尤法俊,陳文獻
(溫州市龍灣區(qū)城市東片防洪工程建設指揮部,浙江 溫州 325038)
重力式擋土墻在河岸工程應用廣泛,其主要依靠墻身自重抵抗土體側向壓力,保持河岸穩(wěn)定性。在河岸工程中,重力式擋土墻主要采用塊石、片石、混凝土預制塊作為砌體,一般都做成簡單的梯形。它的優(yōu)點是斷面形式簡單、取材方便,施工難度低,經濟效果好,但由于施工、監(jiān)理等單位普遍對此類工程重視程度不足,導致大部分重力式擋土墻存在諸多質量問題,致使擋墻沉陷變形,出現(xiàn)裂縫甚至傾覆倒塌等。
在實際施工過程中,主要存在施工問題有砌體砂漿不飽滿;墻后回填達不到要求;基礎處理不當;排水措施不當。本文主要結合實際施工過程中存在的以上質量問題進行分析:
在實際施工過程中,經常碰到擋土墻砂漿不飽滿或石塊間有瞎縫(即石塊直接接觸),敲擊砌體時可聽到空洞聲。砂漿不飽滿致使砌體間黏結不牢,造成砌體承載力不足,抗剪強度降低,在加載、暴雨等不利因數(shù)影響下,墻體將沿著斜截面發(fā)生剪切破壞,上墻體外傾或倒塌。其主要的原因有:砌體灰縫過大,砂漿收縮后與石料脫離開形成空鼓;石料砌筑前末灑水,尤其是在高溫干燥季節(jié),造成砂漿過早失水,影響砌體的整體作用,降低砌體強度;采用不適當?shù)钠龇ǎ绮捎娩伿酀{法,致使砂漿飽滿度差,或砌體的一次砌筑高度控制不嚴,造成一次砌筑過高,造成灰縫變形,石縫錯動。
根據(jù)郎肯土壓力公式(1)可知,墻后填料的內摩擦角愈大,主動土壓力愈小;而填料的容重愈大,主動土壓力就愈大。
式中:γ為填土的容重,kN/m3;H為擋土墻的高度,m;φ為填土的內摩擦角。
因此在設計時一般選用內摩擦角大的砂類土、碎石土。同時,擋墻設計時要求墻后按水平分層向上回填,每次回填鋪料厚度不超過25~35 cm,并進行壓實。在實際施工過程時,施工人員卻隨意采用碎石料混黏土或干脆采用淤泥質土作為回填料,沒分層回填碾壓。根據(jù)《工程地質手冊(第四版)》溫州地區(qū)淤泥質土內摩擦角一般為1°~12°,而墻后回填土設計要求一般取30°~40°,根據(jù)朗肯土壓力計算前后者比值>1.8,相當于土壓力增加了0.8倍,與設計工況相差太大,擋墻處于欠穩(wěn)狀態(tài)。另外,回填淤泥土對擋墻的排水系統(tǒng)不利,墻后水不及時排除,產生的靜水壓力將直接作用在擋墻后側,擋墻將有失穩(wěn)的危險。
溫州地區(qū)軟土層地基承載力較低,一般為40~50 kPa,通常需要對其進行加固處理,以提高地基強度和穩(wěn)定性,降低其壓縮性,從而有效的減少基礎沉降和不均勻沉降。河岸擋墻工程基礎形式主要采用成本低,施工方便的松木樁基礎。在已完工的河岸擋土墻中發(fā)現(xiàn)基礎產生不同程度的沉降,主要表現(xiàn)為擋墻墻趾與迎水面產生裂縫。分析其原因主要有①在施工準備階段,施工單位對原材料進場未進行嚴格控制或為節(jié)約成本,將梢徑偏小的松木樁購買進場;②在基礎施工過程中,施工人員未按控制線進行施工,使得松木樁布置不均勻、間距偏大等。由上述原因,造成地基加固后的承載力分布不均勻或仍偏小,在漿砌塊石的逐步加載下,地基極易產生不均勻沉降或過量沉降。
根據(jù)水力學可知,靜水壓力的側壓力系數(shù)為1.0,所以墻后側靜水壓力將全部作用在擋土墻上,若采用擋土墻來支擋水壓力,在經濟上和技術上都是不可取的,因此要采取適當?shù)拇胧┻M行排水。由此可見,擋土墻的排水系統(tǒng)重要性。在施工過程中往往不重視擋墻的排水措施,未按設計要求留泄水孔、排水坡度不夠或如前者直接采用淤泥質土進行回填等,造成擋土墻需同時承受土壓力和靜水壓力,造成擋土墻失穩(wěn)甚至破壞。
此類施工質量問題在擋墻施工過程中普遍存在,其存在的原因主要有施工單位對擋土墻施工質量重視不足,施工管理不嚴,施工技術薄弱;監(jiān)理單位未按監(jiān)理流程執(zhí)行或執(zhí)行不嚴格。針對擋土墻施工質量問題,本文主要從管理和技術提出防治措施。
施工前必須進行施工技術交底,明確質量控制的重點、要點;施工過程中落實“三檢制”,現(xiàn)場施工人員必須對砌筑過程中的質量進行自我檢驗、互檢,現(xiàn)場質檢人員、施工技術干部定時或不定時隨機撬石或做插釬灌水檢查,發(fā)現(xiàn)不符合要求的堅決進行返工。
嚴格按照擋土墻施工監(jiān)理流程執(zhí)行,現(xiàn)場監(jiān)理人員根據(jù)監(jiān)理實施細則,采取現(xiàn)場旁站、巡視等形式對擋土墻施工質量進行監(jiān)督檢查,如發(fā)現(xiàn)工程施工過程中不符合設計要求,監(jiān)理人員必須要求施工單位進行返工。
漿砌塊石擋墻施工必須采用座漿法,先鋪砂漿,再砌塊石,在塊石砌筑前應將塊石表面清洗干凈,盡可能采用機械拌合砂漿,改善砂漿和易性。
根據(jù)設計要求和施工規(guī)范規(guī)定選用回填土料;填土必須分層夯填,分層松土厚度應為30 cm;土料太差、密實度過低導致墻后土壓力加大,使擋土墻出現(xiàn)明顯變形和裂縫時應采取加固或換填土等補救措施。
原材料進場必須要由現(xiàn)場質檢人員進行篩選,對不合格材料進行清退場;嚴格按照施工圖放樣并做好控制線,松木樁施工必須先定位后施工。
砌筑時嚴格按設計要求收坡收臺,并設泄水孔并在進水口部分應設置粗粒料反濾層,同時需加強檢查,避免遺漏施工后一定做到活完腳下清,保證排水通暢。
擋土墻斷面形式簡單,施工簡便,但卻又是一項施工工作面較多,分布較分散的獨立施工單元,給施工中的管理帶來一定的難度。施工過程前必須篩選出技術水平較高的施工人員進行施工,現(xiàn)場安排專職質檢員進行巡視,對基礎施工、砂漿和砌筑質量進行全天候監(jiān)控,監(jiān)理人員進行加強管理,對擋墻施工進行旁站、巡視,切實做好擋土墻質量監(jiān)管和控制。
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