大央企信托-526号江苏大丰集合信托

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阐述了客 土喷播作为高速公路岩石边坡生态防护的成功性和可行性，并介绍其施工材料和施工工艺

    为 高速公路建设的生态化开创了一条新路

     关键词：交通工程；高速公路；岩石边坡；生态防护；客土喷播；新技术 0  前言 近年来我国公路事业蓬勃发展，大量的高等级公路开工建设

    我省高速公路的建设也走向高潮

    但是，在大规模修路的同时，我们不得不重视一个现象的出现，那就是，伴随着大量的开山劈石，形成众多岩土边坡裸露，既破坏了植被，又损害了生态景观，还极易造成水土流失

    这势必与我国的可持续发展战略背道而驰，为此党和政府对高速公路的生态防护非常重视

    为了解决这一矛盾，建设生态环保高速公路就摆上了重要的议事日程

    本文针对京福高速公路A2标岩石边坡成功地采用“客土喷播”方法进行生态防护的施工实践，介绍 “客土喷播”这一先进的绿化工艺，以供同行们商榷

     1  客土喷播介绍 在京福A2标路段范围内，路线穿越多座大山，开山后边坡裸露出岩石，为对其进行生态防护，如何在石上上长出青草？业主和施工单位提出对岩石边坡大胆引进国外绿化新技术-“客土喷播”，也叫“STMC法”

    这项技术最早由日本所应用

     众所周知，岩石边坡是不适合植物生长的，传统的绿化方式是在坡脚栽植爬山虎等攀援植物，或坡顶种植垂吊植物，或在岩石坡边上挖槽种植攀援垂吊植物，这些方法简单，但成效慢，岩石达到被完全覆盖往往非常困难，需要2-5年时间

     植物生长的条件是土壤和水分，对于岩石边坡，硬度高，土壤成分极少，植物生根，发育非常困难，如果在坡面上回填种植基质，因岩石边坡大多又陡又急，回填物往往很难固定，若岩石光滑则固定更加困难，还会因降雨，流水等外因而遭到冲涮流失

    由此分析，岩石边坡实现绿化必须同时具备二个基本条件：一是坡面上必须有植物能赖以持续生长的种植基质，二是种植基质能永久固定在坡面上

     “客土喷播”生态防护新技术其核心是在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构

    它利用专用的喷射设备将土壤，有机质，保水材料，肥料，改良剂、专用防蚀剂、专用粘合剂和植物种子等混合后喷射到岩石上，由于专用粘合剂和防蚀剂的粘结作用，混合物可在岩石表面上形成一层连续的具有孔隙的硬化体

    一定程度的硬化使种植基质免遭冲蚀，而混合物中的保水材料、营养成份适合植物种子的生根发育

    为岩石绿化提供植物生长的基质从道理上是越厚越好，但考虑成本和施工难度我们一般设计成10cm 左右，为保持基质的保水要求，我们特意在基质中加入了大剂量的保水剂，保水剂是遇水可以反复吸收膨胀500-1000倍的一种化学材料，无毒无害，在干旱时，保水剂中的水分又可以缓释给植物的根系

    当种植基层中的保水剂全部吸水膨胀后，可以供应草坪持续干旱30-60天的生长需要

     2  客土喷播的材料 2.1种植基材的选择及配法 种植基材组成的材料主要有土壤、有机质、肥料、保水剂、土壤防蚀剂，改良剂、粘合剂等

     2.1.1土壤  土壤可因地选材

    选择就近可以采集的粘土、黄土或沙土

    但往往沙土、黄土、粘土的肥力不足，一般可用其他肥土以1：1配合使用，土要干净无杂质、无杂草，保持干燥，并过筛去掉大的粗的颗粒以便于喷播使用

     2.1.2有机质  有机质的使用主要是增加土的肥力和保证土壤的通气性，常用的有东北泥碳、腐叶土、堆肥、锯木屑、谷壳、经充分发酵的家畜肥料等

    其中东北泥碳性能最好，它持水量高，通气良好，其轻质，持水，透气和含有机质的特点可蓄水保水，防止土壤板结，改善土壤的物理结构，并保持长久的肥效

     2.1.3 肥料  主要用化学肥料和有机肥，化学肥料多采用缓释俄罗斯复合肥，有机肥主要有鸡粪、家畜粪，但都必须经过充分的发酵，以免植物生长发育过程产生过多的病害

     2.1.4保水剂  保水剂是一种无毒无害的功能性高分子化合物，遇水可吸水膨胀成百上千倍，这些水分不易被一般的物理方法排出，而植物根系却能吸收贮藏于保水剂中的水分

    保水剂可将偶然降雨迅速地吸收而膨胀成凝胶将水分贮藏起来，干旱时便慢慢地释放给根系

    客土喷播岩石表面上的种植基层平均厚度一般为10厘米，比一般土层厚度薄，而且岩石基本上不透水，极不易贮藏水分，岩石上植物种子的发芽和生长对气候相当敏感，稍一干旱便会凋败枯萎

    此时保水剂的保水作用是岩石上植物得以正常生长发育的关键

    根据实践经验，岩面上绿化用的保水剂可选择吸水倍率较低，但吸水重复性好而使用寿命长的丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物类的较大颗粒产品

     2.1.5粘合剂、土壤防蚀剂、土壤改良剂  为避免风雨等自然因素对种植基材造成的侵蚀、冲刷，必须在种植基层中加入相当数量的粘合剂，以促使基质与岩石粘结和增强基质本身的抗侵蚀冲刷

    粘合剂常用有化学粘合剂和普通硅酸盐水泥

    水泥的碱性对种子生根、发芽是有害的，因此加入水泥时应严格控制其用量，最大用量不得超过80kg/m3

    为对土壤的酸碱性和物理机能，视情况加入一定的土壤改良剂

    种植基材配比如表1   种植基材配比（京福高速使用）     表1 项目        说明        单位         每1m2＝0.1 M3用量 土壤        黄土、粘土、        M3        0.05         圆土                0.05 有机质        泥碳或        M3        0.02         锯木屑（谷壳）                0.003 肥料        鸡粪        kg        0.05         俄罗斯复合肥                0.05 粘合、防蚀材料        水泥        kg        30         粘合剂                0.05         改良剂                        0.05 2.2植物种子选择和配法 选择植物种子应以草本植物为主，根据施工所在地的水文地质气候条件

    选择适应当地生长条件的种类，特别要注意抗旱性、抗逆性强的品种

    江西属于亚热带地区，气候湿热，用于客土喷播绿化的草种主要有百喜草（sunflower）、狗牙根、画眉草、高羊茅等，而其中以百喜草适合当地的生长条件

    百喜草是由美国引进的优良品种，其根系发达，抗旱、抗逆性强，耐贫瘠，在坡面上表现很好

    画眉草生长快，但其草坪颜色欠佳，高羊茅是属于冷季型草坪中最耐热的，在气温较低时可以参加混播

    草坪播种应以一种草籽为主，多种草籽混播

    这样各种草坪在覆盖度，生长期，抗逆性等各方面可取到优势互补的作用，增加草坪的适应性

     有些地区混播时要求加入草花系列，（如东南野花组合）、灌木种子（如伞房决明，胡枝子）等

    以增加草坪景观效果，但一定要注意花灌的生长特殊性，草比花灌的生长速度都更快，以免互相侵占失去花灌的生长有利条件

     京福高速公路使用的种子配比如表2 京福高速公路客土喷播绿化植物及配比    表2 植物种类        每1 m2用量        用量百分比 白喜草        23g        76.6% 狗牙根        6.5g        21.7% 画眉草        0.5g        2.7% 合计        30g        100% 3  客土喷播的施工工艺 3.1整修边坡 整修边坡主要任务是清除边坡上不稳定的石块

    把凹凸不平的地方大致整平，以便让种植材厚薄均匀，对于松散的岩石用水泥砂浆抹缝粘结，若岩石边坡本身不稳定，应该进行加固处理，方法是采用预应力锚杆锚索固定

     3.2锚杆、挂网 先在坡面上铺镀锌铁丝网或高强塑料加强网、网孔规格为5cm×5 cm

    然后用风钻或电钻按1×1m间距梅花形布置锚杆和锚钉

    锚杆长90-100 cm

    锚钉长约50-60 cm

    应特别注意网与岩石之间的距离约为种植基材厚度的一半

    挂网的目的是让种植基材在岩石表石形成一个持久的整体板块

     3.3种植基材喷播 种植基材按比例混合后呈干粉状

    用专用的客土喷播机在大马力空气压缩机的风压下，将种植基材均匀地喷上岩石表石，在喷口处用另外的设备同时加水，这样种植基材落在岩石上就是潮湿的

    喷射设计厚度为10±3 cm

    喷射厚度是今后植物生长的关键所在

    此环节应随时检查厚度以保证施工质量

     3.4喷播植物种子 将先配好的种子和纸浆等混合材料用液压喷播植草机直接喷射在种植基材表面上，这施工环节和液压喷播植草相同

    应注意的是：1、喷播草籽经拌均匀把粘附在纸浆或木杆等附着物上

    2、在南方由于夏季气候气温高、蒸发量大，阳坡的种子发芽率多有降低，阳坡应适当加大种子的用量

     3.5覆盖 南方雨水较多，可用无纺布（16g-18g/m2）覆盖以防止雨水冲刷，北方可用草帘覆盖，覆盖的目的，一是防止雨水冲刷，二是防止水分蒸发过快，三是保温利于种子发芽

     3.6养护 草坪植物虽然适应性强，但仍然是“三分种、七分养”因此应特别重视草坪的养护

     喷播后如未下雨则每天浇水以保持土壤湿润，狗牙根一般7天左右发芽，百喜草一般15-20天发芽，画眉草一般4-5天发芽，45天左右可以成坪

    2个月覆盖率可达90%以上，成坪后可逐渐减少浇水的次数

    在养护期间应随时观察草坪的水肥情况

    水分主要是看根系土壤的湿润程度

    在草坪成坪后由于其自身形成了一层草毯，对土壤中的水分散失有一定的保护性

    一年以后，草坪基本上形成了其自身的生态，不需要特别的养护

     4  结论 日本、欧美、香港等发达国家和地区岩石边坡强制绿化的技术已日臻成熟，这项技术不仅适应公路，同样在铁路、水利、房地产等工程岩石边坡的绿化防护，水土保持，环境保护中发挥出重要作用

    目前，越来越多有远见的建设者们开始推广这项生态防护新技术

    江西京福高速公路“客土喷播”岩石边坡生态防护新技术的成功应用，就为我省公路建设生态化开创了一条新路

     客土喷播技术适用各种开挖岩石边坡表面，如矿山，公路，水利工程的生态防护绿化，是环境保护、固土绿化工程的一大创举

    我们在京福高速公路温沙段A2标K12+000-K26+000路段内进行了约8万平方米的工程实践

    实践证明，这项新技术是高速公路岩石边坡生态防护成功而且可行的方法

       参考文献 【1】中国草原学会《新世纪、新草坪》 中国林业出版社 【2】《草坪植物》 中国林业出版社 【3】《草坪建植》 中国林业出版社 【4】《草坪养护与管理》 中国林业出版社 【5】2003年4期《草业科学》 （上接第20页） 格按照规范进行施工，控制好质量，特别是地缝和排水管的质量是非常关键的，若遭到损坏，因其上有砼面板，修复是很困难的，故在施工应注意以上几点，严把质量关

     4  大面积水泥砼路面的养护 排水系统养护得当、及时，有助于延长水泥砼路面的使用寿命

     4.1及时清扫水泥砼路面上的泥土、灰尘

     4.2定期或大雨过后清除随雨水流入地缝内的泥土、灰尘，方法是用高压水从地缝的坡顶冲到坡底，将泥土冲进集水井内，再人工清除，横向排水管也一同清理，不能有淤塞现象

     4.3地缝顶上，水泥砼路面纵向施工缝的拉杆钢筋外露部分应定期进行防锈处理

     5  存在的不足 5.1地缝中使用PVC管，费用较高，PVC管的使用年数不很长

     5.2集水井内空偏小

     5.3排水系统的养护需配备一定数量的设备

     5.4地缝、排水管一旦损坏，修复困难

     5.5地缝上的面板拉杆钢筋有3cm暴露在外，容易腐蚀生锈

     5.6地缝、排水管、集水井的开挖、施工机械化程度不高

     6  结语 目前，我国部颁《公路排水设计规范（JTJ018—97）》所涉及的水泥砼路面排水系统最大为双向8车道，还没有涉及梨温高速公路中所遇到的双向22车道，大面积砼路面排水设计问题，针对这种情况，本文提出这套排水系统设计施工方案，取得了良好的效果

     参考资料： 【1】交通部《公路工程技术标准（JTJ001-97）》 【2】交通部《公路排水设计规范（JTJ018-97）》 【3】交通部《公路水泥砼路面设计规范（JTG  D40-2002）》 【4】交通部《公路水泥砼路面施工技术规范（JTG  F30-2003）》 【5】江西省交通设计院上海至瑞丽国道主干线浙赣省界收费站（江西境内）收费广场设计图及补充设计图

     着重介绍了鄞县大桥已出现的病害及针对该病害采取的维修加固方案，以对同类型桥梁进行维修加固起借鉴作用

      【关键词】桥梁病害；修复；施工；经验 　  　　鄞县大桥位于鄞县大道上，桥梁为 11 孔简支空心板梁桥

    由于高负荷的车流量，大桥上部及下部结近年来均出现了一定程度的病害，结合现场踏勘的病害现状，确定本工程维修加固方案的内容为拆除行车道范围的桥面铺装和桥面连续；对构件裂缝进行封闭或灌缝修复；对梁板支座进行更换

      　　1 修复方案  　　1.1 桥面铺装及桥面连续病害处理  　　桥面结构在长期的使用中经常出现横向开裂，并产生坑洞，在频繁的车辆冲击下，病害不断扩大，并且屡修屡坏

    桥面病害还会导致其他次生病害的发生，例如桥面的水通过连续桥面结构的裂缝渗漏到上部结构梁板内，或者渗漏到墩台盖梁上，损害这些结构的耐久性

    本工程采取凿除桥面铺装和桥面连续的砼，重新浇筑桥面

      　　1.2 盖梁及梁底裂缝的加固  　　1.2.1 部分桥墩盖梁两侧面均存在较多竖向裂缝和少量横向水平裂缝，竖向裂缝最大宽度为 0.4mm，长度略小于盖梁高度，横向水平裂缝最大宽度为 0.15mm；这些裂缝的裂缝形态均为两端窄、中间宽，可判定为收缩裂缝，由于混凝土表层收缩大、内部收缩小，因此收缩裂缝为表层裂缝，对桥梁承载能力无影响，故只需对其进行封闭即可

      　　1.2.2 部分空心板梁底部存在 3～4 条纵向混凝土疏松带，且有少数梁该处已出现裂缝并伴有渗水现象

    这种裂缝不影响板梁抗弯能力，但减弱其抗扭能力并影响结构耐久性，宜采用结构胶灌注裂缝，并对渗水部位的空腔进行打洞放水

      　　1.3 伸缩缝及支座的加固  　　本桥梁伸缩缝构造与桥梁的连接完好，伸缩缝的宽度正常，且两侧无高差，仅伸缩缝内被沙砾和泥土堵塞

    本工程将凿除老桥桥面铺装，重新浇筑桥面铺装，并在其间更换桥梁支座

      　　2 施工工艺要点  　　2.1 桥面连续和桥面铺装的加固修复流程  　　封闭半幅交通，对向半幅实行双向通行，凿除封闭侧半幅的桥面铺装和桥面连续的砼

    新浇筑桥面铺装混凝土采用掺加纤维的防水混凝土，并处理好旧混凝土结合界面

    待修复后的半幅通车后再用相同的顺序修复另外半幅

      　　2.2 支座的更换或处理  　　2.2.1 施工准备

    现场进行踏勘，详细了解周围的情况和各类部件的尺寸，绘制当前支座位置及分布图

      　　2.2.2 千斤顶采用液压扁形千斤顶，千斤顶要求放置在盖梁的顶端，通过高压电动油泵向千斤顶供油，采用平衡分流阀和自动监测系统来控制梁体的起顶高度，当梁体达到支座更换高度后，千斤顶持荷，保持梁体起顶高度

      　　2.2.3 逐个支座梁板底端挂设百分表，记录原始基准数据，并用直尺逐个丈量盖梁和梁板间距离，填制支座原始数据表

      　　2.2.4 千斤顶的安放要求于原梁板底面平行紧贴，若盖梁与梁板中间距离过大，需根据情况加设平行钢板底座，若盖梁与梁板中间距离过小，不够距离安设扁形千斤顶，需对盖梁进行开槽凿除，然后安设千斤顶

    所有千斤顶安装完毕后，检查设备是否运转正常

      　　2.2.5 在支座处安装百分表，每个工人监控两个板的百分表，以便在顶升时同步监控顶升的高度

      　　2.2.6 试顶及整体顶升

    首先顶升 1mm，让扁形千斤顶和梁板以及盖梁之间，整体均衡受力，顶升之后观测桥面及梁板的受力变化及受力均衡状态；待发现无问题开始整体顶升，先顶升 2mm，再次观测桥面及梁板的受力变化及受力均衡状态，同时采用专用支座更换工具移动支座，看支座是否可移动，若不能移动，再将桥面顶升 2 ，再次观测桥面及梁板的受力变化及受力均衡状态

    顶升时统一泵油步骤，每台千斤顶的泵油速率相等，保持各千斤顶的行程一致，缓慢平稳地抬升桥面板

      　　2.2.7 临时支撑设置后，对支座进行更换

      　　2.2.8 处理完毕后，取出临时支撑进行逐段卸载落梁，按顶升的相反程序进行

      　　2.3 桥面新、旧混凝土结合面界面处理  　　2.3.1 工艺流程：  　　（1）旧混凝土表面凿毛

    （2）清洁表面

    （3）旧混凝土表面充分湿润，并保持饱和面干燥状态

    （4）喷涂界面剂

    （5）及时浇筑混凝土，加强养护

      　　2.3.2 施工工艺：  　　（1）为保持良好的界面结合，使新老混凝土共同参与受力，老混凝土表面应做凿毛处理，露出粗骨料

    （2）用钢丝刷清除表面疏松颗粒，先用无油压缩空气吹净粉尘，并用水冲洗干净

    （3）施工前充分湿润老混凝土表面，但在喷涂界面剂时必须保持混凝土表面处于饱和面干（表面无积水及水膜）状态

    （4）调制满足设计要求的界面剂

    （5）老混凝土表面喷涂一层界面剂，厚度在 1～2mm，尽力使喷涂均匀

    ;（6）在界面剂出初凝前（根据界面剂特性决定）浇注新混凝土

    （7）加强新浇注混凝土的养护，养护方式同常规混凝土养护

      　　2.4 混凝土表面缺陷处理  　　混凝土表面修补按照病害情况分混凝土表层缺陷修补和混凝土深层缺陷修补两种情况进行处理，修补时严格按《港口工程混凝土粘接修补技术规程》（JTJ271-99）执行

      　　2.4.1 表层修补：混凝土表面出现蜂窝、麻面等未露钢筋部位 ；  　　① 混凝土表面缺陷处应凿毛，并露出密实部分；② 配制修补材料时，应称量准确，搅拌均匀；③ 应仔细涂布压抹修补材料；④ 应进行表面修整，必要时表面应涂布涂料

      　　2.4.2 深层修补：混凝土表层破损深度已露钢筋  　　① 混凝土表面应凿毛，并露出混凝土坚硬部分，表面的松散层、附着物、油污、污垢、灰尘等应清除干净；② 配制修补材料时，应称量准确，搅拌均匀；③ 裸露钢筋应除锈，并涂一薄层环氧浆液，在尚未固化前再压抹修补材料；④ 修补材料应具有一定的可使用时间，满足被粘混凝土构件的定位、调整等操作时间；⑤ 修补材料根据破损深度可一次或分次嵌入缺陷，并抹平修整

    聚合物砂浆也是成品购买，可选择进口产品，也可选择国产品种，要求采用Ⅰ级聚合物砂浆

      　　2.5 裂缝封闭  　　（1）定位：确定需进行作业裂缝位置

    （2）表面处理：对混凝土构件的裂缝，可用钢丝刷等工具，清除表面灰尘、白灰、浮渣及松散的污物；然后再用毛刷蘸甲苯、丙酮、酒精等有机溶液，把缝二侧 20～30mm 处擦拭干净并保持干燥

    （3）封缝：裂缝可用环氧树脂胶泥封闭，先在裂缝两侧（宽 20～30mm）涂一层环氧树脂基液，后抹一层厚 1mm 左右、宽 50～60mm 的环氧树脂胶泥

    （4）在胶泥上涂刷两层环氧树脂胶液

      　　2.6 裂缝灌浆  　　2.6.1 清缝处理  　　① 用角磨机打磨对所有要处理的裂缝表面；② 剔除缝口表面的松散杂物，用气压 0.2MPa 以上的压缩空气清除裂缝打磨范围；③ 沿缝长范围内用丙酮进行洗刷，擦清表面

      　　2.6.2 标注灌胶底座的位置  　　① 根据裂缝的宽度，确定灌胶底座的间距和位置，在裂缝端部、裂缝交叉处和裂缝较宽处设置灌胶嘴，并做好标志；② 灌胶底座的粘贴间距为：底座间距为 25～40cm

      　　2.6.3 埋设灌浆嘴  　　① 调和灌胶底座粘结胶，该胶应呈腻子状，按主剂和固化剂的配合比 1：1 进行调和，直至调和均匀为止；② 将调和后的粘结胶涂抹在灌胶底座下底面周围；③ 将灌胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，并适当用力下压底座使底部粘结胶部分溢出，并包住注胶底座边缘

      　　2.6.4 封缝  　　对压浆区域的裂缝，无论缝宽大小，原则上都应同时封闭，以防裂缝相互贯通而跑气跑胶

    沿缝长先涂一层基液，等胶泥初凝后，再抹上一层胶泥，并除气泡抹平，等胶泥初凝后，表面用基液涂刷二度

      　　2.6.5 密封检查（气检）  　　等封缝材料固化后，沿缝涂刷一层肥皂水，并从灌浆嘴中通入气压为 0.2MPa 的压缩空气，检查缝的密封效果

    对漏气部位进行补封处理

      　　2.6.6 灌浆  　　① 往专用低压灌注容器中注入事先计算好的灌浆量；② 逐一将低压灌注容器安装至灌浆嘴，用橡皮筋施加压力；③ 观察胶水注入量，加压后前 2 小时每 20 分钟观察一次并作记录；④ 加压 24 小时后拆除注射器，记录最终注胶量；⑤ 取芯检查，判断注胶量是否到位

      　　3 交通组织  　　加固维修工程的实施对公路正常营运有一定的影响，要通过半幅封道、半幅双向通行，建议在加固施工期间，在附近各路口设置标志标牌引导交通，并请各有关部门协调好关系，做好临时交通疏导与维护，确保施工与营运的双安全

      　　4 结语：  　　该桥经过修复加固后，完全满足该桥梁的原设计要求，大大地改善了当地原有的交通状况，社会经济效益显著

      　　参考文献：  　　【1】交通部颁标准《公路工程技术标准》 JTG B01-2003

      　　【2】交通部颁标准《港口工程混凝土

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