天桥绿化的前沿技术及发展方向

天桥绿化的前沿技术及发展方向

刘小林

华南理工大学，珠海大横琴股份有限公司

摘要：立体绿化是现代城市空间的重要组成部分，增加了城市绿化面积的同时美化了城市灰色基础设施，以花叶的色彩和形态，通过三维空间的延伸，丰富了城市轮廓线、美化了市容、改善了环境。天桥绿化是立体绿化的一种重要的表现形式，利用花槽花箱等栽植植物材料，依附在人行天桥或立交桥的两侧，形成绿化景观。本文尝试总结归纳早期天桥绿化及新型天桥绿化技术，并对当前创新技术进行探讨，以期为未来天桥绿化发展提供方向。

关键词：天桥绿化；技术创新；发展方向

Abstract：Three dimensional greening is an important part of modern urban space, increasing the area of urban greening and beautifying the urban grey infrastructure, with the color and shape of flowers and leaves. through the extension of the 3D, three dimensional greening enriches the city skyline,beautifies the appearance of the city and improves the environment. Overpass greening is an important form of three-dimensional virescence, which is formed by planting plant materials such as flower box and so on, attached to both sides of footbridge or overpass. This paper tries to sum up the early and the new overpass greening, and discusses the current innovation technology, in order to provide direction for the future development of the overpass greening.

Key words：Overpass greening；Technology innovation；Development direction

1 背景

持续、和谐的绿色发展是社会发展趋势。2019年2月出台的《粤港澳大湾区发展规划纲要》指出，以建设美丽湾区为引领，着力提升生态环境质量，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，实现绿色低碳循环发展，使大湾区天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美^[3-5]。为推动绿色、循环、低碳发展，立体绿化近年热度不减，快速见效、景观效果突出、用地面积小、有效改善热岛效应等特点，使其备受关注。近两年，大湾区城市发展规划过程中，深圳、广州、佛山、珠海、肇庆等城市大力实施天桥绿化(图1-4），通过挂绿、添花、上彩，让冰冷、灰调的人行天桥、立交桥不再单调。

1990年以前，新加坡加强对“空中绿化”的实践和摸索，期间开展人行天桥、立交桥绿化的探索，花槽同桥体同时建设，植物材料多以簕杜鹃为主，各种花色的运用，常年姹紫嫣红，为城市增添了一抹亮色^[6-7]。中国上海、深圳等城市在2000年后开展了人行天桥、立交桥悬挂绿化；2003年，广州开始实施天桥绿化，2007年成为全国天桥绿化最多的城市^[8]，2008年厦门天桥绿化开始初步尝试。经过十几年的探索，天桥绿化已广泛应用于我国沿海大中城市，广州、厦门、深圳、福州、珠海、海口等。

图1 珠海横琴通往金融岛天桥绿化	图2 佛山裕和路附近天桥绿化
图3 肇庆枢纽立交桥绿化	图4 深圳市龙华区民治中学人行天桥绿化

2 早期天桥绿化

早期的天桥绿化形式主要有整体式（桥梁外侧焊接整体式花槽）、悬挂式（绿化花箱悬挂于栏杆上）、摆放式（花盆摆放于天桥桥面）三种。整体式需要焊接在钢箱梁上，需要保证结构不受腐蚀；悬挂式易坠落，存在安全隐患；摆放式占用较大空间，景观性差^[9]。植物品种的选择主要选用地被、草本等浅根性植物，搭配时花增色增彩，维持两三个月就需更换，绿化成本大^[10]。栽植容器主要选用轻质、成本低的塑料花盆，塑料材质耐腐蚀性差、不具备保温隔热功能，且不环保。另外，给水采用喷淋系统，喷淋时对桥下行人影响大，存在水资源的浪费现象

^[11]。

3 新型天桥绿化

随着时间的推移，传统的天桥绿化在逐步呈现出安全性差、景观效果有待提高、养护技术不足等特点。在学者、相关技术人员的努力下，现场施工技术不断进步，衍生出新型天桥绿化技术。

3.1 天桥绿化设计

实施天桥绿化前，应对现场桥跨的结构进行安全测算，摆放桥面的花盆应满足桥面花盆及所有绿化材料重量与设计人群活荷载之和小于天桥的设计荷载；桥梁外侧悬挂花盆除了要满足上述要求外，还要求绿化材料产生的拉力力矩和可能的最大风力对外挂花盆的推力之和必须小于设计时栏杆的允许拉力荷载^[12-13]。安全验算后，再进行后期的针对性设计。新型天桥绿化主要为外挂式、马鞍式、摆放式、桥槽一体式，外挂式采用镀锌角钢支架固定于桥侧；马鞍式架设于防撞墙并加以固定，适用于高架桥；摆放式直接将花箱摆放于桥梁已有的结构之上；桥槽一体式适合桥梁建设直接预留种植槽的情况。

3.2 植物选择

广州天桥绿化探索期研究试种过龙船花、天冬等植物品种，发现在亚热带地区的天桥上，没有一种植物的抗逆性、耐热性、生长势、叶盖度、花盖度、花期长短、管理难度等方面能媲美簕杜鹃^[14]。簕杜鹃具有滞尘、抗污染、耐旱、花色鲜艳、花期长、花色多、悬垂生长等特性，非常适用于天桥绿化。国内研究学者

利用AHP层次分析法，筛选出19个在天桥绿化中应用价值高的簕杜鹃种类品

种^[15]。但簕杜鹃属于南方花卉，耐寒能力较差^[16]，寒冷地区可选用迎春花、月季、蔷薇、连翘等。

3.3 栽培基质选用

基质宜选用质轻、能较好的固定植株、蓄水能力强、通气性良好、具有稳定的pH值、EC≥0.5mS/cm、有机质含量≥20%，以及可利用时间长的配方基质，以免经常更换，增加生产和使用成本^[17]。

3.4 栽植容器挑选

栽植容器（图5）应使用环保材料，新型天桥绿化使用的花盆材质多以玻璃钢为主，玻璃钢花盆轻质高强、抗拉伸、耐腐蚀、使用寿命长。容器底部需预留排水口。玻璃钢花盆采用SMC复合材料通过机模具进行生产，提高产品的安全和环保性能^[18]。

3.5 给水系统布置（图6）

采用自动滴灌系统，这一技术主要通过一条细小的软管把水输送到桥梁的花槽中，搭配使用四爪滴箭，用电磁阀和时间控制器控制浇水量和时间，这样不仅使植物生长的泥土保持潮湿，促进植物的生枝、长叶、催化，保持叶面清洁，而且还大大节约人工，提高用水效率^[11、19]。配合使用微喷灌系统，把小喷头放在种植土表面，进行补充灌溉^[20]。另外，由于城市自来水水压有限，常规水压情况下，水管拼接约200个喷头时，末端水压将近为零，因此必须进行加压处理，长度较长的桥梁应设置独立分灌区，每隔200米或300米设置一个分灌区^[20-22]。

图5 栽植容器	图6 给水系统布置

4 创新技术研讨

新型天桥绿化技术基本满足绿化美化要求，但科学的养护技术才是可持续发展的主要基础。部分地区天桥绿化采用粗放养护管理模式，景观效果只能维持1-3年。另外，由于立地条件不同、气候环境相对恶劣，天桥绿化养护费用偏高；品种单一导致的花期时长有限，也是人们比较关注的问题。因此，天桥绿化养护技术的研讨不能停，有待进一步的提升。

4.1 实现天桥绿化四季有花景象

经过学者的研究，通过控水控肥、修剪荫枝、弱枝、徒长枝、喷施生长调节剂、防寒抗冻等技术的综合运用，可让簕杜鹃错峰开花、先后开放，实现群体景观上的四季有花^[14,23-27]。付小霞等人在2016年冬季，以及2017年《财富》全球论坛准备期间，成功实现花期的指向性调控^[28]。

4.2 太阳能无线智能灌溉控制系统

高架桥上使用太阳能无线智能灌溉系统，利用太阳能实现持续供电，可免去人工巡查和更换电池操作，提高绿化养护安全系数^[14]。该系统工作效率高，节约了资源的同时，还可以时刻监控现场状态和指标，安全性高。

4.3 无人机观测及信息化管理

天桥绿化地理位置特殊，养护难度大，作业时间较多在晚上，并且受交通路况的影响，平时巡查、检修等简单的养护操作也需要花费较多人力和时间。目前，某科研团队尝试采用无人机和人工巡检相结合，通过无人机的实时监测，可提高天桥绿化的巡检质量，缩减巡检时间，提高工作效率^[14]。另外，项目团队还开发了天桥绿化巡查后台管理系统APP，实时动态查询养护维护措施及桥梁景观，实现绿化养护的电子化、信息化管理^[14]。该项技术有望大大减轻天桥绿化巡查的难度和方便快速地作出应急反应。

5 关于天桥绿化实施的思考和建议

5.1 已有天桥绿化的维护

除了关注新桥的绿化建设，值得一提的是，前期建设的老旧天桥绿化需要持续维护和管养。陈旧的设施因老化和其他不可抗力因素，出现花盆老化（图7），支架锈蚀，排水管漏水（图8）、破损等现象，外包铝塑板老化、掉落等问题应该充分重视

^[11]，做好升级改造工作，以免出现安全隐患。已有天桥绿化种植的攀援植物，部分植物长得很高或伸出花盆很长，容易遮挡司机的视线^[29]。养护巡查人员发现问题需及时安排处理，做好修剪、清理工作。如若天桥绿化涉及道路转角位需考虑两侧来车的视野；桥梁悬挂的交通指示牌切勿遮挡，及时修剪；植物枝条不要伸到车道上，以免遮挡开车视野或刮花车辆等。

图7 花盆老化	图8 水管漏水

5.2 桥绿一体，一桥一方案

桥梁建设阶段缺乏绿化建设的考虑，将导致后期绿化建设受限以及形式单一，不利于城市桥梁绿化景观的多样性。就目前已有的天桥绿化来看，大多数为依靠栏杆固定的悬挂绿化，存在较大的安全隐患，通过专业人工巡视容器的破损情况、桥梁设施的稳固情况、植物长势及安全性等，并非长远之计。建议在天桥设计阶段考虑绿化景观与桥梁结构的一体化设计，参考新加坡天桥绿化设计，将植物种植槽考虑在栏杆与天桥顶棚表皮之间，形成植物缠绕桥身的景观效果^[30]。在条件允许的情况下，还可以打造足够的绿化空间，赋予桥梁以历史价值或人文景观性，真正的做到桥绿一体，风格各异。世界上最美天桥“温哥华天桥”，用简约、优美的弧线跨越了14号公路，连接了温哥华堡和哥伦比亚河滨，保持了自然景观的连续性，同时，赋予了历史纪念意义。

5.3 天桥绿化专业养护管理不容忽视

图9 缺乏专业养护管理

天桥绿化的优点显而易见，各地方园林局也在推广建设，但时常有因为忽略养护管理，导致景观效果每况愈下的情况，造成浪费或埋下安全隐患。关于天桥绿化专业养护管理，建议参考广州相关建设部门对天桥绿化的重视及日本对桥梁管理的严谨把控。2007年，广州颁布地方性规范《人行天桥、立交桥绿化种植养护技术规范》，2011年开始把天桥绿化养护费用纳入《广州市城市绿地常规养护工程年度费用估算指标》，并委托当地国有企业成立专门的天桥绿化养护团队，专责承担所有桥体绿化的养护任务，保障天桥绿化的可持续发展^[31]。另外，在日本，桥梁的设计和建设阶段必须进行彻底的行政指导和随着现实情况调整设计标准。所有桥梁按位置进行管理，分配到省、部、道、府、县和市、村、町。每天派出检测车徐汇检测桥梁状况和安全程度，每年一次直接到现场进行安全检查^[32]。天桥绿化的养护管理亦可参考实施。

6 结语

一个行业的专业地位，必须要建立在可观测的客观标准上^[33]。天桥绿化虽然只是中国风景园林行业的一个小领域，但只有走向专业化、标准化，才能发挥最大效益。未来，通过人工研讨新技术、新方向，合理利用现代信息技术平台，将设计-施工-养护各阶段标准化实施，有望打造美丽持久的空中花廊，成为城市建设过程中一道亮丽的风景线。

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