摘要:園林種植工程中為有效固定喬木、提高種植成活率和盡快恢復(fù)生長勢(shì),需要對(duì)喬木進(jìn)行支撐固定。而目前通常采用的傳統(tǒng)支撐和獨(dú)立式地下支撐針對(duì)部分特殊種植條件的喬木有著一定程度的限制。為了尋求適用性強(qiáng)、成本較低,操作簡便的支撐形式而進(jìn)行了整體地下支撐試驗(yàn)。通過試驗(yàn)及實(shí)際運(yùn)用取得了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)支撐;獨(dú)立式地下支撐;整體式地下支撐;鋼絲繩固定法;鍍鋅全螺桿固定法;繃帶固定法
中圖分類號(hào):TU986.4+5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1008-0422(2014)07-0165-03
1 引言
園林種植工程中支撐的設(shè)置是由于新栽植的喬木根系尚未扎入新環(huán)境土層,受外力影響后容易發(fā)生倒伏和歪斜,進(jìn)而影響其生長勢(shì)。特別是室外所種植喬木,長期受風(fēng)力影響,在根系未完全萌發(fā)、固土能力達(dá)到自身穩(wěn)固要求前極易發(fā)生傾覆。因此為了有效固定喬木、提高成活率和盡快恢復(fù)生長勢(shì),就需要對(duì)喬木進(jìn)行支撐固定。
2 現(xiàn)階段采用的支撐形式簡介
2.1 傳統(tǒng)支撐
2.1.1 排樁(見圖1)
采用小竹子、鉛絲、塑料套管、杉木地樁等材料綁扎于植株主桿。
可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置一道或兩道,能夠?qū)⒏髦仓赀B接成整體,增強(qiáng)整體抗傾覆能力。
適用于小規(guī)格且成片種植的喬木,如φp6-8cm的水杉、φ5-6cm的哺雞竹等。片植面積越大整體穩(wěn)定性越強(qiáng),抗傾覆能力亦越強(qiáng)。
2.1.2 四角扁擔(dān)樁(見圖2)
采用杉木樁、鉛絲、塑料套管等材料對(duì)角呈扁擔(dān)形綁扎于植株主桿。主桿與支撐的連接點(diǎn)位于兩根橫向連桿十字交叉處,綁扎高度通常距離地表1-1.5m。
適用于規(guī)格不大且植株之間有一定種植間距的喬木,抗傾覆能力較弱。
2.1.3 四角井字樁(見圖3)
采用杉木樁、鉛絲、塑料套管等材料呈井字形綁扎于植株主桿。
上部四根短樁橫向呈正方形與主桿緊密貼合,下部四根長樁由上而下呈八字形打入土層,綁扎高度通常位于分叉點(diǎn)以下,各樁連接點(diǎn)采用鉛絲綁扎。
適用于規(guī)格中等且植株之間有一定種植間距的喬木,抗傾覆能力一般。
2.1.4 三角或四角斜支撐(見圖4、圖5)
采用杉木樁(或毛竹)、鉛絲、塑料套管等材料由上而下呈八字形斜向綁扎于主桿。
通常將三或四根杉木樁(或毛竹)架于喬木分叉點(diǎn)處后采用鉛絲(外套塑料套管)與植株牢固綁扎。為加強(qiáng)整體穩(wěn)定性,除各樁打入土層外需另設(shè)置地樁打入土層50-70cm,并將各樁與地樁連接牢固。
適用于規(guī)格較大且迎風(fēng)面較大的孤植喬木,抗傾覆能力較強(qiáng)。
2.1.5 鋼絲繩斜拉支撐
采用鋼絲繩、塑料套管等材料由上而下呈八字形斜向綁扎于主桿。
綁扎時(shí)通常采用由上而下的順序。首先截取一段鋼絲繩將一端綁扎于喬木主分叉點(diǎn)處,另一端與花籃螺絲相連,而后再截取一段鋼絲繩將一端與花籃螺絲另一端相連,接著將鋼絲繩與地樁連接。各連接點(diǎn)采用U型扣固定。在確保鋼絲繩已收緊且各連接點(diǎn)牢固基礎(chǔ)上旋轉(zhuǎn)花籃螺絲以進(jìn)一步緊固各部件。
適用于各規(guī)格喬木,抗傾覆能力強(qiáng)。
2.2 獨(dú)立式地下支撐(見圖6)
雖然傳統(tǒng)支撐由于其取材容易、成本低廉、操作簡便等優(yōu)勢(shì)目前仍然具有極強(qiáng)的生命力,但隨著城市化建設(shè)的不斷進(jìn)行以及園林行業(yè)的不斷發(fā)展,其整體美觀效果差、維護(hù)成本高、耐久性差等缺陷顯露無疑,已逐步無法滿足行業(yè)需求。
在此背景下,經(jīng)過無數(shù)園林行業(yè)前輩的不斷研究、探索,獨(dú)立式地下支撐應(yīng)運(yùn)而生,并在2010年上海世博園區(qū)喬木種植過程中得到了廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)階段行業(yè)中廣泛采用的獨(dú)立式地下支撐總體而言采用的是以下施工工藝:
1)預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)底板框架(底板框架中設(shè)置有橫向可伸縮支架)。
2)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行喬木定點(diǎn)放樣,確定樹穴開挖位置。
3)根據(jù)喬木規(guī)格按規(guī)范并結(jié)合預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)底板尺寸開挖樹穴。
4)樹穴開挖后將基底整平(有條件的可進(jìn)行夯平)。
5)安放預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)底板框架入穴。
6)底板框架安放入穴穩(wěn)定后敲擊可伸縮支架上預(yù)先留置的“固定腳”,使支架深入側(cè)向土壤中,從而整體底板框架得以牢固穩(wěn)定。
7)喬木起吊置于底板框架中央并采用尼龍繃帶纏繞、收緊于泥球上后與底板框架連接,使泥球與底板連接成一體,
8)樹穴回土夯實(shí)。
此獨(dú)立式地下支撐釋放了喬木樹冠下方原用于地上支撐的空間,對(duì)交通疏導(dǎo)、行人安全及近期、遠(yuǎn)期景觀效果具有積極作用,且其預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)底板框架可工廠化生產(chǎn),拼裝方便、操作簡單。但在應(yīng)用中其成本高、作用于支架上的豎向土壓力要求高、尼龍綁帶局部限制植株根系生長等不利因素目前仍無法完全解決。
3 虹橋商務(wù)核心區(qū)室外景觀工程整體式地下支撐試驗(yàn)與分析
3.1 工程概況及支撐難點(diǎn)分析
虹橋商務(wù)區(qū)核心區(qū)(一期)08地塊室外景觀工程位于申貴路以西、甬虹路以南、建虹路(原義虹路)以北、申長路兩側(cè),總綠化施工面積約17000m2。
本工程大規(guī)格喬木較多,且群植形式較多,對(duì)綠化景觀效果有較高要求,采用傳統(tǒng)支撐將嚴(yán)重影響地上部分景觀效果,而由于施工區(qū)域內(nèi)土層厚度最大處僅1.5m且為輕質(zhì)土壤,采用現(xiàn)有獨(dú)立地下支撐則上部土層無足夠豎向壓力作用于地下支撐上,導(dǎo)致抗傾覆能力不足。
介于以上不利因素的考慮,通過以下試驗(yàn)尋求適用性強(qiáng)、成本較低,操作簡便的整體地下支撐形式。
3.2 整體式地下支撐試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)用苗選擇
為更好地體現(xiàn)試驗(yàn)的適用性,所選用的苗木為設(shè)計(jì)圖紙中數(shù)量較多、規(guī)格較大的品種。
櫸樹(落葉喬木):φ26cm,1株;
香樟(常綠喬木):φ20cm,2株。
3.2.2 場(chǎng)地準(zhǔn)備
根據(jù)所選用苗木的規(guī)格(主要考慮蓬徑、泥球規(guī)格),確定試驗(yàn)場(chǎng)地尺寸。
場(chǎng)地尺寸:16m×6m×1m。
3.2.3 地下支撐試驗(yàn)
3.2.3.1 底板制作、安裝
3.2.3.1.1 混凝土樁預(yù)制
預(yù)制混凝土樁400 x400x200,橫向預(yù)埋與鍍鋅方鋼連接用鋼件,縱向預(yù)埋與預(yù)設(shè)纜風(fēng)繩連接用鋼件。
3.2.3.1.2 鍍鋅方鋼連接
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)置方鋼長度,與預(yù)制混凝土樁中預(yù)埋鋼件采用螺栓連接,并確保連接牢固。本次試驗(yàn)采用的是長度為1.6米的鍍鋅方鋼。
3.2.3.1.3 鋼筋綁扎
設(shè)置縱、橫向鋼筋(φ16@400),鋼筋與方鋼之間以及縱、橫向鋼筋之間的連接點(diǎn)采用包塑鋼絲繩及U型扣綁扎固定。
3.2.3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)圖(見圖7)
3.2.3.2 泥球包扎(見圖8)
為保證泥球的完整,防止在起挖、吊裝、運(yùn)輸過程中散落,喬木泥球采用鋼絲網(wǎng)片包扎。
3.2.3.3 鋼絲繩固定法(采用方法根據(jù)底板與泥球之間固定材質(zhì)名稱進(jìn)行區(qū)分)
3.2.3.3.1 泥球周邊鋼筋腰箍設(shè)置(見圖9)
為限定植株橫向位移,采用兩道鋼筋腰箍橫向平行設(shè)置于泥球周邊的固定措施,并設(shè)置4-6道縱向鋼筋將兩道腰箍進(jìn)行連接。
3.2.3.3.1.1 鋼筋腰箍長度計(jì)算
1)第一道腰箍長度按泥球上表面向下10-20cm處泥球周長計(jì)算,在所得結(jié)果基礎(chǔ)上增加30-50cm用于交接處的連接。
2)第二道腰箍長度按第一道腰箍起向下40-50cm處泥球周長計(jì)算,在所得結(jié)果基礎(chǔ)上增加30-50cm用于交接處的連接。
3)縱向鋼筋腰箍長度為70-80cm(其中彎曲長度為15-20cm)
3.2.3.3.1.2 鋼筋腰箍預(yù)制
1)橫向鋼筋按計(jì)算長度進(jìn)行切割后根據(jù)預(yù)設(shè)位置泥球直徑進(jìn)行彎制。
2)縱向鋼筋采用兩頭彎曲的形式與橫向鋼筋進(jìn)行連接。
3)橫向鋼筋搭接處及橫向鋼筋與縱向鋼筋搭接處均采用U型扣進(jìn)行緊固連接。
3.2.3.3.1.3 鋼筋腰箍安裝
1)將預(yù)制完成的鋼筋腰箍套入泥球周邊并臨時(shí)固定。
2)將緊扣繃帶與豎向鋼筋綁定(見圖10)。
3)收縮緊扣,將腰箍側(cè)向收緊,并在搭接處采用U型扣及時(shí)連接固定。
4)卸除緊扣件。
3.2.3.3.2 泥球表面鋼絲繩設(shè)置
為防止泥球向上與腰箍脫落,泥球表面采用鋼絲繩按五角星形式與第一道腰箍進(jìn)行綁定(見圖11)。
3.2.3.3.3 鋼筋腰箍與底板連接(見圖12)
采用鋼絲繩、花籃螺絲、U型扣等材料進(jìn)行連接。
1)在泥球表面所綁扎鋼絲繩的五角位置將鋼絲繩纏繞于第一道腰箍上,并用U型扣進(jìn)行連接固定。
2)在位于第一道腰箍下10cm左右位置設(shè)置花籃螺絲并采用鋼絲繩及U型扣在花籃螺絲兩頭進(jìn)行纏繞固定。
3)由花籃螺絲下端起至底板處同樣采用鋼絲繩連接,并將鋼絲繩與底板鋼筋或方鋼進(jìn)行纏繞后采用U型扣連接。
4)在確保各部件連接牢固的基礎(chǔ)上收緊花籃螺絲,進(jìn)一步緊固各部件。
5)過程中應(yīng)確?;ɑ@螺絲處于最大收縮額度處,鋼絲繩應(yīng)拉緊后伸展完全,不得有松弛現(xiàn)象。纏繞處及U型扣連接處應(yīng)牢固,不得有松垮、滑脫現(xiàn)象。
3.2.3.3.4 纜風(fēng)繩預(yù)埋設(shè)置(見圖13)
為進(jìn)一步提高喬木在臺(tái)風(fēng)季節(jié)及其他風(fēng)力較大時(shí)節(jié)的抗倒伏能力,在地下支撐設(shè)置的同時(shí)將在混凝土樁中預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)部件,并采用經(jīng)防銹處理的鋼筋(外套PVC管)與預(yù)埋構(gòu)件進(jìn)行連接。鋼筋及PVC套管延伸至種植土表面(略低24cm),管內(nèi)鋼筋鄰近表層處進(jìn)行彎鉤處理。正常情況下套管經(jīng)加蓋后能夠隱蔽于地被及草坪中。當(dāng)臺(tái)風(fēng)季節(jié)及其他風(fēng)力較大時(shí)可取下管蓋,采用鋼絲繩一端與管內(nèi)鋼筋彎鉤連接,另一端與喬木主桿綁扎的二道加固方式。
3.2.3.4 鍍鋅全螺桿固定法
本方法中泥球周邊鋼筋腰箍設(shè)置、泥球表面鋼絲繩設(shè)置、纜風(fēng)繩預(yù)埋設(shè)置均采用鋼絲繩固定法中相同方式。
鋼筋腰箍與底板連接(見圖14):采用鍍鋅全螺桿、花籃螺絲、U型扣等材料進(jìn)行連接。
1)在泥球表面所綁扎鋼絲繩的五角位置用U型扣直接將花籃螺絲圓孔連桿與第一道腰箍連接緊固,
2)根據(jù)花籃螺絲至鋼筋底板距離采用鋼筋切割機(jī)械切割鍍鋅全螺桿。
3)卸下花籃螺絲上彎鉤型連桿,改用鍍鋅全螺桿擰入花籃螺絲上。
4)將卸下的花籃螺絲彎鉤連桿勾于鋼筋底板上,為防止脫鉤采用U型扣在彎鉤口鎖固。
5)在鍍鋅全螺桿末端采用U型扣與花籃螺絲彎鉤連桿搭接后鎖固。
6)在確保各部件連接牢固的基礎(chǔ)上收緊花籃螺絲,進(jìn)一步緊固各部件。
7)過程中應(yīng)確?;ɑ@螺絲處于最大收縮額度處,各U型扣連接處應(yīng)牢固,不得有松垮、滑脫現(xiàn)象。
3.2.3.5 繃帶固定法
本方法中纜風(fēng)繩預(yù)埋設(shè)置采用鋼絲繩固定法中相同方式。
繃帶與底板連接:
1)將繃帶末端與底板鋼筋纏繞(連接處務(wù)必靠近泥球邊緣垂直面,以增加豎向拉力),纏繞后采用縫包機(jī)將繃帶末端與帶身縫合??p合時(shí)采用交錯(cuò)形式,確保牢固。
2)繃帶由泥球一側(cè)起緊貼泥球垂直向上與泥球上表面的收緊器相連。
(另一側(cè)繃帶采用同樣連接方式與收緊器相連)
3)四根繃帶成井字形連接完成后采用收緊器分別收緊。收緊時(shí)要注意綁帶應(yīng)是寬面受力,切忌窄面受力切入泥球。
4)待收緊器收緊后再采用縫包機(jī)及小段單獨(dú)繃帶(50-80cm)沿收緊器兩端各繃帶進(jìn)行縫合,從而卸除收緊器??p合過程中應(yīng)盡可能橫向或豎向多次進(jìn)行,以確保連接牢固。
3.3 三組試驗(yàn)對(duì)比及結(jié)論
三組試驗(yàn)操作完成后,經(jīng)過半年的沉降、抗傾覆能力觀測(cè),除局部花籃螺絲在沉降后需進(jìn)行進(jìn)一步收緊外均達(dá)到了預(yù)期的支撐效果。
但三種地下支撐在操作性、實(shí)用性、成本造價(jià)等方面各有千秋。
3.3.1 操作性(見表1)
3.3.2 實(shí)用性(見表2)
3.3.3 成本造價(jià)(見表3)
整體式地下支撐在喬木種植區(qū)域內(nèi)通過采用滿布鋼筋底板將各植株連接為整體,從而使各植株重心化零為整,并增加了整體力矩,進(jìn)而增強(qiáng)了喬木的抗傾覆能力。試驗(yàn)表明該地下支撐形式完全能夠滿足防止喬木種植后倒伏、歪斜的現(xiàn)象。
而鋼絲繩固定的方法從操作性、實(shí)用性以及成本造價(jià)方面綜合對(duì)比后不難看出優(yōu)于全螺桿固定法和繃帶固定法。
4 結(jié)語
喬木支撐的形式多種多樣,適用性、操作性等各有千秋。但隨著園林行業(yè)水平的不斷提高以及園林施工工藝的進(jìn)步,作為園林工程施工中的一項(xiàng)重要工序,各種支撐形式在園林工程施工規(guī)范化、景觀效果精品化的要求下必將取長補(bǔ)短,朝著更實(shí)用、更耐久、更美觀、更環(huán)保的方向不斷邁進(jìn)。