近年來，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，國內(nèi)各個城市在推進(jìn)地面綠化建設(shè)的同時，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。作為率先嘗試高架綠化掛盆技術(shù)的城市，其綠化創(chuàng)新理念對全國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。隨著時間的推移，在使用過程中，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也逐漸顯現(xiàn)出一定的弊端及安全隱患。與此同時，一些新科技、新技術(shù)、新觀念的涌現(xiàn)，也促使與時俱進(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、肥保持時間短，易流失；

　　④容器采用較薄的塑料制作，沒有保溫隔熱的效果，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，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)存在的問題分析：

　　①灑水車人工噴灌很難控制噴灌面，對周圍環(huán)境造成污染；

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

　　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)存在的問題分析：

　　①灌溉用水通過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長時間無蓄存的流水沖刷，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2000萬左右為完善高架道路整體景觀面貌，針對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、排水不暢等問題，對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，將會在后期引發(fā)很多問題，其改造同時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8.5公里。其中I標(biāo)段北起繁華大道南至花園大道，全長約2.5公里，主橋長1.6公里。

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

　　①早期的自動滴灌供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，高處澆足了水的時候，低處水漫溢，低處澆足水時高處又沒澆到位，而且自動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，同時污水不能正常排出，積累在排水槽內(nèi)，長時間對花盆底部有相當(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法澆灌）

　　容器問題: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題分析：

　　①采用單個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，后期會存在更換問題，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；

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

　　④無自動滴灌裝置系統(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達(dá)20公里，投資總額約為3500萬元，原本設(shè)計(jì)分為兩個施工標(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，僅兩個固定點(diǎn)，遇強(qiáng)風(fēng)，易挪動，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)問題。

　　據(jù)了解，并由廣州《橋梁綠化及配套設(shè)施升級改造勘察設(shè)計(jì)》招標(biāo)公告得知，2013年廣州對全市100座立交橋和天橋的橋梁綠化及配套設(shè)施進(jìn)行了升級改造。其改造項(xiàng)目總投資為人民幣6338萬元。項(xiàng)目工程建安費(fèi)用限額為人民幣5046萬元,其中，綠化為3510萬元，市政為1536萬元。

　　主要包括：一是橋梁綠化升級改造。更換立交橋和天橋部分苗木，進(jìn)行綠化升級改造，綠化面積約15778.04平方米。二是配套設(shè)施升級改造。包括更換破損、漏水花盆約26971個；對銹蝕的鋼支架進(jìn)行防銹處理，對破損的支架進(jìn)行加固或更換；對排水系統(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)重的問題，導(dǎo)致相關(guān)部門不得不投入大量的財力、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、肥保持時間短，易流失；

　　④容器采用較薄的塑料制作，沒有保溫隔熱的效果，功能性差。

　　種植基質(zhì)問題：

　　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，無法正常滿足植物生長。

　　固定結(jié)構(gòu)問題：

　　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)例有衡陽市解放西路與西外環(huán)路的高架橋垂直綠化，問題分析如下：

　　①采用單個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，同時長期提供給植物的營養(yǎng)必須物質(zhì)也無法滿足；

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

　　2、問題總結(jié)

　　通過實(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題：

　　一、綠化設(shè)施功能性差且易老化的問題。隨著時間的推移，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，造成橋上污水無法通過相應(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)成難題同時耗費(fèi)人力財力且可能會在人工澆灌過程中引起公共區(qū)域不方便；

　　四、高架橋垂直綠化植物后期養(yǎng)護(hù)問題。后期養(yǎng)護(hù)會長期花費(fèi)一定的人力財力；

　　五、植物生長存活問題。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)致植物生長存活難；

　　六、高架橋垂直綠化景觀問題。部分高架橋垂直綠化設(shè)計(jì)過于雜亂復(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)并沒有考慮到綠化情況，使得橋體無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)及問題后，分析發(fā)現(xiàn)國內(nèi)高架橋頻頻問題出現(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，沒有解決問題的關(guān)鍵，需要科學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新。對于此，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存活及視覺美感更加要重視綠化長期進(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環(huán)境以及景觀效果，植物需：管理粗放、長勢良好、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；植物生長更健康，品種更豐富；

　　②整個系統(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、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，為植物生長提供好的環(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輕量營養(yǎng)基質(zhì)特點(diǎn)：輕量；保水、保肥、緩釋，提供植物必要生長成分；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期生長的優(yōu)勢。

　　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)，對人體無害的植物品種；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期性持續(xù)。

　　⑤循環(huán)系統(tǒng)：包括自動低壓灌溉系統(tǒng)和集中排水系統(tǒng)。自動低壓灌溉系統(tǒng)使每個種植容器內(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

　　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容器排水成為一體，低壓灌溉管道使?jié)菜o養(yǎng)自動一體。

　　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。自動澆灌，不用人員、車輛，節(jié)約了人力、物力。使用年限長，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2700米。應(yīng)用沿口綠化系統(tǒng)，容器型號：AYH系列、AHP系列，公共管網(wǎng)供水，全自動灌溉，滴灌形式，輕量混合營養(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2820米。應(yīng)用沿口綠化系統(tǒng)，容器型號：AHP系列，儲水車集中灌溉，半自動滴灌，輕量混合營養(yǎng)土，植物：三角梅。設(shè)計(jì)施工單位：安友科技。

　　2013年6月，第一屆南亞博覽會在昆明召開，高架橋上盛開的三角梅為南亞博覽會增添了不少色彩。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。

　　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2700米。應(yīng)用沿口綠化系統(tǒng)，容器型號：AYH系列，公共管網(wǎng)供水，全自動灌溉，滴灌形式，輕量混合營養(yǎng)土，植物：云南黃馨。設(shè)計(jì)單位：安友科技。

　　小結(jié)

　　目前，就國內(nèi)高架橋垂直綠化現(xiàn)狀來看，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，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題并運(yùn)用科學(xué)的解決方案。