趙堃
(潤盛建設集團有限公司,江蘇 南京 211300)
河道生態(tài)工程系統(tǒng)修復是保證我國生物多樣性的重要內(nèi)容,常規(guī)的鋼筋混凝土護坡以及擋墻已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段生態(tài)建設需求,加強生態(tài)混凝土在河道護坡中的應用既可以提高河道生態(tài)建設穩(wěn)定性同時還可以保證河道內(nèi)生物多樣性。在開展生態(tài)混凝土應用過程中需要通過多方面綜合考慮,明確生態(tài)混凝土選內(nèi)容以及依據(jù)實際的施工環(huán)境,選擇施工工藝,做好坡腳以及格構梁施工,保證植被混凝土的材料配比科學,提升生態(tài)混凝土在河道中的應用價值。
生態(tài)混凝土簡稱植被混凝土,又名植被混凝土、植生混凝土、綠化混凝土、生態(tài)反濾植生混凝土等,是一種既保留混凝土強度以及特性同時又具備生態(tài)保護價值的,改善生態(tài)環(huán)境以及生態(tài)功能的混凝土,生態(tài)混凝土具有多種類型,總結幾種常見生態(tài)混凝土類型。
(1)孔洞型植物混凝土,該混凝土主要是將凝膠劑與粗骨料進行攪拌,進而使其形成具有規(guī)律孔隙的混凝土,完成施工后將生長植物根系放置植物內(nèi)部,這樣可以使植物根系逐漸生長,簡單原理就是營造植物種子可生長混凝土環(huán)境,既滿足混凝土特點又起到綠色生態(tài)建設功能[1]。
(2)生物基生態(tài)混凝土,這種混凝土對粗骨料進行改良,利用多功能性添加劑制作而成,其中具有一定的土壤,花草籽以及有機肥料,可有效降低水泥使用量,并且保證其具有通透性,既可以保證河道護坡具有良好的防洪抗沖刷特點,同時更加利于植物群落生長,形成河道護坡微生物生態(tài)鏈。
(3)植被生態(tài)混凝土,這種混凝土使用沙壤土完全替代粗骨料,這樣可以有效節(jié)約建筑材料同時實現(xiàn)固水固土情況,可有效提升河道護坡的穩(wěn)定性,為生物多樣性發(fā)展奠定基礎,而且其中融入水泥膠合料,對于混凝土強度起到重要保障,而后采取護角隔溝梁以及相應輔助工程,進一步提高河道護坡的抗沖刷能力。生態(tài)混凝土鋪設見圖1,生態(tài)混凝土綠化景觀見圖2。
圖2 生態(tài)混凝土綠化景觀
生態(tài)混凝土在河道護坡中使用具有諸多優(yōu)勢,通過上述幾種生態(tài)混凝土講解不同生態(tài)混凝土在應用過程中其優(yōu)勢體現(xiàn)不同。
(1)提高河道護坡抗沖刷能力,這種情況下孔洞混凝土往往應用優(yōu)勢高于生物基混凝土,同時更加高于植被混凝土,主要是由于孔洞混凝土在粗骨料與凝膠劑混合過程中形成的規(guī)律性孔隙可以滿足植物生長需求,使植物根系可以透過縫隙逐漸進入混凝土下層,為植物的生長奠定基礎。
(2)提高生態(tài)混凝土應用能源消耗,這種情況下植被混凝土的應用遠高于生物基混凝土以及混凝土,植被混凝土河道護坡應用中減少對礦石資源的開采以及消耗,融入有機物質(zhì),以此減少對能源的消耗。
(3)生態(tài)生存條件,這種情況下生物基混凝土和植被混凝土兩者之間具有一定相似性。
(4)應用經(jīng)濟性作用。植被混凝土在應用過程中其經(jīng)濟效益遠大于生物基混凝土以及孔洞混凝土。通過上述混凝土應用優(yōu)勢分析發(fā)現(xiàn)河道護坡施工中應用生態(tài)混凝土具有諸多優(yōu)勢,在實際的施工過程中需要充分結合區(qū)域特點,并且做好相關的資源調(diào)查以及地形地貌調(diào)查,只有這樣才能保證在河道護坡中生態(tài)混凝土應用更加具有功能性價值、經(jīng)濟性價值、生態(tài)性價值,提高河道護坡整體使用安全性,保證其生態(tài)效益與經(jīng)濟效益共同發(fā)展。
建鄴區(qū)中部地區(qū)奧體北河、紅旗河、紅旗北河-向陽河連通管清淤工程位于南京市建鄴區(qū)奧體北河、紅旗河、紅旗北河—向陽河。主要建設內(nèi)容:奧體北河采用水力沖挖清淤,清淤量約13041m3。紅旗河采用水力沖挖清淤,暗涵段輔以人工清淤,清淤量約24178m3。紅旗北河—向陽河連通管主要采用人工清淤,清淤量約2016m3。以上總清淤量約39235m3,清淤過程中對不穩(wěn)定駁岸實施修復加固,本次清疏主要涉及3 個段落,包括1 段河道連通管和2 條現(xiàn)狀河道,如表1 所示。
表1 1 段河道連通管和2 條現(xiàn)狀河道
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,紅旗河及奧體北河兩岸駁岸擋墻暫無明顯缺陷,河道駁岸及擋墻現(xiàn)狀基本完好。故本次清淤過程中主要注意對現(xiàn)狀駁岸及擋墻的保護,對局部存在問題的或造成破壞的駁岸擋墻進行修復還原。
河道護坡修復以及改善過程中需要重視生態(tài)混凝土的應用,在生態(tài)混凝土應用前需要加強施工工藝研究,施工工藝過程中需注意以下9 點:①需要重視對岸坡基礎處理;②依據(jù)施工需求進行格構梁施工,保證施工后河道護坡坡面平整;③施工過程中需要通過放線掛坡面防護網(wǎng);④做好加固錨筋施工并固定錨定;⑤做好固定網(wǎng)片綁扎工作;⑥噴射不含種子的植被混凝土基材料;⑦噴射還有植物種子的植被混凝土;⑧做好生態(tài)混凝土應用后的無紡布覆蓋;⑨有效開展河道護坡后期養(yǎng)護工作。
南京地處中緯度的大陸東岸,屬于亞熱帶氣候,四季分明,春季氣溫逐漸升高,降水比冬季明顯增加,天氣過程多變。夏季的降水量為最多,約占年降水量的45%左右,一般6—7 月為梅雨期,8—9 月多臺風影響,而且地貌特征屬于長江漫灘地貌單元,受到自然環(huán)境以及地域的影響,必須要保證河道護坡的抗沖刷性,又需要保證河道護坡的生物多樣性,需要做好坡腳處理,整個處理過程中針對坡腳材料選擇主要利用拋石護腳以及預制混凝土生態(tài)種植箱進行處理,在處理過程中需要對生態(tài)種植箱的規(guī)格數(shù)據(jù)進行要求,長度、寬度、高度分別為1500mm、1000mm、1000mm,相鄰生物種植箱之間利用插槽孔插銷進行銜接,在箱內(nèi)完成植物種植,這樣既可以保證坡腳的功能性,同時還可以保證結構的穩(wěn)定性,提升坡腳抗沖刷能力[2]。
格構梁施工過程中利用C30 將連續(xù)長岸坡分割為多個方塊,有效改善河道護坡到自身穩(wěn)定性,同時更加提高了河道護坡修復過程中的生物多樣性水平,將完整的河道護坡劃分為多個獨立區(qū)域,分別在不同區(qū)域內(nèi)開展生態(tài)混凝土干預,這樣如果發(fā)生重大自然災害,可以從整體上提高河道護坡的穩(wěn)定性,減少坡面剝落以及預防生態(tài)混凝土干縮。而開展坡面修整過程中主要是針對河道護坡上的垃圾進行清理,這樣可有效提高生物混凝土的生態(tài)性,使植物可以正常生長。在坡面修整過程中主要針對地面以上植物進行清除,不需要對植物下的根進行挖除,同時還需要做好河道護坡表面的浮土處理,這樣更加有利于開展河道護坡的修復工作。
錨釘通常可以分為兩種第1 種為抗滑土釘,這部分錨釘在安裝過程中需要采用特制的鋼筋進行施工,并且控制長度在1100mm,首排抗滑土釘需要在河道的坡頂進行施工。第2 種為限位錨釘,在及安裝過程中需要注重釘子留在外面的距離,以30mm 為主,這樣當河道護坡采用生態(tài)混凝土修復后,可以通過植被混凝土將其覆蓋。鋼網(wǎng)片在安裝過程中需要依據(jù)施工環(huán)境以及河道坡度大小進行選擇,由于此次工程中受到特殊天氣影響易出現(xiàn)實際情況因此剛往下選擇,主要以鍍鋅鐵絲網(wǎng)為主60mm×60mm,將其與河道坡面緊緊貼在一起利用混凝土墊塊,網(wǎng)面和河道坡面控制距離在30mm 左右。
此次工程中采用的生態(tài)混凝土主要以植被混凝土為主,植被混凝土的主要材料包括種植土、普通硅酸鹽水泥、無紡布、有機肥、生境基改良劑、混合草灌種子、水等。種植土處理過程中需要保證其含砂率≤20%,控制pH 為6.5~7.5,保證土壤稀疏,加強對種植土粉碎篩選而后進行晾曬保存。水泥主要采用P.O42.5 普通硅酸鹽水泥,保證水泥質(zhì)量合格。生境基改良劑使用的主要目的是針對混凝土生物特性以及物理化學特性進行改善,提高孔隙的過濾以及通透性,為植物生長保持充足養(yǎng)分。針對草籽選擇嚴格按照《禾本科草種子質(zhì)量分級》(GB 6142—2008)相關內(nèi)容要求。具體材料配比見表2。
表2 植被混凝土材料具體數(shù)據(jù)
具體的植被混凝土河道護坡應用方法主要分為基層噴射以及面層噴射?;鶎訃娚溥^程中需要針對河道護坡表面垃圾進行清除,同時保證坡面具有良好的濕度,通過調(diào)節(jié)水灰比控制施工順序,先送風,后開機,再給料,噴射過程中需要注重噴嘴和河道坡面的距離控制在600~1000mm,以“S”型噴射前進。層面噴射需要重視基層噴射間距離,保證科學撒勻草籽。完成河道護坡修復后需要覆蓋無紡布,并且定期進行養(yǎng)護,以此保證河道護坡的生態(tài)建設。
河道護坡生態(tài)混凝土施工作為復雜性施工,需要嚴格按照施工規(guī)范進行操作,做好施工各階段的準備工作:①施工前準備。施工前需要建立工程項目的管理機構,并且設立現(xiàn)場項目部,選擇精干施工隊伍,建立健全的完善管理體系以及相關的崗位職責,做好施工人員以及技術人員的培訓工作,使施工質(zhì)量得到保障。②技術準備。熟悉施工圖紙和有關技術材料,做好施工組織設計以及施工方案,質(zhì)量安全控制預案,做好技術交底以及技術復核工作。③綜合性分析,由于此次施工范圍較廣,因此在施工過程中需要充分做好交通管理,減少施工,對附近居民生活產(chǎn)生的影響,在施工過程中控制揚塵[3]。
綜上所述,河道護坡適合到抵抗外界風險的重要組成部分,在河道護坡修復過程中需要充分重視生態(tài)混凝土技術的應用,不斷提高河道護坡的抗沖刷性,同時提升其生態(tài)價值。筆者以建鄴區(qū)中部地區(qū)奧體北河、紅旗河、紅旗北河—向陽河連通管清淤工程中的河道護坡修復為例,分析生態(tài)混凝土的種類以及使用優(yōu)勢,并且針對生態(tài)混凝土在河道護坡中具體應用工藝進行分析,旨在提升河道護坡功能性與生態(tài)型,為我國生態(tài)文明建設奠定基礎。