水利工程的修建，因?yàn)橛蟹罎B、抗沖擊、穩(wěn)固岸坡等要求，在工程面上大多采用水工混凝土、漿砌石等非環(huán)境友好的硬化施工工藝，從而導(dǎo)致工程面上無(wú)法直接完成植被生態(tài)恢復(fù)，環(huán)境遭到破壞，需要有相應(yīng)的技術(shù)措施改進(jìn)工程面生境，讓植被恢復(fù)成為可能，使得工程變?yōu)榄h(huán)境友好和氣候友好項(xiàng)目[1].為解決這一問(wèn)題，河南省水利廳對(duì)口援建四川江油市涪江中壩段綜合整治工程（簡(jiǎn)稱“豫江大堤”），在已建好的混凝土防滲面板坡面上做了生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土（BSC：bio-substratelargeaggregateecologicalconcrete）試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)確定BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土在江油地區(qū)的配制與成型、生產(chǎn)與施工流程、種植基質(zhì)的配制與形成、植物選擇和配置、鄉(xiāng)土植物選擇與配置、工程養(yǎng)護(hù)流程以及質(zhì)量控制的方法和措施等，探索在非環(huán)境友好的硬化坡面上及巖面上營(yíng)造生境和生態(tài)修復(fù)的途徑.

1BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土概念

BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土綠化技術(shù)就是利用高強(qiáng)度黏結(jié)劑把粒徑較大的骨料穩(wěn)固成型，利用粗骨料間孔隙存儲(chǔ)能使植物生長(zhǎng)的基質(zhì)，通過(guò)播種或其他手段使得多種植物在較堅(jiān)固粗骨料混凝土中的基質(zhì)層生長(zhǎng)，并且對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)，其構(gòu)造結(jié)構(gòu)如圖1所示.BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土綠化技術(shù)是在植生混凝土技術(shù)上的發(fā)展和改進(jìn)，在骨料選擇和穩(wěn)固技術(shù)上已經(jīng)較為成熟，可以應(yīng)用在江河水利、湖泊坡岸、邊坡大壩等工程體上，對(duì)阻止諸如水土流失，荒漠化，生物多樣性減少等趨勢(shì)的發(fā)展有著明顯效果.但是對(duì)于幅員遼闊的中國(guó)大地上各種氣候條件和具體施工環(huán)境下的基質(zhì)選擇和配比、植物配置、養(yǎng)護(hù)措施等仍然有諸多尚未探及的領(lǐng)域，需要就生物多樣性、鄉(xiāng)土植物選擇、基質(zhì)配方調(diào)節(jié)等進(jìn)行地域性試驗(yàn)和選擇[2].

2BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土原材料及工藝流程

2.1原材料

BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土原材料主要有φ2～5cm石子、普通低堿水泥、土壤、有機(jī)肥、草種、BSC骨料粘結(jié)添加劑、BSC土壤調(diào)節(jié)添加劑等，次要材料有鋼筋、錨固劑、蛭石或珍珠巖、保水劑、粘合劑、木屑等.

2.2施工工藝

BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土施工工藝是在非環(huán)境友好的硬化坡面上完成鋼筋混凝土框格梁施工的基礎(chǔ)上包括BSC大骨料混凝土澆筑形成骨架、BSC基質(zhì)層鋪筑和植被層噴播形成BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土、養(yǎng)護(hù)及植被生態(tài)恢復(fù)三個(gè)階段[3]，施工工藝詳見(jiàn)圖2.

2.3施工設(shè)備

根據(jù)BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土施工工藝，主要施工設(shè)備選用濕式綠化混凝土專用噴播機(jī)、3.5m3空壓機(jī)、300J自落式攪拌機(jī)、平板式混凝土震搗泵、水泵、20kW發(fā)電機(jī)等.

3BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土施工質(zhì)量控制

3.1試驗(yàn)方案控制

目前BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土技術(shù)還處于推廣階段，在“豫江大堤”試驗(yàn)的是否成功，直接影響新技術(shù)的推廣和豫江大堤生態(tài)修復(fù)方案的選擇，影響在非環(huán)境友好的硬化坡面上及巖面上營(yíng)造生境和生態(tài)修復(fù)的途徑探索.對(duì)此必須高度重視，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須按照批準(zhǔn)的《BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土試驗(yàn)方案》要求的人員、材料、配比、機(jī)械設(shè)備、施工工藝流程等嚴(yán)格控制.

3.2設(shè)立質(zhì)量控制點(diǎn)，加強(qiáng)旁站監(jiān)理

為保證試驗(yàn)方案的順利實(shí)施和試驗(yàn)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谠牧线M(jìn)場(chǎng)、配料、拌合、澆筑、噴播設(shè)立質(zhì)量控制點(diǎn)，實(shí)施旁站監(jiān)理，跟班作業(yè)，平行檢測(cè)，記錄施工工藝參數(shù)，以監(jiān)督施工原材料、施工工藝方法符合試驗(yàn)方案，驗(yàn)證數(shù)據(jù)參數(shù)的真實(shí)性.

3.3原材料質(zhì)量控制

把好原材料質(zhì)量關(guān)需從4個(gè)方面采取措施：①首先把好生態(tài)恢復(fù)工程材料的采購(gòu)，按照工程項(xiàng)目合同文件中質(zhì)量要求，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行采購(gòu)；②檢查各進(jìn)場(chǎng)材料出廠合格證明文件，檢查是否標(biāo)明產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)廠名和廠址，檢查產(chǎn)品包裝和商標(biāo)式樣是否符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求，檢查材料執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是否符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求；③是督促施工單位按批次做好質(zhì)量取樣檢查試驗(yàn)；④是監(jiān)理按照監(jiān)理規(guī)范和實(shí)施細(xì)則抽樣試驗(yàn).通過(guò)這些措施嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)禁不合格材料入場(chǎng).

3.4骨料層施工質(zhì)量控制

3.4.1骨料層生態(tài)混凝土的制備和澆筑成形質(zhì)量要求

①混凝土中形成多而連續(xù)的孔隙通道；②要滿足混凝土的強(qiáng)度要求；③混凝土骨料顆粒之間要靠的近，接觸點(diǎn)多，形成緊密嚙合連續(xù)多孔的結(jié)構(gòu)；④混凝土中要含有一定的便于植物生長(zhǎng)和固定基質(zhì)物質(zhì)；⑤混凝土澆筑厚度要低于普通混凝土框格高度，給噴播已混合攪拌好的含有壤土、水泥、種子、生物基質(zhì)添加劑的生態(tài)混凝土留有空間.

3.4.2骨料層施工質(zhì)量控制

①在混凝土中形成連續(xù)的孔隙通道是制備BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土的關(guān)鍵.根據(jù)試驗(yàn)方案首先監(jiān)控粗骨料選取φ2～5cm單粒級(jí)配石子粗集料，沖洗干凈，防止表面附著粉塵，嚴(yán)格控制片狀集料含量；其次按照配合比選用高強(qiáng)低堿水泥的品質(zhì)和用量；再次加入適量的活性混合材料和高效混凝土添加劑等措施來(lái)保證膠結(jié)材料既有一定的流動(dòng)性又要有足夠的粘度，以避免成型時(shí)膠結(jié)材過(guò)量剝落，確保連續(xù)孔隙的形成.②為保證多孔混凝土具有設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，一是對(duì)石子進(jìn)行清洗，防止骨料表面石粉等雜質(zhì)對(duì)BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土強(qiáng)度的影響；二是采用表面裹漿法進(jìn)行攪拌，保證漿體能有效包裹骨料表面，從而提高BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土的強(qiáng)度；三是振搗時(shí)表面加壓和振動(dòng)相結(jié)合的工藝成型多孔混凝土，同時(shí)嚴(yán)格控制成型時(shí)間.③在混凝土澆筑和振搗完成時(shí)，再在其表面施加一定壓力，使內(nèi)部集料顆粒間距即進(jìn)一步減小，靠的更近更緊，增加接觸點(diǎn)，由此引起的集料變形、位移和機(jī)械嚙合作用得到充分的發(fā)揮，最終使多孔混凝土骨料緊密嚙合形成連續(xù)多孔的結(jié)構(gòu).④為了便于植物的生長(zhǎng)和固定，按照試驗(yàn)方案在BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土中注入調(diào)配好的種植基質(zhì)材料，使其既有一定的保水性又有一定的肥效性，以保證植物長(zhǎng)期有效地生長(zhǎng).⑤根據(jù)噴播已混合攪拌好的含有壤土、水泥、種子、生物基質(zhì)添加劑的生態(tài)混凝土厚度不少于5cm的要求，BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土填充高度以低于框架2~3cm為宜，給泥漿噴播留有足夠的空間.⑥由于BSC生物基質(zhì)大骨料生態(tài)混凝土與普通混凝土相比孔隙率要大，且為連續(xù)孔隙，新拌制澆筑成型后拌合水更易蒸發(fā)損失.采用塑料薄膜覆蓋混凝土表面防止其內(nèi)部水分過(guò)快地蒸發(fā)，并不定時(shí)在其表面灑少許水以保持混凝土在早期階段表面的濕潤(rùn).大骨料混凝土施工層如圖3所示.