高架桥垂直绿化存在的问题及解决方案

        近年来，随着高架道路系统的逐步完善，为进一步扩展城市绿化空间，美化城市环境，国内各个城市在推进地面绿化建设的同时，大力发展以高架桥垂直绿化为重点的立体绿化建设，取得了可喜的成绩。作为率先尝试高架绿化挂盆技术的城市，其绿化创新理念对全国其他各大城市的高架、立交绿化起到了一定的示范作用。这些高架上的绿化主要是以盆栽为主，采用外挂和顶置两种形式。随着时间的推移，在使用过程中，常年的风晒雨淋，使这些挂盆在美化道路环境，形成空中绿链的同时也逐渐显现出一定的弊端及安全隐患。与此同时，一些新科技、新技术、新观念的涌现，也促使与时俱进的我们重新审视这些服役已久的绿化盆栽，并提出改造提升的新要求、新标准。

 一、高架桥垂直绿化存在的问题 

   1、实例分析

（左：外挂式花盆  右：顶置式花盆）

        固定容器结构存在的问题（如下图）分析：
        ①固定容器结构暴露面大，易锈蚀，不美观；
        ②容器与结构缺少固定件，植物蓬径变大后遇强风，易挪动，有安全隐患；
        ③整体用钢量大，焊点多；
        ④钢结构维护量大，成本高。

（左：固定容器结构 右：锈蚀）

        植物养护存在的问题分析：

        ①洒水车人工喷灌很难控制喷灌面，对周围环境造成污染（如左下图）；

        ②由于使用洒水车养护期间对交通造成影响，所以养护的时间和周期受到限制；
        ③养护需投入大量人力，物力，养护成本高。

（洒水车）

        排水设计存在的问题分析：
        ①灌溉用水通过盆底的排水孔直接流出，易造成桥体和周围环境的污染（如右上图）；
        ②长时间无蓄存的流水冲刷，造成土壤的滞水、保肥能力大大降低，造成土、肥很快流失。
        据了解，上海每年都要在高架桥垂直绿化的后期养护和更新上投入大量人力、物力。并由《上海高架桥垂直绿化整体更新工程》招标公告得知，上海市相关部门仅在2013年就投入2000万左右为完善高架道路整体景观面貌，针对上海高架垂直绿化盆体老化、内外盆之间用自攻螺丝进行固定的连接松动、排水不畅等问题，对高架道路垂直绿化进行整体更新。由此可知，高架桥垂直绿化如果前期设计的不合理，将会在后期引发很多问题，其改造同时增加了很大程度的成本消耗。

  1.2以广州内环路高架桥垂直绿化整饰工程为例分析
       广州市内环路高架桥垂直绿化长达20公里，投资总额约为3500万元，原本设计分为两个施工标段：内环路高架桥（恒福路—省汽车站段）、中山一路立交系统标段。工程内容包括：高架桥防撞墙上装钢支架、安放花盆、包铝塑板、绿化喷淋系统等工程。

 

        ①固定容器结构暴露面大，易锈蚀，不美观；
        ②容器与结构固定件极少，仅两个固定点，遇强风，易挪动，有安全隐患。         
        据了解，并由广州《桥梁绿化及配套设施升级改造勘察设计》招标公告得知，2013年广州对全市100座立交桥和天桥的桥梁绿化及配套设施进行了升级改造。其改造项目总投资为人民币6338万元。项目工程建安费用限额为人民币5046万元,其中，绿化为3510万元，市政为1536万元。
        主要包括：一是桥梁绿化升级改造。更换立交桥和天桥部分苗木，进行绿化升级改造，绿化面积约15778.04平方米。二是配套设施升级改造。包括更换破损、漏水花盆约26971个；对锈蚀的钢支架进行防锈处理，对破损的支架进行加固或更换；对排水系统进行改造，将新增排水管接驳点至市政雨水检查井中将高架桥，立交桥的PVC排水管更换为U型PVC排水槽；对绿化灌溉系统进行改造，将喷淋浇灌改造成滴灌；更换铝塑板；对部分桥梁加装水表约45组。
          改造工程耗资巨大，改造内容很多，这表明之前的高架桥垂直绿化在后期确实存在很多严重的问题，导致相关部门不得不投入大量的财力、人力进行解决，而且是周而复始，没有从根本上解决问题。
      1.3以福州市高架桥垂直绿化为例分析

      ②固定结构存在锈蚀变形和脱焊问题，造成后期养护成本加大和安全隐患。

       ③灌溉系统和排水系统设计不合理：不能有效和完全达到目的，如杭州的排水槽，设计理想目的是让满溢的灌溉水或者雨水通过盆栽底部下的排水槽集中排放，污水因此不会直接流到桥下产生污染，但是桥上的灰尘以及植物落叶等随机掉落到排水槽，造成排水槽的堵塞，排水系统失效，同时污水不能正常的排放。

       ④选择种植土不科学，长期造成土壤板结没影响了土壤水分吸收而且还使图层的透气率，大打折扣，基质内的养分逐渐流失使得种植土贫瘠，影响植物正常生长。

       ⑤苗木老化，由于存在换盆不易，植物常年在盆中生长，“苗龄”变老，使得分支越来越多，越长越密，加之高空恶劣环境影响与容器的限制，致使植物生长受阻，出现茎细徒长、根条密布、下层干枯脱脚、上层过早落叶、植物衰老、花稀少等现象，影响了绿化景观。

 2、问题总结

        通过实地考察调查研究，总结目前高架桥垂直绿化存在的问题：
        一、绿化设施功能性差且易老化的问题。随着时间的推移，绿化设施结构及种植容器以及基质等超过使用寿命引起老化，造成高架桥垂直绿化不能继续或直接终止；
        二、二次污染问题。高架桥垂直绿化中排水管道系统设计不合理，造成桥上污水无法通过相应排水管道排到污水处理区，造成桥下道路二次污染；
        三、浇灌问题。传统的高架桥垂直绿化普遍使用比较麻烦的人工浇灌方式，不仅绿化养护成难题同时耗费人力财力且可能会在人工浇灌过程中引起公共区域不方便；
        四、高架桥垂直绿化植物后期养护问题。后期养护会长期花费一定的人力财力；
        五、植物生长存活问题。高架桥特殊的生态环境，比如废气导致种植土壤PH偏高、盐渍化程度严重、灰尘、桥表层水泥材质引起的起伏温度、高度气压等，导致植物生长存活难；
        六、高架桥垂直绿化景观问题。部分高架桥垂直绿化设计过于杂乱复杂，与城市整齐美观以及桥体规划和谐相违背；
        七、高架桥桥体外侧承载问题。高架桥外栏的结构决定了其本身承载重量。部分高架桥外栏设计并没有考虑到绿化情况，使得桥体无法安全保证承载重量较大的绿化悬挂设施。

二、高架桥垂直绿化的解决方案 

  1、更新设计方案
        了解事实及问题后，分析发现国内高架桥频频问题出现是因为其绿化设计所采用的设计方法大多是沿用老办法，没有解决问题的关键，需要科学改进与创新。对于此，这里提出一套比较新的且系统性较完整的解决方案供参考。
   1.1设计原则
        设计原则：遵循安全性、景观性、功能性、植物四个原则进行科学合理设计。
        ①安全性设计上，考虑到绿化设施需自身重量较轻，与高架桥的连接需牢固且便于检修，淘汰将连接结构过分裸露至空气中或者存在安全隐患的顶置花盆设计；
        ②景观性设计上，考虑到绿化盆与高架桥体颜色结构尺寸等需达到外观上和谐统一；
        ③功能性设计上，考虑到绿化盆需要具有提供植物生长环境且节约养护成本的功能，这点上考虑的不仅仅是短暂的植物生长存活及视觉美感更加要重视绿化长期进行的持续性以及生态作用影响；
        ④植物选择设计上，考虑到高架桥恶劣的生长环境以及景观效果，植物需：管理粗放、长势良好、色彩鲜明，且严格要求植物的耐候性方面良好。
   1.2设计目标
        设计目标尽可能达到：
        ①安装形式更安全，更方便；植物生长更健康，品种更丰富；
        ②整个系统与高架桥建筑外观更匹配，更精美；
        ③养护浇灌用水节约50%左右；
        ④集中排水，大幅度减少对周边环境和桥体的污染；
        ⑤尽量收集各种水源，减少水资源的浪费；
        ⑥种植盒体使用寿命达到30年以上，总体减少建造费用；
        ⑦明显减少养护工作量，降低日常养护成本；
        ⑧从施工、养护等方面将高架桥垂直绿化对交通的影响降到最低。
   1.3设计方案
        整体主要设计方案如下图所示： 

（安友高架桥垂直绿化系统设计方案示意图）

        系统详细介绍
        ①轻质蓄水种植容器特点：采用复合材料，具备重量轻、耐老化、强度高、物理性能稳定等特点。具有蓄水、保温隔热、集中一体化排水、雨水收集的功能。造型美观、环保、外观可仿石材、金属等的效果，外观颜色有多种选择。相比现有的塑料容器、玻璃钢容器具备使用寿命长、承载力的要求小、有很高的水分保存及供给作用，充分的给植物提供适合的生长环境及保护植物根系等优势。如图： 

  

（轻钢结构）

        ③轻量营养基质特点：轻量；保水、保肥、缓释，提供植物必要生长成分；有机物及微量元素丰富，肥力持久；不易发生病虫害。相比普通培养基质，具备轻量、能很好的维系植物长期生长的优势。

  

  

2、方案应用实例
 2.1安徽高架桥垂直绿化
        安徽高架桥垂直绿化工程，于2012年7月完成，工期25天，绿化总长2700米。应用沿口绿化系统，容器型号：AYH系列、AHP系列，公共管网供水，全自动灌溉，滴灌形式，轻量混合营养土，植物：云南黄馨。设计施工单位：安友科技。

(安徽高架桥垂直绿化)

  2.2昆明高架桥垂直绿化
        昆明高架桥垂直绿化工程，于2013年5月完成，工期30天，绿化总长2820米。应用沿口绿化系统，容器型号：AHP系列，储水车集中灌溉，半自动滴灌，轻量混合营养土，植物：三角梅。设计施工单位：安友科技。
        2013年6月，第一届南亚博览会在昆明召开，高架桥上盛开的三角梅为南亚博览会增添了不少色彩。尤其值得一提的是，在2014年初，昆明遭遇了几十年不遇的极度寒冷天气，这造成昆明的大量植物死亡。据统计，在同一路段，同一品种的植物因受到这种天气的影响死亡率达100%，而种植在安友种植容器里的同类植物存活率达95%以上，这充分体现了安友种植容器保温隔热的功能。这次事件中，安友高架桥垂直绿化系统得到了昆明园林局的肯定以及市领导的好评。

(昆明高架桥垂直绿化)

   2.3武汉高架桥垂直绿化
        武汉高架桥垂直绿化工程，于2008年10月完成，工期30天，绿化总长2700米。应用沿口绿化系统，容器型号：AYH系列，公共管网供水，全自动灌溉，滴灌形式，轻量混合营养土，植物：云南黄馨。设计单位：安友科技。