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        濕噴植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)

        2021-06-07 11:37:20葉建軍姜泉泉王冠海
        中國水土保持 2021年6期
        關(guān)鍵詞:混凝土生態(tài)質(zhì)量

        葉建軍,姜泉泉,李 虎,王冠海

        (1.湖北工業(yè)大學(xué) 土木建筑與環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430068;2.中鐵十六局集團 第一工程有限公司,北京 100084)

        隨著我國公路、鐵路、機場、礦山及城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè),地區(qū)經(jīng)濟得到了極大的發(fā)展。但是,大量削坡帶來的各種地表結(jié)構(gòu)破壞、水土流失、生態(tài)景觀破壞、生態(tài)系統(tǒng)的退化等環(huán)境問題也開始進入人們的視野中,追求恢復(fù)植被與自然景觀相協(xié)調(diào)已成為必然的發(fā)展趨勢[1]。目前,我國針對巖質(zhì)邊坡的護坡技術(shù)主要有客土噴播技術(shù)、植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)、框格梁填土護坡技術(shù)、TBS植被護坡技術(shù)等,其中典型的是植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)[2]。該技術(shù)自問世以來,應(yīng)用面積超過500萬m2。植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)作為一種干噴技術(shù),擁有噴層強度高和抗沖刷能力強的優(yōu)點,但也存在空氣污染程度高、回彈率大等缺點。為了克服植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)的缺點,葉建軍等吸收了濕噴工藝的優(yōu)點[3-4],通過改進原有施工工藝,優(yōu)化基材配方,提出了一種濕式噴播植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù),并成功應(yīng)用于花馬湖連通渠邊坡生態(tài)護坡工程中[5]。伴隨著該技術(shù)的推廣應(yīng)用,亟待建立一套科學(xué)適用的施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)體系。為此,我們開展了這項工作。

        1 邊坡驗收原則及指標(biāo)選取

        1.1 邊坡驗收原則

        邊坡驗收需要遵循以下四條基本原則:①客觀真實性。所有報送實驗室檢測的樣品,均需按要求從工地現(xiàn)場隨機取樣,并且有第三方見證取樣的過程,及時填寫現(xiàn)場記錄表并簽字,以保證取樣的真實性。②科學(xué)合理性。科學(xué)合理的指標(biāo)參數(shù)能夠反映邊坡的恢復(fù)效果,對良好生物環(huán)境的形成及生態(tài)環(huán)境的評價起著至關(guān)重要的作用。若評價指標(biāo)選取不當(dāng),可能導(dǎo)致施工過程中刻意追求短期恢復(fù)效果,忽略長期的生態(tài)效應(yīng)[6]。因此,需要將理論知識與實踐經(jīng)驗結(jié)合起來,選取最科學(xué)合理的邊坡驗收指標(biāo)。③易操作性。驗收指標(biāo)種類繁多,但其中很多指標(biāo)的測定比較復(fù)雜或缺乏代表性,所以指標(biāo)的取樣和檢驗方法均應(yīng)遵循操作簡單、方便獲取且切實可行的原則,確保能夠應(yīng)用于實際工程中。④時間相關(guān)性。驗收過程并非僅存于施工結(jié)束后或施工過程中某個單獨的階段,而是存在于施工全過程,需按照施工的先后順序合理安排驗收程序,各階段驗收資料務(wù)必完整,以保證驗收環(huán)節(jié)的有效性和可靠性。

        1.2 邊坡驗收指標(biāo)選取

        生態(tài)護坡施工質(zhì)量驗收指標(biāo)要考慮施工工序和生態(tài)護坡的目的。不同施工階段,應(yīng)該有不同的質(zhì)量關(guān)注重點和質(zhì)量指標(biāo)。材料進場時應(yīng)該驗收材料和施工機械的質(zhì)量;隱蔽工程結(jié)束時應(yīng)該驗收錨桿、鐵絲網(wǎng)和清坡施工質(zhì)量;噴射施工結(jié)束后應(yīng)該關(guān)注噴層施工質(zhì)量;整體施工結(jié)束后應(yīng)該關(guān)注生態(tài)護坡的整體質(zhì)量。生態(tài)護坡有4個方面的目的:生態(tài)修復(fù)、護坡、水土保持和景觀重建。這4個目的出現(xiàn)在不同階段的驗收標(biāo)準(zhǔn)中,會以1~2個指標(biāo)的形式體現(xiàn)。

        2 濕噴植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)的材料驗收

        錨桿、鐵絲網(wǎng)、水泥、綠化添加劑和灌溉管材等進場前均應(yīng)提供出廠合格證及產(chǎn)品檢驗合格證。為了進一步確保施工安全,滿足結(jié)構(gòu)要求,鋼筋和水泥進場驗收合格后,仍需隨機抽樣進行復(fù)檢,具體驗收標(biāo)準(zhǔn)參照GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》和GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》。

        機械設(shè)備的進場檢測是保證工程質(zhì)量安全至關(guān)重要的一步,應(yīng)檢查技術(shù)資料、安全裝置、機容機貌、機體結(jié)構(gòu)等是否符合要求,對不影響施工安全的問題應(yīng)及時整改,也可委托具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方進行驗收,驗收合格方可進場,具體可參照GB 50231—2009《機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》。

        草種進場前需檢查草種的質(zhì)量合格報告,驗收標(biāo)準(zhǔn)可參考GB/T 2930—2017《草種子檢驗規(guī)程》。

        3 濕噴植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)的施工驗收

        3.1 清坡驗收

        坡面的清理、放樣工作,驗收時可參考GB/T 51351—2019《建筑邊坡工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。

        3.2 錨桿和掛網(wǎng)驗收

        錨桿和鐵絲網(wǎng)施工結(jié)束后需進行隱蔽工程各項指標(biāo)的驗收,驗收標(biāo)準(zhǔn)見表1(參照NB/T 35082—2016《水電工程陡邊坡植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范》中干噴植被混凝土的驗收標(biāo)準(zhǔn),并對其參數(shù)偏差及檢測方法進一步改進)。有截水溝的此時一并驗收,可參考GB 50202—2018《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》和NB/T 35082—2016《水電工程陡邊坡植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。

        表1 錨桿和掛網(wǎng)驗收標(biāo)準(zhǔn)

        此階段的驗收須在掛網(wǎng)結(jié)束后噴播開始前進行,以避免噴射植被混凝土覆蓋坡面后導(dǎo)致驗收無法進行。驗收合格后需由施工單位負責(zé)人、工程技術(shù)人員、質(zhì)檢人員和監(jiān)理工程師分別在隱蔽工程驗收單上簽字,以備后續(xù)驗收資料的整理歸檔;若驗收結(jié)果不合格,應(yīng)當(dāng)返工并重新組織驗收,直至達到驗收合格標(biāo)準(zhǔn)后,方可進行下一環(huán)節(jié)的施工。

        3.3 濕噴植被混凝土施工驗收

        首先篩出粒徑小于0.8 cm的土壤顆粒,將配方基材與水混合,利用噴播機械噴射至待修復(fù)邊坡的表面形成基材層,為土壤貧瘠地區(qū)植物提供適生環(huán)境,施工過程見圖1。噴播結(jié)束后進行各項指標(biāo)的驗收工作,為后續(xù)驗收環(huán)節(jié)的順利進行提供保證,驗收標(biāo)準(zhǔn)見表2。

        圖1 濕噴植被混凝土施工過程

        表2 濕噴植被混凝土驗收標(biāo)準(zhǔn)

        濕噴植被混凝土施工階段要注意基材用量和配合比的現(xiàn)場驗收,若不符合要求應(yīng)立即制止并及時改正。以下工作應(yīng)由現(xiàn)場技術(shù)人員負責(zé)驗收:有機質(zhì)的用量為30~40 kg/m3,其中草纖維長度為2~6 cm(過短會導(dǎo)致基材黏結(jié)能力差,易脫落,起不到草纖維應(yīng)有的加筋作用;過長易造成堵管);噴播分兩層(基層和面層)多次進行,每次的間隔時間至少應(yīng)為30 min,噴播前應(yīng)留有5~10 min的物料拌和時間;噴播前要檢查料斗內(nèi)各基質(zhì)的黏稠度和均勻程度,可通過控制水的用量進行調(diào)節(jié)(黏稠度不足可能導(dǎo)致基材的流失,黏稠度過大則會產(chǎn)生堵管現(xiàn)象)。

        質(zhì)量評分采用內(nèi)插法進行計算。若有一項以上指標(biāo)評為差、兩項以上評為中,則不進行評分直接返工。噴播各項指標(biāo)經(jīng)檢驗評定后,對濕噴植被混凝土施工階段進行整體質(zhì)量評價,采用加權(quán)平均法進行等級劃分,計算公式為

        (1)

        式中:PA為施工階段的綜合評分(該公式可用于其他階段的驗收);n為指標(biāo)數(shù)量;Wi為第i個指標(biāo)的權(quán)重;Xi為第i個指標(biāo)的分值。

        結(jié)合表2可以看出,濕噴植被混凝土施工階段驗收指標(biāo)中權(quán)重較大的為網(wǎng)片裸露度和剝離情況,權(quán)重均為0.25;其次為噴播厚度達標(biāo)率,權(quán)重為0.20;再次為均勻程度和收縮裂縫,權(quán)重均為0.15。當(dāng)PA≥90分時,質(zhì)量等級為優(yōu)秀;PA介于80~89分時,質(zhì)量等級為良好;PA介于60~79分時,質(zhì)量等級為一般;PA<60分時,質(zhì)量等級為差。完工階段綜合評分PB和竣工階段綜合評分PC的一些評價方法可參考此階段做法,也可以根據(jù)實際情況,由業(yè)主自己制定。

        由于噴播基材的養(yǎng)分和狀態(tài)會隨時間的推移產(chǎn)生一定的變化,因此此項驗收工作應(yīng)在噴播結(jié)束后3天內(nèi)完成,此時各類機械設(shè)備還未撤離現(xiàn)場,若發(fā)現(xiàn)有不達標(biāo)的,可及時進行修補。同時,應(yīng)避免在雨雪天氣進行驗收,以免積水沖刷導(dǎo)致坡面出現(xiàn)網(wǎng)片裸露和基材沖蝕剝離現(xiàn)象,影響驗收結(jié)果。對于凹凸不平程度嚴(yán)重的巖質(zhì)坡面,部分網(wǎng)片距坡體的距離較遠,驗收時有必要著重檢驗此類部位的網(wǎng)片裸露程度和噴播均勻程度。

        4 濕噴植被混凝土生態(tài)護坡技術(shù)的完工和竣工驗收

        施工結(jié)束后的驗收分為兩階段:第一階段為養(yǎng)護期結(jié)束后的驗收,一般為噴播結(jié)束后的2~3個月,稱為完工驗收,包括的項目為侵蝕程度、網(wǎng)片裸露度、植被覆蓋率、病蟲害發(fā)生率、土壤理化性質(zhì)等;第二階段為施工結(jié)束后6~12個月的驗收,稱為竣工驗收,主要驗收的項目為植物根系發(fā)達程度、景觀協(xié)調(diào)程度、植被覆蓋率和網(wǎng)片狀況等[7]。下面對驗收要求進行具體介紹。

        4.1 完工驗收

        完工驗收可以初步檢驗植物的生長狀態(tài)及水土保持情況,為竣工驗收提供保障,是實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)效果的基礎(chǔ)。驗收標(biāo)準(zhǔn)見表3。

        完工驗收是對坡面恢復(fù)效果的初步評價,需要考慮植被覆蓋率及侵蝕程度、裂縫等指標(biāo)是否滿足要求。同時,為減少病蟲害的發(fā)生率,有必要采取一定的措施:①合理灌溉,根據(jù)植被水分變化調(diào)整灌溉方式和灌溉量,避免坡面積水造成植物根系腐爛;②科學(xué)施肥,控制肥料用量,避免植物因缺少或過多吸收某種微量元素而引發(fā)病害;③盡量采取對環(huán)境污染較小的方式進行養(yǎng)護。

        若出現(xiàn)網(wǎng)片大面積裸露、大量植物未長出、大范圍葉片有斑塊和枯黃等現(xiàn)象,則不進行評分,直接返工。

        4.2 竣工驗收

        竣工驗收是工程的最后一個環(huán)節(jié),也是最重要的一步。植物經(jīng)過半年到一年的生長,各項指標(biāo)已基本穩(wěn)定,此階段的驗收要檢查生態(tài)護坡的整體和長期效果,以充分發(fā)揮工程投資效果,最終實現(xiàn)生態(tài)護坡的所有目標(biāo)。因此,驗收標(biāo)準(zhǔn)選擇4個方面都兼顧的指標(biāo),見表4。

        竣工驗收是檢驗工程長期恢復(fù)效果的一項重要工作,此階段驗收的植被覆蓋率更側(cè)重于植被的整體覆蓋率,對于某些局部小范圍覆蓋不均情況,采用取平均值的方式進行驗收;當(dāng)網(wǎng)片大面積裸露、破損和脫落時,不進行質(zhì)量等級評分,須直接返工,在選取驗收樣方時應(yīng)排除此類區(qū)域;植物由于生長季節(jié)差異造成的豐富度或密度不均,在驗收中也同樣視為合格。

        表4 竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)

        通過施工階段與竣工階段驗收時最小噴播厚度的比較(圖2)可以看出,巖質(zhì)邊坡經(jīng)過半年到一年的風(fēng)蝕、雨蝕等作用,噴播基材的厚度一般會有所下降。但由于植被的保土作用及對坡面侵蝕的削弱作用[8],基材厚度的下降幅度一般為0.1~2 cm。由于基材厚度還與當(dāng)?shù)亟邓亢瓦吰缕露扔嘘P(guān),因此實際工程竣工驗收的厚度可根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件靈活把握。

        圖2 巖質(zhì)邊坡濕噴植被混凝土噴播厚度

        5 結(jié) 語

        (1)筆者提出了濕噴植被混凝土的驗收標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求,旨在規(guī)范施工過程,提高施工質(zhì)量,為相關(guān)建設(shè)人員提供理論指導(dǎo)。該標(biāo)準(zhǔn)在實際的工程應(yīng)用中具有可行性,可為濕噴植被混凝土驗收行業(yè)規(guī)范的建立提供技術(shù)支持。

        (2)多數(shù)的質(zhì)量評價或驗收標(biāo)準(zhǔn)更側(cè)重于從施工結(jié)束后植被的觀感和景觀美學(xué)的角度進行評價,而忽視了施工過程中的驗收工作,從而導(dǎo)致一些“快節(jié)奏”的綠化效果,無法真正實現(xiàn)長久恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),使驗收結(jié)果缺乏可信度。筆者從施工各階段提出質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn),涉及施工全過程質(zhì)量的把控,具有可靠性。

        (3)筆者提出的濕噴植被混凝土的驗收標(biāo)準(zhǔn)是在閱讀大量文獻資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合部分基材配比和防護效果的室內(nèi)試驗而得,并經(jīng)過工程實踐的證實,具有較好的適用性和可操作性,宜廣泛推廣。

        (4)筆者提出的濕噴植被混凝土的驗收標(biāo)準(zhǔn)的建立存在一定的局限性,無法避免其他因素(如對大宗材料如土壤、有機質(zhì)等的處理方式,養(yǎng)護的時間、頻次、方式,以及不同驗收人對定性指標(biāo)的主觀評判差異等)對驗收質(zhì)量造成的影響,因此還有待在工程實踐中進一步完善。

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