生态预制块护坡的应用实践探析

李文强

(中国水利水电第十二工程局有限公司，杭州 310000)

0 前 言

目前防洪堤护坡分为传统刚性护坡和柔性护坡。刚性护坡铺面是由乱石堆、沥青混凝土、现浇混凝土、浆砌块石以及泥灰土等制成的防侵蚀护面，但均存在一些缺陷，如耐久性差、费用高昂、绿化难、种草难等。一旦出现局部毁损，极易产生大面积破坏、土壤侵蚀，基于水流作用下宽大的破碎板块易被移走。传统的柔性护面系统比方说防护垫或者网状织物尽管费用不高，可以给当地动植物创造优质的生长环境，渗透性优越，但是其仅仅可以起到加固植被的效果，无法有效确保施工覆盖面层的安全性。

生态预制块护坡是一种具有多孔性、透水性、抗冲刷能力强的技术，可当作铰接形高强度预制混凝土块铺面使用。通过运用生态预制块护坡，边坡防护较为稳定，有利于处理好水土流失问题；生态预制块空隙有助于水生植物的生长，能有效改善边坡栖息地的条件[1]。

1 生态预制块护坡的优点

1)生态预制块护坡整体性、稳定性与耐久性较好。

2)生态预制块护坡混凝土采用挤压成型施工工艺。

3)施工效率高，能够实现大批量施工与大规模施工。

4)节能减排。水泥用量与水量使用都较小，水灰比小，能够有效节约资源，同时也能有效减少模板的使用量。

5)施工质量有保障，外观质量更达标，密实性强，更加符合大巴护坡的要求。

6)施工成本与施工材料都能够有效降低，人工投入更少，所需施工场地也更小。

7)施工工艺简单、施工迅速，设备投入不多，运输便捷，不易受天气的影响。

8)生态预制块护坡具有更加牢靠的整体联锁坡面优点，绿化种植也更易实现，植物根系也能够产生较好的固土作用[2]。

9)生态预制块护坡外观造型更美观。

2 工艺原理

生态预制块护坡采取试验的方式，通过使用满足C20强度要求的、水灰比适当的、低用水量的干硬性配合比，并基于此拌制出混凝土。在操作过程中，使用HX3-25砌块成型机，首先将其震动频率、主震、预震时间、辅震时间确立下来，结合挤压与震动原理进行挤压密实，待混凝土达标后为止。等到模具中的干硬性混凝土能够实现迅速成型与出模，同时出模后没有缺陷与变形，棱角齐全、外观平整，生产量也符合施工强度与养护需求，脱模与模具定型符合批量生产需求与联锁外形设计标准，此时就可对联锁块生产设备进行连续生产[3]。

同时，在预制块运输期间，为了便于装卸运输，要铺设滑竿，尽可能地缩短施工场地和制作厂的距离，使用翻斗车进行运输装卸。在基础垫层施工的过程中，要依据设计石料的厚度与粒径进行施工，确保平整度符合铺设联锁块的相关要求，施工结束后严禁挠动。而在施工砌块的过程中，要把钢筋护梁内空间当成施工单元，借助专用辅助工具分配给班组，优化人力、物力配置，连续施工。

3 操作要点

3.1 预制块生产

3.1.1 预制块制作

预制块外观：表面平整、棱角分明、尺寸精准；预制块规则：预制块混凝土标号C25，呈30cm×15cm×15cm锁扣式结构；混凝土预制场管理人员要对预制块的尺寸与形状定期进行检测，检测不达标的预制块不允许进行使用；预制块表面需达到整齐美观的要求，并根据混凝土施工配料要求进行配比。混凝土预制块的外观不良现象要坚决杜绝，避免出现不光滑、不平整的情况，外形尺寸也要与设计要求相符合，尺寸偏差不宜过大，需保持在合理范围之内，混凝土预制块表面不能使用砂浆刮抹。

3.1.2 混凝土预制块的养护

采用洒水养护法养护，以满足混凝土养护条件。

3.1.3 混凝土预制块贮存、搬运

1)当混凝土预制块浇筑成型时间超过2d后，应及时的、整齐有序地、轻取轻放地进行堆放，减少对场地的占用。

2)在进行装运之前要确保混凝土预制块的强度超过设计值的75%以上，搬运期间，要坚持人工装车、卸车的原则。在进行装车操作时，必须挤紧混凝土预制块，而卸车过程中则要尽可能地轻取轻放、

3)运输混凝土预制块期间，司机要匀速行驶，避免造成过大的颠簸，导致混凝土预制块相互碰撞，受到损坏。

3.2 基面处理

3.2.1 钢筋结构护梁施工

钢筋结构护梁施工依测量放样点采用人工修整成型。在开挖基础土方过程中要得做到精准成型，切勿欠挖、超挖；而进行测量施工放样过程中，要结合坡脚地形的实际情况，尽可能地确保梁的顺直度与平顺度，其走向要和河堤坡顶外边线保持垂直，待挖好护梁基础后进行钢筋绑扎、立摸施工。

3.2.2 坡面修整

在坡面修坡的过程中，要对坡比进行严控，确保破面平整度符合有关规范。同时，要使用人工拉线修正破面，保证混凝土预制块砌筑的坡面平整度符合规定。如果出现坡面土料不足的情况，那么应采取人工方式进行填筑，洒水夯实，直至其符合验收要求为止[4]。

3.3 布料振捣工艺

传统的混凝土制作配比密实度往往不够，混凝土填充性与流动性都较差，因此混凝土浇筑施工时，一般是选用附着式振捣器对混凝土进行辅助振捣；从混凝土下料开始到混凝土完成浇筑整个过程都需要持续保持振捣。由于振捣时间往往较长，振捣程度也较难实现均匀，底部过振动的情况较常出现，底部气泡被振捣出来；如果上部振捣不充分，那么振捣出的气泡就无法及时排出，混凝土构件就会存在较为严重的气泡现象。在混凝土浇筑完成后，还需要进行人工插捣，人工插捣是从上至下，将混凝土浆体与石头通过振捣棒实现分离，由于模具下料的通道往往较长，振捣棒与模具表面容易产生接触，内部抛光面的光滑度与平整度也容易受到破坏影响。另外，附着式振捣器与人工插捣棒的工作效率较低，加上模板本身是由可拆卸的不同部分组成的，附着式振捣器与插捣棒会降低模具的使用寿命。

由于传统混凝土浇筑工艺存在的外观缺陷问题，可以通过自密实混凝土浇筑成型有效解决。一般来说，混凝土一次性浇筑的厚度如果超过1000mm，混凝土中产生的气泡就会难以排出，而生态护坡构件往往要求模具密封性强，不允许存在较多的气泡显性，因此必须要严格控制一次浇筑厚度，避免因气泡过多无法排出，导致混凝土内在质量与外在外观都受到影响。在浇筑模具底部时，可一边布料一边进行振捣，振捣时间为1min，在中部与顶部进行布料时可一次完成布料，振捣时间分别为40s、10s。使用这种施工工艺，所浇筑的混凝土构件其外观质量与内在质量都会明显提升，模板大气孔堆积的问题也能有效解决。

3.4 混凝土预制块铺设

3.4.1 测量放线

预制块铺砌前要先放出边线，每隔5m放一坡面桩，以坡面纵横挂线，用以控制方向和高程。

3.4.2 铺砌

在铺砌过程中，要每隔3-5m作为控制铺点，以后根线在中间铺砌。生态混凝土块应轻拿轻放用木锤或橡胶轻巧压平，以免损坏预制块的边角。预制块铺设时，砌块凸条需插入凹槽中，标准生态孔宽度为：150mm；绿化空洞率37.5%。在生态护坡砌筑底层护坡砌块时，应使用水泥砂浆紧靠砌筑，防止同层相邻砌块的砌筑缝流逝泥土。铺后若发生生态混凝土块松动或高低不平禁止向生态混凝土块低塞垫碎砖块，要取起生态混凝土块，将黏土重新找平，然后再铺回。砌块的凹槽压抹水泥砂浆时，凹槽中的泥土，杂物应清除，水泥砂浆在凹槽中的饱满度应≥90%，示意图如图1所示。

图1 预制块铺设

3.4.3 坡面清理

清理坡面是铺设结束的下一道工序，其要求将边坡现场存在的散落的石子、土以及垃圾等清理干净，给开展绿化作业奠定基础。

3.4.4 绿化

待边坡施工完成后，要严格依据设计规范采买草种进行种植，比如，藤本植物栽种、草籽种植等。但是必须强调的是，在实施绿化过程中必须充分考虑天气因素，尽可能地在雨水丰沛的时段内实施绿化，从而有效保证绿化效果。

3.4.5 养护

在完成绿化施工后还要定期进行养护作业，包括洒水养护、拔除杂草等，养护作业需持续到移交给运营单位为止。

4 结 论

生态预制块护坡施工中所使用的设备相对简单，维护也相对容易，需要的辅助设施设备较少，施工进度更快，能够有效控制辅助技术设施投入与施工进度。相较于普通施工工艺来说，挤压成型施工工艺使用的模具量与人工量都相对更少，水泥用量与水的用量方面也更少，平均每立方米混凝土可节约80元左右的成本费用。现代社会对水体生态环境的要求在不断提高，人们对生态系统的稳定与和谐要求也更高，河岸生态护坡技术在水利工程中越来越重要，水利主管部门对这项工艺技术的重视程度也逐渐加深，生态预制块护坡施工工艺必定会得到广泛的运用。