現澆植生型生態混凝土在甲子河改造工程中的應用

姜有金

【摘要】現澆植生型生態混凝土是適合植物生長的多孔隙生態混凝土，簡稱“植生混凝土”，水利工程中（如河道、堤防、大壩、水庫、蓄水池等）用做邊坡治理和保護，是一種新型生態混凝土護坡技術。它是將連續粒級的粗骨料、水泥、水及添加劑按一定的比例范圍進行配合，然后進行攪拌，澆筑及自然養護之后，便可得到表面呈米花糖狀并有大量連通、細密孔隙的多孔質混凝土。它的最大特點是存在大量單獨或連續的孔隙，具有強度高、透水率高、孔隙率大、孔徑合理的性能特點，作為常水位以上的坡面防護材料，既達到安全、耐久、穩定的護坡目的，又能適應多種植生方式，實現坡面的景觀綠化，從而真正滿足常水位以上護坡結構的生態治理要求。

【關鍵詞】混凝土；應用；甲子河

1、工程概況

甲子河河道位于惠州仲愷高新區陳江街道辦事處五一村，仲愷高新區北面。兩河道附近為惠州五金機電綜合市場，東臨惠河高速公路、惠州四環線（政府規劃建設中），西接陳江大道和五一大道，北接觀田路（政府規劃建設中），北面為當地村委零散村民房及空地，該地塊所處陳江和仲愷高新區文化、商業的中心地帶。工程改造主要內容為防洪排澇、截污治污、生態修復、景觀美化等。

甲子河改造工程段地貌屬沖積平原夾低山丘陵、殘丘區，整體地勢較低，地形平緩。平原區高程一般為6～12m，殘丘區高程一般為20～60m，低山丘陵區高程一般為150～250m，區內發育有二三級沖積堆積階地，高程一般為5～10m，階地內廣泛分布有第四系沖積層，場地內交通較便利。甲子河段地基主要為可塑狀粘性土層、風化殘積土，其抗壓縮變形及抗滲透變形能力較好，建議對淺表層填筑土進行清除處理，采用天然淺基礎，以粉質粘土、風化殘積土為基礎持力層。

甲子河改造工程工程的任務是保證河道行洪暢通，保護工業區不受洪水威脅，也是為了美化環境而建設。其作用是保護工業區在20年一遇的洪水時，河道能排洪通暢，提高土地開發利用。甲子河主要建設內容為河道整治長1.81km，拆除重建雙孖陂、新建2座人行橋、3座排水涵及管養區。

甲子河改造工程生態混凝土護坡設計采用砼框格梁將護坡分成邊長為2m的正方形網格，砼框梁（寬×高為：20cm×35cm）強度等級為C25。生態砼強度等級為C10，空隙率為20%-30%，PH值不大于9，生態砼護坡分縫間距15m，縫寬2cm。示意圖見圖1。

2、生態混凝土護坡的施工要點

2.1 施工流程

生態混凝土護坡的施工流程為：坡面的平整、夯實→立模、澆注混凝土框格梁→生態混凝土的制備、澆筑→生態混凝土表面平整→養護→植生作業。

2.2 混凝土框格梁澆筑

1）模板安裝

立模安裝前認真閱讀圖紙，按設計要求進行分隔立模及區域立模工作，作出拼板圖，保證工程結構和物件各部分形狀尺寸和相互位置正確。邊模采用木斜撐加短樁固定，中間用鋼扣件支撐相互拉結固定。

2）混凝土澆筑

本工程框格梁采用C25商品混凝土進行澆筑，混凝土攪拌運輸車送至施工現場。混凝土運輸過程中，就縮短運輸時間，減少轉動次數，不應在運輸途中和卸料過程中加水。混凝土澆筑應分層分段連續進行，混凝土初凝前應振搗密實。因特殊情況中斷澆筑，中斷時間未超過初凝時間，可繼續進行澆筑；超過初凝時間時，則應停止澆筑，避免形成冷縫，新老混凝土結合面按施工縫處理。澆筑過程中，不應在倉內加水。如發現混凝土和易性較差時，應采取加強振搗等措施。粘附在模板表面的灰漿應及時清除。

3）混凝土養護

根據不同氣候，混凝土澆筑完成后12-18小時后即開始養護，避免因養護不及時引起混凝土早期裂縫出現。養護時間為14天，不得間斷。混凝土框格梁以人工灑水養護為主，特殊天氣應采取覆蓋措施。

2.2 生態混凝土澆筑

1）施工準備

了解和分析工程項目特點、進度要求，了解施工的客觀條件，根據設計要求，熟悉設計圖紙，合理布置施工力量，制定出施工方案，為工程順利完成作好技術上的準備工作。攪拌機最佳的設置方案是施工現場的中段，因透水混凝土是屬干硬性的混凝土，其初凝快，為保證運輸時間應盡量短。澆筑施工前，先進行配合比設計和試驗。主要考慮骨粒級配、水灰比、水泥用量和添加劑的摻量比例，保證生態混凝土的孔隙率、強度滿足設計要求。配合比確定好后，選定一段框格梁做好樣板段，經各方確認后，以后施工質量按此樣板段控制執行。

2）生態混凝土攪拌：

攪拌器：生態混凝土不能采用人工攪拌，采用普通混凝土攪拌機械進行攪拌。根據工程量的大小，配置不同容量的機械攪拌器，本工程采用JGZR350自落式攪拌機。機械攪拌器的一定范圍內的地面處，應設置防止水和物料散落的接料設備，保護施工環境的衛生，減少施工后的清理工作。攪拌時按物料的規定比例及投料順序將物料投入攪拌機，先將膠結料和碎石攪拌約30秒后，使其初步混合，再將規定量的水分2-3次加入繼續進行攪拌約1.5-2分鐘。視攪拌均勻程度，可適當延長機械攪拌的時間，但不宜過長時間的攪拌。

注意事項：

（1）施工現場須專人負責物料的配比。

（2）嚴格控制水灰比，即控制水的加入量，水在攪拌中分2-3次加入，不允許一次性加入。

（3）為使物料攪拌均勻，適當延長機械攪拌時間，但不宜過長。

3）運輸

生態混凝土屬干性混凝土料，由于硬化速度快，從砼拌制到入倉成型不能耽擱。一般根據氣候條件控制混合物的運輸時間，運輸一般控制在10分鐘以內，運輸過程中不要停留，手推車必須平穩。

4）攤鋪、澆筑成型：

生態混凝土其初凝時間較短，攤鋪必須及時。將混合物均勻攤鋪在工作面上，用括尺找準平整度和控制一定的泛水度，泥工工具抹敷成米花糖狀即可，即人工搗實。澆筑成型后，檢驗標高、平整度是否均達到要求。

因透水混凝土其孔隙率大，水份散失快，當天氣溫高于35℃時，施工時間應宜避開中午，適合在早晚進行施工。

5）養護：

生態混凝土養護與水泥混凝土類似。為減少水分的蒸發，宜立即覆蓋塑料薄膜，以保持水分。也可采用灑水養護，生態混凝土在澆筑后1天開始灑水養護，高溫時在8小時后開始養護，但淋水時不宜用壓力水直接沖淋混凝土表面，應直接從上往下淋水。生態混凝土濕養時間不少于7天。

2.3 植生作業

在植生作業之前，應使生態混凝土表面中性化，然后在生態混凝土中填入保水性好的種植土。對植物生長必須的養分可加入生態混凝土表面的覆土中，本工程覆土厚度一般為25cm。生態護坡澆筑和鋪設完成后需精心養護，并采取防止暴雨沖刷等措施，養護一段時間后即可直接植生。種植草皮做到疏密均勻，種植完畢澆水養護，定期施肥和清除雜草。

3、結語

現澆植生型生態混凝土構建了常水位以上生態護坡技術體系，使常水位以上的岸坡不僅具有一定的強度，而且使安全、穩定、耐久的岸坡生態功能和綠化功能明顯發揮。同時，現澆植生型生態混凝土實現了護坡結構層孔隙的均勻排布及孔徑大小的可控，解決了常規孔隙混凝土強度與空隙率間的矛盾。之所以具有這些性能特征是因為水泥灰漿中添加了專用添加劑，從而極大改善了水泥灰漿的力學特性（主要指粒料之間的接著黏合力）和結構特性，被廣泛應用于河湖治理、市政排水、及路面鋪裝等多個領域。

參考文獻：

[1]水利行業標準SL677-2014 水工混凝土施工規范

[2]綠色高性能混凝土——混凝土的發展方向 .中國知網.1998-02-20