第一标段施工组织设计

第一标段施工组织设计河北省文物保护中心二〇一三年八月目录第一章概况 11.1、编制说明及依据 11.1.1、编制说明 11.1.2、编制依据 21.2、项目概况 31.3、遗址现状及发育主要病害 31.3.1、遗址现状 41.3.2、主要病害情况 81.4、抢险加固工程措施 111.4.1、现场试验 121.4.2、长城遗址加固 131.5、主要工程数量 15第二章 182.1、现场试验方案 182.1.1、锚杆锚固试验 182.1.2、表面防风化试验 202.1.3、堑壕试验性加固 212.2、长城遗址加固 212.2.1、稳定性监测 212.2.2、土坯（夯筑）砌补 222.2.3、锚杆锚固 252.2.4、裂隙加固 292.2.5、冲沟整治 322.2.6、表面防风化加固 322.2.7、墙基排水 332.2.8、人为活动破坏整治 342.2.9、考古发掘清理 35第三章施工组织管理 373.1、施工组织管理机构 373.2、劳动力配置计划 383.3、施工技术力量 403.4、主要材料供应计划 413.5、施工机械设备及仪器配置 433.5.1、机械设备配置原则 433.5.2、拟投入本工程的主要机械设备 433.6、施工平面图 443.6.1、布置原则 443.6.2、本工程需要设置的临时设施项目 453.6.3、施工总平面布置图 453.6.4、施工生活用水、用电设施 453.6.5、临时道路布置 463.6.6、消防及临时通讯设施 46第四章质量控制措施及质量保证体系 474.1、质量目标 474.2、质量控制的主要措施 474.2.1、强化质量意识，健全规章制度 474.2.2、严把主要材料采购、进场、使用的检验关 494.2.3、强化施工工序管理，确保工程质量 494.3、质量保证体系 52第五章进度控制措施 535.1、施工进度计划 535.2、施工计划进度安排的基本点 535.3、工期保证措施 54第六章安全保证措施及安全保证体系 576.1、安全保证措施 576.2、安全管理体系 586.3、安全保证体系 596.4、文物安全保证措施 596.4.1、通过学习增强文物保护意识 596.4.2、遵守文物保护区内的各项规章制度 606.4.3、施工过程中文物防护措施 606.4.4、文物安全检查 60第七章环境保护与文明施工 627.1、环境保护措施 627.1.1、环境保护目标 627.1.2、环境保护管理制度 627.1.3、施工环境保护措施 637.2、消防措施 647.2.1、消防安全措施 657.2.2、特殊重点部位的防火管理 657.3、安全文明施工 667.3.1、文明施工组织机构 667.3.2、文明施工管理制度 667.3.3、文明施工管理措施 67附表一拟投入本工程的主要施工设备表附表二拟配备本工程的试验和检测仪器设备表附表三劳动力计划表附表四计划开、竣工日期和施工进度网络图附表五施工总平面图附表六临时用地表第一章概况1.1、编制说明及依据1.1.1、编制说明本施工组织设计的编写依据《嘉峪关文化遗产保护工程——嘉峪关长城墙体（夯土）保护维修工程项目招标文件》和文物抢险加固工程的特点，结合我公司的施工力量、多年从事文物保护加固工程的技术经验和施工机具能力等多方面因素进行。我公司本着争创质量全优、安全第一、全心全意为建设单位服务、让业主满意的指导思想，在施工部署及组织、各分项工程技术措施的提出及应用、主要施工方法的选择及人员、设备的投入、安全控制、文物保护、环境保护、文明施工等多方面，结合在岩土地质灾害防治工程方面的施工经验，确保在要求工期内竣工，工程质量等级按照业主要求确保合格。在整个工程的施工过程中，我们将以主人翁的态度和为业主服务的精神，与质检部门紧密配合，服从业主及监理工程师的监督和管理，从严要求参加项目施工的每一个员工，严格控制工程进度，创文明施工工地，树企业良好形象。为此我们郑重承诺：1、安全目标杜绝因工亡人事故，避免重伤，因工受伤率控制在0.5‰以下。确保施工期间文物本体安全。2、质量目标确保全部工程达到国家现行的工程质量验收标准以及有关规定。工程一次验收合格率达到100%，优良率达95%以上。3、工程进度目标严格按工期计划组织施工。1.1.2、编制依据1、相关法律法规（1）《中华人民共和国文物保护法》（2002）；（2）《中华人民共和国文物保护法实施条例》（2003）；（3）《文物保护工程管理办法》（2003）；（4）《中国文物古迹保护准则》（2006）。2、相关技术资料及文件（1）《嘉峪关文化遗产保护工程—嘉峪关长城墙体（夯土）保护维修工程项目招标文件》；（2）《嘉峪关文化遗产保护工程—嘉峪关长城墙体（夯土）保护维修工程（施工图设计）》，敦煌研究院、兰州大学文物保护研究中心，2012.09；（3）《万里长城—嘉峪关市文物保护规划》（2010-2030）；（4）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；（5）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；（6）《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)；（7）《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）；（8）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；（9）其它相关的现行国家规范、规程及标准；（10）甘肃省建设厅、当地建设局关于建筑施工现场安全管理的文件及规定；（11）甘肃中铁建设工程有限公司内部质量管理制度标准。1.2、项目概况嘉峪关文化遗产保护工程—嘉峪关长城墙体（夯土）保护维修工程建设单位为甘肃省嘉峪关市文物局，由敦煌研究院、兰州大学文物保护研究中心、西北大学文博学院联合设计。工程旨在维修、保护和加固嘉峪关境内明长城沿线长城（敌台）遗址、长城支线的长城（敌台）遗址，主要包括：嘉峪关西长城（嘉峪关关城遗址、明墙长城遗址、暗壁长城遗址）、北长城遗址、东长城遗址（柳条墩长城遗址、坡墩长城遗址野麻湾堡子及猴儿墩遗址），全长约43km。工程分为三期实施，其中第一期为两年（2013年初至2014年底），第二期为一年（2015年初至2015年底），第三期为一年（2016年初至2016年底）。其中一期工程主要包括：前期试验、嘉峪关境内长城遗址本体所有防护围栏、界桩、警示牌、宣传牌及西长城遗址本体的保护。第一标段:起自长城第一墩墩台，止于博物馆西侧长城断点。长5899米，工程建设内容：该标段内本体保护维修的墙体5899米（含从一墩至一墩景区北门之间1859米的墙体），敌台3座，东闸门墩至博物馆西侧长城断点处之间的墙体270米、博物馆门前的墙体41米。主要实施前期现场试验（壕堑实验性加固），遗址本体加固（遗址本体悬空区加固、裂隙加固、冲沟整治、表面防风化），遗址区域环境整治（墙基墙顶排水、垃圾清理、植被整治），辅助工程（遮阳棚、变形监测、考古发掘）。另外，第一墩敌台断口处设计20米的壕堑保护展示，关城北城墙外设计20米壕堑保护展示。1.3、遗址现状及发育主要病害1.3.1、遗址现状嘉峪关西长城位于嘉峪关市峪泉镇西南，长城南北走向，南起讨赖河北岸的第一墩，北至石关峡北面山脊的悬壁长城。西长城以关城为中心分为南北两段，占地面积约1833578.4m2。南段称“明墙”，长6.13km，沿线分布有3座墩台，长城大部分保存较好。北段称“暗壁”，全长5.30km，沿线分布墩台2座，此段长城曾经修复过，保存较好。西长城为黄土版筑，残高0.6m～4.7m，墙体底宽3.1m～4m，顶宽1.4m～1.8m；女墙厚0.35m～0.6m，高0.5m～0.7m。在长城西侧50m～230m处，有保存较好的壕堑与长城并行。壕堑底宽1.7m～6m，上宽3.4m～10.5m，深0.7m～2.1m；垄底宽2.8m～3.8m，上宽0.6m～2.7m，高0.3m～1.7m。在石关峡口南侧有一段长城，称“断壁长城”，长城沿山脊向山上延伸，残存34m，底宽3.6m，顶宽2.3m，高0.8m～2.6m，夯层厚0.14m～0.2m。此段长城与西长城连接，呈“丁”字型。在石关峡口北侧有一段长城，沿黑山东麓山脊蜿蜒向山上延伸，称“悬壁长城”。长城由黄土夹片石夯筑而成，原仅存残垣60m，残高2.4m。1987年～1988年，由嘉峪关市人民政府整修重建，修筑长城620m，墩台3座。嘉峪关西长城如关城的臂膀，守卫着关城的两翼，是关城防御体系的重要组成部分。明墙长城起于长城第一墩，向北穿越戈壁，到达黑山山前台地，与关城的外城相接。明墙长6559m，残断265m，现存墙高3.5～4m不等。墙底宽4m，顶部宽2.5m，有的段落底厚3.5m，上宽2m。城墙用黄土夯筑，夯土层厚13～19.5cm不等。夯土层之间用杨木、松木桩及芨芨草做筋，以10cm的距离横行排列，夯筑在墙体中。这一段边墙虽有坍塌，但除公路、铁路的穿行地段残缺外，其余部分遗迹清楚，基本完好。天晴之日，从关城南望，可看到明墙从关下一直延伸到祁连山脚下，十分壮观。明墙城墙上共有墩台三座，每两座墩台之间相距不足2.5km。三座墩台均为黄土加沙夯筑，夯土层厚10～15cm，墩台长、宽、高均为10m左右。表1-1嘉峪关境内长城—明墙长城遗址基本现状名称自然段现存长度（m）现状现存总长（m）总称段名明墙长城遗址一墩长城2120此段长城以自然沉积砂石为基础，墙体为黄土版筑，土质以黄沙土和黄色胶土为主，夹杂有卵石。墙体底宽4m，顶宽1.80m，高0.60m～4.70m，女墙厚0.60m，高0.50m，夯层厚0.13m～0.18m。2120二墩长城第一自然段2120以自然沉积砂石为基础，墙体为黄土版筑，土质以黄沙土和黄色胶土为主，夹杂有卵石。墙体底宽4m，顶宽1.80m，高4.70m，女墙厚0.60m，高0.50m，夯层厚0.13m～0.18m。2160第二自然段40第二自然段长53m，保存较好。该段墙体风蚀情况明显，墙体内夹杂有卵石，底宽4m，顶宽1.80m，高0.60m～4.70m，女墙厚0.60m，高0.50m，夯层厚0.13m～0.18m。三墩长城第一自然段1080以自然沉积砂石为基础，墙体为黄土版筑，土质以黄沙土和黄色胶土为主，墙体内夹杂有卵石，底宽4m，顶宽1.80m，高0.60m～4.70m，女墙厚0.60m，高0.50m，夯层厚0.13m～0.18m。1920第二自然段420第二自然段长420m，保存一般。起点处因光缆和旧公路横穿，墙体消失，长10.50m。从10.50m至338.35m处，部分墙体上部倒塌，墙体底宽4m，顶宽1.80m，高0.60m～4.70m，女墙厚0.60m，高0.50m，夯层厚0.13m～0.18m。此段止点处，因兰州至新疆的铁路斜穿而过，墙体消失，长172.75m。第三自然段420第三自然段长420m，保存一般。长城风蚀严重，部分墙体风蚀倒塌，墙体底宽3.50m，顶宽1.50m，高3.50m。在200m处，因洪水冲毁，造成墙体消失，长5m。止点处为三墩（敌台）。暗壁长城从关城东北角的“闸门墩”起，从黑山台地向北延伸约234m到杨家店，其中除了路口70m断缺外，其余均连贯，基本完整。接着，暗壁沿黑山内侧向北延伸至石关峡堡东侧，再延至黑山山腰行人无法攀爬处。暗壁长城总长8200m，大部分段落连续，小部分断缺，断缺部分1610m，占全长的20%。凡断缺处都是经过农田、路口的部分。暗壁现存高度在0.5～4.6m之间，一般底宽2.6m，顶宽2.3m。暗壁有三种夯筑方式。连接断壁长城与关城的一段约5700m，由黄土夯筑而成，夯土层厚15～20cm，墙最高4.6m，最低段2～3m，上有女墙遗迹，高约0.9m。再往北是一段长约1000m的黄土加沙夯筑长城，残缺严重，残高2～2.5m。最北边一段是1500m的片石夹土墙，均为就地取材所筑。当长城爬上山腰时，有约500多m的城墙只有1m，42cm厚，与山峦起伏的马鬃山脉连在一起。表1-2嘉峪关境内长城—暗壁长城遗址现状名称自然段现存长度（m）现状现存总长（m）总称段名暗壁长城遗址暗壁一段第一自然段145.7以自然岩石为基础，墙体残存原遗迹为黄土版筑，土质以黄沙土和黄色胶土为主，夹杂有少量片石块，现在的墙体为1987年嘉峪关市人民政府在原残存基础上重新修复的，墙基为黄土版筑，女墙为土坯砌筑，墙体底宽2.10m，顶宽2.10m，高1.40m-4.50m，女墙厚0.35m，高0.6m，表层抹泥桨，上下台阶用青砖砌成。2120暗壁二段第二自然段330第二自然段保存较好。1987年嘉峪关市人民政府在原墙体上进行部分修复，墙体为黄土版筑。现存修复后墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m。在404m处，有一个不规则形水洞横穿墙体，洞高1.50m，宽1.80m；在524m处，有一个拱形排水洞横穿墙体，洞高1.60m，宽2m；在773.30m处，有一根直径0.50m的水泥质排水管横穿墙基；在782m处，有一个洪水冲洞横穿墙基，洞高0.50m，宽2m。在922m处，有一根直径0.50m的水泥质排水管横穿墙基。此段止点处，因洪水冲毁，墙体消失18m。2160第一自然段此段长城因受山洪冲毁、农民平田整地、修建公路等破坏，墙体消失。第二自然段1181.3此段长城以自然沉积砂石为基础，现在的墙体为1987年嘉峪关市人民政府在原残存基础上重新修复的，墙体为黄土版筑，墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m。第三自然段501.3第三自然段保存较好，起点至470m处，1987年嘉峪关市人民政府在原墙体上进行部分修复，墙体为黄土版筑。现存修复后墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m。此段，因人为开挖便道、洪水冲毁，墙体消失16m。第四自然段54第四自然段长66m，保存较好。1987年嘉峪关市人民政府在原墙体上进行部分修复，墙体为黄土版筑。现存修复后墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m。在20m处，有一人为用砖修筑的拱形门洞，高2.60m，宽5m。止点处为暗壁3号敌台。暗壁三段第一自然段696.7此段长城以自然沉积砂石为基础，现在的墙体为1987年嘉峪关市人民政府在原残存基础上重新修复的，墙体为黄土版筑，墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m。1920第二自然段37.41987年嘉峪关市人民政府在原墙体上进行部分修复，墙体为黄土版筑。现存修复后墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m。止点处为暗壁4号敌台。暗壁四段第一自然段834.1此段长城以自然沉积砂石为基础，现在的墙体为1987年嘉峪关市人民政府在原残存基础上重新修复的，墙体为黄土版筑，墙体底宽3.10m，顶宽1.40m，高4.50m，女墙厚0.35m，高0.70m，夯层厚0.19m-0.22m第二自然段此段长城因受山洪冲毁、农民平田整地、修建公路等破坏，墙体消失。1.3.2、主要病害情况在自然和人为因素影响下，遗址发育主要病害包括：表面风化、裂隙发育、墙体局部坍塌悬空、墙体根部严重酥碱、遗址坍塌体及人为活动掩埋长城基址、人为开挖破坏等。1、人为破坏人类活动对嘉峪关境内长城遗址的破坏最为严重。尤其是公路、铁路等对西长城的破坏尤为严重。主要表现为以下几种。1）农业生产破坏。长城附近耕地延伸到长城墙根下，长城作为农业生产田埂，开挖缺口作为农用主要通道，甚至跨越长城、羊群等动物的破坏等，农业生产活动导致墙体破坏极为严重，2）现代公路、铁路横穿长城。铁路、公路等横穿长城，以及人工开挖洞穴用土等，大型车辆通过的震动等，给长城遗址本体带来严重破坏。3）人工开挖洞穴。因建水渠和便道穿过，人工开挖洞穴，以及洪水等破坏的缺口。地方道路及乡间便道与长城交叉时，多借用长城的破坏缺口，后期人为扩大明显，对长城的稳定性和完整性造成威胁。2、表面风化在特定的自然地理环境下，长城墙体的风化层较厚，风化层表现形式不同，主要形式有表面结皮形成硬壳，外部坚硬，但土体松散，手摸即碎，内部疏松；表面形成小裂纹，风化层较薄。造成此类风化作用的主要应力为风的吹蚀搬运与雨水冲刷作用。表面形成比较明显的风蚀痕迹，在长期综合自然力作用下，遗址本体表面起跷，在瞬间外力作用下胶结力失效，遗址本体表面形成层状块体而逐渐剥离破坏，胶结较差的夯土层容易被风吹蚀，形成典型的表面风化病害。3、裂隙发育裂隙发育的类型主要有风化裂隙、卸荷裂隙、建筑工艺裂隙等。风化裂隙是指遗址本体构造薄弱区域，在自然力作用下沿着遗址本体薄弱区域逐渐酥碱风化，形成次生裂隙，形状上小下大，张开度1～10cm，多平直，无充填物，长度大小不等。卸荷裂隙，本体坍塌变形后所产生的宽大裂隙及伴生裂隙，裂隙张开度10～50cm，呈折线、直线、曲线等形态，多有后期充填物，充填物多为松散剥落土，含水量不大。卸荷裂隙多集中于遗址变形、坍塌严重的部位，主要发育于遗址顶部、本体集中受拉、受压区域等，一般为贯通裂隙，严重影响遗址本体的整体稳定。建筑工艺裂隙，即遗址本体之间接茬裂隙，夯层之间的夯筑缝隙、不同时期修筑的接茬缝隙、夯筑墙体之间建筑工艺的垂直通缝、裂隙张开度3～8cm，均为贯通性裂隙，夯层之间缝隙比较平直，附近无次生裂隙。建筑工艺裂隙分布于各遗址本体接茬及夯层强度比较薄弱的层面；不同类型、不同规模的裂隙切割遗址本体，造成墙体发生变形、倾斜等。同时，裂隙为风化提供了有利的通道，从而加剧了裂隙的发展，最终导致遗址本体局部失稳坍塌。裂隙由于发育严重程度不同，有些已贯穿于遗址本体形成切割性贯通裂隙，甚至部分已失去约束局部外闪或倾斜，部分刚刚发育，并没有形成贯通裂隙。按照裂隙发育的严重程度分为：1）轻微发育裂隙；2）小裂隙；3）遗址本体局部外闪或倾斜裂隙的贯通裂隙。1）轻微裂隙在自然力作用下，遗址本体由于膨胀干缩、冻融循环内力重新分布，内部结构变形，结构薄弱层面出现小范围的集中应力，进一步发展形变，逐步形成版筑层范围的非贯通性裂隙，裂隙张开度在10mm～15mm，版筑结构层面出现不均匀受力，局部出现微小干缩裂隙。2）小裂隙在自然力作用下，干缩等微小裂隙的进一步发展变形，且相互影响并发展，形成发展局势剧烈的显著性裂隙，但遗址本体局部与整体之间存在相互的约束作用，外形上已经形成较长的贯通性裂隙，约束力逐渐削弱，形成明显的发育性裂隙。3）贯通裂隙在发育性裂隙在长期自然力作用下，进一步的发展变形，逐渐形成应力集中面，集中应力加速遗址本体裂隙发展变化，较大形变致使最终形成独立块体，或者在自重作用下坍塌，或者形成新的平衡，局部歪闪或倾斜。4、局部坍塌长城（敌台）的坍塌物多堆积于墙体底部，其坍塌造成该处轻微的悬空，为上部土体的继续坍塌提供了有利的条件；长城遗址的坍塌物多呈缓坡状堆积，在自重及外力作用下，遗址本体不断的寻求新的平衡和稳定，不将不稳定或具有失稳局势的本体能量不断释放，释放的结果造成遗址本体不断的坍塌损毁。坍塌的主要形式表现为：1）倾倒式坍塌；2）错落滑移式坍塌；5、局部酥碱粉化由于特殊的气候条件、高含盐量及建造工艺和建筑材料的差异性，嘉峪关境内长城（烽燧）遗址的酥碱病害表现出其独特的形式。土体中易溶盐含量较高，由于空气湿度和盐的溶解度的变化，引起盐分的结晶与溶解，在这种水盐反复作用下表现出不同的酥碱病害形式：1）土体结构不断疏松，在外应力的作用下，遗址表面不断被掏蚀凹进，形成明显酥碱病害；2）盐分在表面富集，形成一层较坚硬质密的硬壳，有利于遗址抵抗风、雨侵蚀，而硬壳下则是极为疏松的松散结构土体。总体上，病害的分布具有如下特征：其一，受自然环境的控制，长城各部位上述病害类型都有发育，但是程度有所不同，其中东长城破坏最为严重，北长城次之，西长城相对较好。同时局部坍塌失稳及表面风化病害占有优势地位，其它类型病害处于从属地位。其二，受墙体的方位和夯土的质量影响，破坏的形式也有所不同。其三，人为破坏尤为显著，甚至形成毁灭性的破坏。1.4、抢险加固工程措施1.4.1、现场试验据文物保护相关法律、法规及多年保护工程的实践经验，按照国家文物局的批复，需在工程措施实施前，对诸如锚杆锚固、表面防风化加固及壕堑实验性加固等关键技术措施需在室内试验的基础上，有针对性的进行材料性能、配比、用量及保护加固效果等进行现场筛选验证试验，并细化材料使用及工艺措施。结合嘉峪关长城遗址现状，针对嘉峪关西长城、北长城、东长城及局部遗址病害特征，需在施工前完成以下几项试验：（1）锚杆锚固试验现场锚杆锚固试验的目的是通过前期试验，试验性测试拟采用的木质锚杆及玻璃纤维锚杆两种类型的锚杆，在嘉峪关长城遗址本体上不同土质条件的锚固力、施工工艺、材料及浆液配比等。原则上剥离失稳块体较薄且不超过1m的采用木锚杆，过1m的采用Φ25mm玻璃纤维锚杆。大量试验和工程实践证明，优先采用PS-(C＋F)浆液的木质锚杆，尽量减少对遗址本体的干预，在锚固不能满足需要的条件下采用改性料礓石（DAL）+粉煤灰按照1:1比例配成水灰比为0.4的浆液的玻璃纤维锚杆提供较大的锚固力。（2）表面防风化试验由于嘉峪关长城遗址本体土的物理性质不同，对其进行表面防风化加固时，PS溶液的浓度和实施工艺也不同，需要通过现场试验确定西长城、北长城、东长城墙面防风化加固时PS溶液的浓度，喷洒（滴渗）渗透量及实施工艺。通过现场的模拟试验确定如下施工工艺：1）不同区段长城遗址采用表面喷洒还是采用滴渗工艺更加适宜；2）每次喷洒渗透PS的浓度与渗透数量；3）间隔时间；4）喷洒次数等。（3）壕堑试验性加固壕堑作为长城遗址的重要组成部分，为不影响遗址本体的观赏性且更有效的保护遗址本体，按照国家文物局批复意见，开挖保护壕堑20m。原则上依据考古资料，在考古人员的指导下，开挖壕堑，并对两侧采取有效加固措施，防止滑坡和坍塌。必要时可采用PS渗透加固，溶液浓度采用5%的PS溶液。开挖保护区域可根据现场情况，经各单位协商后，再实施壕堑的保护加固。其它区域壕堑保持原状。1.4.2、长城遗址加固1、稳定性监测嘉峪关长城受多年自然风雨的洗礼，遗址本体出现不同程度的各类病害，甚至局部坍塌，为有效的防治继续或即将坍塌的遗址本体，确保采取措施的有效性，需对遗址本体进行前期、施工过程及措施实施后的稳定性监测。以确保遗址的安全及实施过程中人身安全。通过实时监测数据准确把握遗址本体的变化、位移趋势及大小，以指导保护加固措施的实施为目的。2、土坯（夯筑）砌补土坯（夯筑）砌补工程技术措施主要针对局部悬空失稳、局部掏蚀凹进，且上部本体自重相对较大，局部倾斜的遗址本体，均采用与遗址本体相同或相近的材料进行砌补（夯筑）支顶，主要分夯筑补强和土坯砌补两种工艺措施。3、锚杆锚固锚杆锚固措施主要针对局部失去粘聚力有明显位移的遗址本体，通过锚杆锚固提高遗址本体之间的约束力，给已经失稳的独立体新的连接力，遗址本体可依赖锚杆连接提高本体的整体稳定性。这种工艺技术方便、简洁、隐蔽性好、强度提高较明显，是治理遗址本体局部失稳的重要技措施。4、裂隙加固裂隙必须进行灌浆充填，否则一旦裂缝中入渗雨水会导致土体软化，促使遗址本体裂隙进一步发育或使锚杆失去锚固作用；另外，裂隙中不断填充沙土，或裂隙两侧长期风化，逐渐对遗址本体局部造成不良影响。因此，对于遗址本体表面发育的密集微型裂隙，表面形成的次生裂隙，局部本体已经位移形成的贯通性裂缝都必须封闭加固，否则在长期风雨和其它自然外力作用下，将成为遗址本体破坏突破口，逐渐的使遗址本体发生剥离和剥落，形成新的发育裂隙，甚至局部坍塌等。因此，遗址本体发育裂隙的灌浆充填，是遗址本体病害治理主要措施。5、冲沟整治冲沟整治原则为“以排为主、以堵为辅”。通过夯筑砌补的方式填补遗址本体表面已经形成的冲沟，恢复遗址本体表面三排水，防止遗址本体进一步受雨水的冲蚀破坏。6、表面防风化加固嘉峪关境内长城独特的建造工艺，不同区域、不同材料、不同程度的风化病害，需要针对遗址本体的风化情况，结合以前在西北干旱区PS溶液渗透加固实践经验，慎重使用，原则仅针对遗址本体顶部风化层厚度较大和采取其它加固措施区域内进行适量的喷洒渗透遗址本体上的应用，完成现场试验，确定不同区域及材料的加固工艺和措施，方可大面积展开保护工程。7、墙基排水长城遗址墙基及墙顶区域容易形成较大的汇水面，顶部集中水流和根部的积水是遗址本体破坏的主要原因，因此，需加强遗址本体根部的组织排水，一般采用当地土+白灰按照10:1的比例，就地夯实形成不小于5%的坡度，宽度尽量控制在60cm以上，可根据地形及周围环境适当调制。8、人为活动破坏整治对于人类活动对遗址本体的破坏，根据实际进行阶段性的治理，主要有如下几种形式：（1） 农业生产对长城破坏的整治（2）现代公路、铁路横穿长城的整治（3）人工开挖洞穴的整治。9、考古发掘清理根据相关法规，在文物遗址区工程活动，须进行考古发掘工作，以防止对遗址的破坏和遗址信息的流失。因此，在工程实施前，应先行开展考古发掘清理工作，局部地段与施工结合进行。1.5、主要工程数量表1-3嘉峪关长城墙体（夯土）保护维修工程数量表项目名称计量单位工程数量1壕堑实验性加固项22土坯砌补（夯筑砌补）m31815.073玻璃纤维木锚杆锚固（木质）m1784裂缝注浆m2476.75冲沟整治m2587.86表面防风化加固PS浆液喷洒m227128.57墙基、墙顶排水m144778垃圾清理m3692.39植被整治项310考古发掘项311变形监测点次860012脚手架m242450.613遮阳棚m230079.95

第二章对于西北干旱地区土遗址文物的保护加固，我院进行过全面深入的研究，在大量试验的基础上，对施工方法和技术措施进行系统的研究。在上述工作基础上，制定了以下施工方法和技术措施。2.1、现场试验方案2.1.1、锚杆锚固试验通过该试验确定科学合理的锚杆锚固力、成孔工艺、施工工艺，并对锚固的浆液类型、具体配比和浆液与锚固危险块体的盐分运移、相互作用做重点研究。试验锚杆共2组，每组各3根锚杆。锚杆采用钻机成孔，孔径Φ150mm。成孔后，首先向孔内灌浓度5％的PS浆液对孔壁进行静压渗透加固。灌浆用的浆液为PS-C锚固浆液，泥浆采用模数为3.8、浓度16％PS与粉土、按水灰比0.5~0.6配制。各锚杆的基本参数见下表：表2-1试验锚杆基本参数表杆编号锚杆类型孔径(mm)倾角(°)锚固长度(m)锚固浆液类型1-1木质锚杆50151PS-C浆液1-211-312-1玻璃纤维锚杆50153改性料礓石（DAL）+粉煤灰2-232-33加载及量测设备采用小型油压穿心式千斤顶作为加载装置，它的最大张拉力为200KN，采用人工加压，最大使用压力20MPa。加载装置（千斤顶）和计量仪表（压力表、传感器和位移计等）应在试验前进行计量检定合格，且应满足测试精度要求。反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求，拟将钢板垂直于锚杆轴线方向叠合放置作为反力装置，钢板尺寸分别为900mm×900mm×30mm。锚固体灌浆强度达到设计强度的90%后，可进行锚杆试验。锚杆基本试验的加荷方式应采用循环加、卸荷法，并应符合下列规定：（1）每级荷载施加或卸除后，应立即测读变形量；（2）在每次加、卸荷时间内应测读锚头位移两次，连续两次测读的变形量：岩石锚杆均小于0.11mm，砂质土、硬粘性土中锚杆小于0.1mm时，可施加下一级荷载；（3）加、卸荷等级、测读间隔时间宜按照下表确定。表2-2锚杆基本试验循环加卸荷等级与位移观测时间加荷标准循环数预估破坏荷载的百分数（%）每级加载量累计加载量每级加载量第一循环10202050202010第二循环102020207020202010第三循环1020202010801020202010第四循环102020202010100102020202010观测时间（min）555555555555锚杆的破坏通常有下列三种情况，试验过程中，无论哪一种情况发生，均可视为破坏：（1）锚杆体位移长时间不稳定，或者不收敛。（2）复合锚杆或钢筋从锚固体中拔出。（3）复合锚杆断裂。（4）锚杆试验中本级荷载产生的锚头位移增量，超过上一级荷载位移增量的2倍。试验完成后，应根据试验数据绘制荷载-位移曲线、荷载-弹性位移曲线和荷载-塑性位移曲线等，最终确定锚杆极限承载力。2.1.2、表面防风化试验主要通过现场配比实验，验证PS材料在受现场自然环境，遗址表面条件的限制下，遗址表面经PS渗透加固后防风蚀、雨蚀性能。①喷洒工具：采用电动空压机喷枪或喷壶进行喷洒，电动空压机喷枪的分散性好，相对喷洒均匀。本次试验采用喷壶进行喷洒。②PS模数、浓度：采用浓度为3%、5%，模数3.7～3.8的PS溶液。③喷洒条件要求：温度控制在20℃～30℃之间，气温控制在25℃左右。④喷洒区域设计：根据试验要求将试验区域分为四段，每区域面积为0.7m2，其中1#区域为非加固区域；2#区域采用3%的PS溶液喷洒两遍，两次间隔时间72小时（三天）；3#区域采用5%的PS溶液喷洒两遍；4#区域采用3%、5%的PS溶液喷洒一遍，两次喷洒时间间隔为72小时（三天）；⑤PS溶液的喷洒。先在夯土墙上喷洒水使渗透3cm左右，待墙体半干时，喷洒PS溶液，喷洒时要注意喷洒的均匀性，保证喷壶在缓慢平稳的移动，同时注意观察，当PS溶液明显不渗透时，第一次喷洒完毕；第二次依次循环喷洒即可。⑥喷洒后养护。喷洒后要阴干养护，基本保证崖面养护温度在20℃～30℃之间，防止在没有达到一定强度使墙面出现龟裂。7、施工结束一周后，作破坏性试验。2.1.3、堑壕试验性加固壕堑作为长城遗址的重要组成部分，为不影响遗址本体的观赏性且更有效的保护遗址本体，此次施工图设计在原设计方案的基础上，按照国家文物局批复意见，开挖保护壕堑20m。原则上依据考古资料，在考古人员的指导下，开挖壕堑，并对两侧采取有效加固措施，防止滑坡和坍塌。必要时可采用PS渗透加固，溶液浓度采用5%的PS溶液。开挖保护区域可根据现场情况，经各单位协商后，再实施壕堑的保护加固。其它区域壕堑保持原状。2.2、长城遗址加固2.2.1、稳定性监测监测方法借鉴以前对土建筑遗址本体监测的成功经验，采用BKG-4420型振弦式裂缝计进行实时监测，以确保工程实施人身及文物遗址的安全。仪器设备具体情况如下：BKG-4420型振弦式裂缝计主要用测量表面裂隙的开合度，仪器包括一个振弦式感应原件，该感应元件与一个经热处理并消除应力的弹簧相连，弹簧两端分别与钢弦、传递杆相连。仪器完全密封并可在高达1MPa（特殊要求可定制）的压力下操作。当连接杆从仪器主体拉出，弹簧被拉长导致张力增大并由振弦感应元件测量。钢弦上的张力直接与拉伸成比例，因此，接缝的开合度通过振弦读数仪测出的读数变化而精确的计算。安装示意图如图2-1。图2-1BKG-4420型振弦式裂缝计安装图具体安装步骤如下：（1）确定布设位置，原则上针对失稳遗址本体安装监测设备，确保实施措施过程中人身安全和遗址本体安全。（2）根据现场实际情况选择设备安装面及补砌支撑点；（3）人工成孔，成孔深度控制在50mm～75mm，直径12.5mm；（4）固定好仪器设备的基座，确保刚性连接；（5）安装裂缝计设备，保持前后一致，尽量水平；（6）采用计算机系统测试连接，并输入初始值及相关参数；（7）正常测取变形监测实施数据，分析变形趋势及外力影响情况，并指导现场施工。2.2.2、土坯（夯筑）砌补土坯（夯筑）砌补工程技术措施主要针对局部悬空失稳、局部掏蚀凹进，且上部本体自重相对较大，局部倾斜或有倾斜趋势的遗址本体，均采用与遗址本体相同或相近的材料进行砌补（夯筑）支顶，主要分两种工艺措施，具体如下：1、夯筑补强工艺根据现场实际情况，掏蚀深度大于20cm的区域一般采用夯筑措施补强，提高遗址本体的整体稳定性。1）材料准备。以当地粘土为主材，选可溶盐含量低于0.5%土按照不同区域的材料成分，掺入不同配比的砂、石等。控制含水率为16%，并根据不同材料适当调节，至少封闭放置24小时。2）根据遗址本体的实际情况，对遗址本体作安全支护，确保施工过程中人身安全及遗址本体的安全。遗址本体支护不能与操作脚手架连接，形成独立稳定的支护体系，避免施工过程中的操作扰动的不利影响。3）基础清理，对遗址体需夯筑的区域的虚土进行清理，清理至原基础层；4）支模，对夯筑区域支模时要大于夯筑区域20cm，以便后期处理；据现场掏蚀的情况，布置搭设版筑模板，一般比实际夯筑宽度宽出20～50cm，根据遗址本体走势及周围环境确定布设宽出的尺寸，增加夯实宽度有利于施夯，方便后续表面修整措施，确保夯筑补强后遗址本体的整体效果。5）夯筑，夯筑采用专用工具人工夯筑的方法进行，每一层厚度为8～10cm左右。在原遗址本体上人工成孔，预埋入麻撮，上下成孔间距控制在20cm，铺设15～30cm厚与遗址本体相同或相近的土质，采用尖底夯锤成排夯筑，形成如图夯窝，再次铺设土层，依次进行夯筑形成与遗址本体相近的补强夯层。6）拆除版筑模板。一般施夯时，采用约30cm的夯筑模板三块，按照铺设夯土和夯实情况上下翻动。7）表面处理，夯筑完成后对多余的部分消切处理，根据遗址本体表面情况及周围环境进行调整使其与原墙体协调一致；8）收缩缝处理，待完全干燥后，对干缩裂缝采用三合土夯实填补。2、土坯砌补根据现场实际情况，掏蚀深度小于20cm的区域一般采用夯筑措施补强，提高遗址本体的整体稳定性。1）材料准备①以当地粘土为主材，选可溶盐含量低于0.5%土按照不同区域的材料成分，掺入不同配比的砂、石等。以控制水灰比为1：0.2拌制，并根据不同材料适当调节，封闭放置24小时。②采用与遗址本体相同或相近的，且已经放置24小时的土，制备要求的土坯，土坯制备控制尺寸为：360mm×240mm×8mm。③选当地可溶盐含量低于0.5%的粘土，粉碎后经过0.6mm的筛分，与模数3.7～3.8，浓度3%的PS搅拌均匀，按照水灰比0.4拌制加固浆液。3）锚钉拉接。采用宽为5mm～10mm，长为100mm～200mm的小竹钉，按照纵横间距不小于200mm，成孔深度为40mm，结合遗址本体病害区域大小自下而上的顺序成排布设，提高遗址本体与砌补土坯的粘结力。4）土坯砌筑。土坯砌补要注意土坯之间的拉接，一般采用压槎搭接，泥浆要饱满，增加土坯之间的粘聚力，按照砌筑的实际情况将布设的小锚钉压置相对应的泥浆层中，形成小竹钉网状锚固连接，提高砌补土坯与遗址本体的整体性。同时在砌补的过程中埋设4.5mm的注浆管，按照横向间距为30mm、纵向隔层、“十字”形布设注浆管，注浆管埋设至遗址本体，保证浆液可以通过注浆管进入空洞部位。5）渗透灌浆。待砌补土坯达到一定强度后注浆，粉土加模数为3.8、浓度为5%的PS浆液拌制，水灰比0.6:1，填补砌补过程中由于遗址本体的不规则形成的空洞，同时增强砌补层与原遗址的结合力。6）边角处理。坚持“保护为主，抢救第一，加强管理，合理利用”的文物工作方针，在文物保护和修复过程中，严格遵循“不改变文物原状和最小介入，最大兼容的原则，根据病害轻重程度进行砌补后外形的修整，尽量通过修整使砌补部位和遗址本体协调，线条顺畅。7）表面处理。通过对遗址本体外部结构、线条、形状、色彩等的理解、分析、试验等到最后细节修正措施，对砌补部位通过修正、伪装使其外形结构细部线条和色彩等与其遗址本体整体相协调。2.2.3、锚杆锚固1、木质（楠竹）锚杆锚固主要针对剥离体或失稳位移遗址本体较小的块体，锚固范围不超过1.5m。采用φ35～50mm的木质锚杆（φ35mm～50mm、壁厚0.5cm~1.0cm的木质锚杆，含水率≤3.0%，单根锚杆杆体抗拉强度应≥10.0kN）需采用环氧树脂进行表面防护。锚孔采用螺纹钻人工钻孔，孔径50mm~70mm左右，孔深应比锚杆设计长度大100mm；孔钻好后，清除孔中虚土，注入模数为3.8、浓度5％PS浆液进行加固孔壁；孔壁固化后，注入PS-C锚固浆液，泥浆采用模数为3.8、浓度16％PS与粉土、按水灰比0.5~0.6配制；注入泥浆后应随即插入锚杆，待泥浆初凝时再次击入杆体，以保证杆体与孔壁锚固力；锚杆应进行现场拉拔试验，单根锚杆的设计极限锚固力≥3.0kN/m。1）根据遗址本体的实际情况，对悬空遗址本体做临时安全支护，确保施工过程中人身安全及遗址本体的安全。遗址本体支护不能与操作脚手架连接，形成独立稳定的支护体系，避免施工过程中的操作扰动的不利影响。2）定位放线。根据要锚固的遗址本体范围；锚固结构布置的位置；锚固的结构形式；隐藏形式等对遗址本体进行锚固结构位置布置的放线，根据设计要求结合实际情况，选中吃力点和锚杆作用力的角度、锚杆的长度等。3）成孔。采用螺纹钻人工钻孔，钻孔深度一般为30mm～1500mm，钻孔过程中应注意成孔角度，一般略向上倾斜，倾斜角度不大于5°，成孔直径为50mm。4）清孔。采用有一定风力的鼓风机，对钻孔残留的虚土、杂质等进行清理。5）渗透补强。成孔完成后采用模数3.8，浓度5%的PS溶液对成孔进行注射性渗透补强。6）注浆。注入PS-(C＋F)锚固浆液，泥浆采用模数为3.8、浓度10％PS与粉土、按水灰比0.5~0.6配制；7）安装锚杆。注入泥浆后应随即插入锚杆，待泥浆初凝前再次击入杆体，击打过程中尽量注意对遗址本体的扰动，并保证锚杆的锚固力。8）表面处理。在文物保护和修复过程中，严格遵循“不改变文物原状和最小介入，最大兼容的原则。锚固支顶结构可根据实际情况进行隐蔽处理。一般采用泥浆等遮挡锚杆，可直接用模数3.8，浓度10％PS与粉土、按水灰比0.3~0.4配制的泥浆，上抹3~4遍。2、玻璃纤维锚杆主要针对遗址本体较大，局部失稳或裂隙发育倾斜等一直病害，锚固长度不超过10m。玻璃纤维锚杆已在内蒙元上遗址及新疆北庭故城遗址取得成功应用。该材料具有耐潮、耐腐蚀、强度大等特点。比较适合遗址本体加固。具体性能详见表5。表2-3玻璃纤维锚杆（2m）性能指标杆体抗拉强度（Mpa）杆体抗剪强度（Mpa）扭矩（N·m）锚固力（KN）尾部连接部位及螺纹螺母承载力（KN）托盘承载力（KN）244754058.858.858.8根据文物保护中使用新材料、新技术和新工艺，必须遵循先试验再使用的原则，因此在嘉峪关遗址保护加固中，玻璃纤维锚杆使用前必须进行现场试验，锚杆应进行现场拉拔试验，单根锚杆的设计极限锚固力≥4.0kN/m。锚杆的长度，直径在现场试验的基础上确定，可根据设计强度需要选择不同直径及长度的玻璃纤维锚杆。采用人工成孔，成孔直径可根据锚杆的直径确定，保证有15mm的保护层，浆液采用改性料礓石（DAL）+粉煤灰按照1:1比例配成水灰比为0.4的浆液作为填料。渗透和灌浆时应采取措施防止浆液渗漏到裂缝中。注入浆液后应随即插入锚杆，以保证杆体与孔壁锚固力。锚孔斜插角根据对锚的需要确定。尽量保持垂直失稳块体。根据锚具的尺寸以锚杆中心为中心凿槽，深度30mm左右，并保持表面的平整协调。1）根据遗址本体的实际情况，对悬空遗址本体做临时安全支护，确保施工过程中人身安全及遗址本体的安全。遗址本体支护不能与操作脚手架连接，形成独立稳定的支护体系，避免施工过程中的操作扰动的不利影响。2）定位放线。根据要锚固的遗址本体范围；锚固结构布置的位置；锚固的结构形式；隐藏形式等对遗址本体进行锚固结构位置布置的放线，根据设计要求结合实际情况，选中吃力点和锚杆作用力的角度、锚杆的长度等。3）成孔。采用机械钻孔和螺纹钻人工钻孔相结合的方式，钻孔深度一般为1.5m～10m，钻孔过程中应注意成孔角度，一般略向上倾斜，倾斜角度不大于5°左右，成孔直径为60～150mm。4）清孔。采用有一定风力的鼓风机，对钻孔残留的虚土、杂质等进行清理。搭脚手架工作平台放线定孔口位置搭脚手架工作平台放线定孔口位置调整钻机滑道角度固定钻机钻锚杆孔根据进情况监测结果确定终孔深度,确保锚杆达到设计长度钻至终孔深度(含沉渣段)高压风清孔固化孔壁安装锚杆压浆封锚、复旧图2-2锚杆施工工艺流程图5）渗透补强。成孔完成后采用模数3.8，浓度5%的PS溶液对成孔进行注射性渗透补强。6）灌浆。采用烧料礓石（DAL）+粉煤灰按照1:1比例配成水灰比为0.4的浆液进行灌浆。7）安装锚杆。注入泥浆后应随即插入锚杆，待泥浆初凝前再次击入杆体，击打过程中尽量注意对遗址本体的扰动，并保证锚杆的锚固力。8）根据锚板的尺寸以锚杆中心为中心凿槽，深度30mm左右，并保持表面的平整；9）安装锚具；10）表面处理。在文物保护和修复过程中，严格遵循“不改变文物原状和最小介入，最大兼容的原则。锚固支顶结构可根据实际情况进行隐蔽处理。一般采用泥浆等遮挡锚杆，可直接用模数3.8，浓度10％PS与粉土、按水灰比0.3~0.4配制的泥浆，上抹3~4遍。2.2.4、裂隙加固遗址本体发育裂隙的灌浆充填，是遗址本体病害治理主要措施，具体为：（1）轻微裂隙加固工艺1）PS溶液的表面渗透。采用模数3.8，浓度5%PS溶液喷洒渗透，先加固裂隙两侧，一般喷洒1～2遍。2）PS浆液的拌制。采用可溶盐含量低于0.5%的粉土加模数为3.7、浓度为3%的PS溶液拌制，水灰比0.3。3）PS溶液的表面渗透。采用模数3.8，浓度5%PS溶液喷洒渗透，先加固裂隙两侧，一般喷洒1～2遍。4）裂隙填补。采用5mm～10mm修复刀，将已经拌制好的泥，填充裂隙，注意砌补过程中修复刀力量的大小，保证砌补粉土泥有足够的强度，并保证砌补过程中遗址本体的安全。（2）小裂隙加固工艺1）灌浆浆液的拌制。采用模数为3.8、浓度为5%的PS溶液加可溶盐含量低于0.5%的粉土拌制，水灰比0.6，搅拌过程中不能间断，同时一定要保证搅拌转动速率，搅拌时间一般不小于60min，可根据实际情况确定，灌浆时一次灌浆量不能太大，所以一次性搅拌量不能太大，同时不能采用超过24小时的浆液。2）用水灰比为0.3的3%PS溶液加可溶盐含量低于0.5%的粉土拌制的浆液封闭裂隙，同时埋设注浆管。按照不小于300mm的间距顺着裂隙的走势埋设注浆管。注浆管采用埋设直径10mm的塑胶注浆管。注浆管埋深对穿透墙体的裂隙要求两侧在不同高度同时埋设，两侧相邻两注浆管的距离不大于200mm，且两注浆管的末端的搭接长度不小于100mm。3）先注入5％PS溶液，渗透加固裂隙中的沙土、碎石和裂缝两壁，然后再进行裂缝注浆；4）采用注射器将PS-C浆液按自下而上的次序通过注浆管进行；注浆时，当相邻的上方注浆管中出现浆液溢出时应停止注浆，并堵塞该注浆孔，再向上方的注浆管中注浆；若裂缝较窄小，可适当增大水灰比以减小浆液粘度，增大可灌性。同时要掌握一次性注浆量不宜太大，按照实际情况进行注浆，一般采用不同裂隙间隔注浆法，防止注浆过量带来的其他麻烦。5）封闭注浆孔。拔除注浆管，采用模数3.8、浓度3％的PS与粉土、按水灰比0.3～0.4拌制的浆液封闭注浆孔。（3）贯通裂隙加固工艺1）对已经外闪或倾斜的局部不稳定的遗址本体进行纠偏处理，或采取一定的支顶措施保证遗址本体的稳定。2）对于已经有贯通张开度较大缝隙的，需采取锚杆锚固、土坯砌补等技术措施进一步加固，使局部遗址本体具有一定的约束力，提高整体稳定性，待稳定以后对贯通裂隙再进行充填加固。3）PS溶液的表面渗透。采用模数3.8，浓度5%PS溶液渗透，先加固裂隙两侧，一般渗透1～2遍。4）封闭裂隙：对裂隙缝隙较大处，可采用和遗址墙体类似的土坯或土块配合用封闭裂隙。对缝隙较小的采用5mm～10mm修复刀，将已经拌制好的水灰比为0.3的3%PS溶液加可溶盐含量低于0.5%的粉土拌制的浆液，砌补填充裂隙，注意砌补过程中修复刀力量的大小，保证砌补粉土泥有足够的强度，并保证砌补过程中遗址本体的安全。5）埋设注浆管。砌补过程中按照不小于300mm的间距顺着裂隙的走势埋设注浆管。注浆管采用埋设直径10mm的塑胶注浆管。注浆管埋深对贯通裂隙要求两侧在不同高度同时埋设，两侧相邻两注浆管的距离不大于200mm，且两注浆管的末端的搭接长度不小于100mm。6）灌浆浆液的拌制。采用粉土加模数为3.8、浓度为5%的PS浆液拌制，即PS-C浆液，水灰比0.6，搅拌过程中不能间断，同时一定要保证搅拌转动速率，搅拌时间一般不小于60min，可根据实际情况确定，灌浆时一次灌浆量不能太大，所以一次性搅拌量不能太大，同时不能采用超过24小时泥浆。7）灌浆。先注入5％PS浆液，渗透加固裂隙中的沙土、碎石和裂缝两壁，然后再进行裂缝注浆；裂缝注浆采用PS-C浆液、按自下而上的次序通过注浆管进行；注浆时，当相邻的上方注浆管中出现浆液溢出时应停止注浆，并堵塞该注浆孔，再向上方的注浆管中注浆；若裂缝较窄小，可适当增大水灰比以减小浆液粘度，增大可灌性。同时要掌握一次性注浆量不宜太大，按照实际情况进行注浆，一般采用不同裂隙间隔注浆法，防止注浆过量带来的其他问题。8）封闭注浆孔。拔除注浆管，采用模数3.8、浓度3％的PS与粉土、按水灰比0.3～0.4拌制浆液，对注完浆的注浆孔进行封闭。2.2.5、冲沟整治冲沟整治原则为“以排为主、以堵为辅”。通过夯筑砌补的方式填补遗址本体表面已经形成的冲沟，恢复遗址本体表面三排水，防止遗址本体进一步受雨水的冲蚀破坏，具体措施包括：（1）以当地粘土为主材，选可溶盐含量低于0.5%土，按照不同区域的材料成分及物理力学指标，掺入不同配比的砂、石等。以最优含水率拌和制备，并根据不同材料适当调节，封闭放置24小时。（2）根据遗址本体表面冲蚀情况，清理表面虚土，主要针对表面已经失去粘结力的土层。（3）表面洒水，确保遗址本体表面合适的湿度，再将粉质粘土夯实填补，冲沟较小的区域可采用手术刀压实，冲沟较大的区域可采用大小不一的平板拍实，防止遗址本体进一步受到集中水流的冲蚀。2.2.6、表面防风化加固研究表明，粉土中的粘土矿物经PS处理后，可使片状、离散、晶态的粘土矿物微观结构发生变化，形成一种致密的非晶态网状胶凝体，从而使其力学性能发生巨大变化。风洞模拟实验证明，土遗址土体样品经PS渗透加固后，其耐风蚀强度提高10~13倍。水中崩解实验证明，PS处理后的遗址土体耐水性也大大提高，使喷洒PS渗透处理后的土遗址有很好的防风蚀、雨蚀效果。玉门关、河仓城、西夏王陵等土遗址的加固工程的实践，也证明PS表面渗透加固对土遗址有很好的防风蚀、雨蚀效果。嘉峪关境内长城独特的建造工艺，不同区域、不同材料、不同程度的风化病害，需要针对遗址本体的风化情况，结合以前在西北干旱区PS溶液渗透加固实践经验，慎重使用，原则仅针对遗址本体顶部风化层厚度较大和采取其它加固措施区域内进行适量的喷洒渗透遗址本体上的应用，完成现场试验，确定不同区域及材料的加固工艺和措施，方可大面积展开保护工程。1）选用模数为3.7～3.8、按质量百分比浓度计算，配制浓度为3～5%的PS溶液，均匀搅拌。2）按照墙体的构造形式、风蚀、雨蚀破坏程度等，按照不同情况采用不同浓度，按照设计要求结合实际情况，均匀喷洒配制好的PS溶液，每次喷洒量不宜太多，基本判断条件是遗址本体表面不积水。具体喷洒用量由实验来确定。3）喷洒采用空压机4MPa压力条件下雾状喷洒（小面积用手工喷雾器），根据实际情况调节压力，以免压力太大，损伤遗址本体，而且要在一定的含水量情况下进行，一般在喷洒PS溶液前，先用清水喷洒一遍，一次喷洒不能太多，待表面有一定强度后进行二次喷洒，两次喷洒间隔时间不能少于72小时，且保证墙面有一定的强度。4）在表面喷洒加固过程中要采取防晒措施（遮阳布等保证太阳光不要直射在墙面上），使加固体缓慢阴干，以免形成加固过程中的龟裂；5）如果是一次性喷洒，后进行滴渗的遗址本体尽量减少喷洒过程中喷洒力度，以免对遗址本体造成不必要的损伤。2.2.7、墙基排水长城遗址墙基及墙顶区域容易形成较大的汇水面，顶部集中水流和根部的积水是遗址本体破坏的主要原因，因此，需加强遗址本体根部的组织排水，一般采用当地土+白灰按照10:1的比例，就地夯实形成不小于5%的坡度，宽度尽量控制在60cm以上，可根据地形及周围环境适当调制。按照地形特征结合地区降雨特征，采用当地土加白灰将遗址地面低凹区夯实垫高。（1）拌和制备含盐量≤0.50%，含水量≤3.0%，干密度≥1.70g/cm3的当地土+白灰；（2）根据区段实地情况控制坡度，确定夯层的厚度及坡度，原则上根部坡脚坡度不小于5%。（3）铺设厚5cm～15cm制备好的当地土+白灰，采用尖底夯锤夯筑，夯锤不宜过大，待夯实厚度达到设计要求后，采用平底夯锤逐步找坡夯实，确保遗址本体根部的坡脚，集中水流能够顺畅的排泄。（4）表面打磨。采用钢刷等表面打毛，干撒当地土一遍，防止遗址本体夯实土后干缩开裂。2.2.8、脚手架施工脚手架搭设及拆除是墙体维修工程的重要辅助工序，施工操作中须严格遵守相关技术规程。脚手架采用φ48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管。钢管、扣件均选用材质合格、正规生产厂家生产的产品。脚手架纵、横间距一般为1.5m，并按要求设置斜拉杆，脚手架搭设必须稳固。搭设时要始终高于操作面最少一步的高度，在操作面外侧立杆上绑一道扶手杆。脚手板必须铺满，在操作面下隔一步上应设一层满铺脚手板层，其余每隔四步设一步满铺脚手板层。架子中的剪刀撑、斜撑对保证架子的整体性、稳定性起着非常重要的作用，必须保证剪刀撑在脚手架外侧呈45°，并落地与扫地杆固定。吊运大重量设备或材料时，严禁碰、挂和拉动脚手架的任何部分。施工人员必须正确佩戴、使用安全帽、安全带，施工部位必须铺设木板，悬挂安全网，防止坠落。在为行人预留的通道口处显著位置设置明显的安全标志。2.2.9、人为活动破坏整治对于人类活动对遗址本体的破坏，根据实际进行阶段性的治理，主要有如下几种形式：（1） 农业生产对长城破坏的整治对于至少还存在长城基础线路的区段长城，农业生产诸如长城作为修筑田埂、农用交通道路、修筑农田交通道路将沙土堆积在长城上等种类的农业生产性破坏。（1）田埂整治。原则上将长城作为田埂的尽力原状保护。只在周围做保护围栏，防治人为再次破坏。（2）农用交通道路。原则上对已经开挖的农用交通道路封堵，并采用与长城夯筑材料相同或相近材质夯筑恢复，与两侧长城衔接并保持协调一致。考虑到农用需要，应对周边农用通道进行系统规划，选择性的留有一至两处主要通道，作为农用必须交通要到，其他的开挖缺口完全封堵，并安装保护围栏。（2）现代公路、铁路横穿长城的整治对于现代公路、铁路横穿长城对遗址本体的破坏。原则上尽量保持现状，防治周边长城遗址再次受到破坏，并设置围栏。（3）人工开挖洞穴的整治。对于因建水渠和便道穿过，人工开挖洞穴，以及洪水等破坏的缺口。原则上在对周边环境治理的基础上，封堵夯筑或砌补洞穴，提高城墙局部整体性，防止进一步破坏。具体措施如下：1）对于规模不大且功能废弃的洞穴，进行回填复位处理；采用土坯砌部的方式，选用当地粉土与水的泥浆，并掺加少量3%PS溶液进行改性，水灰比0.4～0.6；表面适度处理，使之与周围的夯土层协调；2）对于规模较大的洞穴，难以回填处理，如果洞穴的存在对遗址体无直接的稳定性影响，封闭洞穴，采用土坯砌筑处理即可，表面同样适度处理，使之与周围的夯土层协调；3）对于规模较大的洞穴，难以回填，但洞穴的存在严重影响到遗址体的稳定性的洞穴，需采取洞穴支护的方式进行加固；可采用立木支顶结合土坯砌补、砌部支顶、局部回填、锚杆锚固等综合措施处理。处理完毕后，需对表面进行处理，使之与周围夯层兼容。2.2.10、考古发掘清理根据相关法规，在文物遗址区工程活动，须进行考古发掘工作，以防止对遗址的破坏和遗址信息的流失。因此，在工程实施前，应先行开展考古发掘清理工作，局部地段与施工结合进行。

第三章施工组织管理3.1、施工组织管理机构采用直线制项目管理模式，施工组织管理机构见图3-1。为了安全、优质、按期完成此次施工任务，本着科学、精明、精干、高效的原则，我们计划抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理、行政人员及具有丰富施工经验的施工队伍完成此次施工任务。按项目法组建嘉峪关西长城墙体（夯土）保护维修工程项目部，直接管理工程队，减少中间环节，全面负责本工程的施工组织管理工作。项目部设项目经理、项目副经理兼技术负责人、施工员、质检员、材料员、安全员、预算员、计划统计员各1名，代表公司负责对本项目的施工实施组织、指导、协调与监控，对建设单位负全责。项目经理部下设四组一部一室（计划统计组、设备材料组、施工技术组、质量安全组、财务部、试验室），分别负责本工程项目的施工技术、安全、质量、计划、财务、物资设备保障、劳动保护与医疗保障、环境保护、行政管理以及材料试验与检验、测量等工作，全面保证本工程建设任务的快速、安全、优质、高效完成。项目经理是本项目工程安全保证的第一责任人，负责建立健全安全生产保证体系，建立和实施安全生产责任制，确保各项安全活动的正常开展。项目经理是本项目工程质量保证的第一责任人，负责组织开展质量体系活动，确立本项目质量目标，组织编制实施性施工组织设计。贯彻执行国家方针、政策、法规，坚持全面质量管理，推进各项质量活动正常开展，确保产品质量稳定提高，满足建设单位要求，争创优质工程。组织向建设单位提供质量依据，处理监理工程师、建设单位提出的有关质量方面的要求。负责对工程项目进行资源配置，保证质量体系在本标段工程项目上的有效运行及所需的人、财、物资源的需要。项目经理是本项目环境保护的第一责任人，负责对施工现场影响范围内的施工环境和生态环境的保护和管理工作，组建环境保护领导机构，制订相应的施工环保和生态环境保护措施和制度，并认真贯彻落实。负责施工现场全面的文明施工管理，组建施工现场的文明施工领导小组，并结合本工程特点，制定文明施工管理细则。直接负责工程的组织指挥，传达建设单位、监理工程师的指令并组织实施，对项目经理部人员任免、聘用、奖罚有批准权。负责按批准的施工计划，全面组织实施，并根据工程进展，适时调整资源配置，确保阶段、整体工期目标的实现。项目副经理技术负责人配合项目经理管理施工生产。在施工中严把安全质量生产关，抓好施工中安全质量工作，把安全质量生产责任制落实下去；抓好施工生产计划的落实，处理施工出现的具体问题。3.2、劳动力配置计划为优质、高效地完成项目的施工任务，根据本项目的工程数量，合理配置劳动力资源，拟安排专业施工队。主要施工人员：施工队长2人、安全员2人、空压机司机2人、卷扬机司机2人、汽车司机2人及表3所列工种和人数。嘉峪关西长城墙体（夯土）保护维修工程项目部专家组副经理兼技术负责项目经理表面加固作业班质量安全组设备材料组施工技术组财务部计划统计组土工砌筑回填作业班裂隙加固作业班静压注浆作业班钻孔作业班锚杆制作班后勤运输班脚手架作业班试验室嘉峪关西长城墙体（夯土）保护维修工程项目部专家组副经理兼技术负责项目经理表面加固作业班质量安全组设备材料组施