现浇植生型生态混凝土在甲子河改造工程中的应用

姜有金

【摘要】现浇植生型生态混凝土是适合植物生长的多孔隙生态混凝土，简称“植生混凝土”，水利工程中（如河道、堤防、大坝、水库、蓄水池等）用做边坡治理和保护，是一种新型生态混凝土护坡技术。它是将连续粒级的粗骨料、水泥、水及添加剂按一定的比例范围进行配合，然后进行搅拌，浇筑及自然养护之后，便可得到表面呈米花糖状并有大量连通、细密孔隙的多孔质混凝土。它的最大特点是存在大量单独或连续的孔隙，具有强度高、透水率高、孔隙率大、孔径合理的性能特点，作为常水位以上的坡面防护材料，既达到安全、耐久、稳定的护坡目的，又能适应多种植生方式，实现坡面的景观绿化，从而真正满足常水位以上护坡结构的生态治理要求。

【关键词】混凝土；应用；甲子河

1、工程概况

甲子河河道位于惠州仲恺高新区陈江街道办事处五一村，仲恺高新区北面。两河道附近为惠州五金机电综合市场，东临惠河高速公路、惠州四环线（政府规划建设中），西接陈江大道和五一大道，北接观田路（政府规划建设中），北面为当地村委零散村民房及空地，该地块所处陈江和仲恺高新区文化、商业的中心地带。工程改造主要内容为防洪排涝、截污治污、生态修复、景观美化等。

甲子河改造工程段地貌属冲积平原夹低山丘陵、残丘区，整体地势较低，地形平缓。平原区高程一般为6～12m，残丘区高程一般为20～60m，低山丘陵区高程一般为150～250m，区内发育有二三级冲积堆积阶地，高程一般为5～10m，阶地内广泛分布有第四系冲积层，场地内交通较便利。甲子河段地基主要为可塑状粘性土层、风化残积土，其抗压缩变形及抗渗透变形能力较好，建议对浅表层填筑土进行清除处理，采用天然浅基础，以粉质粘土、风化残积土为基础持力层。

甲子河改造工程工程的任务是保证河道行洪畅通，保护工业区不受洪水威胁，也是为了美化环境而建设。其作用是保护工业区在20年一遇的洪水时，河道能排洪通畅，提高土地开发利用。甲子河主要建设内容为河道整治长1.81km，拆除重建双孖陂、新建2座人行桥、3座排水涵及管养区。

甲子河改造工程生态混凝土护坡设计采用砼框格梁将护坡分成边长为2m的正方形网格，砼框梁（宽×高为：20cm×35cm）强度等级为C25。生态砼强度等级为C10，空隙率为20%-30%，PH值不大于9，生态砼护坡分缝间距15m，缝宽2cm。示意图见图1。

2、生态混凝土护坡的施工要点

2.1 施工流程

生态混凝土护坡的施工流程为：坡面的平整、夯实→立模、浇注混凝土框格梁→生态混凝土的制备、浇筑→生态混凝土表面平整→养护→植生作业。

2.2 混凝土框格梁浇筑

1）模板安装

立模安装前认真阅读图纸，按设计要求进行分隔立模及区域立模工作，作出拼板图，保证工程结构和物件各部分形状尺寸和相互位置正确。边模采用木斜撑加短桩固定，中间用钢扣件支撑相互拉结固定。

2）混凝土浇筑

本工程框格梁采用C25商品混凝土进行浇筑，混凝土搅拌运输车送至施工现场。混凝土运输过程中，就缩短运输时间，减少转动次数，不应在运输途中和卸料过程中加水。混凝土浇筑应分层分段连续进行，混凝土初凝前应振捣密实。因特殊情况中断浇筑，中断时间未超过初凝时间，可继续进行浇筑；超过初凝时间时，则应停止浇筑，避免形成冷缝，新老混凝土结合面按施工缝处理。浇筑过程中，不应在仓内加水。如发现混凝土和易性较差时，应采取加强振捣等措施。粘附在模板表面的灰浆应及时清除。

3）混凝土养护

根据不同气候，混凝土浇筑完成后12-18小时后即开始养护，避免因养护不及时引起混凝土早期裂缝出现。养护时间为14天，不得间断。混凝土框格梁以人工洒水养护为主，特殊天气应采取覆盖措施。

2.2 生态混凝土浇筑

1）施工准备

了解和分析工程项目特点、进度要求，了解施工的客观条件，根据设计要求，熟悉设计图纸，合理布置施工力量，制定出施工方案，为工程顺利完成作好技术上的准备工作。搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段，因透水混凝土是属干硬性的混凝土，其初凝快，为保证运输时间应尽量短。浇筑施工前，先进行配合比设计和试验。主要考虑骨粒级配、水灰比、水泥用量和添加剂的掺量比例，保证生态混凝土的孔隙率、强度满足设计要求。配合比确定好后，选定一段框格梁做好样板段，经各方确认后，以后施工质量按此样板段控制执行。

2）生态混凝土搅拌：

搅拌器：生态混凝土不能采用人工搅拌，采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌。根据工程量的大小，配置不同容量的机械搅拌器，本工程采用JGZR350自落式搅拌机。机械搅拌器的一定范围内的地面处，应设置防止水和物料散落的接料设备，保护施工环境的卫生，减少施工后的清理工作。搅拌时按物料的規定比例及投料顺序将物料投入搅拌机，先将胶结料和碎石搅拌约30秒后，使其初步混合，再将规定量的水分2-3次加入继续进行搅拌约1.5-2分钟。视搅拌均匀程度，可适当延长机械搅拌的时间，但不宜过长时间的搅拌。

注意事项：

（1）施工现场须专人负责物料的配比。

（2）严格控制水灰比，即控制水的加入量，水在搅拌中分2-3次加入，不允许一次性加入。

（3）为使物料搅拌均匀，适当延长机械搅拌时间，但不宜过长。

3）运输

生态混凝土属干性混凝土料，由于硬化速度快，从砼拌制到入仓成型不能耽搁。一般根据气候条件控制混合物的运输时间，运输一般控制在10分钟以内，运输过程中不要停留，手推车必须平稳。

4）摊铺、浇筑成型：

生态混凝土其初凝时间较短，摊铺必须及时。将混合物均匀摊铺在工作面上，用括尺找准平整度和控制一定的泛水度，泥工工具抹敷成米花糖状即可，即人工捣实。浇筑成型后，检验标高、平整度是否均达到要求。

因透水混凝土其孔隙率大，水份散失快，当天气温高于35℃时，施工时间应宜避开中午，适合在早晚进行施工。

5）养护：

生态混凝土养护与水泥混凝土类似。为减少水分的蒸发，宜立即覆盖塑料薄膜，以保持水分。也可采用洒水养护，生态混凝土在浇筑后1天开始洒水养护，高温时在8小时后开始养护，但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面，应直接从上往下淋水。生态混凝土湿养时间不少于7天。

2.3 植生作业

在植生作业之前，应使生态混凝土表面中性化，然后在生态混凝土中填入保水性好的种植土。对植物生长必须的养分可加入生态混凝土表面的覆土中，本工程覆土厚度一般为25cm。生态护坡浇筑和铺设完成后需精心养护，并采取防止暴雨冲刷等措施，养护一段时间后即可直接植生。种植草皮做到疏密均匀，种植完毕浇水养护，定期施肥和清除杂草。

3、结语

现浇植生型生态混凝土构建了常水位以上生态护坡技术体系，使常水位以上的岸坡不仅具有一定的强度，而且使安全、稳定、耐久的岸坡生态功能和绿化功能明显发挥。同时，现浇植生型生态混凝土实现了护坡结构层孔隙的均匀排布及孔径大小的可控，解决了常规孔隙混凝土强度与空隙率间的矛盾。之所以具有这些性能特征是因为水泥灰浆中添加了专用添加剂，从而极大改善了水泥灰浆的力学特性（主要指粒料之间的接着黏合力）和结构特性，被广泛应用于河湖治理、市政排水、及路面铺装等多个领域。

参考文献：

[1]水利行业标准SL677-2014 水工混凝土施工规范

[2]绿色高性能混凝土——混凝土的发展方向 .中国知网.1998-02-20