新型立體綠化橋墩的設計理念分析研究

■方龍俊

(福建大農景觀建設有限公司，漳州 363000)

0 前言

隨著全國城市化進程的加快， 為解決城市交通擁堵現象，城市橋梁建設日益增多，同時隨著全世界綠色運動的深入開展，各國許多城市十分注重城市綠化，采用了立體綠化、垂直綠化等綠化方式。 我國從90 年代開始也相繼開始對橋梁實施立體綠化， 目前國內橋梁綠化工程主要圍繞立交橋、高架橋和人行天橋進行，主要形式是通過對橋梁構件表面攀爬、固定及垂吊形成立體綠化的效果。近年來隨著技術的發展， 橋墩立體綠化也開始通過采用PVC、 玻璃鋼、PP 等材料的栽培盤結合一些支撐構件來實現，但該綠化方法不僅工序繁雜，也容易會對橋墩混凝土產生侵蝕和破壞，同時，會對橋墩的整體承力結構產生影響，進而影響全橋使用壽命。因此提供一種不影響橋墩結構及使用壽命、安裝操作方便、施工周期短、成本低和質量穩定的用于立體綠化的橋墩己成為當務之亟。

1 工程概況

漳州市圓山大道過街景觀天橋項目全長253.13m，其中天橋長152m，引道接線長101.13m。橋梁上部主體采用鋼結構；下部采用鋼立柱接承臺；橋面寬度4.5m(行車的)+2×1.5m(欄桿)+2×0.678m(花槽)=6.16m；橋下凈空：機動車道≥5.0m。橋梁設計基準期為100 年；設計使用年限50 年。 橋梁全景圖如圖1 所示。

2 新型立體綠化橋墩設計

2.1 新型立體綠化橋墩概念

圖1 橋梁全景圖

立體綠化是指充分利用不同的立地條件， 選擇攀援植物及其它植物栽植并依附或者鋪貼于各種構筑物及其它空間結構上的綠化方式。立體綠化是一個整體的概念，它的形式可以是墻面綠化、陽臺綠化、花架、棚架綠化、柵欄綠化、坡面綠化、屋頂綠化等等。 立體綠化植物材料的選擇，必須考慮不同習性的植物對環境條件的不同需要，應根據不同種類植物本身特有的習性， 選擇與創造滿足其生長的條件； 并根據植物的觀賞效果和功能要求進行設計。

2.2 新型立體綠化橋墩設計

新型立體綠化橋墩是由下而上依次連接的樁基、砼墊層、承臺和橋墩本體，包括設置于橋墩本體上的花柱骨架、 安裝在花柱骨架上的多個花盆和用于給花盆供水的滴灌系統，如圖2 所示。

橋墩本體外壁套置有鋼筒， 鋼筒包裹在橋墩本體的外壁上，將拉結筋直接焊接在鋼筒外壁上構成花柱骨架，再在拉結筋上焊接有上花盆。較現有工藝而言，用鋼筒包裹在橋墩本體的外壁， 不僅大大簡化了橋墩本體的澆筑流程，不用像現有工藝中需要先支起木質模板，放置鋼筋籠后再澆筑混凝土形成橋墩本體， 而是直接向橋墩本體內澆筑混凝土即可形成橋墩本體， 而且本項目用于立體綠化的橋墩搭建花柱骨時不用破壞橋墩本體的原有結構，直接在鋼筒外壁上焊接拉結筋即可搭花盆，其工序極大簡化了，且花盆堅固耐用，牢固度又好。

圖2 新型立體綠化橋墩設計圖

花柱骨架由焊接于鋼筒外壁不同縱向位置的至少兩列拉結筋組件構成， 每列拉結筋組件由多根由下而上均勻間隔排列且沿鋼筒外壁水平方向或水平稍向上方向向外延伸出的拉結筋構成； 各花盆自下而上分別套置于鋼筒外， 并分別依次焊接于位于同一高度位置的對應拉結筋上。 如圖3 所示。

圖3 花柱骨架設計圖

滴灌系統包括給水管、水泵和加壓泵、過濾閥、三分軟管和滴箭， 水泵和加壓泵與過濾閥安裝于給水管的底部，給水管的底端連接于供水網絡，給水管外壁上延伸出若干三分軟管，三分軟管的每個端部均設有滴箭，每個花盆中至少有一個滴箭。 如圖4 所示。

圖4 滴灌系統示意圖

2.3 新型立體綠化橋墩特點及作用

新型立體綠化橋墩克服了現有立體綠化橋墩對橋墩存在破壞、工序繁雜、焊接質量不穩定、存在安全隱患、施工周期長、造價高、使用壽命短的缺點，具有不破壞橋墩結構和影響其使用壽命、安裝便捷、施工周期短、成本低和質量穩定的優點；改進了橋墩結構，在現有橋墩外壁上加上了鋼筒，簡化和加速了橋墩的構建，同時在承臺里預置入特制結構的鋼制預埋件， 并將鋼筒底部和該鋼制預埋件進行連接，大大加強了橋墩的穩固程度。

花柱骨架的搭建步驟便捷且能大大節省材料， 無需在橋墩外壁上鑿孔， 只需在橋墩外壁上焊接上若干根拉結筋，焊接點少，焊接質量容易保證，牢固度好，安全隱患小。 花盆安裝牢固且便捷，采用了鋼花盆，可直接將其焊接在拉結筋上，牢固度好；且該花盆可以采用一體式結構即一層用一個沿橋墩外壁設置的花盆， 不僅節約了安裝工序， 也能進一步提高花盆的耐用度和該用于立體綠化的橋墩的整體強度。

3 新型立體綠化橋墩與傳統立體綠化對比

本文以漳州市圓山大道過街景觀天橋立體綠化為實例，從施工工期、成本、使用壽命三個方面進行對比分析。

3.1 施工工期對比

(1)傳統立體綠化

在橋墩鋼模外逐個焊接鍍鋅方鋼、扁鐵，然后一個一個掛上花盆、安裝滴灌系統、上花材。 一個橋墩焊接支架和安裝花盆，約需要3～4 天，上花材1 天，調整滴灌系統1～2 天。 總工期約5～7 天。

(2)新型立體綠化橋墩

兼具橋墩鋼模的作用，花盆與鋼模是一體的，同時完工，節省了花盆安裝時間，后續只需安裝澆灌系統和花材即可。 沒有花盆安裝時間，僅需上花材的時間，一般上花材1 天，調整滴灌系統1～2 天。 總工期約5～7 天。 現場施工過程如圖5。

圖5 新型立體綠化橋墩施工現場

3.2 使用壽命對比

傳統立體綠化使用壽命約10 年，新型立體綠化橋墩使用壽命約50 年，后者使用壽命遠超過前者。因此，從使用壽命上來說，新型立體綠化橋墩具有廣闊的市場價值。

3.3 成本對比

漳州市圓山大道過街景觀天橋橋梁設計基準期為100 年、設計使用年限為50 年，按照使用年限為節點，分析傳統立體綠化和新型立體綠化橋墩的成本。 周期養護成本按同成本80 元/m，養護周期均按照1 年計；施工成本套用2019 年9 月信息價， 經折算傳統立體綠化為5400 元/m，新型立體綠化橋墩為5700 元/m。

而傳統立體綠化使用壽命為10 年，新型立體綠化橋墩為50 年。 則50 年內，傳統立體綠化的總費用為(5400+80×9)×5=30600 元/m； 新型立體綠化橋墩的總費用為(5700+80×49)=9620 元/m。 因此，新型立體綠化橋墩成本較低。

4 結語

新型立體綠化橋墩克服了現有立體綠化橋墩的對橋墩存在破壞、工序繁雜、焊接質量不穩定、存在安全隱患、施工周期長、造價高、使用壽命短的缺點，具有不破壞橋墩結構和影響其使用壽命、安裝便捷、施工周期短、成本低和質量穩定的優點。 具有一定的應用和發展前景。