近年來(lái)，隨著高架道路系統(tǒng)的逐步完善，為進(jìn)一步擴(kuò)展城市綠化空間，美化城市環(huán)境，國(guó)內(nèi)各個(gè)城市在推進(jìn)地面綠化建設(shè)的同時(shí)，大力發(fā)展以高架橋垂直綠化為重點(diǎn)的立體綠化建設(shè)，取得了可喜的成績(jī)。作為率先嘗試高架綠化掛盆技術(shù)的城市，其綠化創(chuàng)新理念對(duì)全國(guó)其他各大城市的高架、立交綠化起到了一定的示范作用。這些高架上的綠化主要是以盆栽為主，采用外掛和頂置兩種形式。隨著時(shí)間的推移，在使用過(guò)程中，常年的風(fēng)曬雨淋，使這些掛盆在美化道路環(huán)境，形成空中綠鏈的同時(shí)也逐漸顯現(xiàn)出一定的弊端及安全隱患。與此同時(shí)，一些新科技、新技術(shù)、新觀念的涌現(xiàn)，也促使與時(shí)俱進(jìn)的我們重新審視這些服役已久的綠化盆栽，并提出改造提升的新要求、新標(biāo)準(zhǔn)。

　　一、高架橋垂直綠化存在的問(wèn)題

　　1、實(shí)例分析

　　1.1以上海延安路等高架橋垂直綠化為例分析

　　綠化容器存在的問(wèn)題分析：

　　①綠化使用的掛盆塑料容器在室外日曬雨淋易老化，安全性較差，使用年限短；

　　②塑料容器耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體；

　　③容器本身不具有蓄水功能，水、土、肥保持時(shí)間短，易流失；

　　④容器采用較薄的塑料制作，沒(méi)有保溫隔熱的效果，功能性差。

　　（左：外掛式花盆右：頂置式花盆）

　　固定容器結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題分析：

　　①固定容器結(jié)構(gòu)暴露面大，易銹蝕，不美觀；

　　②容器與結(jié)構(gòu)缺少固定件，植物蓬徑變大后遇強(qiáng)風(fēng)，易挪動(dòng)，有安全隱患；

　　③整體用鋼量大，焊點(diǎn)多；

　　④鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)量大，成本高。

　　植物養(yǎng)護(hù)存在的問(wèn)題分析：

　　①灑水車人工噴灌很難控制噴灌面，對(duì)周圍環(huán)境造成污染；

　　②由于使用灑水車養(yǎng)護(hù)期間對(duì)交通造成影響，所以養(yǎng)護(hù)的時(shí)間和周期受到限制；

　　③養(yǎng)護(hù)需投入大量人力，物力，養(yǎng)護(hù)成本高。

　　排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題分析：

　　①灌溉用水通過(guò)盆底的排水孔直接流出，易造成橋體和周圍環(huán)境的污染；

　　②長(zhǎng)時(shí)間無(wú)蓄存的流水沖刷，造成土壤的滯水、保肥能力大大降低，造成土、肥很快流失。

　　據(jù)了解，上海每年都要在高架橋垂直綠化的后期養(yǎng)護(hù)和更新上投入大量人力、物力。并由《上海高架橋垂直綠化整體更新工程》招標(biāo)公告得知，上海市相關(guān)部門僅在2013年就投入2000萬(wàn)左右為完善高架道路整體景觀面貌，針對(duì)上海高架垂直綠化盆體老化、內(nèi)外盆之間用自攻螺絲進(jìn)行固定的連接松動(dòng)、排水不暢等問(wèn)題，對(duì)高架道路垂直綠化進(jìn)行整體更新。由此可知，高架橋垂直綠化如果前期設(shè)計(jì)的不合理，將會(huì)在后期引發(fā)很多問(wèn)題，其改造同時(shí)增加了很大程度的成本消耗。

　　1.2以合肥包河大道高架橋垂直綠化為例分析

　　據(jù)了解，包河大道高架北起繁華大道，南至金斗路南，全長(zhǎng)8.5公里。其中I標(biāo)段北起繁華大道南至花園大道，全長(zhǎng)約2.5公里，主橋長(zhǎng)1.6公里。

　　重點(diǎn)說(shuō)明排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題（類似杭州高架橋垂直綠化）分析：

　　①早期的自動(dòng)滴灌供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，高處澆足了水的時(shí)候，低處水漫溢，低處澆足水時(shí)高處又沒(méi)澆到位，而且自動(dòng)滴灌噴淋安裝在高架橋道側(cè)，噴頭常被車輛刮落。一些路段因自動(dòng)供水系統(tǒng)失效又不得不采用水罐車上高架人工澆水，影響高架交通暢通和人員安全。

　　之后改進(jìn)了噴淋系統(tǒng)，完善了排水系統(tǒng)，即如下圖的排水槽設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)理想目的是讓滿溢的滴灌水或者雨水通過(guò)盆栽底部下的排水槽接收將全部流入花盆的底托槽內(nèi)，污水因此不會(huì)流到橋下產(chǎn)生污染，但是橋上的灰塵以及植物的落葉等隨機(jī)的掉落到排水槽，造成排水槽的堵塞，排水系統(tǒng)失效，同時(shí)污水不能正常排出，積累在排水槽內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間對(duì)花盆底部有相當(dāng)程度的腐蝕損壞影響；

　　②灌溉系統(tǒng)所使用的滴灌管道設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致部分滴灌頭無(wú)法灌溉，影響植物水分正常獲取。

　（左：滿溢的滴灌水全部流入花盆底托槽右：滴灌頭因某原因插入泥土無(wú)法澆灌）

　　容器問(wèn)題:早期安裝的綠化掛箱全部為頂置式掛箱，存在安全隱患。之后，容器有所改進(jìn)，但功能性仍較差；

　　合肥其他高架橋垂直綠化使用容器存在的問(wèn)題分析：

　　①采用單個(gè)塑料花盆固定在橋體橋欄上，固定裝置暴露在外部，容易生銹且影響美觀；

　　②塑料花盆使用易老化變形和損壞，使用壽命較短，后期會(huì)存在更換問(wèn)題，增加了隱形綠化成本。其材質(zhì)不具有隔熱保溫功能，不利于植物不同季節(jié)的生長(zhǎng)；

　　③植物存活，由于花盆容積較小，植物生長(zhǎng)受到極大限制，同時(shí)容器過(guò)小，內(nèi)部所含有的植物土壤及基質(zhì)成分也無(wú)法滿足植物，長(zhǎng)期此種條件下，植物容易大面積死亡；

　　④無(wú)自動(dòng)滴灌裝置系統(tǒng)，后期養(yǎng)護(hù)麻煩且人工澆灌不容易控制，澆灌時(shí)易造成水體灑落到公共空間，影響街道治安和造成二次污染。

　　1.3以廣州內(nèi)環(huán)路高架橋垂直綠化整飾工程為例分析

　　廣州市內(nèi)環(huán)路高架橋垂直綠化長(zhǎng)達(dá)20公里，投資總額約為3500萬(wàn)元，原本設(shè)計(jì)分為兩個(gè)施工標(biāo)段：內(nèi)環(huán)路高架橋（恒福路—省汽車站段）、中山一路立交系統(tǒng)標(biāo)段。工程內(nèi)容包括：高架橋防撞墻上裝鋼支架、安放花盆、包鋁塑板、綠化噴淋系統(tǒng)等工程。

　　固定容器結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題分析：

　　①固定容器結(jié)構(gòu)暴露面大，易銹蝕，不美觀；

　　②容器與結(jié)構(gòu)固定件極少，僅兩個(gè)固定點(diǎn)，遇強(qiáng)風(fēng)，易挪動(dòng)，有安全隱患。

　　其灌溉系統(tǒng)以及綠化所使用的容器也存在相關(guān)問(wèn)題。

　　據(jù)了解，并由廣州《橋梁綠化及配套設(shè)施升級(jí)改造勘察設(shè)計(jì)》招標(biāo)公告得知，2013年廣州對(duì)全市100座立交橋和天橋的橋梁綠化及配套設(shè)施進(jìn)行了升級(jí)改造。其改造項(xiàng)目總投資為人民幣6338萬(wàn)元。項(xiàng)目工程建安費(fèi)用限額為人民幣5046萬(wàn)元,其中，綠化為3510萬(wàn)元，市政為1536萬(wàn)元。

　　主要包括：一是橋梁綠化升級(jí)改造。更換立交橋和天橋部分苗木，進(jìn)行綠化升級(jí)改造，綠化面積約15778.04平方米。二是配套設(shè)施升級(jí)改造。包括更換破損、漏水花盆約26971個(gè)；對(duì)銹蝕的鋼支架進(jìn)行防銹處理，對(duì)破損的支架進(jìn)行加固或更換；對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，將新增排水管接駁點(diǎn)至市政雨水檢查井中將高架橋，立交橋的PVC排水管更換為U型PVC排水槽；對(duì)綠化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行改造，將噴淋澆灌改造成滴灌；更換鋁塑板；對(duì)部分橋梁加裝水表約45組。

　　改造工程耗資巨大，改造內(nèi)容很多，這表明之前的高架橋垂直綠化在后期確實(shí)存在很多嚴(yán)重的問(wèn)題，導(dǎo)致相關(guān)部門不得不投入大量的財(cái)力、人力進(jìn)行解決。

　　1.4以昆明二環(huán)西路黃土坡高架橋垂直綠化為例分析

　　綠化容器存在的問(wèn)題分析：

　　①綠化使用的塑料容器在室外日曬雨淋易老化，部分已破損，使用年限短；

　　②塑料容器耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體；

　　③容器本身不具有蓄水功能，水、土、肥保持時(shí)間短，易流失；

　　④容器采用較薄的塑料制作，沒(méi)有保溫隔熱的效果，功能性差。

　　種植基質(zhì)問(wèn)題：

　　種植容器內(nèi)部的土壤基質(zhì)因?yàn)槿萜髌茐亩鴾p少，導(dǎo)致土壤基質(zhì)水土肥流失，無(wú)法正常滿足植物生長(zhǎng)。

　　固定結(jié)構(gòu)問(wèn)題：

　　①固定容器結(jié)構(gòu)暴露面大，易銹蝕，不美觀；

　　②整體用鋼量大，焊點(diǎn)多；

　　③鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)量大，成本高。

　　類似實(shí)例有衡陽(yáng)市解放西路與西外環(huán)路的高架橋垂直綠化，問(wèn)題分析如下：

　　①采用單個(gè)塑料花盆固定在橋體橋欄上，塑料花盆易老化，使用壽命短；

　　②塑料花盆水泥欄桿上的只有窄窄的一條，懸空而置，存在安全隱患；

　　③采用普通的土壤基質(zhì)，土壤基質(zhì)重量重，荷載大，同時(shí)長(zhǎng)期提供給植物的營(yíng)養(yǎng)必須物質(zhì)也無(wú)法滿足；

　　④固定結(jié)構(gòu)問(wèn)題，除了底部的鋼結(jié)構(gòu)龐大（問(wèn)題同上）外，同時(shí)上方固定容器的結(jié)構(gòu)過(guò)于單薄以及不牢固，存在安全隱患。

　　2、問(wèn)題總結(jié)

　　通過(guò)實(shí)地考察調(diào)查研究，總結(jié)目前高架橋垂直綠化存在的問(wèn)題：

　　一、綠化設(shè)施功能性差且易老化的問(wèn)題。隨著時(shí)間的推移，綠化設(shè)施結(jié)構(gòu)及種植容器以及基質(zhì)等超過(guò)使用壽命引起老化，造成高架橋垂直綠化不能繼續(xù)或直接終止；

　　二、二次污染問(wèn)題。高架橋垂直綠化中排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，造成橋上污水無(wú)法通過(guò)相應(yīng)排水管道排到污水處理區(qū)，造成橋下道路二次污染；

　　三、澆灌問(wèn)題。傳統(tǒng)的高架橋垂直綠化普遍使用比較麻煩的人工澆灌方式，不僅綠化養(yǎng)護(hù)成難題同時(shí)耗費(fèi)人力財(cái)力且可能會(huì)在人工澆灌過(guò)程中引起公共區(qū)域不方便；

　　四、高架橋垂直綠化植物后期養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。后期養(yǎng)護(hù)會(huì)長(zhǎng)期花費(fèi)一定的人力財(cái)力；

　　五、植物生長(zhǎng)存活問(wèn)題。高架橋特殊的生態(tài)環(huán)境，比如廢氣導(dǎo)致種植土壤PH偏高、鹽漬化程度嚴(yán)重、灰塵、橋表層水泥材質(zhì)引起的起伏溫度、高度氣壓等，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)存活難；

　　六、高架橋垂直綠化景觀問(wèn)題。部分高架橋垂直綠化設(shè)計(jì)過(guò)于雜亂復(fù)雜，與城市整齊美觀以及橋體規(guī)劃和諧相違背；

　　七、高架橋橋體外側(cè)承載問(wèn)題。高架橋外欄的結(jié)構(gòu)決定了其本身承載重量。部分高架橋外欄設(shè)計(jì)并沒(méi)有考慮到綠化情況，使得橋體無(wú)法安全保證承載重量較大的綠化懸掛設(shè)施。

　　二、高架橋垂直綠化的解決方案

　　1、更新設(shè)計(jì)方案

　　了解事實(shí)及問(wèn)題后，分析發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)高架橋頻頻問(wèn)題出現(xiàn)是因?yàn)槠渚G化設(shè)計(jì)所采用的設(shè)計(jì)方法大多是沿用老辦法，沒(méi)有解決問(wèn)題的關(guān)鍵，需要科學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新。對(duì)于此，這里提出一套比較新的且系統(tǒng)性較完整的解決方案供參考。

　　1.1設(shè)計(jì)原則

　　設(shè)計(jì)原則：遵循安全性、景觀性、功能性、植物四個(gè)原則進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)。

　　①安全性設(shè)計(jì)上，考慮到綠化設(shè)施需自身重量較輕，與高架橋的連接需牢固且便于檢修，淘汰將連接結(jié)構(gòu)過(guò)分裸露至空氣中或者存在安全隱患的頂置花盆設(shè)計(jì)；

　　②景觀性設(shè)計(jì)上，考慮到綠化盆與高架橋體顏色結(jié)構(gòu)尺寸等需達(dá)到外觀上和諧統(tǒng)一；

　　③功能性設(shè)計(jì)上，考慮到綠化盆需要具有提供植物生長(zhǎng)環(huán)境且節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本的功能，這點(diǎn)上考慮的不僅僅是短暫的植物生長(zhǎng)存活及視覺(jué)美感更加要重視綠化長(zhǎng)期進(jìn)行的持續(xù)性以及生態(tài)作用影響；

　　④植物選擇設(shè)計(jì)上，考慮到高架橋惡劣的生長(zhǎng)環(huán)境以及景觀效果，植物需：管理粗放、長(zhǎng)勢(shì)良好、色彩鮮明，且嚴(yán)格要求植物的耐候性方面良好。

　　1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　設(shè)計(jì)目標(biāo)盡可能達(dá)到：

　　①安裝形式更安全，更方便；植物生長(zhǎng)更健康，品種更豐富；

　　②整個(gè)系統(tǒng)與高架橋建筑外觀更匹配，更精美；

　　③養(yǎng)護(hù)澆灌用水節(jié)約50%左右；

　　④集中排水，大幅度減少對(duì)周邊環(huán)境和橋體的污染；

　　⑤盡量收集各種水源，減少水資源的浪費(fèi)；

　　⑥種植盒體使用壽命達(dá)到30年以上，總體減少建造費(fèi)用；

　　⑦明顯減少養(yǎng)護(hù)工作量，降低日常養(yǎng)護(hù)成本；

　　⑧從施工、養(yǎng)護(hù)等方面將高架橋垂直綠化對(duì)交通的影響降到最低。

　　1.3設(shè)計(jì)方案

　　整體主要設(shè)計(jì)方案如下圖所示：
 

　　（安友高架橋垂直綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案示意圖）

　　系統(tǒng)詳細(xì)介紹

　　①輕質(zhì)蓄水種植容器特點(diǎn)：具備重量輕、耐老化、具有蓄水功能、保溫隔熱性能好、環(huán)保，造型美觀、有多種顏色可供選擇、還有收集雨水的作用等。相比現(xiàn)有的塑料容器、玻璃鋼容器具備使用壽命長(zhǎng)、承載力的要求小、有很高的水分保存及供給作用、充分地保護(hù)植物及其根系等優(yōu)勢(shì)，為植物生長(zhǎng)提供好的環(huán)境。

　　②固定結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力合理、牢固、重量輕，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全；輕鋼結(jié)構(gòu)隱藏于輕質(zhì)蓄水種植容器內(nèi)部；采用部分懸掛結(jié)構(gòu)，減少在橋體上直接鉆孔、焊接等，安裝簡(jiǎn)便、美觀；不易銹蝕，后期更換、檢修種植容器更加方便。

　　（輕鋼結(jié)構(gòu)）

　　③輕量營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)特點(diǎn)：輕量；保水、保肥、緩釋，提供植物必要生長(zhǎng)成分；有機(jī)物及微量元素豐富，肥力持久；不易發(fā)生病蟲害。相比普通培養(yǎng)基質(zhì)，具備輕量、能很好的維系植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。

　　④植物選擇設(shè)計(jì)：根據(jù)本地氣候條件及植物特點(diǎn)，選用少維護(hù)、耐候性強(qiáng)，對(duì)人體無(wú)害的植物品種；喜光，逆抗性強(qiáng)：梅雨季節(jié)不爛根枯萎；夏季耐炎熱高溫；冬季耐低溫；觀賞性強(qiáng)：色相變化，季相變化。相比選擇僅景觀性較好的植物，可選用黃馨，迎春花，三角梅，紅、綠刺梅和雜交小葉扶芳藤等植物，能抗高溫、耐嚴(yán)寒、耐旱，可粗放管理，更符合交通安全原則且好養(yǎng)護(hù)以及有利于高架橋垂直綠化的長(zhǎng)期性持續(xù)。

　　⑤循環(huán)系統(tǒng)：包括自動(dòng)低壓灌溉系統(tǒng)和集中排水系統(tǒng)。自動(dòng)低壓灌溉系統(tǒng)使每個(gè)種植容器內(nèi)的植物都能得到精準(zhǔn)均勻的澆灌及施肥施藥等，集中排水系統(tǒng)可以使所有容器內(nèi)多余的水分過(guò)濾后都能夠定點(diǎn)集中排放。

　　綜上所述“安友高架橋輕量一體垂直綠化系統(tǒng)”應(yīng)用新優(yōu)勢(shì)

　　一是“輕量”：種植容器輕、鋼結(jié)構(gòu)總量輕、栽植基質(zhì)輕。

　　二是“一體”：集中排水管道使單個(gè)容器排水成為一體，低壓灌溉管道使?jié)菜o養(yǎng)自動(dòng)一體。

　　三是“耐老化”：新型材料的種植容器耐老化，鋼托架隱藏在容器后部，不易銹蝕。因?yàn)橛行钏畬樱|(zhì)、養(yǎng)分不易流失。

　　四是“安全”：重量減輕、結(jié)構(gòu)不易銹蝕、容器耐老化都增加了系統(tǒng)的安全性。

　　五是“新型”：種植容器的材料新、構(gòu)造新、功能新、外形也新穎美觀。

　　六是“節(jié)約”：定點(diǎn)對(duì)植物進(jìn)行滴灌并能收集雨水，中水利用，節(jié)約了水資源。自動(dòng)澆灌，不用人員、車輛，節(jié)約了人力、物力。使用年限長(zhǎng)，減少維護(hù)和更換成本，節(jié)約投資。

　　2、方案應(yīng)用實(shí)例

　　2.1安徽高架橋垂直綠化

　　安徽高架橋垂直綠化工程，于2012年7月完成，工期25天，綠化總長(zhǎng)2700米。應(yīng)用沿口綠化系統(tǒng)，容器型號(hào)：AYH系列、AHP系列，公共管網(wǎng)供水，全自動(dòng)灌溉，滴灌形式，輕量混合營(yíng)養(yǎng)土，植物：云南黃馨。設(shè)計(jì)施工單位：安友科技。

　　2.2昆明高架橋垂直綠化

　　昆明高架橋垂直綠化工程，于2013年5月完成，工期30天，綠化總長(zhǎng)2820米。應(yīng)用沿口綠化系統(tǒng)，容器型號(hào)：AHP系列，儲(chǔ)水車集中灌溉，半自動(dòng)滴灌，輕量混合營(yíng)養(yǎng)土，植物：三角梅。設(shè)計(jì)施工單位：安友科技。

　　2013年6月，第一屆南亞博覽會(huì)在昆明召開，高架橋上盛開的三角梅為南亞博覽會(huì)增添了不少色彩。尤其值得一提的是，在2014年初，昆明遭遇了幾十年不遇的極度寒冷天氣，這造成昆明的大量植物死亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在同一路段，同一品種的植物因受到這種天氣的影響死亡率達(dá)100%，而種植在安友種植容器里的同類植物存活率達(dá)95%以上，這充分體現(xiàn)了安友種植容器保溫隔熱的功能。這次事件中，安友高架橋垂直綠化系統(tǒng)得到了昆明園林局的肯定以及市領(lǐng)導(dǎo)的好評(píng)。

　　2.3武漢高架橋垂直綠化

　　武漢高架橋垂直綠化工程，于2008年10月完成，工期30天，綠化總長(zhǎng)2700米。應(yīng)用沿口綠化系統(tǒng)，容器型號(hào)：AYH系列，公共管網(wǎng)供水，全自動(dòng)灌溉，滴灌形式，輕量混合營(yíng)養(yǎng)土，植物：云南黃馨。設(shè)計(jì)單位：安友科技。

　　小結(jié)

　　目前，就國(guó)內(nèi)高架橋垂直綠化現(xiàn)狀來(lái)看，高架橋垂直綠化仍存在很多設(shè)計(jì)方面的技術(shù)難題，同時(shí)，從上述的事實(shí)中我們可以看到，高架橋垂直綠化工程項(xiàng)目本是城市綠化建設(shè)中的一個(gè)可喜可賀的綠化覆蓋，但是如果設(shè)計(jì)初期考慮不全面、設(shè)計(jì)不科學(xué)，將會(huì)使得在后期需花費(fèi)大量的建設(shè)資金進(jìn)行大幅度改造，這樣實(shí)在令人惋惜和痛心，希望大家共同關(guān)注共同研究，了解高架橋垂直綠化存在的核心問(wèn)題并運(yùn)用科學(xué)的解決方案。