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1、 项目路基喷播植草防护 施工工艺介绍 项目第二高速公路工程位于广西壮族自治区南部南宁市江 南区和良庆区地界内,西面在南宁市江南区吴圩镇六冬水库附近接南 宁至友谊关高速公路,东面在南宁市良庆区大唐镇北那团附近接南宁 至北海高速公路。本项目部施工的 3 标起点里程为 K13+000 ,终点里程 为 K19+600 ,道路全长 6.6km。 主要建设内容包括道路工程、桥梁工程、排(雨、污)水工程及 照明工程、交通工程。含玉洞主线收费广场(含管理所、养护工区、 监控中心) 。 项目技术标准为六车道高速公路,设计速度120Km/h ,路基宽度 42.5m (土路肩 1.0+硬路肩 3.0+沥青混凝土路面
2、 3.753+路缘带 0.75+ 中央分隔带 10.5+路缘带 0.75+沥青混凝土路面 3.753+硬路肩 3.0+ 土路肩 1.0) ,道路交通量达到饱和状态时的设计年限20 年,路面结构 为沥青混凝土,路面结构达到临界状态的设计年限为15 年,抗震设防 烈度 6 度,设计基本地震动峰值加速度系数0.05g。 为保护沿线生态系统、自然环境和民用生活设施,路基防护按照 “安全、环保、和谐”且施工方便为原则,在满足安全的前提下尽量 选用环保、绿化的型式,突出植被护坡绿化的效果。在路基边坡绿化 上应体现恢复自然尽量减少人工痕迹的宗旨。对填方边坡一般填方较 低时采用草皮护坡,高填方边坡采用设拦水眉
3、带的浆砌片石拱形骨架 防护,骨架内采用植草及间种灌木绿化,浸水路段采用浆砌片石护坡。 路堑边坡方案综合考虑山体自然坡度、岩性、构造裂隙产状与路线关 系、岩体的风化程度、力学性质和开挖高度,兼顾环保绿化、土石平 衡等因素,路堑高边坡加固工程设计遵循“经济合理、景观环保;一 次根治、不留后患”的原则,采用稳定为本,加固为主,排水防护并 重的综合处理措施, 确保施工中的临时稳定和公路运营时的长期稳定。 对挖方边坡主要采取满铺草皮及喷播草种护坡、浆砌片石骨架培土植 草及灌木绿化和浆砌片石骨架培土植草绿化等多种形式进行边坡防 护。 本文介绍一下喷播植草防护的施工工艺,本项目采取喷播植草防 护的情况为:填
4、方边坡高度不大于5m ,采用喷播植草防护;整体稳定 性较好的高边坡下部采用挂网喷播护面;岩体风化严重、完整性较差、 自稳性差的边坡地段,采用锚杆(锚索)格梁护体、挂网喷播或培土 植草护面。 为控制大气污染、保护生态环境,国外在建造高速公路时普遍采 用绿色植被复生技术喷播种植法。该技术采用喷播方式种植地被 植物,以水为媒载体,将种子和植物生长所需要各种营养物均匀混合, 用喷射装置喷洒在因施工破坏原生植被的复杂地貌裸露地表,创造初 级植物生长条件,促进植被迅速恢复的种植技术。 液压喷播植草护坡技术分为草坪喷播种植技术,客土喷播种植技 术和挂网喷播种植技术等。 一、草坪喷播种植技术 草坪喷播技术使用
5、专用的喷射泵,将均匀搅拌的草种、肥料和养 生材料等通过管路和喷枪以足够高的压力喷敷在土壤表面,形成松软 而稳定的养生覆盖层,在适宜的条件下草种便会很快萌芽和生长。这 种将播种、施肥、浇水和养生结合在一起的草坪喷播施工方法,不但 施工效率高、播种均匀,而且最大的特点是能在人工很难或无法接近 的地带实现绿化施工作业。因此,它特别适用坡陡且高,坡长绵延数 十公里的高速公路边坡的绿化。 为了成功地实施绿化喷播技术,除选用性能良好的喷播机和优质 的喷播材料外,要采用合理的喷播工艺,它直接影响喷播施工效率, 质量和材料消耗,从而影响喷播成本。 首先应根据喷播材料的性能和施工作业的情况(坡度、土壤等 )合
6、理确定水、草种、肥料、木纤维、保水剂、粘合剂、染色剂等的配比 数量;其次是喷播操作者应熟练掌握喷播技术,如根据喷播距离、坡 面情况选用合适的喷嘴;合理选择喷播方向,防止漏喷和不均匀;利 用“手型”控制喷注形态和喷播位置;应多采用手持喷枪,尽量接近 作业面进行喷播,这样更易于保证喷播质量和节省材料。 二、客土喷播种植技术 它适用于山地开挖后形成的除了极其坚硬和坡度陡于1:0.5的石 质边坡以外的各种路堑石质边坡和碎石边坡。 客土喷播种植技术通过加入由种植土、泥炭土、纤维料、长效肥、 生物菌肥、保水剂等按合理比例配制成专用客土基材,按照清坡、排 水处理、打锚和挂网、喷射客土基材、植物种子喷播的工艺
7、步骤施工。 客土喷播是将客土、纤维、保水剂、长效缓释性肥料和种子等按 一定比例配合,加入专用设备中充分混合搅拌后,通过机械喷射到坡 面上形成所需要的生育基础。具有耐侵蚀性生育基础使边坡尽快恢复 草本群落,达到防护及绿化边坡的目的。施工工艺如下: 边坡清理测量放线锚杆施工挂网施工材料搅拌客土喷 射盖遮阳网养护管理。 (一)坡面施工技术要求 坡面基本要求:(1)修整坡面:清理坡面杂物、危石,使坡面基 本保持平整,对浅层不稳定的坡面,做好稳固后可采取点状喷浆使其 稳定。 (2)处理坡面排水。对坡面径流、涌水进行处理,通过设置泻 水管,将涌水引至坡底,设置好坡面平台排水设施,使平台水从坡面 两头排出,
8、引至坡底。(3)对坡面残存植物,在不防碍施工的情况下 应尽量保留。(4)对过于平滑的坡面,应建造一定的凹凸粗糙面,以 营造植物的生存空间,防止基材流失。 (二)测量放线 锚杆间距及深度:主、次锚杆间距3m ,锚杆深度为 15m 、12m 。测 量和放线方法:使用水平仪及卷尺首先按纵横间距3 米放点,确定主 锚杆钻孔位置,再在相邻的主锚杆之间中点上插补次要锚杆。 (三)基材喷射植被护坡锚杆施工 (1)三维网的铺设应尽量与坡面紧贴,三维网为三层式三维网, 底层为一层,网包两层,原材料为聚乙烯,厚度10mm ,质控抗拉强度 1.4KN/m ,单位质量 240g/m。幅宽 2.0m,用主锚钉和次锚钉固
9、定。 锚杆与三维网接触呈90弯起,弯起长度不小于5cm 。 (2)主锚和次 锚:根据岩面强度和坡比不同确定主、次锚的直径、锚固长度及每平 方米锚杆根数。(3)两张三维网搭接宽度为15cm 。 (4)三维网的铺设 应保持坡顶处及坡体两侧覆盖不小于1m , 小于 1m 应用更多的锚钉固定。 局部不平整处加密锚杆。(5)钻孔严格按照设计间距布置,横向间距 1.8m, 纵向间距 1.5m。 (6) 挂三维网挖沟植草每 11.25m为一个沉降段, 该处三维网不搭接,但两边用U 型钉固定;除沉降段分界处外,每幅 三维网用土工绳缝合搭接,搭接宽度为15cm 。 (四) 、客土材料及搅拌 主要客土材料: (1
10、)岩石绿化材料:有机成分含量大于80% ;N、 P、K含量大于 5% ;PH值在 4.56.0 间;岩石绿化料的主要作用是改 善土壤,促进植物生长。(2)进口特制绿化剂:主要由保水剂( 400倍 以上) 、高分子凝结剂等组成。(3)长效复合绿化专用肥:采用本地生 产的富含 N 、P、K及微量元素的肥料自己调配而成: N :P:K=6:36:6 , 为保证木本群落的生长,含P量要高,含 N不宜太高。 (4)客土喷播 植草用种量:高羊茅 40% ,早熟禾 40% ,黑麦草 20% ,共计 60g/。 (5) 当地材料:尽量使用当地肥土或熟土。 (6)植物纤维:植物纤维,整 体长度不超过 2cm ,
11、吸水性能好。 (五)喷射作业 (1)喷射施工时,喷附者应自上而下对坡面进行喷射、并尽可能 保证喷出口与坡面垂直,距离保持在0.8m-1m ,一次喷附宽度 5m-6m 。 (2)严格执行设计喷附厚度(坡比大于1:0.75,基材厚度为 10cm ; 坡比大于 1:0.5,基材厚度为 8cm ) 。将准确称量配比好的基材与植被 种子混合物充分搅拌混合后,采用喷射机喷射到需防护的工程坡面, 并保持喷附面薄厚均匀。事先准备好检测尺,施工者做到经常对喷附 厚度进行有效管理。(3)垂直边坡及反坡,使用挂网喷浆做防护。 (4) 岩石边坡采用草袋装土或编织袋装土堆砌增加土壤厚度,然后在其上 挂网喷播植草。 (六
12、)边坡植被养护 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,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。 (七)质量控制 容易出现的质量问题: 1、坡面不平整,三维植被网外露。 2、灌、 草的坡面综合绿化成活率低。 3、客土厚度不满足设计要求。 质量保证措施: 1、现场控制措施: (1)在清理坡
13、面时,将坡面转角及棱角处修整 为弧形,以便利用喷播。(2)加强坡顶位置截水沟的设置,防止地面 汇水冲刷坡面,造成坡面的破坏。 (3)为保证草灌种籽具有足够的养 料和水分,客土的喷播厚度应符合设计要求,客土喷播的厚度,随机 抽查厚度,确保不小于设计,前期的养护,确保坡面始终保持湿润。 (4) 草灌种籽与土壤一起拌和,使种籽均匀分布于整个喷播层。以提高草 灌种籽的成活率。 2、后场控制措施:(1)技术交底制,施工前必须进 行技术交底,提出详细的技术措施和质量标准; (2)样板引路制,所 有分项工程必须先做样板,经业主、设计、监理各方认定符合设计所 要求的质量标准及图案后方准大面积施工; (3)作好
14、各种质量文件记 录工作,保证各种技术资料真实、齐全、完整,并与整个工程施工同 步; (4)主要业务部门配置电脑,利用计算机建立数据库,对物资进 场和需求计划进行有效的控制; (5)质量奖励机制,奖优罚劣并与工 资奖金挂钩。 施工过程中应注意的事项有: (1) 喷播材料应充分拌匀,以确保喷播质量。 (2) 避免大雨、暴雨之前和大雨、暴雨中施工,以免基材和种子的 流失和因补喷使施工成本提高。 (3) 定期检查植被的成活率、覆盖面和发育成长情况。 (4) 及时、适量地洒水养护,针对不同季节进行追肥、除杂、防病 等防护。 三、挂网喷播种植技术 三维植被网(见图 1)是以热塑性树脂(聚乙烯)为原料,经挤
15、出、拉 伸等工序形成相互缠绕,在结合点处相互融合,底部为高模量基础层 的三维立体结构网垫。 图 1 三维植被网 三维植被网护坡是在草皮护坡存在容易遭受强降雨,或常年坡面 径流形成冲沟、引起边坡表层失稳和滑塌等缺陷的基础上发展起来的, 它具有以下特点: (1)固土性能优良。三维植被网表面有波浪起伏的网包, 对 (1) 盖于网上的客土、草种等有良好的固定作用,可减少雨水的冲刷性侵 蚀。 (2)消能作用明显。网包层缓冲了雨滴的冲击能量、减弱了雨 滴的溅蚀,使风、水流等在网面表层产生无数小涡流,减缓了风蚀及 流水的冲蚀。 (3)网络加筋作用突出。三维植被网的基础层和网包层网格间 的横竖线交错编织粘结,
16、对回填客土起着加筋作用,且随着植草根系 的生长,增加边坡表层的抗冲蚀能力。 (4)保温功能促进植被生长。在夏季可使植被根部的温度比外 部环境温度低 35OC ,在冬季则高 35OC ,因此三维植被网在一定程 度上延长了路基植树被护坡施工的时间,并促进植被的成活率和均匀 生长。 单纯的喷播植草只适用于坡度较缓、坡高较矮、土质较好的路基 边坡防护,它对边坡的抗水流冲刷能力和长远的生态保护功能还远远 达不到要求,并且造价又高。挂网喷播植草技术(见图2)与纯喷草护 坡相比,可减少土壤流失量80% 以上,造价却减少50% 70% 。三维植 被防护技术在原坡面深层稳定的前提下,适用于坡度不大于11 的路
17、堑边坡、土质边坡、强风化的基岩边坡等防护。 图 2 三维植被网植草护坡 1、施工前的准备工作 (1)施工场地布置 在满足不影响土建、路面等其他施工作业任务的前提下,确定施 工现场临时占用的场地范围,并制定安全防护措施。合理布置场地内 原材料堆放点及临时喷射现场移动看管用房等。因本工程施工作业面 成线形分布,施工中要充分考虑设备等的移动灵活性。 (2)取土场 挂三维网基材喷播工程中需要量最大的材料是种植土,种植土的 及时供给是制约施工顺利进行的关键因素之一,因此要合理选择取土 的场地,保证量的足够。取土场经现场详细勘察后在施工地就近选取。 采用种植土破碎机械设备改良加工,控制好种植的粒径大小和沙
18、泥成 份的比例,保证种植土的加工质量。并做好防雨准备,使雨后及时恢 复施工的土源材料有保障。 (3)施工用电 喷射施工现场用电采用 2 台自配 15kw发电机组。 (4)施工及养护用水 挂三维网基材喷播工程的施工和养护都需要用水,因此,需要保 障用水的及时供给。现场采用带滚轮的移动铁皮水池,由撒水车就近 抽取符合标准的水,注入水池来满足喷射施工用水,届时由专门水车 负责。 (5)临时用房 施工现场工作人员用房租工程地的民房,工点生产用房搭设简易 的活动房屋,以满足临时短期移动的施工要求为准。 (6)材料准备及运输方式 (a)护坡材料 护坡材料包括绿化基材、纤维、种植土、混合植被种子、锚杆、 网
19、等,材料的场外运输采用汽车运输方式,场内运输特别是坡面垂直 运输,20m高以下的边坡应用人力运输, 超过 20m高的边坡,应用自行 设计的简易坡面轨道(卷扬机)运输,坡面水平运输以人力为主。 (b)喷射作业平台 坡面喷射作业平台应用自行设计的简易吊板,每个班配1 台,保 证提供合理、安全的作业平台。 (7) 施工机械准备 有机基材喷播施工机械包括湿法喷播专用设备、装载机、水车、 水泵等。每个班需配备湿法喷播专用设备1 套,装载机 1 台、水车 1 辆、水泵 2 台,风钻 2 台。 2、挂网喷播植草护坡施工工艺按如下步骤进行: (1) 清理坡面,覆以 57cm厚的土壤,并辅以喷药以抑制野草生长。
20、 (2) 将三维植被网垫沿坡面自上而下铺设,三维网的剪裁长度比坡 面长 100 ,沿坡面从上而下铺挂,整平,顺坡铺设。铺网时,应让 网尽量与坡面贴附紧实,防止悬空。应使网保持平整,不产生褶皱, 不翘起。网之间要重叠搭接,搭接宽度10。并用 U形钉使其紧贴坡 面。坡顶采用埋压沟、坡脚三维网埋于填土内。二幅三维植被网之间 重叠 1015cm 。 三维植被网周边应有 510cm的卷边, 并用 U形钉压边, 并确保地表水不会沿坡顶倾入坡体填土内造成网与土的剥离、失稳。 (3) 具有一定抗拉强度的三维植被网铺设后,为了确保回填土的密 实度,用人工方式分 3 步自坡顶向下充填土壤和肥料,同时人工擀压, 使
21、泥浆完全进入网眼并覆盖网垫。特别注意严格控制营养泥的稠度, 过稀则易流失,且水分收缩开裂,剥落。过干则不易擀入网包内,且 附着不好。一是网筛回填干土并拍实;二是喷水沉降(防止“空鼓” 现象) ;三是泥浆回填。 (4) 采用液压喷播机将混有种籽、肥料、土壤改性剂、保水剂和水 的混合物均匀喷洒在坡面上,并通过液压喷播机均匀喷射于坡面。喷 播后视情况撒少许土,以覆盖网包为宜。 (5) 覆盖无纺布。为使草种免受雨水冲刷,并实现保温保湿,防止 鸟兽啄食草种,应加盖无纺布( 14g/) ,促进草种的发芽生长,也可 采用稻草、秸杆、纺织席覆盖。一是防止雨水冲刷,阻滞种子在发芽 生根期内的移动;二是部分阻止水
22、分蒸发,起保温保湿作用。注意不 露边口,轻柔操作,保持布面完好。 (6) 分前、中、后期对植草进行养护:前期60 天以喷水为主,经 常保持土壤湿润,以促进种子发芽、生根和快速生长;中期靠自然雨 水养护,若遇干旱每月喷12 次水;后期养护每月喷水2 次,并施追 肥,促苗转青,并根据实际情况进行施肥、割草及病虫杂草防治作业, 防止病虫害发生。病虫害防治:应定期喷广谱性药剂,及时预防各种 病虫害的发生。追肥:应根据植物的生长需要及时追肥。及时 补播:草种发芽后,应及时对稀疏草区进行补播。 3、施工质量管理 为保证挂三维网基材喷播工程的施工质量,必须对施工全过程进 行有效的质量管理。管理主要包括原材料
23、质量管理、基础工程质量管 理、喷射施工质量管理和前期养护质量管理四个方面。以下分别为四 个方面的主要控制事项: (1)原材料质量管理:锚杆、种植土、草灌种子须有质量检验报 告;种植土的粒度须小于 8mm ,含水量不超过 20% ;混合植被种子应具 有优良发芽率,确保品质。 (2)基础工程质量管理:认真清理坡面浮石,平整坡面,过大的 坡度及反向坡必须修整;钻孔严格按设计间距布置,对局部不稳定的 部位进行加固锚杆处理,保证坡体的稳定性;水泥药卷或水泥砂浆应 填满钻孔并捣实;网要张紧,网间搭接宽度不小于5cm ,并用铁丝绑扎 紧;网距坡面要保持2/3 喷射厚度的距离,否则用垫块垫起来;周边 锚杆加密
24、一倍;对高边坡应设置截水与排水设施。 (3)喷射施工质量管理:材料称量要准确,对于袋装材料,在确 定袋装量基础上,尽可能将混合量与袋的个数结合起业,以便于操作 与管理;混合植被种子的称量由于量较小,需进行准确的计算,应尽 量避免在施工现场进行,可以事先将种子分批进行称量和扎袋;种子 称量过程,往往决定整个工程的成败与否,因此必须严格管理;基材 混合物投入搅拌机中后,需搅拌1min以上的时间;喷射尽可能从正面 进行,避免仰喷,凹凸部及死角部分要充分注意;喷射施工时,尽可 能保持喷射面薄厚均匀,并严格控制基材混合物的喷射厚度;含种子 层的厚度必须达到 2cm ,严禁漏喷;在雨天或可能降雨时,应尽量
25、避免 喷射施工;喷射施工后向个小时内如果有降雨,可能导致基材混合物 流失,必须采取防护措施。 4 、前期养护质量管理:采用雾状水酒向坡面,禁止高压射水冲 击基材混合物;每次洒水必须按规定厚度浸润透基材,不能图快一洒 而过;避免在强烈的阳光下洒水养护。 5、草种选择及其配合比控制:鉴于本次绿化工程主要施工期在春 秋季节,在草种选择上主要确定为冷季性草种,配合使用固坡效果好 同时具有固氮能力的豆科植物及适宜于重庆气候特征的护坡灌木。针 对季节性对草种的适应性选择,我们将在建植使用草种的不适宜季节 采用人工割草后补播适宜草种,保证绿化效果。 挂三维网(平网)喷播植草质量检验 项次检查项目规定值或允许偏差检查方法 1 三维网在合格标准内 按公路土工合成材料应 用技术规范 (JTJ/T019-98)表 8.2.1 项目、频次检验 2 网的铺设、 搭接、固定 铺设平顺,搭接满足 设计要求,坡脚、坡顶、 坡面、平台处理压、固 定牢靠 每 20m检查一个断面 3 坡面、三维 网(平网) 覆土 平均厚度设计厚, 最小厚3 , 无 U形钉、 三维网外露现象、表面平 整 每 20m检查一个断面,每 3m 检查一点,用直尺确定厚度 专人负责施工质量的自检工作,按监理部门下发的相关自检表格 结合施工设计文件进行严格的检查,自检合格后报监理工程师进行抽 检审查。 挂三维网(平网)喷播植草施工工艺流程图
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