一种桥墩绿化建设方法的应用——以执信南人行天桥桥墩绿化为例

吴俭峰， 夏 征， 杨红梅， 刘海平

(1.广州市林业和园林科学研究院， 广东 广州 510405； 2.广州市嘉卉园林绿化建筑工程有限公司， 广东 广州 510420)

近年来随着生态文明建设的推进，我国许多城市愈来愈注重城市绿化。桥墩绿化作为一种改善桥梁外观的立体绿化工程，对于提升市容市貌，增进民生福祉，促进城市生态文明程度具有重要意义[1]。图1展示了国内桥墩绿化工程建设案例，这些措施美化了桥墩的钢筋水泥样貌，发挥了桥墩展示城市园林绿化风貌的潜力。除景观价值外，许多研究还表明，桥墩绿化具有缓解城市热岛效应、增加空气湿度、滞留灰尘、提升空气质量等作用[2]。

桥墩绿化工程虽然效果明显，但其本身存在诸多技术难点[3]。首先，桥墩是一种支撑桥梁的结构，桥墩绿化工程不能因静荷载、给排水、造型结构等影响到桥梁耐久性及检修保养。其次，桥墩绿化的植物依附于垂直的桥墩表面，其种植方案与地面植物不同[4-5]。第三， 桥墩通常位于车流和人员较多的特殊地理位置，从经济成本与可持续发展的视角来看，使用拼装法安装操作简便，模块可工厂化生产，后期养护成本低[6]。

本文基于“执信南人行天桥桥墩绿化”这一案例，介绍一种桥墩绿化建设方法。该方法在支架结构、种植容器与浇灌系统、植物选择与布置等方面具有创新性。根据该方法建设后的桥墩绿化具有安全性、实用性、美观性和经济性的特点，该方法对类似工程设计及建设施工具有参考价值。

图1 国内桥墩绿化工程建设案例示意图

1 工程概况

执信南人行天桥是一处位于广州市执信南路与东风东路交界的环形人行天桥。该人行天桥主体桥面宽4 m，上桥步梯宽2 m，共有7个上桥位，桥下净空5 m。天桥共有19根桥柱，各桥柱直径约1m，桥底部分区域阳光不足，较为荫蔽。该项桥墩绿化工程是“广州市道路立面绿化新技术应用示范”项目的子工程，建设工期为3个月，竣工效果见图2。

图2 执信南路人行天桥桥墩绿化工程施工前后外观对比

2 案例采用的技术

2.1 圆箍固定的竖向拆分式独立活动结构

桥墩绿化种植容器支架必须设有可移动装置，以便桥墩结构进行安全检测。经不断调试，项目团队研究出一种新型支架结构，即“圆箍固定的竖向拆分式独立活动结构”。该结构能解决桥墩因安装钢支架后受到遮盖难以被检测的问题，且适合不平整地面。该种植容器支架结构主要由钢架支撑装置和竖向拆分装置两部分构成，其结构见图3。

图3 钢架支撑装置立体结构图及局部放大图Fig.3 Three-dimensional structure drawing and partial enlargement drawing of steel support device

2.1.1 钢架支撑装置 钢架支撑装置具有独特的内外层架构，内层负责将整个支架固定在桥墩上，外层负责支撑种植容器，内外层间保有约30 mm的桥墩结构检测操作空间。

内层至少设置三组支撑基架，分别沿桥墩高度方向从上至下轴向固定安装在桥墩外壁；每组内层支撑基架包括两对半式的圆形箍筋及3～6块支撑钢板，两圆形箍筋分别套设在桥墩外壁并水平连贯相接形成围绕桥墩一圈的圆环状钢筋环结构，各组支撑基架与提升控制结构安装连接。各组内层支撑基架同时固定安装在与其高度相同的环形横杆及纵向杆架上，通过支撑钢板搭接连接。

外层支撑装置包括环形横杆与纵向杆架，环形横杆围绕桥墩并沿纵向间隔排列安装，纵向杆架包括若干竖直杆，分别纵向安装在桥墩侧面并沿圆周方向排列安装，且竖直杆与横杆相互交叉连接。其中，纵向杆架、活动撑杆使用30 mm×30 mm×3mm的镀锌方钢，环形横杆使用30 mm×3 mm的镀锌扁钢。

2.1.2 竖向拆分装置 竖向拆分装置顶部与钢架支撑装置连接、底部与地面连接，连接处均为可活动调节，并可从侧面安装种植结构，可发挥对种植结构的支撑与调节作用。该装置包括活动撑杆、提升控制结构与固定底座。

(1) 活动撑杆为长杆状，其顶部连接提升控制结构，底部与固定底座衔接，活动撑杆的内侧壁贴设在外层支撑装置的外壁，其外侧壁上开设有若干与悬挂挂钩适配连接的挂钩槽孔，通过槽孔与种植盆连接。

(2) 提升控制结构包括转动件、铰接座、固定座与铰接轴，其中固定座是一种块状阵列结构，沿内层支撑基架圆周均匀分布排列安装以起到固定效果；铰接座成对安装在固定块的端面，从固定块朝外的端面上成型为外延伸的凸出片状，铰接座表面同时开设有对称的通孔；转动件与固定块的数量匹配，各转动件对应安装在各固定块上，转动件成型为柱状结构，铰接轴轴向贯穿转动件后转动安装在铰接座上，形成转动件绕固定座铰接转动的安装结构。

(3) 固定底座包括调节螺栓、垫片与底座，其中底座固定安装在地面上，调节螺栓上端连接在活动撑杆底面，下端连接在底座上，通过调节螺栓调节活动撑杆与底座的连接，垫片设置在底座处并与调节螺栓螺接。

2.2 圆箍固定的竖向拆分式独立活动结构

本桥墩绿化工程在规划初期结合施工条件、支架造型，对比了各种形式的给水灌溉系统[7-8]，确定选取“自动循环浇灌组合式容器”作为项目的给水灌溉设施。该设施是一种给水灌溉种植一体化结构，同时解决了植物的种植容器和给水灌溉问题[9]。这种一体化结构的特点如下：

第一，结构使用自由组合式的容器(见图4)。实践中可以根据需要，通过对这些容器进行灵活的组合安装，将容器编排成不同造型的整体。本项目根据种植容器支架结构活动撑杆的间距，对容器的规格进行定制，并将这些容器组织成仿照桥墩的圆柱筒造型(见图5)。

图4 给水灌溉系统配件清单Fig.4 The list of fittings for water supply irrigation system

图5 给水灌溉系统示意图Fig.5 Schematic diagram of water supply irrigation system注：图中a为系统水流向示意图，b 为PVC管集中排水示意图，c为配套水箱循环水交换示意图，d为容器组合示意图

第二，在容器内可以放置带防脱扣的网盆，在网盘中放置种植土并种植植物。网盆为镂空设计，仅部分接触容器内的蓄水空间，通过调节网盘在容器中的深浅调节水量。

第三，容器整体上部配置滴灌管道，这些管道通过定时器、电动阀门等设备控制，经由这些设备可预先设定养护浇灌的频率和时间。灌溉用水通过滴灌管道首先向顶层容器进行浇灌，各层容器至上而下逐层满溢，直至浇灌到底层。内层通过管道将水排入水循环设备，经处理后进入蓄水箱，再经由滴灌管道重新对顶层容器进行灌溉，实现“浇灌——蓄水回收利用——浇灌”的循环过程。

2.3 植物选择与布置

执信南人行天桥桥墩绿化工程从多个方面对植物的选择与布置进行了考量。

2.3.1 气候适应性 选择适应本地气候的物种进行配置。广州属于亚热带季风气候，湿热是本地气候的主要特征，所选植物需耐高温高湿;同时桥墩位于人行天桥下方，长期属于遮阴环境，因此所用植物应为非强阳性、耐阴性植物。

2.3.2 抗污净污能力 桥墩处于具有强烈交通污染的环境中，所选植物的生长应不受烟尘废气等污染物的影响，如能起到滞尘、除尘、隔音等效果则更优。

2.3.3 长期养护成本 桥墩作为一种城市基础设施，过于频繁地更换其植物配置会影响城市公共交通，因此宜选用花期长易养护的品种。

2.3.4 安全性 本项目使用种植容器支架结构，并通过容器式种植模块为植物提供生长环境，所选植物的生长发育应能适应模块，同时也不应由于生根、攀援等因素对种植容器或支架结构造成损坏。

2.3.5 景观价值 优质的桥墩绿化能够展示城市美好形象，在选用植物时同样应注重植物品种的观赏价值，并对植物进行艺术性的合理搭配，以期形成赏心悦目的景观效果。

根据以上原则，本项目在实践中参考了广州及周边地区立体绿化常用的植物品种[10-15]，并结合对街道近景观看效果的实地考察，最终选定了绿化植物共7个品种，隶属7科7属，具体如表1所示。

表1 桥墩绿化植物应用情况一览表Tab.1 Plants for bridge pier greening序号植物名称拉丁名科属类型用于桥墩绿墙的表现1绿叶鸭脚木Schefflera octophylla五加科(Araliaceae)鹅掌柴属(Schefflera)多年生表现良好,推荐使用2波斯顿蕨Nephrolepis exaltata肾蕨科(Nephrolepidaceae)肾蕨属(Nephrolepis)多年生表现良好,推荐使用3花叶鸭脚木Schefflera actinopyll五加科鹅掌柴属多年生表现良好,推荐使用4银边吊兰Chlorophytum comosum百合科(Liliaceae)吊兰属(Chlorophytum)多年生表现良好,推荐使用5吉利红粗肋草Aglaonema beauty天南星科(Araceae)广东万年青属(Aglaonema modestum)多年生表现良好,推荐使用6大花秋海棠Begonia modestiflora秋海棠科(Begoniaceae)秋海棠属(Begonia)时花适合12月—次年5月使用7长寿花Narcissus jonquilla石蒜科(Amaryllidaceae)水仙属(Narcissus)时花适合12月—次年4月使用

3 案例采用技术的优势

本案例使用的技术在支架结构、种植容器、给水浇灌系统、植物选择与布置上均有创新。与传统技术相比，在安全指数、结构与造型、人员与经济成本以及景观价值上均有明显的优势。

3.1 安全指数高

案例使用的新型支架安全可靠、结构牢固、安装与组装方便，其安装不需要在桥墩上打钉，不会破坏桥墩的结构。桥墩绿化支架还解决了桥墩安检问题，在确定检测部位后，通过提起相应部位的活动撑杆显示出桥墩结构，为安检人员提供操作空间进行检测作业。案例使用的组合式容器也适用于其他圆柱体的立体种植环境。

3.2 灵活的结构与造型

案例使用了可竖向调节的支架结构，可适应不同平整度的地面。根据地面地形，通过设置不同长度的横杆、竖直杆或活动撑杆，可使杆架顶部与桥墩顶部平齐、杆架底部与地面平齐。在支架上应用了自动循环浇灌组合式容器，这种容器可在支架上进行灵活的组合安装或拆卸，因而能与支架结构进行良好配合，很好地解决了竖直桥墩的安装与给水灌溉问题。

3.3 成本优势

案例使用的桥墩绿化结构主要是组合式的，支架、容器、种植网盆、控水系统等配件均可自由组合安装与拆卸。当出现损坏时，只需更换损坏处配件，避免了大面积更换造成的成本负担。在给水灌溉方面，案例通过配置高自动化程度的给排水控制系统，实现科学灌溉、循环用水的目的，同时能够有效降低养护成本，减少对人工的依赖以及浇灌安全管理的压力。在植物选择上，案例挑选了花期长、抗性强的植物，减少了频繁更换植物的成本。

3.4 观赏性强

案例的景观价值主要通过植物的选用及合理的布置得以体现。植物的选材与布置参考了立体绿化的建设案例，将绿墙成熟的植物艺术性布置应用到桥墩上，施工后收获了良好的景观效果，深受市民好评。

4 总结

本文基于“执信南人行天桥桥墩绿化”案例，介绍了一种桥墩绿化建设方法。该方法创新性地采用了“圆箍固定的竖向拆分式独立活动结构”作为安装种植容器的支架结构，使用“自动循环浇灌组合式容器”解决了植物种植与给水浇灌的问题，并结合交通环境的特殊情况优选了植物配置方案。技术上的创新使案例与传统技术相比在安全指数、结构与造型、人员与经济成本以及景观价值上都具有优势，同时实现了安全、实用、美观与经济的目标，对类似的相关工程具有借鉴意义。