生態(tài)植生混凝土施工技術(shù)在防護(hù)工程施工中的應(yīng)用

王心智

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 工藝原理及技術(shù)特點

(1)植被根系具有錨固和加筋作用，護(hù)坡堅固耐用，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗凍融型好、滿足抗沖刷，抗磨性能。

(2)具有抑制水土流失、防波浪沖刷、穩(wěn)定邊坡護(hù)岸的功能。同時便于施工、修復(fù)、加固。

(3)減少水泥和水資源的使用，降低混凝土對天然土壤的污染，具有環(huán)境保護(hù)的特點。

(4)該技術(shù)施工難度小，周期短，投入低，且混凝土強(qiáng)度有保證，能適應(yīng)多種植生方式，改善生態(tài)環(huán)境和景觀，實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)用范圍廣。

2 施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

(1)測量放樣

利用設(shè)計圖中提供的控制點計算出測量控制點對坡面中心線之間的角度和距離，然后采用全站儀控制，進(jìn)行中樁設(shè)置，并放出邊樁。

(2)配合比確定

采用體積法對其配合比進(jìn)行實驗，按其設(shè)計的不同配合比制備植草混凝土試塊，測定其抗壓、抗折、抗沖刷強(qiáng)度、孔隙率、pH值和植生等性能，通過對相關(guān)試驗結(jié)果的分析，確定最優(yōu)配合比。

粗骨料所用碎石分別使用兩種粒徑骨料，骨料用量為其堆積密度值，一般為1 400～1 700 kg/m3，水泥用強(qiáng)度等級為42.5的水泥。具體數(shù)據(jù)見表1。

2.2 邊坡修整

坡面以土質(zhì)為主，清理坡面開口線以上原始邊坡的接觸面，邊坡必須修整至設(shè)計邊坡坡率，同時應(yīng)將坡面表土范圍的土塊打碎，使共盡可能均勻。如坡面以巖石為主，對于明顯存在危巖的凸出易脫落部位，進(jìn)行擊落；對于明顯凹進(jìn)的地段，應(yīng)填充耕植土至表面平整且基本無外觀孔隙。

2.3 鋪設(shè)生態(tài)植生混凝土

(1)攪拌制作

根據(jù)試驗得出施工配合比，進(jìn)行生態(tài)植生混凝土的拌合，按配合比稱量相應(yīng)的水泥、碎石和水；將碎石先與70%的拌合水進(jìn)行預(yù)濕攪拌120 s，然后依次加入水泥并攪拌60 s；最后將剩余的水加入并攪拌均勻。

(2)運輸現(xiàn)場及人工鋪設(shè)

根據(jù)坡面設(shè)計厚度，坡面長度，高度進(jìn)行支模。順坡支立模板完成后進(jìn)行生態(tài)混凝土施工。

由于生態(tài)混凝土坍落度較小，較為干硬，鋪到設(shè)計要求的厚度，攤平人工拍實即可，松鋪系數(shù)要求為1.1。攤鋪時應(yīng)注意對邊角等比較細(xì)部的位置，發(fā)現(xiàn)掉料缺料及時補(bǔ)料人工壓實，避免二次攤鋪。

(3)振動成型

鋪設(shè)好的生態(tài)植生混凝土及時振動成型。為避免底部沉漿影響透水性及混凝土體上下層水泥漿液不均勻，不可用高頻振動器或強(qiáng)烈振搗或夯實，在使用低頻振動壓實機(jī)前，人工用直尺刮平，找準(zhǔn)平整度。

攤鋪成型后在其初凝之前用沖眼振搗器將生態(tài)混凝土破面沖搗若干個小孔，表面分布均勻直徑25 mm，深60 mm的孔洞，做到表面無浮漿，底部無沉漿。

2.4 保濕養(yǎng)護(hù)

生態(tài)植生混凝土孔隙率大，容易快速失水，影響混凝土早期強(qiáng)度，施工完畢后，應(yīng)用塑料薄膜覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不得少于7 d。

2.5 鋪設(shè)營養(yǎng)土及種植土

混凝土澆筑完成后將鋪設(shè)營養(yǎng)土和種植土。種草前根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r，表面撒保濕劑適量，后撒專用營養(yǎng)土，灑水后再鋪4 cm厚種植土，使保水劑營養(yǎng)土能充分滲入到混凝土孔隙里，更有利植草的生長，綠化覆蓋率可達(dá)90%以上。

2.6 種植植被及植被養(yǎng)護(hù)

采用播種草籽的方法，可預(yù)先將草籽與構(gòu)件上回填的客土充分拌勻，直接回填在綠化混凝土上，發(fā)芽初期可采用草包或遮陰網(wǎng)固土、遮陰，日澆水2～4次；發(fā)芽后撤去其遮蓋物，日澆水2次。成型后：由于綠化混凝土內(nèi)充填材料有促進(jìn)植物根系生長作用，故可減少修剪次數(shù)，以減少營養(yǎng)損失，一般可不用再給植草追肥。在植草形成覆蓋草坪，草根穿透綠化混凝土并在混凝土下土壤中分根時，若無特殊情況可基本停止養(yǎng)護(hù)。

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

因護(hù)坡工程效果不佳而導(dǎo)致的邊坡穩(wěn)定性減少是現(xiàn)代工程修建過程中的一種比較常見的地質(zhì)災(zāi)害。例如在高速公路路塹施工中，經(jīng)常性的會對土壤結(jié)構(gòu)、植被和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成破壞，同時還會引起滑坡、土壤流失等各種不同類型的自然災(zāi)害，在對這些災(zāi)害進(jìn)行控制的過程中，生態(tài)植生混凝土為該問題提供了一個成熟、可行的選擇，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對生態(tài)植生混凝土的應(yīng)用。

表2 生態(tài)植生混凝土與其他護(hù)坡經(jīng)濟(jì)及技術(shù)對比

從表2可知，生態(tài)植生混凝土具有其它坡面技術(shù)不具有的強(qiáng)度保證和應(yīng)用范圍廣兩大優(yōu)點；跟傳統(tǒng)的砌石擋墻等護(hù)坡技術(shù)相比生態(tài)植生混凝土護(hù)坡植物成活率高，綠化效果好，因此減少的植株補(bǔ)種；生態(tài)植生混凝土護(hù)坡與普通圬工護(hù)坡相比，混凝土用量較少；對于坡面生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)、植被恢復(fù)和美觀具有無可比擬的優(yōu)勢；且施工難度小，周期不長，造價低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.2 社會效益

生態(tài)植生混凝土技術(shù)具有現(xiàn)場澆筑、操作簡便、與同類產(chǎn)品相比省力省錢等優(yōu)點，還可解決原硬化護(hù)坡上無法綠化的難題。對于我國高速公路邊坡、道路邊坡、河道沿岸具有穩(wěn)定邊坡護(hù)岸的功能，效果良好。生態(tài)植生混凝土技術(shù)的應(yīng)用能減少水泥和水資源的使用，降低混凝土對天然土壤的污染，對于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境回復(fù)具有重要意義。同時生態(tài)植生混凝土便于大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，有助于推廣運用，工程應(yīng)用前景廣闊，具有良好的社會效益。

4 結(jié)束語

生態(tài)植生混凝土在保護(hù)生物多樣性和連接生態(tài)環(huán)境之間的橋梁作用遠(yuǎn)大于普通混凝土。適用于公路工程的公路路基(路塹)高邊坡、路肩排水、多孔混凝土透水基層、水利工程的河堤護(hù)坡、降水量較大地區(qū)市政工程和園林綠化工程中的公園服務(wù)性路面、娛樂廣場、城市景觀等。但是因生態(tài)植生混凝土要求較高，物理強(qiáng)度無法達(dá)到普通混凝土的標(biāo)準(zhǔn)，且配制養(yǎng)護(hù)到后期栽種植物、人工護(hù)理較為繁瑣，混凝土骨料孔隙內(nèi)的pH值不利于一些植物生長，所以對國內(nèi)的護(hù)坡工程中的應(yīng)用有一定的局限性。在下一步工作中，我們針對其局限性，做出改善。