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].為解決這一問題，河南省水利廳對口援建四川江油市涪江中壩段綜合整治工程（簡稱“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能使植物生長的基質(zhì)，通過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，并且對生態(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，對阻止諸如水土流失，荒漠化，生物多樣性減少等趨勢的發(fā)展有著明顯效果.但是對于幅員遼闊的中國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造生境和生態(tài)修復(fù)的途徑探索.對此必須高度重視，實(shí)驗(yàn)過程中必須按照批準(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、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，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，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；②檢查各進(jìn)場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.

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，一是對石子進(jìn)行清洗，防止骨料表面石粉等雜質(zhì)對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，以保證植物長期有效地生長.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.大骨料混凝土施工層如圖3所示.