生態(tài)停車場綠化種植的設(shè)計與施工

周沙沙

(上海植物園綠化工程有限公司，上海 200231)

1 引言

經(jīng)濟的高速發(fā)展和國民幸福指數(shù)的提高致使汽車的數(shù)量大幅度增長，停車場的面積和數(shù)量也在逐年增加。傳統(tǒng)的露天停車場采用大面積的硬質(zhì)鋪裝，造成雨水無法下滲，增加地面徑流，使本可以利用的地表水無法作為地下水的補充水源，而進入城市排洪管網(wǎng)增加市政排水壓力。另外露天停車場植被覆蓋率低，水泥、瀝青等地面能吸收更多太陽輻射，導致溫度上升，夏天時猶如“蒸桑拿”，即氣象學上的“熱島效應(yīng)”[1]。這與當前建立生態(tài)、可持續(xù)城市理念背向而馳。

有別于露天停車場，生態(tài)停車場是指在停車場應(yīng)用透氣、透水性材料鋪裝地面，并種植一定量的喬木、地被等綠化植物形成綠蔭覆蓋，將停車空間與園林綠化空間有機結(jié)合[2]。但現(xiàn)在理解的生態(tài)停車場還未達到真正意義的生態(tài)，僅采用透水鋪裝掩蓋雨水透過鋪裝，無法經(jīng)過下墊面的滲透，最終還是經(jīng)過水平徑流進入排水管網(wǎng)。而種植的林蔭樹種尤為喬木在僅有的樹穴中生長，根系接觸到樹穴外圍的固化的水泥、堿性砂而盤結(jié)或萎縮，無法側(cè)向延伸，造成植物生長不良，最終扎根不穩(wěn)，遭遇臺風、暴雨天氣容易倒伏，增加對人和車輛安全的風險，導致一定的經(jīng)濟損失。

本項目生態(tài)停車場綠化設(shè)計篩選原行道樹形態(tài)優(yōu)美、生長健康的懸鈴木種植，既為停放的車輛和市民遮蔭，又遵循適樹適地原則。為保證植物根系長效的健康生長和地表雨水良好的下滲排水，采用結(jié)構(gòu)土這一新技術(shù)。結(jié)構(gòu)土是由土、石塊、粘合劑按照一定比例混合，用土壤代替水泥，用于硬質(zhì)路面和綠化種植土之間的一種特殊土壤，既能承載一定壓力，又能提供植物生長所需的水、肥、氣、熱等條件，使植物根系可以自由生長在結(jié)構(gòu)土中，給植物提供良好的養(yǎng)分吸收環(huán)境。結(jié)構(gòu)土技術(shù)可以防止出現(xiàn)以往硬質(zhì)路面種植穴的樹木根系由于無法穿透樹坑外密實土層而發(fā)生畸形生長，不僅導致人行道鋪裝破壞性拱起，還會造成樹木的緩慢生長、根系發(fā)育退化的問題[3]。

2 生態(tài)停車場設(shè)計

生態(tài)停車場的設(shè)計分為鋪裝和綠化種植。鋪裝結(jié)構(gòu)從下到上包含原土層、隔離層、基層、結(jié)合層、面層5個部分。整體結(jié)構(gòu)層透水性強，雨水下滲通過層層過濾補充地下水源，淡化地下水鹽分，防止地下水鹽分累積至土壤表層造成的返鹽現(xiàn)象。原有素土基礎(chǔ)夯實后鋪設(shè)20 cm厚級配碎石為隔離層，基層采用石塊、粘壤土、粘合劑及改良劑組成的結(jié)構(gòu)土，結(jié)合層用中粗砂找平，鋪裝面層采用植草磚。植草磚采用新型的四柱埋入式植草磚，與傳統(tǒng)的植草磚相比，一是凸點高度明顯增加，滿足多填土、易填土的需要；二是底面積大；三是強度高。

綠化設(shè)計喬木搭配耐碾壓的草坪，提高綠化率，與周圍景觀相協(xié)調(diào)，緩解“熱島效應(yīng)”。喬木使用大樹移植，選用原行道樹遺留的生長狀況良好、胸徑22～25cm的懸鈴木，遵循適樹適地原則，經(jīng)過10多年的自然馴化，與外來樹種相比，生長良好的懸鈴木已經(jīng)對當?shù)氐墓?、熱、水、氣、土壤條件具有很強適應(yīng)性，具備節(jié)水、抗旱、耐蔭、耐寒、抗逆性強的特點，能提高大樹在高溫季節(jié)移植的成活率。懸鈴木為淺根系，根系主要分布在10～60 cm土層范圍內(nèi)，項目現(xiàn)狀土壤地下水水位較高，結(jié)合上海市大樹移植技術(shù)規(guī)程和現(xiàn)狀情況，回填土層厚度為80 cm。土層底部為20 cm隔離排水層，防止地下水位上升導致大樹根系泡水爛根。喬木根系可延水平方向透過結(jié)構(gòu)土孔隙自由延伸，且采用植草磚比硬質(zhì)鋪裝對喬木的根系生長更有利[4]。種植草采用耐踐踏的暖季型馬尼拉，馬尼拉為多年生草本植物，具橫走根莖和匍匐莖，生長迅速，成坪較快，以結(jié)構(gòu)土為墊層排水透氣，易于養(yǎng)護；冬季枯黃時混播黑麥草，使草坪四季常綠。

3 生態(tài)停車場施工

3.1 結(jié)構(gòu)土生產(chǎn)

結(jié)構(gòu)土的主要配比原料為級配碎石、土壤、粘合劑[5]，項目中所使用的配比是參考上海某大型樂園美方提供的標準并進行為期一年的結(jié)構(gòu)土種植試驗效果篩選。石塊選用粒徑4、6、8 cm的石灰石，增加石塊間的孔隙。土壤選擇黏壤土，其粘粒含量大于20%，通過添加有機介質(zhì)、脫硫石膏作為改良劑提高土壤有機質(zhì)含量，降低pH值和土壤容重，使其土壤質(zhì)量符合綠化種植土的標準，pH值7.5～8.3，EC 0.15～0.5 mS/ cm，有機質(zhì)含量12～80 g/kg。粘和劑選擇“沃特”粘合保水劑(聚丙烯酸胺)pH值為6.5～7.0。不含有毒物質(zhì)，可溶于水。

為防止結(jié)構(gòu)土在堆放或運輸過程中發(fā)生質(zhì)量變化，此項目結(jié)構(gòu)土進行原位干式混拌后回填(圖1，2)，清理出整潔平整的場地，用挖機平鋪25 cm厚符合質(zhì)量要求的碎石層，按配比噴灑配制的保水劑水溶液后，繼續(xù)按比例添加粘壤土、改良劑，使用挖機進行均勻拌和，在拌和過程用噴淋加水，保證結(jié)構(gòu)土整體的濕度適宜，含水量小于25%[6]。干式混拌可以保證石塊和土壤混合均勻，達到土壤包裹石塊的要求，使根系接觸石塊孔隙有土壤供應(yīng)養(yǎng)分和濕度。

圖1 結(jié)構(gòu)土拌和

圖2 拌和均勻的結(jié)構(gòu)土

3.2 施工工序

項目施工分為土方開挖、隔離層鋪設(shè)、盲管和土工布鋪設(shè)(圖5)、樹穴放樣定位、鋼膜放置、結(jié)構(gòu)土分層回填、夯實、種植土回填、吊模、苗木種植、放置樹篦子、砂子找平、植草磚鋪設(shè)。

3.2.1 土方開挖和隔離層鋪設(shè)

根據(jù)設(shè)計圖紙進行土方開挖至1 m深，由于項目勘測的地下水位較高，開挖過程有地下水滲出(圖3)，及時抽水引流，防止影響結(jié)構(gòu)造成塌陷。與鹽堿土壤改良類似，需在底層鋪設(shè)20 cm厚的碎石層并用200 g/cm2土工布包裹，鋪排水盲管(圖4，5)。盲管鋪設(shè)方式采用魚骨形，確保每個樹穴下方有排水支管連接在總管上，防止樹穴下方有積水現(xiàn)象以及地下水返鹽至種植土中。

圖3 土方開挖

圖4 排水盲管鋪設(shè)，砌筑雨水井

圖5 隔離層土工布覆蓋

3.2.2 放置樹穴鋼膜

根據(jù)樹穴的定位放置鋼膜(圖6)，鋼膜直徑大小根據(jù)土球而定，項目所選的懸鈴木胸徑22～25 cm,保留的土球直徑1.5～1.6 m，選用直徑為2 m的鋼膜。鋼膜內(nèi)放置懸鈴木土球和回填種植土，鋼膜外回填結(jié)構(gòu)土。鋼膜外壁頂部均勻設(shè)置吊環(huán)，方便機械起吊。在鋼膜內(nèi)設(shè)置支撐，能夠抵抗結(jié)構(gòu)土夯實對鋼膜產(chǎn)生的側(cè)壓。

圖6 鋼膜定位

為確保結(jié)構(gòu)土平整，耐壓實，能夠承載車輛重量，結(jié)構(gòu)土一般分層鋪設(shè)，每層25～30 cm，回填方式采用機械大面積回填，人工輔助機械回填不到的區(qū)域；每回填25～30 cm后，采用振動夯實機對其壓實平整(圖7)，確保石塊之間排列緊密，防止沉降現(xiàn)象。鋼膜和雨水井周圍要夯實緊密，防止缺料鏤空。

圖7 結(jié)構(gòu)土分層回填

3.2.3 結(jié)構(gòu)土的成品保護

結(jié)構(gòu)土鋪設(shè)完成后，如不在同期鋪設(shè)植草磚時，需要對成品進行保護。結(jié)構(gòu)土表面覆蓋土工布，并灑水保持濕潤狀態(tài)(圖8)，防止晴天暴曬和雨天雨水沖刷。

圖8 結(jié)構(gòu)土成品保護

3.2.4 懸鈴木移植和種植土回填

懸鈴木移植由于施工工期緊張需要在夏季反季節(jié)移植，在原地起挖后直接移植至生態(tài)停車場，盡可能地縮短起挖到移植的時間，當天挖、當天運、當天種，運輸過程中采取措施減少對喬木枝干和根系的損傷，嚴禁根系有裂根。懸鈴木起挖后要進行抽稀修剪，多留生長枝和萌生的強枝，大傷口應(yīng)光滑平整，并涂抹愈合劑[7]。

在鋼膜內(nèi)底部回填質(zhì)量合格的種植土，底土回填厚度須使喬木種植完后，根頸部高出地面10 cm左右(圖9)，嚴禁回填建筑垃圾。用挖機起吊鋼膜后，將起挖好的懸鈴木放入樹穴，起吊過程中要注意喬木的方位標記，待方位扶正到位時方可落入樹穴中繼續(xù)回填種植土。種植土質(zhì)量符合CJT340-2016《綠化種植土壤》標準中的指標要求[8]，種植土與土球之間要仔細填滿，避免出現(xiàn)空洞。

懸鈴木移植好后應(yīng)立即澆水且澆透，第二天再做圍堰澆水，根據(jù)天氣進行樹體噴霧保濕和輸液，保持一定的空氣濕度和樹體水分平衡，防止過度蒸騰造成的水分散失。懸鈴木的支撐采用杉木進行井字形支撐，樹干扎綁處應(yīng)墊軟物避免損傷樹干。

圖9 種植土回填

3.2.5 鋪裝

鋪裝材料使用新型四柱埋入式植草磚(圖10)，將承載輪胎碾壓的支撐梯形連接部分埋入種植土壤中，露出4個與植草土壤等平的獨立立柱。立柱截面積為6cm，間距10 cm,植草磚著力點面積與土壤表面積比為1∶6.7，與傳統(tǒng)植草磚相比，增加了60%～200%的土壤量，給草坪提供更好的土壤環(huán)境，提高種植成活率，減少更換頻率。植草根系有足夠的空間擴展相連，草莖可以自由蔓延，成為真正意義上的草坪，且不易被車輛輪胎碾壓破壞(圖11)。

圖10 植草磚鋪裝

圖11 停車場建成效果

4 結(jié)論與討論

目前，生態(tài)停車場對于綠化植物的長效生長的關(guān)注還較少，還和行道樹一樣進行樹穴種植，難免出現(xiàn)長久種植后，植物根系無法扎根，樹體禿翹上拱，破壞表層鋪裝，影響美觀。隨著城市健康發(fā)展，綠化種植和硬質(zhì)景觀的結(jié)合愈來愈緊密，結(jié)構(gòu)土既保證植物根系良好的生長，又能滿足鋪裝承載力要求。此技術(shù)雖然在國外已經(jīng)較為成熟，但在國內(nèi)還是一門新技術(shù)，“硬質(zhì)路面綠化用結(jié)構(gòu)土生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)規(guī)范”于2017年12月通過上海市地方標準審定，未來將作為標準在上海市進行技術(shù)推廣。

與傳統(tǒng)的綠化種植相比，結(jié)構(gòu)土施工前期投資成本提高，但后期維護成本降低，是一種可持續(xù)的綠化種植技術(shù)，其技術(shù)要點和施工工序要嚴格按標準和施工方案執(zhí)行，否則會適得其反。①結(jié)構(gòu)土中粒徑大于4 cm的石塊含量不低于70%，維持結(jié)構(gòu)土孔隙度在45%～55%；②回填結(jié)構(gòu)土應(yīng)分層回填且進行夯實，保證夯實度達到95%；③根據(jù)工期合理安排工作量，體量大可分段施工，分段施工盡量一次性完成，避免返工。結(jié)構(gòu)土成型后硬度較強，再進行分散破解難度較大。

大樹反季節(jié)移植也是此項目重點難點，一方面，為大樹移植后根系生長提供了大量的空間和養(yǎng)分供應(yīng)；另一方面，在反季節(jié)移植過程中，通過修剪、噴霧、輸液、支撐措施進行搶險?；?，提高大樹成活率。生態(tài)停車場在2019年7月完工后，經(jīng)歷酷暑高溫和臺風“利奇馬”，移植的大樹無一倒伏和傷亡現(xiàn)象。由于結(jié)構(gòu)土的入滲率達到610 mm/h[5]，比綠化種植土標準中規(guī)定的土壤入滲率5 mm/h高121倍，因此正常的雨量不會造成停車場出現(xiàn)淹水現(xiàn)象，同時也提高了雨天停車的安全性。