生态植生混凝土施工技术在防护工程施工中的应用

王心智

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070)

1 工艺原理及技术特点

(1)植被根系具有锚固和加筋作用，护坡坚固耐用，结构稳定、抗冻融型好、满足抗冲刷，抗磨性能。

(2)具有抑制水土流失、防波浪冲刷、稳定边坡护岸的功能。同时便于施工、修复、加固。

(3)减少水泥和水资源的使用，降低混凝土对天然土壤的污染，具有环境保护的特点。

(4)该技术施工难度小，周期短，投入低，且混凝土强度有保证，能适应多种植生方式，改善生态环境和景观，实现长期可持续发展，应用范围广。

2 施工工艺

2.1 施工准备

(1)测量放样

利用设计图中提供的控制点计算出测量控制点对坡面中心线之间的角度和距离，然后采用全站仪控制，进行中桩设置，并放出边桩。

(2)配合比确定

采用体积法对其配合比进行实验，按其设计的不同配合比制备植草混凝土试块，测定其抗压、抗折、抗冲刷强度、孔隙率、pH值和植生等性能，通过对相关试验结果的分析，确定最优配合比。

粗骨料所用碎石分别使用两种粒径骨料，骨料用量为其堆积密度值，一般为1 400～1 700 kg/m3，水泥用强度等级为42.5的水泥。具体数据见表1。

2.2 边坡修整

坡面以土质为主，清理坡面开口线以上原始边坡的接触面，边坡必须修整至设计边坡坡率，同时应将坡面表土范围的土块打碎，使共尽可能均匀。如坡面以岩石为主，对于明显存在危岩的凸出易脱落部位，进行击落；对于明显凹进的地段，应填充耕植土至表面平整且基本无外观孔隙。

2.3 铺设生态植生混凝土

(1)搅拌制作

根据试验得出施工配合比，进行生态植生混凝土的拌合，按配合比称量相应的水泥、碎石和水；将碎石先与70%的拌合水进行预湿搅拌120 s，然后依次加入水泥并搅拌60 s；最后将剩余的水加入并搅拌均匀。

(2)运输现场及人工铺设

根据坡面设计厚度，坡面长度，高度进行支模。顺坡支立模板完成后进行生态混凝土施工。

由于生态混凝土坍落度较小，较为干硬，铺到设计要求的厚度，摊平人工拍实即可，松铺系数要求为1.1。摊铺时应注意对边角等比较细部的位置，发现掉料缺料及时补料人工压实，避免二次摊铺。

(3)振动成型

铺设好的生态植生混凝土及时振动成型。为避免底部沉浆影响透水性及混凝土体上下层水泥浆液不均匀，不可用高频振动器或强烈振捣或夯实，在使用低频振动压实机前，人工用直尺刮平，找准平整度。

摊铺成型后在其初凝之前用冲眼振捣器将生态混凝土破面冲捣若干个小孔，表面分布均匀直径25 mm，深60 mm的孔洞，做到表面无浮浆，底部无沉浆。

2.4 保湿养护

生态植生混凝土孔隙率大，容易快速失水，影响混凝土早期强度，施工完毕后，应用塑料薄膜覆盖进行养护，养护时间不得少于7 d。

2.5 铺设营养土及种植土

混凝土浇筑完成后将铺设营养土和种植土。种草前根据当地的气候情况，表面撒保湿剂适量，后撒专用营养土，洒水后再铺4 cm厚种植土，使保水剂营养土能充分渗入到混凝土孔隙里，更有利植草的生长，绿化覆盖率可达90%以上。

2.6 种植植被及植被养护

采用播种草籽的方法，可预先将草籽与构件上回填的客土充分拌匀，直接回填在绿化混凝土上，发芽初期可采用草包或遮阴网固土、遮阴，日浇水2～4次；发芽后撤去其遮盖物，日浇水2次。成型后：由于绿化混凝土内充填材料有促进植物根系生长作用，故可减少修剪次数，以减少营养损失，一般可不用再给植草追肥。在植草形成覆盖草坪，草根穿透绿化混凝土并在混凝土下土壤中分根时，若无特殊情况可基本停止养护。

3 效益分析

3.1 经济效益

因护坡工程效果不佳而导致的边坡稳定性减少是现代工程修建过程中的一种比较常见的地质灾害。例如在高速公路路堑施工中，经常性的会对土壤结构、植被和当地生态环境造成破坏，同时还会引起滑坡、土壤流失等各种不同类型的自然灾害，在对这些灾害进行控制的过程中，生态植生混凝土为该问题提供了一个成熟、可行的选择，应当加强对生态植生混凝土的应用。

表2 生态植生混凝土与其他护坡经济及技术对比

从表2可知，生态植生混凝土具有其它坡面技术不具有的强度保证和应用范围广两大优点；跟传统的砌石挡墙等护坡技术相比生态植生混凝土护坡植物成活率高，绿化效果好，因此减少的植株补种；生态植生混凝土护坡与普通圬工护坡相比，混凝土用量较少；对于坡面生态系统的修复、植被恢复和美观具有无可比拟的优势；且施工难度小，周期不长，造价低，经济效益显著。

3.2 社会效益

生态植生混凝土技术具有现场浇筑、操作简便、与同类产品相比省力省钱等优点，还可解决原硬化护坡上无法绿化的难题。对于我国高速公路边坡、道路边坡、河道沿岸具有稳定边坡护岸的功能，效果良好。生态植生混凝土技术的应用能减少水泥和水资源的使用，降低混凝土对天然土壤的污染，对于当地的生态环境回复具有重要意义。同时生态植生混凝土便于大规模机械化生产，有助于推广运用，工程应用前景广阔，具有良好的社会效益。

4 结束语

生态植生混凝土在保护生物多样性和连接生态环境之间的桥梁作用远大于普通混凝土。适用于公路工程的公路路基(路堑)高边坡、路肩排水、多孔混凝土透水基层、水利工程的河堤护坡、降水量较大地区市政工程和园林绿化工程中的公园服务性路面、娱乐广场、城市景观等。但是因生态植生混凝土要求较高，物理强度无法达到普通混凝土的标准，且配制养护到后期栽种植物、人工护理较为繁琐，混凝土骨料孔隙内的pH值不利于一些植物生长，所以对国内的护坡工程中的应用有一定的局限性。在下一步工作中，我们针对其局限性，做出改善。