0m~20.0m进行一道伸缩缝设置，并控制伸缩缝宽度在2.5cm左右。同时沿着挡墙的内侧、顶部、外侧，进行涂抹沥青木板（或沥青麻筋）的塞填，控制塞入深度超出15.0cm，尽可能达到20.0cm。在挡墙后为填石河堤时，工艺操作者可以进行空缝设置；若为干砌挡土墙，则需要在伸缩缝的两侧进行平整石料砌筑，以垂直通缝的形式发挥作用。若发现地基存在变化，工艺操作者可以增设沉降缝，并在挡土结构拐角位置进行柔性防水涂料的应用。

4.2 加强基础处理

针对基础处理不当这一问题，工艺操作者可以指派专门人员进行基础材料筛选、验证，严禁梢径小的木桩进入场地。同时工艺操作者应严格依据工艺操作图纸划线放样，控制基础桩间距一定。

若现场已出现基础处理质量问题，则工艺操作者可以在挡墙底部增设倾斜锚杆、垂直锚杆，抵抗竖向位移以及地层的剪切破坏，保证挡墙稳固性。在合理调整锚杆安设位置、倾角的基础上，工艺操作者还可以对锚杆进行均匀注浆，促使锚杆可以对挡墙壁产生均匀径向力，并在外界土压力、水压力作用下均匀受力[3]。同时工艺操作者应进行锚杆的防腐处理，避免锚杆腐蚀导致的灌浆体受拉力增加而开裂问题出现。

4.3 提升砂浆强度

由于河岸挡墙需要长时间遭受水体冲刷，且砌体为石材，工艺操作者应优先选择M10水泥砂浆。在砂浆类型确定后，工艺操作者可以选择恰当的砂料、水泥，其中砂为水洗中砂，砂石力学性能指标与标准要求相符；水泥为R42.5普通硅酸盐水泥，均需具备出厂合格证、实验报告与再次检验报告，报告中水泥凝结时间、安定性与强度指标均与标准规定相符。利用水罐车从外地购买清洁自来水进行砂浆拌和，避免选择水沟内被污染水源。对于暂时不用的水泥、砂，可以分开整齐堆放，并在使用前进行强度等指标测试[4]。

在拌和完毕后，工艺操作者可以对砂浆稠度进行测定，保证砂浆下沉度在60.0mm以内。将挡墙砌体面层灰尘或水泥浆液等物质清除，并对挡墙表面进行凿毛处理，保证砂浆、挡墙表面之间的粘结度。进而采用铺浆法，依据先外圈定位砌块后里层砌块交错的原则，利用表面平整的大尺寸石料定位，并将砂浆完全铺设到定位砌缝内。进而在圈内底部进行一层砂浆铺筑，促使砌块紧密连接。以上下缝隙错开的方式分层卧砌，砌块间竖向缝隙完全充满砂浆，分段砌筑时相互毗邻砌块高度差值小于120.0cm。

对于出露的挡墙可视部分，进行1.0cm后的砂浆抹面。同时对抹面砂浆进行弹线，以挡墙顶面为基准，逐渐向下操作，避免砂浆堵塞挡墙泄水孔。同时依据线性粗细一致、平顺垂直的方针，进行切缝上黑色油漆的涂刷[5]。在砂浆抹面后，工艺操作者可以选择湿法洒水养护，规避砂浆开裂、掉块、漏抹问题。在养护后，利用3.0cm直尺进行检查，保证墙体平整度误差小于0.5cm。

若已出现砌筑砂浆强度与设计要求差距过大问题，工艺操作者应立即卸除挡墙后土体荷载后清扫垫层、砌筑缝隙砂浆，将砌块重新铺筑在新配置砂浆上进行加固，或者直接将挡墙拆除后重新构建。

4.4 科学设置泄水管反滤层

科学设置泄水管反滤层，可以降低泄水管堵塞风险，保证河岸挡墙稳定性。在泄水管反滤层设置时，根据填土式挡墙特点，工艺操作者可以仿照树木根茎结构，利用土工布预先制作长筒式带子，并将粒径恰当的碎石装入带子内。同时在排水管内进行筒形混凝土空间打造，在混凝土筒周边密集设置空洞，保证混凝土筒与土工布袋根端相连接。以混凝土筒为原点，进行长筒碎石带子的辐射状铺设，促使碎石带子主动吸收回填土内多余水分，加快土体固结，避免因个别碎石带淤塞而堵塞泄水管[6]。有条件的情况下，工艺操作者也可以利用砂砾石、土工合成材料，设置0.30m~0.50m厚的反滤层。同时为了避免长时间运作过程中，反滤层、泄水管被淤泥、杂物堵塞，工艺操作者可以将原有反滤层调整为筒式反滤层，即利用一根Φ5.0cm的PVC管与多个泄水管相连，筒周边进行滤水孔的均匀布置，滤水孔前方设置铁丝网，铁丝网上方涂抹沥青或其他防水材料，促使泄水孔端、混凝土筒相连，将以往单一的孔口扩展为多个混凝土筒滤水孔，配合水泵从外部向内注水冲洗泄水孔，降低泄水通道堵塞对河岸挡墙稳定性的影响。

若已出现泄水管堵塞问题，工艺操作者应立即采取疏通措施，常用的疏通措施是将软式透水管插入原有PVC泄水管内，提高泄水管排水能力，减弱河岸滞留水对挡墙的冲击。

5 结束语

综上所述，当前在改河工程河岸挡墙工艺操作过程中存在伸缩缝设置不合理、砂浆强度不足、泄水管反滤层设置不当等问题，导致墙体基础处理、砌筑与墙后排水质量均与设计要求不符，加剧了挡墙失稳风险。基于此，工艺操作者应严格控制砌筑砂浆质量，科学设置伸缩缝，保证墙体基础稳定性，恰当设置泄水管反滤层，提高墙后排水质量，降低上述问题出现概率。若已出现上述问题，工艺操作者可以对相关段进行加固处理，或者全部拆除重建，保证河岸挡墙可以抵御水压力、土压力的双重作用，在设计年限内稳定、安全运行。