生態預制塊護坡的應用實踐探析

李文強

(中國水利水電第十二工程局有限公司，杭州 310000)

0 前 言

目前防洪堤護坡分為傳統剛性護坡和柔性護坡。剛性護坡鋪面是由亂石堆、瀝青混凝土、現澆混凝土、漿砌塊石以及泥灰土等制成的防侵蝕護面，但均存在一些缺陷，如耐久性差、費用高昂、綠化難、種草難等。一旦出現局部毀損，極易產生大面積破壞、土壤侵蝕，基于水流作用下寬大的破碎板塊易被移走。傳統的柔性護面系統比方說防護墊或者網狀織物盡管費用不高，可以給當地動植物創造優質的生長環境，滲透性優越，但是其僅僅可以起到加固植被的效果，無法有效確保施工覆蓋面層的安全性。

生態預制塊護坡是一種具有多孔性、透水性、抗沖刷能力強的技術，可當作鉸接形高強度預制混凝土塊鋪面使用。通過運用生態預制塊護坡，邊坡防護較為穩定，有利于處理好水土流失問題；生態預制塊空隙有助于水生植物的生長，能有效改善邊坡棲息地的條件[1]。

1 生態預制塊護坡的優點

1)生態預制塊護坡整體性、穩定性與耐久性較好。

2)生態預制塊護坡混凝土采用擠壓成型施工工藝。

3)施工效率高，能夠實現大批量施工與大規模施工。

4)節能減排。水泥用量與水量使用都較小，水灰比小，能夠有效節約資源，同時也能有效減少模板的使用量。

5)施工質量有保障，外觀質量更達標，密實性強，更加符合大巴護坡的要求。

6)施工成本與施工材料都能夠有效降低，人工投入更少，所需施工場地也更小。

7)施工工藝簡單、施工迅速，設備投入不多，運輸便捷，不易受天氣的影響。

8)生態預制塊護坡具有更加牢靠的整體聯鎖坡面優點，綠化種植也更易實現，植物根系也能夠產生較好的固土作用[2]。

9)生態預制塊護坡外觀造型更美觀。

2 工藝原理

生態預制塊護坡采取試驗的方式，通過使用滿足C20強度要求的、水灰比適當的、低用水量的干硬性配合比，并基于此拌制出混凝土。在操作過程中，使用HX3-25砌塊成型機，首先將其震動頻率、主震、預震時間、輔震時間確立下來，結合擠壓與震動原理進行擠壓密實，待混凝土達標后為止。等到模具中的干硬性混凝土能夠實現迅速成型與出模，同時出模后沒有缺陷與變形，棱角齊全、外觀平整，生產量也符合施工強度與養護需求，脫模與模具定型符合批量生產需求與聯鎖外形設計標準，此時就可對聯鎖塊生產設備進行連續生產[3]。

同時，在預制塊運輸期間，為了便于裝卸運輸，要鋪設滑竿，盡可能地縮短施工場地和制作廠的距離，使用翻斗車進行運輸裝卸。在基礎墊層施工的過程中，要依據設計石料的厚度與粒徑進行施工，確保平整度符合鋪設聯鎖塊的相關要求，施工結束后嚴禁撓動。而在施工砌塊的過程中，要把鋼筋護梁內空間當成施工單元，借助專用輔助工具分配給班組，優化人力、物力配置，連續施工。

3 操作要點

3.1 預制塊生產

3.1.1 預制塊制作

預制塊外觀：表面平整、棱角分明、尺寸精準；預制塊規則：預制塊混凝土標號C25，呈30cm×15cm×15cm鎖扣式結構；混凝土預制場管理人員要對預制塊的尺寸與形狀定期進行檢測，檢測不達標的預制塊不允許進行使用；預制塊表面需達到整齊美觀的要求，并根據混凝土施工配料要求進行配比。混凝土預制塊的外觀不良現象要堅決杜絕，避免出現不光滑、不平整的情況，外形尺寸也要與設計要求相符合，尺寸偏差不宜過大，需保持在合理范圍之內，混凝土預制塊表面不能使用砂漿刮抹。

3.1.2 混凝土預制塊的養護

采用灑水養護法養護，以滿足混凝土養護條件。

3.1.3 混凝土預制塊貯存、搬運

1)當混凝土預制塊澆筑成型時間超過2d后，應及時的、整齊有序地、輕取輕放地進行堆放，減少對場地的占用。

2)在進行裝運之前要確保混凝土預制塊的強度超過設計值的75%以上，搬運期間，要堅持人工裝車、卸車的原則。在進行裝車操作時，必須擠緊混凝土預制塊，而卸車過程中則要盡可能地輕取輕放、

3)運輸混凝土預制塊期間，司機要勻速行駛，避免造成過大的顛簸，導致混凝土預制塊相互碰撞，受到損壞。

3.2 基面處理

3.2.1 鋼筋結構護梁施工

鋼筋結構護梁施工依測量放樣點采用人工修整成型。在開挖基礎土方過程中要得做到精準成型，切勿欠挖、超挖；而進行測量施工放樣過程中，要結合坡腳地形的實際情況，盡可能地確保梁的順直度與平順度，其走向要和河堤坡頂外邊線保持垂直，待挖好護梁基礎后進行鋼筋綁扎、立摸施工。

3.2.2 坡面修整

在坡面修坡的過程中，要對坡比進行嚴控，確保破面平整度符合有關規范。同時，要使用人工拉線修正破面，保證混凝土預制塊砌筑的坡面平整度符合規定。如果出現坡面土料不足的情況，那么應采取人工方式進行填筑，灑水夯實，直至其符合驗收要求為止[4]。

3.3 布料振搗工藝

傳統的混凝土制作配比密實度往往不夠，混凝土填充性與流動性都較差，因此混凝土澆筑施工時，一般是選用附著式振搗器對混凝土進行輔助振搗；從混凝土下料開始到混凝土完成澆筑整個過程都需要持續保持振搗。由于振搗時間往往較長，振搗程度也較難實現均勻，底部過振動的情況較常出現，底部氣泡被振搗出來；如果上部振搗不充分，那么振搗出的氣泡就無法及時排出，混凝土構件就會存在較為嚴重的氣泡現象。在混凝土澆筑完成后，還需要進行人工插搗，人工插搗是從上至下，將混凝土漿體與石頭通過振搗棒實現分離，由于模具下料的通道往往較長，振搗棒與模具表面容易產生接觸，內部拋光面的光滑度與平整度也容易受到破壞影響。另外，附著式振搗器與人工插搗棒的工作效率較低，加上模板本身是由可拆卸的不同部分組成的，附著式振搗器與插搗棒會降低模具的使用壽命。

由于傳統混凝土澆筑工藝存在的外觀缺陷問題，可以通過自密實混凝土澆筑成型有效解決。一般來說，混凝土一次性澆筑的厚度如果超過1000mm，混凝土中產生的氣泡就會難以排出，而生態護坡構件往往要求模具密封性強，不允許存在較多的氣泡顯性，因此必須要嚴格控制一次澆筑厚度，避免因氣泡過多無法排出，導致混凝土內在質量與外在外觀都受到影響。在澆筑模具底部時，可一邊布料一邊進行振搗，振搗時間為1min，在中部與頂部進行布料時可一次完成布料，振搗時間分別為40s、10s。使用這種施工工藝，所澆筑的混凝土構件其外觀質量與內在質量都會明顯提升，模板大氣孔堆積的問題也能有效解決。

3.4 混凝土預制塊鋪設

3.4.1 測量放線

預制塊鋪砌前要先放出邊線，每隔5m放一坡面樁，以坡面縱橫掛線，用以控制方向和高程。

3.4.2 鋪砌

在鋪砌過程中，要每隔3-5m作為控制鋪點，以后根線在中間鋪砌。生態混凝土塊應輕拿輕放用木錘或橡膠輕巧壓平，以免損壞預制塊的邊角。預制塊鋪設時，砌塊凸條需插入凹槽中，標準生態孔寬度為：150mm；綠化空洞率37.5%。在生態護坡砌筑底層護坡砌塊時，應使用水泥砂漿緊靠砌筑，防止同層相鄰砌塊的砌筑縫流逝泥土。鋪后若發生生態混凝土塊松動或高低不平禁止向生態混凝土塊低塞墊碎磚塊，要取起生態混凝土塊，將黏土重新找平，然后再鋪回。砌塊的凹槽壓抹水泥砂漿時，凹槽中的泥土，雜物應清除，水泥砂漿在凹槽中的飽滿度應≥90%，示意圖如圖1所示。

圖1 預制塊鋪設

3.4.3 坡面清理

清理坡面是鋪設結束的下一道工序，其要求將邊坡現場存在的散落的石子、土以及垃圾等清理干凈，給開展綠化作業奠定基礎。

3.4.4 綠化

待邊坡施工完成后，要嚴格依據設計規范采買草種進行種植，比如，藤本植物栽種、草籽種植等。但是必須強調的是，在實施綠化過程中必須充分考慮天氣因素，盡可能地在雨水豐沛的時段內實施綠化，從而有效保證綠化效果。

3.4.5 養護

在完成綠化施工后還要定期進行養護作業，包括灑水養護、拔除雜草等，養護作業需持續到移交給運營單位為止。

4 結 論

生態預制塊護坡施工中所使用的設備相對簡單，維護也相對容易，需要的輔助設施設備較少，施工進度更快，能夠有效控制輔助技術設施投入與施工進度。相較于普通施工工藝來說，擠壓成型施工工藝使用的模具量與人工量都相對更少，水泥用量與水的用量方面也更少，平均每立方米混凝土可節約80元左右的成本費用。現代社會對水體生態環境的要求在不斷提高，人們對生態系統的穩定與和諧要求也更高，河岸生態護坡技術在水利工程中越來越重要，水利主管部門對這項工藝技術的重視程度也逐漸加深，生態預制塊護坡施工工藝必定會得到廣泛的運用。