□張毅（河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站）

噴射混凝土技術(shù)在水土保持邊坡防護(hù)的應(yīng)用措施研究

□張毅（河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站）

近年來，公路、鐵路、水利、電力、市政等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅速發(fā)展，與之而來也產(chǎn)生了很多生態(tài)安全問題。比如水土流失、生態(tài)環(huán)境破碎化等，因此就需要積極探討水土保持邊坡防護(hù)問題，加快生態(tài)修復(fù)，促進(jìn)人與自然的和諧相處。文章就噴射混凝土技術(shù)在各類邊坡防護(hù)中的應(yīng)用做了闡述，并對(duì)其在邊坡防護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

噴射技術(shù)；邊坡防護(hù)；植被混凝土；膠結(jié)材料

0 引言

最近幾年，我國的邊坡防護(hù)施工中，引入了噴射混凝土的方法，該方法有著非常明顯的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，那就是高程度的機(jī)械化工作的特點(diǎn)以及高生產(chǎn)力的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于噴射邊坡綠化來說，其有很多種方式，同時(shí)其使用的范圍也非常廣，在綠化工程中起到了很大的作用。現(xiàn)在，在很多的施工現(xiàn)場(chǎng)，人們都會(huì)看到噴射混凝土的施工方法，比如在一些鐵路的邊坡施工當(dāng)中、在一些水電工程邊坡施工當(dāng)中或者在一些采石場(chǎng)和礦山的邊坡施工當(dāng)中，可以說現(xiàn)在的噴射混凝土方法已經(jīng)成為了邊坡防護(hù)的重要技術(shù)手段。

1 噴射方式分類

對(duì)于液壓噴播，各國的學(xué)者是這樣對(duì)其定義的：將草、粘結(jié)劑以及肥料和保水劑等制作成有一定粘度的懸濁液，利用一系列專門性的設(shè)備噴播在需要綠化的表面之上。在國外的一些地區(qū)，比如歐洲或者日本，有很多公司專門生產(chǎn)這種液壓形式的播種機(jī)?，F(xiàn)在，我國也能夠生產(chǎn)這種液壓播種機(jī)，其技術(shù)主要是從日本引進(jìn)過來的。對(duì)于這項(xiàng)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，其工作原理是在機(jī)器的攪拌桶內(nèi)將料進(jìn)行混合，并且加上一些水將干料預(yù)制成懸濁液，然后從機(jī)器的管道噴灑到需要綠化的地面或者邊坡之上。

目前對(duì)于混凝土的攪拌以及噴射主要有兩種方式，即干式噴射和濕式噴射。干式噴射是利用混凝土噴射混合干拌料,在水嘴注水,干拌料與水混合后噴射。干式噴射的優(yōu)點(diǎn)在于其操作非常簡(jiǎn)單，并且運(yùn)輸?shù)木嚯x比較遠(yuǎn)，但是其劣勢(shì)在于會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，并且反彈也很大。國內(nèi)基本上都是使用國產(chǎn)的干式混凝土噴射設(shè)置。其顯著特點(diǎn)是噴射混合料是干燥的,空氣壓力作用在混凝土噴射槍前和噴射嘴注水。濕式噴射，主要是運(yùn)用液壓噴射機(jī)進(jìn)行噴射，把預(yù)拌好的混凝土，通過一定壓力將其送入到噴射嘴，然后在噴射嘴處加入一定量的速凝劑,在壓力的推動(dòng)之下噴出。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于其粉塵量比較少，同時(shí)噴出之后不容易反彈，但是其劣勢(shì)在于，運(yùn)用該方法其傳輸?shù)木嚯x比較短，一般的設(shè)備不能超過30m，并且容易堵塞管道。這極大地限制了該技術(shù)的應(yīng)用。而且設(shè)備非常復(fù)雜，并且噴嘴的脈沖攪動(dòng)現(xiàn)象也非常嚴(yán)重。在國內(nèi)也有很多廠家能夠生產(chǎn)這種設(shè)備。濕噴技術(shù)的特點(diǎn)在于噴射機(jī)料斗添加水混合成泥通過噴射管噴射到需要綠化的表面。它可以利用壓縮空氣運(yùn)輸，也可以螺旋擠壓，或壓縮空氣螺桿擠壓。

2 噴射技術(shù)在邊坡防護(hù)的應(yīng)用

2.1 坡面整修

很多巖石表面都是不光滑和不均勻的，因此對(duì)于巖石表面的一些碎石渣要進(jìn)行及時(shí)的清理，并且拆除巖石表面的障礙物，確保坡面的光滑度?？梢杂檬^填補(bǔ)石頭空隙；用高壓水清洗邊坡表面；加固斜坡不穩(wěn)定巖石，進(jìn)行灌漿或處理，在有空洞的地方要設(shè)置泄水孔，預(yù)留的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)有較大裂縫的滲水情況而定。

2.2 混凝土配合比需要注意的問題

水灰比：水灰比應(yīng)控制在0.40～0.50。如果水灰比過大，雖然可以降低回彈率，但是其強(qiáng)度也會(huì)有所降低；但是如果水灰比過小的話，其強(qiáng)度會(huì)增大，反彈比也會(huì)升高。所以在對(duì)混凝土的配比過程當(dāng)中一定要掌握好其水灰比的比例。水灰比過小，需要及時(shí)增加水量，當(dāng)表面光滑，呈水亮光澤狀，灰塵和反彈較少，則表明水灰比較適宜。

砂率：砂率應(yīng)當(dāng)控制在0.50～0.60。砂率大小不但能夠在一定程度上影響噴射混凝土的性能，而且還會(huì)在很大程度上影響施工所使用機(jī)械的性能。如果在施工過程中，砂率過大的話，就會(huì)由于粗骨料的缺乏，導(dǎo)致噴漿的沖擊碎石的沖擊不強(qiáng)，使噴射混凝土的強(qiáng)度減??；砂骨料表面面積增加，以此來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的坍落度和砂漿的流動(dòng)性，同時(shí)導(dǎo)致水泥用料的增加和施工費(fèi)用的增加。但是沙子的比例過小的話，就會(huì)讓反彈有所增高，同時(shí)很容易堵塞噴射管道，施工過程中不容易把握，噴射混凝土層厚度變薄，噴射混凝土離散。運(yùn)用中砂時(shí)，砂率過大；那么運(yùn)用細(xì)砂的時(shí)候，砂率要小一些。

2.3 噴射施工的技術(shù)措施

2.3.1 施工的準(zhǔn)備

對(duì)于施工前的準(zhǔn)備工作，首先要做的就是在一些邊坡當(dāng)中，鑿?fù)扛r，并且要將其表面清潔干凈，用綁扎鋼筋網(wǎng)起來，同時(shí)要盡力的讓鋼筋網(wǎng)面整齊，以使表面平整，邊坡混凝土看起來可以更美觀一些。當(dāng)天預(yù)拌的混凝土必須要在當(dāng)天進(jìn)行使用。其次，在對(duì)混凝土進(jìn)行噴涂時(shí)，一定要經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試，其目的就是要讓混凝土滿足施工的要求，這樣才能夠進(jìn)行施工。同時(shí)，在噴射混凝土之前，還應(yīng)當(dāng)將巖石的表面用水濕潤(rùn)，以此來增加巖石表面的附著力，保證工程的質(zhì)量，降低施工的難度。

2.3.2 施工中應(yīng)注意的技術(shù)問題

在施工中，首先要檢查施工的機(jī)器，對(duì)噴霧最低要求是其霧化的效果必須要好，同時(shí)對(duì)于噴霧嘴的形狀，可以讓嘴頭稍微長(zhǎng)一些，因?yàn)殇摻罨炷恋膰娡克透闪系慕佑|面積大，較長(zhǎng)的噴霧嘴，會(huì)對(duì)水泥的水化效果有一定的促進(jìn)作用，以此來確保工程的質(zhì)量。其次，在施工當(dāng)中為了降低回彈率，噴射的厚度應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，確保施工的反彈率在10%以內(nèi)。最后，施工必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，針對(duì)碎砂石的質(zhì)量以及砂的質(zhì)量，需要嚴(yán)格按照檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來控制。

2.3.3 錨桿鉆孔及注漿

在混凝土噴射第一層的錨桿鉆探位置定位；用氣腿式鑿巖鉆鉆孔，鉆孔直徑50mm；錨桿深度在3m和5m，鉆孔成垂直于側(cè)斜面。地腳螺栓用直徑16mm鋼筋，間距90～180cm，梅花式來進(jìn)行排列。如果巖石太硬采取加水鉆進(jìn)方式鉆孔時(shí)，必須隨著鉆孔速度進(jìn)行鉆進(jìn)，不能用力來鉆，以免造成邊坡失去穩(wěn)定性。使用壓力泵注入1：1水泥砂漿于錨桿成孔。注漿時(shí)注漿管須插入孔內(nèi)5～10cm，隨砂漿的噴射慢慢拉出。要充分保證鉆孔注滿砂漿，不能存在里空外滿的現(xiàn)象。注漿完成的判別方法是從孔口中流出一些砂漿。注漿完成以后，要立即插入錨桿，如果出現(xiàn)孔內(nèi)砂漿不滿的情況應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行注漿，然后再插入錨桿，這樣反復(fù)多次，直到注滿。

2.3.4 后期養(yǎng)護(hù)

在最后一次進(jìn)行噴射混凝土的時(shí)候，在2h后固化，應(yīng)立即噴灑水并保持≥7d、每天需要噴水4次。第一次噴水養(yǎng)護(hù)的時(shí)候，壓力不要過大，以免損壞噴射混凝土保護(hù)層的表面。特別是在冬天施工的時(shí)候，當(dāng)混凝土噴射到邊坡后，就應(yīng)當(dāng)用無紡布來覆蓋，這樣可以保證混凝土表面的濕度及溫度，從而能夠保證混凝土的噴射質(zhì)量，切忌用水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。噴射混凝土表面如果出現(xiàn)一些裂紋或者脫皮的現(xiàn)象，或者是出現(xiàn)顏色不均勻或局部受潮現(xiàn)象，就應(yīng)當(dāng)針對(duì)具體的問題，進(jìn)行針對(duì)性篩選其原因，及時(shí)采取一系列的措施進(jìn)行修復(fù)。

3 結(jié)語

在水土保持邊坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)和施工中，要逐步建立以滿足生態(tài)功能、工程功能、安全功能等特性的邊坡生態(tài)綜合治理要求，形成以建設(shè)滿足坡面植被自然恢復(fù)的護(hù)坡工程為設(shè)計(jì)共識(shí)，并盡可能采取各種措施來恢復(fù)周邊原始邊坡的生態(tài)環(huán)境狀況，使人工邊坡和周圍自然環(huán)境相融合。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、氣候、社會(huì)等條件選出適宜的綠化植物構(gòu)成，把灌木、花草樹木和其他植物相結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行合理的定位和配置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)人工綠化和自然植被相適應(yīng)，防治邊坡水土流失，改善生態(tài)環(huán)境狀況。雖然我們一直強(qiáng)調(diào)的是在對(duì)植物的邊坡防護(hù)當(dāng)中，優(yōu)先選擇植物防護(hù)的形式，但一旦存在缺乏營(yíng)養(yǎng)肥料和水分的現(xiàn)象，就很容易在巖質(zhì)邊坡蒸發(fā)。對(duì)于白天和晚上溫差比較大的情況之下，怎樣在巖體的表層提供植物生長(zhǎng)的有利條件，怎樣選擇以及搭配植物的品種和種類，如何加強(qiáng)景觀設(shè)計(jì)的效果，如何防止邊坡植被的退化等工作都需要我們進(jìn)一步去探索和研究。

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（責(zé)任編輯：左英勇）

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