迪士尼地鐵站屋頂景觀工程綠化排水及基層處理

錢康

【摘要]隨著城市的發展和生活節奏的加快，生活在城市中的市民對出行的需求也在不斷提高，城市軌道交通也是各大城市解決市民出行、改善城市形象、緩解交通擁堵的一種主要手段。各大城市因地貌特征、城市規模、發展特點、人口密度等不同，在城市軌道交通的建設上都有各自的發展規劃，但造型美觀、交通組織流暢、與環境貼切的地鐵站建筑永遠是城市風景線所追求的目標。采用種植屋面技術的地鐵站地面站廳是符合目前城市發展方向、取得環境與生態雙重效果的一種手段。本文以地鐵11號線迪士尼站為對象，將該地鐵站屋頂景觀綠化建設的排水層與種植基層處理的關鍵技術進行總結，提供相關工程借鑒與參考。

【關鍵詞】屋頂綠化;排水層;阻根層

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.008

作為上海國際旅游度假區項目配套建設的地鐵11號線迪士尼站在規劃之初就把其站廳建筑作為整體環境的一個重要組成部分進行考慮。地鐵站站廳平面布局大致呈長圓形，南北寬約47米、東西長約250米。東、西兩頭和南、北的中間部位各設置一個出入口。屋頂綠化設計為達到最佳生態環境效果，建筑面積約11000多平方米的站廳屋頂除去中間約1800平方米的充氣采光天窗及周邊的天溝、8個圓形的通風井之外，布置了面積達7800平方米的屋頂綠化和1400平方米的人行養護通道。

站廳主體建筑由鋼筋混凝土現澆而成，整個屋頂結構斷面呈中間高，兩邊低的、近似于雙坡屋面的形式，坡比約7%。中間最高處，約1/5寬為充氣采光天窗和其四周的天溝，南北兩邊各有一條東西貫通的排水溝。因考慮站廳內裝修的空間效果和為屋頂預設至少1.5米厚的種植土承載力的結構需求，站廳屋面結構采用反梁的形式。整個屋頂綠化區域被平均高度約0.7～0.8米、縱橫交錯、連續封閉的井字形反梁分割成一個個獨立的矩形單元。又因為結構受力和結構安全因素的約束，所有垂直于坡向（水流方向）的東西向反梁的底部貼近頂板的區域無法預留過多的泄水孔，并且開孔的直徑也相當有限，一般直徑僅為150mm。而南北向的反梁因平行于屋頂的坡向（水流方向），所以無需開設泄水孔。屋頂綠化種植環境中關鍵的一條便是根據栽種品種的根系所處的基質層含水率要保持在適宜植物生長的合理區間范圍內。也就是當出現瞬間暴雨，單位時間內有大量降水的情況下，除了由于地形表面的坡向特征導致大量雨水通過地面徑流的方式匯集到兩側的排水溝，而滲入地下的雨水被基質層吸收部分之外，多余的水量能暢通地排走，不造成土體含水量過高而引起植物根系的爛根現象發生。或者在夏季，不會由于基質層保水能力太弱無法達到維系植物生長的基本含水率要求產生無效蓄水層，造成植物枯萎甚至死亡的現象發生。所以要使屋頂綠化保持良好的長勢，除了必要的陽光之外，提供適合植物生長、含水率適宜的基質層是至關重要的一環。

根據設計，本站廳屋頂構造做法由上至下分別為植被層、種植土基質層、土工布包裹的花崗巖礫石排水層、阻根層、找平保護層、保溫防水構造層和建筑結構層。阻根層以下是原土建工程施工范疇，不屬于本文重點介紹內容。

目前國內的屋頂綠化通常采用的排水方式有以下幾種：排水板或排水墊排水層、陶粒等粗骨料盲管復合排水層、陶粒或浮石排水層、碎石卵石排水層等。綠化面積較大的屋面種植往往采用相對經濟而排水效果明顯的粗骨料盲管復合排水層。其中的粗骨料是陶粒還是其他材料，主要依據結構頂板靜荷載的具體要求來確定。

本項目地鐵站前期土建設計期間未考慮屋頂綠化詳細構造做法，僅把1.5米深的種植土作為站廳建筑抗浮結構計算的考慮條件。所以后期景觀深化時，為了保持屋面荷載的一致性，把底部0.5米厚度的種植土改換成容重接近的粒徑30～40mm的花崗巖礫石作為排水層骨料，而非采用常規的陶粒或浮石作為排水層骨料。同時考慮到站廳附近的其他建筑都比較低矮，周邊環境比較空曠，屋面的風速相對比地面要大，而項目景觀又追求全冠的苗木效果，故屋頂栽種的植物高度都控制在2米及其以下。其中以開花的四季桂、玉蘭和碧桃作為主要品種的小喬木，局部點綴常綠的白皮松;灌木有扶芳藤和花葉蔓長春。由于項目要求全冠栽種，根據胸徑與土球大小的關系比，剩余的1米厚種植土能完全滿足上述植被生長的需要。

整個屋頂的綠化排水及種植土土方施工工期為3個月。其中阻根層的涂刷及養護1個月，采用人工手工完成。原先車站土建工程項目中的站廳屋頂已經按照建筑防水等級要求設置了防水層，達到建筑屋面本身的防水要求。但業主考慮到本項目屬于市重點工程，并且屋頂栽種的綠植根系很可能會對原土建防水造成破壞，使地鐵站廳出現滲水風險，故在排水層下部的土建工程的砂漿找平保護層及上翻梁底部500mm高的范圍表面涂刷了一道添加德國朗盛公司（該公司2004年從德國拜耳公司獨立出來）的preventol-b2型阻根劑的瀝青混合劑作為阻根層。該型號的阻根劑在上世紀80年代就被研發出來并投入市場，具有很高的市場信賴度。經涂刷該型號阻根劑的屋面具有很強的阻止根系繼續向下或向四周生長的能力，以起到保護涂刷范圍的原有土建防水卷材不受根系侵蝕的作用。

為了保證施工質量，整個工期盡量選擇雨天少的秋季施工。阻根層的施工主要是控制涂刷均勻度，不得出現漏刷和刷完被破壞的現象。因阻根瀝青混合劑本身比較粘稠，初步固化時間一般為0.5～1小時左右，所以為避免工人施工過程中無意踩到之前剛涂刷的部位，涂刷工人要采用向出口方向退著刷的方式進行施工。待阻根層完全固化之后，才能進行下一道工序——鋪設土工布。

為防止上部的種植土被水帶入下部排水層而流失，故在第一層花崗巖礫石攤鋪前和全部攤鋪完成后，各滿鋪一層400g/m2的土工布隔離層，土工布邊緣至少100mm的搭接寬度。最上面一層土工布鋪設時四周需要上翻越至反梁頂，以確保上部的種植土不會從邊緣流失。

底下一層土工布完成后鋪設盲管。為使滲入排水層的水能定向排泄到兩側的排水溝中，每個位于高處的單元與其外側相鄰較低處的單元通過兩者之間的反梁底部預留孔洞的盲管，形成一條貫通的、直達端部排水溝的排水管形式實現。盲管采用管壁上開孔率達20%以上的內徑110mm高密度聚乙烯雙壁波紋管制成（HDPE）。外包200g/m2 的土工布。高密度聚乙烯雙壁波紋管質量輕、強度大，抗壓性能強，完全能夠滿足無車行荷載的屋頂排水需求。因屋面整體斷面為拱形，每個單元內頂板也存在內側高于外側、成一定坡向的現象，除了在每個單元內較低的底部各自設置一條水平的連通盲管作為緩沖帶排走聚集在反梁內側底部的水之外，另外在每個單元內設置一組人字形盲管。人字形盲管端部與穿越反梁的盲管相互連通，使埋置在排水層底部的盲管形成網絡。因屋面坡度緩，并未超過10度，故盲管安裝都無需固定。由于盲管內壁的粗糙程度遠小于礫石排水層，阻力小的盲管會比僅采用花崗巖礫石的排水層排水更快，排水效果會更明顯。在施工過程中，為確保盲管管路暢通，可采用一個直徑與管內徑之差在13毫米以內的球體自由通過管道的方式對有坡度的盲管進行通球試驗來抽檢盲管的施工質量。

攤鋪花崗巖礫石時，將通過布料傳送帶送至屋面的礫石，采用手推車以涂刷阻根層相反的方向開展攤鋪施工。為了方便手推車在縱橫交錯的反梁間行進物料輸送，每單元內攤鋪時，都只攤鋪一半面積，攤鋪高度超出設計高度至反梁頂，使反梁范圍形成較平坦的輸送便道。待最遠端的單元完成攤鋪后，再采用人工方式將每單元內的礫石推平至設計標高。

本項目用于種植區域的種植土為已經改良和腐熟的優質種植土壤。施工時避免雨天進行，當通過擊實試驗測定的種植土壤最大干密度和最優含水率符合指標要求后，采用均勻分層攤鋪的方法進行施工，每層虛土層的厚度不得大于250mm，并夯實到最高密度為80%至85%，再進行上一層種植土鋪設。為保證施工質量，每提升一層的種植土都要單獨進行一次試驗。土方施工采用兩臺小型挖機、一臺布料傳送帶和一臺翻斗車，配合數臺沖擊夯完成。考慮到挖機和翻斗車行進過程會對預先埋置于土層內的灌溉水管造成碾壓破壞，故行進作業區域需要鋪設鋼板加以保護。

由于各種外圍因素及總體進度的安排，迪士尼站屋頂綠化景觀工程從阻根劑涂刷至最后各類苗木的栽種歷經1年半于2015年底完工驗收并交付。在2016年迪士尼試運營前通過半年多的精心養護，該項目的綠化苗木得到了很好的恢復和成長，成為迪士尼配套工程中最綠意生態的重要組成部分。

結語：

屋頂綠化不僅能創造美的環境，還能改善其周邊的空氣質量，提高整個項目的綠化面積的同時，有效緩解熱島效應，提升空中景觀效果，對環境的保護起到積極的作用。

（本文作者單位為上海園林（集團）有限公司，上海，200023）