嘉峪關(guān)市建設(shè)局

原創(chuàng) 2017-05-09 楊殿剛 嘉峪關(guān)絲路長(zhǎng)城文化研究院

2011年，嘉峪關(guān)市文物局結(jié)合第三次文物普查情況并經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察之后，向國(guó)家文物局提交搶救性保護(hù)嘉峪關(guān)境內(nèi)的長(zhǎng)城遺址的申請(qǐng)。2011年9月國(guó)家文物局給予批復(fù)。隨后嘉峪關(guān)市文物局通過(guò)會(huì)議研究和商務(wù)洽談，確定由敦煌研究院勘察設(shè)計(jì)嘉峪關(guān)境內(nèi)的長(zhǎng)城的維修方案，于2012年1月簽訂了勘察設(shè)計(jì)合同。同年2月，敦煌研究院對(duì)嘉峪關(guān)境內(nèi)的長(zhǎng)城現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查,2013年3月敦煌研究院向嘉峪關(guān)市文物局提交了勘察設(shè)計(jì)方案；4月發(fā)布了嘉峪關(guān)文物本體保護(hù)工程監(jiān)理招標(biāo)公告，隨后通過(guò)商務(wù)洽談，確定由陜西省古建設(shè)計(jì)研究所監(jiān)理嘉峪關(guān)本體保護(hù)維修工程，5月簽訂了監(jiān)理合同;與此同時(shí)，為了盡快落實(shí)此項(xiàng)工程，嘉峪關(guān)市文物局向省文物局申報(bào)了勘察設(shè)計(jì)方案并報(bào)請(qǐng)國(guó)家文物局批準(zhǔn)，2012年5月，國(guó)家文物局（文物保函[2012]856號(hào)）批復(fù)，根據(jù)國(guó)家文物局文件精神，嘉峪關(guān)市文物局及時(shí)將批復(fù)反饋給設(shè)計(jì)單位進(jìn)行深化、修改和完善。2013年1月甘肅省文物局下發(fā)同意此施工方案的批復(fù)（甘文局文發(fā)[2013]10號(hào)），由于該項(xiàng)目工程量較大，省文物局同意分期分標(biāo)段實(shí)施。

一 、工程實(shí)施內(nèi)容

嘉峪關(guān)長(zhǎng)城墻體（夯土）保護(hù)維修工程現(xiàn)分四期實(shí)施，一期一二標(biāo)段和二期、三期、四期為嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城墻體（夯土）遺址的本體保護(hù)，主要保護(hù)維修內(nèi)容：實(shí)施前期實(shí)驗(yàn)(表面防風(fēng)化實(shí)驗(yàn)、錨桿錨固實(shí)驗(yàn))，敵臺(tái)的本體保護(hù)和墻體的土坯砌補(bǔ)、裂隙注漿、沖溝整治、墻頂墻基排水、表面防風(fēng)化加固、考古發(fā)掘、變形監(jiān)測(cè)和環(huán)境整治等。一期三至七標(biāo)段和柳條墩、坡墩段防護(hù)圍欄項(xiàng)目主要進(jìn)行長(zhǎng)城保護(hù)圍網(wǎng)及警示碑、界碑、界樁的制作安設(shè)工作。2013年9月開(kāi)工建設(shè)，2015年11月完工。

二、病害類型

在自然外應(yīng)力作用和人類活動(dòng)影響下，嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城遭受到了嚴(yán)重的破壞，現(xiàn)存遺址病害類型繁多、規(guī)模大、破壞嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察和室內(nèi)測(cè)試和資料整理分析，嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城遺址病害類型、分布規(guī)律及成因如下：

(一)表面風(fēng)化

在特定的自然地理環(huán)境下，長(zhǎng)城墻體的風(fēng)化層較厚，風(fēng)化層表現(xiàn)形式不同，主要形式有表面結(jié)皮形成硬殼，外部堅(jiān)硬，但土體松散，手摸即碎，內(nèi)部疏松；表面形成小裂紋，風(fēng)化層較薄。造成此類風(fēng)化作用的主要是風(fēng)的吹蝕搬運(yùn)與雨水沖刷作用。表面形成比較明顯的風(fēng)蝕影響痕跡，在自然力、表面劇烈日照、地下水運(yùn)移等作用下，遺址本體表面起蹺，在瞬間外力作用下膠結(jié)力失效，遺址本體表面層狀塊體剝離破壞，膠結(jié)差的地層容易被風(fēng)吹蝕，形成典型的風(fēng)蝕病害。

(二) 裂隙發(fā)育

裂隙發(fā)育的類型主要有風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙、建筑工藝裂隙等。風(fēng)化裂隙是指遺址本體構(gòu)造薄弱區(qū)域，在自然力作用下遺址本體沿著薄弱區(qū)域逐漸酥堿風(fēng)化，形成次生裂隙，形狀上小下大，張開(kāi)度1-lOcm，多平直，無(wú)充填物，長(zhǎng)度大小不等。卸荷裂隙，本體坍塌變形后所產(chǎn)生的寬大裂隙及伴生的裂隙，裂隙張開(kāi)度10-50cm,呈折線、直線、曲線等形態(tài)，多有后期充填物，充填物多松散剝落土，含水量不大。卸荷裂隙多集中于遺址變形、坍塌嚴(yán)重的部位，主要發(fā)育于遺址頂部、本體集中受拉、受壓區(qū)域等；所有遺址本體裂隙，均為貫通裂隙，嚴(yán)重影響遺址本體的整體穩(wěn)定。建筑工藝裂隙，即遺址本體之間接茬裂隙，夯層之間的夯筑縫隙、不同時(shí)期修筑的接茬縫隙、夯筑墻體之間建筑工藝的垂直通縫、裂隙張開(kāi)度 3-8cm,均為貫通性裂隙，夯層之間縫隙比較平直，附近無(wú)次生裂隙。建筑工藝裂隙分布于各遺址本體，其主要分布于遺址本體墻體接茬及夯層強(qiáng)度比較薄弱的層面；不同類型、不同規(guī)模的裂隙切割遺址本體，造成墻體發(fā)生變形外傾。同時(shí)，裂隙為風(fēng)化提供了有利的通道，從而加劇了裂隙的發(fā)展，最終導(dǎo)致遺址本體局部坍塌。裂隙由于發(fā)育嚴(yán)重程度不同，有些己經(jīng)發(fā)育貫穿于遺址本體形成貫通裂隙，甚至部分失去約束外閃或傾斜，其中有一部分剛剛發(fā)育，并沒(méi)有形成貫通裂隙。就其裂隙發(fā)育的嚴(yán)重程度分為：(1)輕微發(fā)育裂隙；(2)小裂隙；(3)遺址本體局部外閃或傾斜裂隙的貫通裂隙。

(三)局部坍塌

長(zhǎng)城（敵臺(tái)）的坍塌物多堆積于墻體底部，其坍塌造成該處輕微的懸空，為上部土體的繼續(xù)坍塌提供了有利的條件；長(zhǎng)城遺址的坍塌物多呈緩坡?tīng)疃逊e于墻底，風(fēng)化作用使得遺址的規(guī)模日益縮小，最終導(dǎo)致長(zhǎng)城本體信息的缺失和毀滅。在自然應(yīng)力作用下，遺址本體不斷的尋找新的平衡和穩(wěn)定，不斷的將不穩(wěn)定的和趨于失穩(wěn)的本體局部能量不斷釋放，釋放的結(jié)果造成遺址本體不斷的坍塌損毀。坍塌的主要形式表現(xiàn)為：（1）傾倒式坍塌；（2）錯(cuò)落滑移式坍塌。

(四)局部酥堿粉化

由于特殊的氣候條件、高含鹽量及建造工藝和建筑材料的差異性，嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城（烽燧）遺址的酥堿病害表現(xiàn)出其獨(dú)特的形式。土體中易溶鹽含量較高，由于空氣濕度和鹽的溶解度的變化，引起鹽分的結(jié)晶與溶解，在這種反復(fù)作用下表現(xiàn)出不同的酥堿病害形式：(1) 土體結(jié)構(gòu)不斷疏松，在外應(yīng)力的作用下，土遺址表面不斷被掏蝕凹進(jìn)，形成酥堿病害；(2)鹽分在表面富集，形成一層較堅(jiān)硬質(zhì)密的硬殼，有利于遺址抵抗風(fēng)、雨侵蝕，而硬殼下則是極為疏松的松散結(jié)構(gòu)土體。

(五)人為破壞

人類活動(dòng)對(duì)嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城遺址的破壞最為嚴(yán)重。尤其在東北長(zhǎng)城最為突出。主要表現(xiàn)為以下幾種：一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)破壞。二是由于工業(yè)生產(chǎn)的擴(kuò)建和生產(chǎn)必須的建設(shè)性需要，對(duì)長(zhǎng)城本體的毀滅性、局部侵蝕、觀賞環(huán)境的破壞。三是現(xiàn)代公路、鐵路橫穿長(zhǎng)城。四是人工幵挖洞穴。因建水渠和便道穿過(guò)，人工開(kāi)挖洞穴，以及洪水等破壞的缺口。

三、保護(hù)措施

砌補(bǔ)支頂工程技術(shù)措施主要是針對(duì)局部懸空失穩(wěn)、局部掏蝕凹進(jìn)嚴(yán)重且上部本體自重相對(duì)較大，或局部有其失穩(wěn)趨勢(shì)遺址本體以及遺址本體的補(bǔ)強(qiáng)，均釆用與遺址本體相同材料的土坯進(jìn)行支頂、填充，土坯一般采用當(dāng)?shù)赝涟凑者z址本體的土層結(jié)構(gòu)配制，盡量最少干預(yù)的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施。砌補(bǔ)材料和施工工藝要與遺址體的建造工藝類同。

(一)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

嘉峪關(guān)長(zhǎng)城受多年自然風(fēng)雨的洗禮，遺址本體出現(xiàn)不同程度的各類病害，甚至局部坍塌,為有效的防治繼續(xù)或即將坍塌的遺址本體，確保采取措施的有效性，需對(duì)遺址本體進(jìn)行前期、施工過(guò)程及措施實(shí)施后的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。以確保遺址的安全及實(shí)施過(guò)程中人身安全。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確把握遺址本體的變化、位移趨勢(shì)及大小，以指導(dǎo)保護(hù)加固措施的實(shí)施為目的。監(jiān)測(cè)方法借鑒以前對(duì)土建筑遺址本體監(jiān)測(cè)的成功經(jīng)驗(yàn)，采用BKG-4420型振玄式裂縫計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以確保工程實(shí)施人身及文物遺址的安全。

(二)考古發(fā)掘清理

根據(jù)相關(guān)法規(guī)，在文物遺址區(qū)工程活動(dòng)，須進(jìn)行考古發(fā)掘工作，以防止對(duì)遺址的破壞和遺址信息的流失。因此，在工程實(shí)施前，應(yīng)先行開(kāi)展考古發(fā)掘清理工作，局部地段與施工結(jié)合進(jìn)行。

(三)錨桿錨固

錨桿錨固是指遺址本體在失去一定的粘聚力而局部失穩(wěn)，通過(guò)錨桿給失穩(wěn)本體新的連接力的技術(shù)措施，遺址本體可依賴錨桿連接提高本體的整體穩(wěn)定性。這種工藝技術(shù)方便、簡(jiǎn)潔、隱蔽性好、強(qiáng)度提高較明顯，是治理遺址本體局部失穩(wěn)的重要技措施。

(四)裂隙注漿

裂隙必須進(jìn)行灌漿充填，否則一旦裂縫中入滲雨水會(huì)導(dǎo)致土體軟化， 促使遺址本體裂隙進(jìn)一步發(fā)育或使錨桿失去錨固作用；另外，裂隙中不斷填充沙土，或裂隙兩側(cè)長(zhǎng)期風(fēng)化，逐漸對(duì)遺址本體局部造成不良影響。因此，對(duì)于遺址本體表面發(fā)育的密集微型裂隙，卸荷后表面形成的次生裂隙，已經(jīng)位移或歪閃的貫通性裂縫都必須進(jìn)行錨固封閉加固，否則在長(zhǎng)期風(fēng)雨 和其它自然外力作用下，將成為破壞突破口，逐漸的使遺址本體發(fā)生剝離和剝落，局部坍塌，錨固力失效等。因此，遺址本體發(fā)育裂隙的灌漿充填是遺址本體病害治理主要措施。

(五)沖溝整治

沖溝整治原則為“以排為主、以堵為輔”。在沖溝整治前，首先查明城遺址體頂部和坡面的排水途徑和線路，再確定是集中排水或者散排理，最后方可確定相應(yīng)的沖溝整治方案。

(六)表面防風(fēng)化加固

嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城不同區(qū)域、不同材料及不同的營(yíng)造方式，以及不同程 度的風(fēng)化病害，需針對(duì)遺址本體的風(fēng)化情況，結(jié)合以前在西北干旱區(qū)PS 溶液在遺址本體上應(yīng)用，在完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定不同區(qū)域及材料的加固工藝和措施，加固材料采用模數(shù)為加固方式。

（七）墻基、墻頂排水

長(zhǎng)城遺址墻基處易形成匯水區(qū)，對(duì)遺址體穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，故對(duì) 墻基處加強(qiáng)排水處理。在遺址體墻基周圍lm范圍內(nèi)平整出不小于5%的坡度，坡向垂直遺址體墻基向外，使墻基匯水排散，減少對(duì)遺址體的破壞。

（八）防護(hù)圍欄

由于長(zhǎng)城屬于線性遺址本體，延展范圍比較廣泛，加強(qiáng)管理、防止人類活動(dòng)和動(dòng)物活動(dòng)的破壞，尤為重要。因此，在長(zhǎng)城周圍設(shè)置防護(hù)圍欄。防護(hù)圍欄、指示牌、保護(hù)界粧、警示宣傳牌等的設(shè)計(jì)原則為：（1)材料選擇強(qiáng)度較高、耐久性較強(qiáng)的材料；（2)形制上以嘉峪關(guān)長(zhǎng)城遺址特點(diǎn)為基本素材，表現(xiàn)地方特色。（3)色調(diào)選擇與遺址本體及周圍地貌接近的色調(diào)，盡量不影響遺址本體的觀賞。（4)內(nèi)容上簡(jiǎn)單明了，盡量以明確指示、概括介紹和溫馨提示為基本原則。

四、保護(hù)維修方法和工藝措施

（一）土坯（夯筑）砌補(bǔ)

土坯（夯筑）砌補(bǔ)工程技術(shù)措施主要針對(duì)局部懸空失穩(wěn)、局部掏蝕凹進(jìn)，且上部本體自重相對(duì)較大，局部?jī)A斜或有傾斜趨勢(shì)的遺址本體，均采用與遺址本體相同或相近的材料進(jìn)行砌補(bǔ)（夯筑）支頂，具體如下：

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，掏蝕深度大于20cm的區(qū)域一般采用夯筑措施補(bǔ)強(qiáng)，提高遺址本體的整體穩(wěn)定性。

1、將選擇好的土過(guò)5mm篩，將篩下土用塑料布蓋好。

2、采用試驗(yàn)確定的質(zhì)量配比（燒料礓石：原狀土=1:25）將燒料礓石與準(zhǔn)備好的土拌合均勻后進(jìn)行濕化，濕化后悶土不少于24小時(shí)。

3、清理遺址表面的浮塵或虛土，清理至原基礎(chǔ)層。

4、對(duì)掏蝕表面風(fēng)化嚴(yán)重的部位用模數(shù)為3.8、濃度5%的PS溶液滲透加固。

5、用木板或木椽加楔在夯筑區(qū)域支模，對(duì)掏蝕深度較大的區(qū)域外部10cm～15cm采用改性土，內(nèi)部采用原狀土夯筑。

6、夯筑以專用工具人工夯筑的方法進(jìn)行，每層土的虛鋪厚度控制在12cm-15cm，盡量與原墻體夯層厚度相匹配和搭接，夯實(shí)厚度進(jìn)行檢查后將層面刨毛方可進(jìn)行下道工序。

7、按照高度實(shí)際5個(gè)夯層加筋，加筋按照原設(shè)計(jì)盡量采用麻撮，使夯筑層與原墻體緊密結(jié)合。

8、根據(jù)設(shè)計(jì)情況抽樣檢測(cè)夯筑密實(shí)，一般采用環(huán)刀取樣法，進(jìn)行干密度測(cè)定，每隔50米抽檢一次，每次試驗(yàn)點(diǎn)不少于三組。

9、實(shí)施完畢后對(duì)夯筑區(qū)域用塑料薄膜保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于30天。

（二）錨桿錨固

錨桿錨固措施主要針對(duì)局部失去粘聚力有明顯位移的遺址本體，通過(guò)錨桿錨固提高遺址本體之間的約束力，給已經(jīng)失穩(wěn)的獨(dú)立體新的連接力，遺址本體可依賴錨桿連接提高本體的整體穩(wěn)定性。這種工藝技術(shù)方便、簡(jiǎn)潔、隱蔽性好、強(qiáng)度提高較明顯，是治理遺址本體局部失穩(wěn)的重要技措施。主要針對(duì)剝離體或失穩(wěn)位移遺址本體較小的塊體，錨固范圍不超過(guò)1.5m。采用φ35～50㎜的木質(zhì)錨桿（φ35mm～50mm壁厚0.5cm-1.0cm的木質(zhì)錨桿，含水率≤ 3.0%，單根錨桿桿體抗拉強(qiáng)度應(yīng)≥ 10.0kN）需采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面防護(hù)。錨孔采用螺紋鉆人工鉆孔，孔徑50mm-70mm左右，孔深應(yīng)比錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度大100mm；孔鉆好后，清除孔中虛土，注入模數(shù)為3.8、濃度5％PS漿液進(jìn)行加固孔壁；孔壁固化后，注入PS-C錨固漿液，泥漿采用模數(shù)為3.8、濃度16％PS與粉土、按水灰比0.5-0.6配制；注入泥漿后應(yīng)隨即插入錨桿，待泥漿初凝時(shí)再次擊入桿體，以保證桿體與孔壁錨固力；錨桿應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，單根錨桿的設(shè)計(jì)極限錨固力≥3.0kN/m。

(1)定位放線。根據(jù)要錨固的遺址本體范圍；錨固結(jié)構(gòu)布置的位置；錨固的結(jié)構(gòu)形式；隱藏形式等對(duì)遺址本體進(jìn)行錨固結(jié)構(gòu)位置布置的放線，根據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)合實(shí)際情況，選中吃力點(diǎn)和錨桿作用力的角度、錨桿的長(zhǎng)度等。

(2)成孔。采用螺紋鉆人工鉆孔，鉆孔深度一般為30mm～1500 mm，鉆孔過(guò)程中應(yīng)注意成孔角度，一般略向上傾斜，傾斜角度不大于5°，成孔直徑為50mm。

(3)清孔。采用有一定風(fēng)力的鼓風(fēng)機(jī)，對(duì)鉆孔殘留的虛土、雜質(zhì)等進(jìn)行清理。

(4)滲透補(bǔ)強(qiáng)。成孔完成后采用模數(shù)3.8，濃度5%的PS溶液對(duì)成孔進(jìn)行注射性滲透補(bǔ)強(qiáng)。

(5)注漿。注入PS-(C＋F)錨固漿液，泥漿采用模數(shù)為3.8、濃度10％PS與粉土、按水灰比0.5-0.6配制。

(6)安裝錨桿。注入泥漿后應(yīng)隨即插入錨桿，待泥漿初凝前再次擊入桿體，擊打過(guò)程中盡量注意對(duì)遺址本體的擾動(dòng)，并保證錨桿的錨固力。

(7)、表面處理。在文物保護(hù)和修復(fù)過(guò)程中，嚴(yán)格遵循“不改變文物原狀和最小介入，最大兼容的原則。錨固支頂結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行隱蔽處理。一般采用泥漿等遮擋錨桿，可直接用模數(shù)3.8，濃度10％PS與粉土、按水灰比0.3-0.4配制的泥漿，上抹3-4遍。

（三）裂隙加固

裂隙必須進(jìn)行灌漿充填，否則一旦裂縫中入滲雨水會(huì)導(dǎo)致土體軟化，促使遺址本體裂隙進(jìn)一步發(fā)育或使錨桿失去錨固作用；另外，裂隙中不斷填充沙土，或裂隙兩側(cè)長(zhǎng)期風(fēng)化，逐漸對(duì)遺址本體局部造成不良影響。因此，對(duì)于遺址本體表面發(fā)育的密集微型裂隙，表面形成的次生裂隙，局部本體已經(jīng)位移或歪閃形成的貫通性裂縫都必須封閉加固，否則在長(zhǎng)期風(fēng)雨和其它自然外力作用下，將成為遺址本體破壞突破口，逐漸的使遺址本體發(fā)生剝離和剝落，形成新的發(fā)育裂隙，甚至局部坍塌等。因此，遺址本體發(fā)育裂隙的灌漿充填，是遺址本體病害治理主要措施，具體為：

1、小裂隙加固工藝

(1）灌漿漿液的拌制。采用模數(shù)為3.8、濃度為5%的PS溶液加可溶鹽含量低于0.5%的粉土拌制，水灰比0.6，攪拌過(guò)程中不能間斷，同時(shí)一定要保證攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)速率，攪拌時(shí)間一般不小于60分鐘，可根據(jù)實(shí)際情況確定，灌漿時(shí)一次灌漿量不能太大，所以一次性攪拌量不能太大，同時(shí)不能采用超過(guò)24小時(shí)的漿液。

(2）用水灰比為0.3的3%PS溶液加可溶鹽含量低于0.5%的粉土拌制的漿液封閉裂隙，同時(shí)埋設(shè)注漿管。按照不小于300mm的間距順著裂隙的走勢(shì)埋設(shè)注漿管。注漿管采用埋設(shè)直徑10mm的塑膠注漿管。注漿管埋深對(duì)穿透墻體的裂隙要求兩側(cè)在不同高度同時(shí)埋設(shè)，兩側(cè)相鄰兩注漿管的距離不大于200mm，且兩注漿管的末端的搭接長(zhǎng)度不小于100mm。

(3）先注入5％PS溶液，滲透加固裂隙中的沙土、碎石和裂縫兩壁，然后再進(jìn)行裂縫注漿。

(4）采用注射器將PS-C漿液按自下而上的次序通過(guò)注漿管進(jìn)行；注漿時(shí)，當(dāng)相鄰的上方注漿管中出現(xiàn)漿液溢出時(shí)應(yīng)停止注漿，并堵塞該注漿孔，再向上方的注漿管中注漿；若裂縫較窄小，可適當(dāng)增大水灰比以減小漿液粘度，增大可灌性。同時(shí)要掌握一次性注漿量不宜太大，按照實(shí)際情況進(jìn)行注漿，一般采用不同裂隙間隔注漿法，防止注漿過(guò)量帶來(lái)的其他麻煩。

(5）封閉注漿孔。拔除注漿管，采用模數(shù)3.8、濃度3％的PS與粉土、按水灰比0.3～0.4拌制的漿液封閉注漿孔。

2、貫通裂隙加固工藝

（1）對(duì)已經(jīng)外閃或傾斜的局部不穩(wěn)定的遺址本體進(jìn)行糾偏處理，或采取一定的支頂措施保證遺址本體的穩(wěn)定。

（2）對(duì)于已經(jīng)有貫通張開(kāi)度較大縫隙的，需采取錨桿錨固、土坯砌補(bǔ)等技術(shù)措施進(jìn)一步加固，使局部遺址本體具有一定的約束力，提高整體穩(wěn)定性，待穩(wěn)定以后對(duì)貫通裂隙再進(jìn)行充填加固。

（3）PS溶液的表面滲透。采用模數(shù)3.8，濃度5%PS溶液滲透，先加固裂隙兩側(cè)，一般滲透1～2遍。

（4）封閉裂隙：對(duì)裂隙縫隙較大處，可采用和遺址墻體類似的土坯或土塊配合用封閉裂隙。對(duì)縫隙較小的采用5mm～10mm修復(fù)刀，將已經(jīng)拌制好的水灰比為0.3的3%PS溶液加可溶鹽含量低于0.5%的粉土拌制的漿液，砌補(bǔ)填充裂隙，注意砌補(bǔ)過(guò)程中修復(fù)刀力量的大小，保證砌補(bǔ)粉土泥有足夠的強(qiáng)度，并保證砌補(bǔ)過(guò)程中遺址本體的安全。

(5）埋設(shè)注漿管。砌補(bǔ)過(guò)程中按照不小于300mm的間距順著裂隙的走勢(shì)埋設(shè)注漿管。注漿管采用埋設(shè)直徑10mm的塑膠注漿管。注漿管埋深對(duì)貫通裂隙要求兩側(cè)在不同高度同時(shí)埋設(shè)，兩側(cè)相鄰兩注漿管的距離不大于200mm，且兩注漿管的末端的搭接長(zhǎng)度不小于100mm。

(6）灌漿漿液的拌制。采用粉土加模數(shù)為3.8、濃度為5%的PS漿液拌制，即PS-C漿液，水灰比0.6，攪拌過(guò)程中不能間斷，同時(shí)一定要保證攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)速率，攪拌時(shí)間一般不小于60min，可根據(jù)實(shí)際情況確定，灌漿時(shí)一次灌漿量不能太大，所以一次性攪拌量不能太大，同時(shí)不能采用超過(guò)24小時(shí)泥漿。

(7）灌漿。先注入5％PS漿液，滲透加固裂隙中的沙土、碎石和裂縫兩壁，然后再進(jìn)行裂縫注漿；裂縫注漿采用PS-C漿液、按自下而上的次序通過(guò)注漿管進(jìn)行；注漿時(shí)，當(dāng)相鄰的上方注漿管中出現(xiàn)漿液溢出時(shí)應(yīng)停止注漿，并堵塞該注漿孔，再向上方的注漿管中注漿；若裂縫較窄小，可適當(dāng)增大水灰比以減小漿液粘度，增大可灌性。同時(shí)要掌握一次性注漿量不宜太大，按照實(shí)際情況進(jìn)行注漿，一般采用不同裂隙間隔注漿法，防止注漿過(guò)量帶來(lái)的其他問(wèn)題。

(8）封閉注漿孔。拔除注漿管，采用模數(shù)3.8、濃度3％的PS與粉土、按水灰比0.3～0.4拌制漿液，對(duì)注完漿的注漿孔進(jìn)行封閉。

（四）沖溝整治

沖溝整治原則為“以排為主、以堵為輔”。通過(guò)夯筑砌補(bǔ)的方式填補(bǔ)遺址本體表面已經(jīng)形成的沖溝，恢復(fù)遺址本體表面散排水，防止遺址本體進(jìn)一步受雨水的沖蝕破壞，具體措施包括：

1、以當(dāng)?shù)卣惩翞橹鞑?，選可溶鹽含量低于0.5%土，按照不同區(qū)域的材料成分及物理力學(xué)指標(biāo)，摻入不同配比的砂、石等。以最優(yōu)含水率拌和制備，并根據(jù)不同材料適當(dāng)調(diào)節(jié)，封閉放置24小時(shí)。

2、根據(jù)遺址本體表面沖蝕情況，清理表面虛土，主要針對(duì)表面已經(jīng)失去粘結(jié)力的土層。

3、表面灑水，確保遺址本體表面合適的濕度，再將粉質(zhì)粘土夯實(shí)填補(bǔ)，沖溝較小的區(qū)域可采用手術(shù)刀壓實(shí)，沖溝較大的區(qū)域可采用大小不一的平板拍實(shí)，防止遺址本體進(jìn)一步受到集中水流的沖蝕。

（五）表面防風(fēng)化加固

研究表明，粉土中的粘土礦物經(jīng)PS處理后，可使片狀、離散、晶態(tài)的粘土礦物微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成一種致密的非晶態(tài)網(wǎng)狀膠凝體，從而使其力學(xué)性能發(fā)生巨大變化。風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)證明，土遺址土體樣品經(jīng)PS滲透加固后，其耐風(fēng)蝕強(qiáng)度提高10-13倍。水中崩解實(shí)驗(yàn)證明，PS處理后的遺址土體耐水性也大大提高，使噴灑PS滲透處理后的土遺址有很好的防風(fēng)蝕、雨蝕效果。玉門關(guān)、河倉(cāng)城、西夏王陵等土遺址的加固工程的實(shí)踐，也證明PS表面滲透加固對(duì)土遺址有很好的防風(fēng)蝕、雨蝕效果。

嘉峪關(guān)境內(nèi)長(zhǎng)城獨(dú)特的建造工藝，不同區(qū)域、不同材料、不同程度的風(fēng)化病害，需要針對(duì)遺址本體的風(fēng)化情況，結(jié)合以前在西北干旱區(qū)PS溶液滲透加固實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，慎重使用，原則僅針對(duì)遺址本體頂部風(fēng)化層厚度較大和采取其它加固措施區(qū)域內(nèi)進(jìn)行適量的噴灑滲透遺址本體上的應(yīng)用，完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定不同區(qū)域及材料的加固工藝和措施，方可大面積展開(kāi)保護(hù)工程。

1、選用模數(shù)為3.7～3.8、按質(zhì)量百分比濃度計(jì)算，配制濃度為3～5%的PS溶液，均勻攪拌。

2、按照墻體的構(gòu)造形式、風(fēng)蝕、雨蝕破壞程度等，按照不同情況采用不同濃度，按照設(shè)計(jì)要求結(jié)合實(shí)際情況，均勻噴灑配制好的PS溶液，每次噴灑量不宜太多，基本判斷條件是遺址本體表面不積水。具體噴灑用量由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。

3、噴灑采用空壓機(jī)4MPa壓力條件下霧狀噴灑（小面積用手工噴霧器），根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)壓力，以免壓力太大，損傷遺址本體，而且要在一定的含水量情況下進(jìn)行，一般在噴灑PS溶液前，先用清水噴灑一遍，一次噴灑不能太多，待表面有一定強(qiáng)度后進(jìn)行二次噴灑，兩次噴灑間隔時(shí)間不能少于72小時(shí)，且保證墻面有一定的強(qiáng)度。

4、在表面噴灑加固過(guò)程中要采取防曬措施（遮陽(yáng)布等保證太陽(yáng)光不要直射在墻面上），使加固體緩慢陰干，以免形成加固過(guò)程中的龜裂；

5、如果是一次性噴灑，后進(jìn)行滴滲的遺址本體盡量減少噴灑過(guò)程中噴灑力度，以免對(duì)遺址本體造成不必要的損傷。

（六）墻基墻頂排水

長(zhǎng)城遺址墻基及墻頂區(qū)域容易形成較大的匯水面，頂部集中水流和根部的積水是遺址本體破壞的主要原因，因此，需加強(qiáng)遺址本體根部的組織排水，一般采用當(dāng)?shù)赝?白灰按照10:1的比例，就地夯實(shí)形成不小于5%的坡度，寬度盡量控制在60cm以上，可根據(jù)地形及周圍環(huán)境適當(dāng)調(diào)制。按照地形特征結(jié)合地區(qū)降雨特征，采用當(dāng)?shù)赝良影谆覍⑦z址地面低凹區(qū)夯實(shí)墊高。

1、拌和制備含鹽量≤0.50%，含水量≤3.0%，干密度≥1.70g/cm3的當(dāng)?shù)赝?白灰；

2、根據(jù)區(qū)段實(shí)地情況控制坡度，確定夯層的厚度及坡度，原則上根部坡腳坡度不小于5%。

3、鋪設(shè)厚5cm～15cm制備好的當(dāng)?shù)赝?白灰，采用尖底夯錘夯筑，夯錘不宜過(guò)大，待夯實(shí)厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用平底夯錘逐步找坡夯實(shí)，確保遺址本體根部的坡腳，集中水流能夠順暢的排泄。

4、表面打磨。采用鋼刷等表面打毛，干撒當(dāng)?shù)赝烈槐?，防止遺址本體夯實(shí)土后干縮開(kāi)裂。

六、工程實(shí)施效果及經(jīng)驗(yàn)

嘉峪關(guān)墻體（夯土）保護(hù)維修工程撥付專項(xiàng)保護(hù)經(jīng)費(fèi)8000萬(wàn)元，已簽訂合同金額為7070.04萬(wàn)元，已支付金額為5221.55萬(wàn)元，其中設(shè)計(jì)費(fèi)800萬(wàn)元；施工費(fèi)用6159.17萬(wàn)元；監(jiān)理費(fèi)用117萬(wàn)元；建設(shè)單位管理費(fèi)及其他待攤投資費(fèi)用154萬(wàn)元。嘉峪關(guān)長(zhǎng)城的歷史價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值、科學(xué)價(jià)值很高，得到了國(guó)家文物局、甘肅省文物局及全世界人民的重視，在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，國(guó)家文物局、甘肅省文物局領(lǐng)導(dǎo)及專家多次蒞臨現(xiàn)場(chǎng)檢查，確保加固工程順利完成，嘉峪關(guān)市文物局作為業(yè)主方，非常重視嘉峪關(guān)長(zhǎng)城墻體（夯土）保護(hù)維修工程，市文物局和景區(qū)管委會(huì)領(lǐng)導(dǎo)多次到施工現(xiàn)場(chǎng)，檢查指導(dǎo)工作，為工程的順利實(shí)施委派專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)跟蹤管理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)協(xié)調(diào)解決，解決不了的協(xié)調(diào)專家來(lái)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，為施工的順利實(shí)施提供了有利的保障。

敦煌研究院、蘭州大學(xué)作為設(shè)計(jì)單位，認(rèn)真、規(guī)范、科學(xué)的開(kāi)展動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，使施工單位信息化施工，確保我嘉峪關(guān)長(zhǎng)城的保護(hù)工程順利完工，同時(shí)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)，使用現(xiàn)代工藝材料料礓石，確保墻體夯補(bǔ)的效果，對(duì)一些施工技術(shù)難點(diǎn)提出解決意見(jiàn)和辦法，為確保嘉峪關(guān)長(zhǎng)城墻體（夯土）保護(hù)維修工程施工管理起到了重要的作用。在施工過(guò)程中，項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人常駐一線，指揮管理工程的具體實(shí)施，不畏高溫天氣，采取多種方法解決技術(shù)難點(diǎn)，確保工程質(zhì)量和安全施工順利完成。在本期工程施工過(guò)程中部分工程經(jīng)受住了“2016年7月至8月連續(xù)暴雨的考驗(yàn)”，當(dāng)時(shí)未加固部分出現(xiàn)了局部遺址的坍塌和風(fēng)化層剝落，更加充分證明本工程實(shí)施的必要性和重要性，突出保護(hù)加固效果。充分說(shuō)明改性料礓石在夯補(bǔ)加固工藝中的重要作用，使外觀、色差、強(qiáng)度等工藝參數(shù)近似于長(zhǎng)城本體。

為了確保本工程的質(zhì)量和進(jìn)度，在工程實(shí)施過(guò)程中得到了國(guó)家文物局、甘肅省委、省人民政府、省文物局、嘉峪關(guān)市市委及市政府的大力支持，專家多次蒞臨現(xiàn)場(chǎng)檢查指導(dǎo)工作，嘉峪關(guān)市文物局委派文物景區(qū)文保部組織專門人員現(xiàn)場(chǎng)跟蹤管理，本工程自2013年開(kāi)始實(shí)施后，文物景區(qū)文保部現(xiàn)場(chǎng)管理人員協(xié)同監(jiān)理人員對(duì)工程進(jìn)行了全程協(xié)調(diào)、監(jiān)督和管理；近年以來(lái)嘉峪關(guān)市文物局成立了安全質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組，有局領(lǐng)導(dǎo)掛帥組織不定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全質(zhì)量檢查，確保文明施工、安全施工，保證文物安全。對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題隨時(shí)協(xié)調(diào)整改并上報(bào)請(qǐng)示，經(jīng)專家會(huì)審實(shí)施。在國(guó)家文物局、省委、省人民政府、省文物局、嘉峪關(guān)市委、市人民政府的高度重視和大力指導(dǎo)關(guān)懷下順利完工。

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發(fā)起人孫春光 學(xué)歷：天津大學(xué)電子信息工程本科、保送通信與信息系統(tǒng)碩士 。

現(xiàn)擔(dān)任全國(guó)工商聯(lián)民辦教育出資者商會(huì)EMBA聯(lián)盟專委會(huì)秘書長(zhǎng)；北京左右逢源創(chuàng)業(yè)投資有限公司合伙人；中關(guān)村眾籌聯(lián)盟發(fā)起單位之一、監(jiān)事長(zhǎng)單位；愛(ài)投（ITOU）高管會(huì)創(chuàng)始發(fā)起人；IT高管會(huì)創(chuàng)始發(fā)起人；陳香梅公益基金會(huì)天使榮耀基金理事。