路基喷播植草防护施工工艺介绍

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3.75×3+路缘带0.75+中央分隔带10.5+路缘带0.75+沥青混凝土路面3.75×3+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，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） 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4.5～6.0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，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）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，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3—5OC，在冬季则高3—5OC，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1∶1的路堑边坡、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5~7cm厚的土壤，并辅以喷药以抑制野草生长。 (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10~15cm。三维植被网周边应有5～10cm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1~2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 按《公路土工合成材料应 1 三维网 在合格标准内 用技术规范》（JTJ/T019-98）表8.2.1项目、频次检验 铺设平顺，搭接满足 2 网的铺设、设计要求，坡脚、坡顶、搭接、固定 坡面、平台处理 压、固定牢靠 坡面、三维 3 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 每20m检查一个断面 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