生態植生混凝土施工技術在防護工程施工中的應用

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 工藝原理及技術特點

(1)植被根系具有錨固和加筋作用，護坡堅固耐用，結構穩定、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、穩定邊坡護岸的功能。同時便于施工、修復、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，具有環境保護的特點。

(4)該技術施工難度小，周期短，投入低，且混凝土強度有保證，能適應多種植生方式，改善生態環境和景觀，實現長期可持續發展，應用范圍廣。

2 施工工藝

2.1 施工準備

(1)測量放樣

利用設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，進行中樁設置，并放出邊樁。

(2)配合比確定

采用體積法對其配合比進行實驗，按其設計的不同配合比制備植草混凝土試塊，測定其抗壓、抗折、抗沖刷強度、孔隙率、pH值和植生等性能，通過對相關試驗結果的分析，確定最優配合比。

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，水泥用強度等級為42.5的水泥。具體數據見表1。

2.2 邊坡修整

坡面以土質為主，清理坡面開口線以上原始邊坡的接觸面，邊坡必須修整至設計邊坡坡率，同時應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，進行擊落；對于明顯凹進的地段，應填充耕植土至表面平整且基本無外觀孔隙。

2.3 鋪設生態植生混凝土

(1)攪拌制作

根據試驗得出施工配合比，進行生態植生混凝土的拌合，按配合比稱量相應的水泥、碎石和水；將碎石先與70%的拌合水進行預濕攪拌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)運輸現場及人工鋪設

根據坡面設計厚度，坡面長度，高度進行支模。順坡支立模板完成后進行生態混凝土施工。

由于生態混凝土坍落度較小，較為干硬，鋪到設計要求的厚度，攤平人工拍實即可，松鋪系數要求為1.1。攤鋪時應注意對邊角等比較細部的位置，發現掉料缺料及時補料人工壓實，避免二次攤鋪。

(3)振動成型

鋪設好的生態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烈振搗或夯實，在使用低頻振動壓實機前，人工用直尺刮平，找準平整度。

攤鋪成型后在其初凝之前用沖眼振搗器將生態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 保濕養護

生態植生混凝土孔隙率大，容易快速失水，影響混凝土早期強度，施工完畢后，應用塑料薄膜覆蓋進行養護，養護時間不得少于7 d。

2.5 鋪設營養土及種植土

混凝土澆筑完成后將鋪設營養土和種植土。種草前根據當地的氣候情況，表面撒保濕劑適量，后撒專用營養土，灑水后再鋪4 cm厚種植土，使保水劑營養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90%以上。

2.6 種植植被及植被養護

采用播種草籽的方法，可預先將草籽與構件上回填的客土充分拌勻，直接回填在綠化混凝土上，發芽初期可采用草包或遮陰網固土、遮陰，日澆水2～4次；發芽后撤去其遮蓋物，日澆水2次。成型后：由于綠化混凝土內充填材料有促進植物根系生長作用，故可減少修剪次數，以減少營養損失，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護。

3 效益分析

3.1 經濟效益

因護坡工程效果不佳而導致的邊坡穩定性減少是現代工程修建過程中的一種比較常見的地質災害。例如在高速公路路塹施工中，經常性的會對土壤結構、植被和當地生態環境造成破壞，同時還會引起滑坡、土壤流失等各種不同類型的自然災害，在對這些災害進行控制的過程中，生態植生混凝土為該問題提供了一個成熟、可行的選擇，應當加強對生態植生混凝土的應用。

表2 生態植生混凝土與其他護坡經濟及技術對比

從表2可知，生態植生混凝土具有其它坡面技術不具有的強度保證和應用范圍廣兩大優點；跟傳統的砌石擋墻等護坡技術相比生態植生混凝土護坡植物成活率高，綠化效果好，因此減少的植株補種；生態植生混凝土護坡與普通圬工護坡相比，混凝土用量較少；對于坡面生態系統的修復、植被恢復和美觀具有無可比擬的優勢；且施工難度小，周期不長，造價低，經濟效益顯著。

3.2 社會效益

生態植生混凝土技術具有現場澆筑、操作簡便、與同類產品相比省力省錢等優點，還可解決原硬化護坡上無法綠化的難題。對于我國高速公路邊坡、道路邊坡、河道沿岸具有穩定邊坡護岸的功能，效果良好。生態植生混凝土技術的應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，對于當地的生態環境回復具有重要意義。同時生態植生混凝土便于大規模機械化生產，有助于推廣運用，工程應用前景廣闊，具有良好的社會效益。

4 結束語

生態植生混凝土在保護生物多樣性和連接生態環境之間的橋梁作用遠大于普通混凝土。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、水利工程的河堤護坡、降水量較大地區市政工程和園林綠化工程中的公園服務性路面、娛樂廣場、城市景觀等。但是因生態植生混凝土要求較高，物理強度無法達到普通混凝土的標準，且配制養護到后期栽種植物、人工護理較為繁瑣，混凝土骨料孔隙內的pH值不利于一些植物生長，所以對國內的護坡工程中的應用有一定的局限性。在下一步工作中，我們針對其局限性，做出改善。