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乔木地下支撑应用浅谈 摘要：园林种植工程中为有效固定乔木、提高种植成活率和尽快恢复生长势，需要对乔木进行支撑固定。而目前通常采用的传统支撑和独立式地下支撑针对部分特殊种植条件的乔木有着一定程度的限制。为了寻求适用性强、成本较低，操作简便的支撑形式而进行了整体地下支撑试验。通过试验及实际运用取得了预期效果。 关键词：传统支撑；独立式地下支撑；整体式地下支撑；钢丝绳固定法；镀锌全螺杆固定法；绷带固定法 中图分类号：TU986.45 文献标识码：B 文章编号：1008-0422（2014）07-0165-03 1 引言 园林种植工程中支撑的设置是由于新栽植的乔木根系尚未扎入新环境土层，受外力影响后容易发生倒伏和歪斜，进而影响其生长势。特别是室外所种植乔木，长期受风力影响，在根系未完全萌发、固土能力达到自身稳固要求前极易发生倾覆。因此为了有效固定乔木、提高成活率和尽快恢复生长势，就需要对乔木进行支撑固定。 2 现阶段采用的支撑形式简介 2.1 传统支撑 2.1.1 排桩（见图1） 采用小竹子、铅丝、塑料套管、杉木地桩等材料绑扎于植株主杆。 可根据实际需要设置一道或两道，能够将各植株连接成整体，增强整体抗倾覆能力。 适用于小规格且成片种植的乔木，如p6-8cm的水杉、5-6cm的哺鸡竹等。片植面积越大整体稳定性越强，抗倾覆能力亦越强。 2.1.2 四角扁担桩（见图2） 采用杉木桩、铅丝、塑料套管等材料对角呈扁担形绑扎于植株主杆。主杆与支撑的连接点位于两根横向连杆十字交叉处，绑扎高度通常距离地表1-1.5m。 适用于规格不大且植株之间有一定种植间距的乔木，抗倾覆能力较弱。 2.1.3 四角井字桩（见图3） 采用杉木桩、铅丝、塑料套管等材料呈井字形绑扎于植株主杆。 上部四根短桩横向呈正方形与主杆紧密贴合，下部四根长桩由上而下呈八字形打入土层，绑扎高度通常位于分叉点以下，各桩连接点采用铅丝绑扎。 适用于规格中等且植株之间有一定种植间距的乔木，抗倾覆能力一般。 2.1.4 三角或四角斜支撑（见图4、图5） 采用杉木桩（或毛竹）、铅丝、塑料套管等材料由上而下呈八字形斜向绑扎于主杆。 通常将三或四根杉木桩（或毛竹）架于乔木分叉点处后采用铅丝（外套塑料套管）与植株牢固绑扎。为加强整体稳定性，除各桩打入土层外需另设置地桩打入土层50-70cm，并将各桩与地桩连接牢固。 适用于规格较大且迎风面较大的孤植乔木，抗倾覆能力较强。 2.1.5 钢丝绳斜拉支撑 采用钢丝绳、塑料套管等材料由上而下呈八字形斜向绑扎于主杆。 绑扎时通常采用由上而下的顺序。首先截取一段钢丝绳将一端绑扎于乔木主分叉点处，另一端与花篮螺丝相连，而后再截取一段钢丝绳将一端与花篮螺丝另一端相连，接着将钢丝绳与地桩连接。各连接点采用U型扣固定。在确保钢丝绳已收紧且各连接点牢固基础上旋转花篮螺丝以进一步紧固各部件。 适用于各规格乔木，抗倾覆能力强。 2.2 独立式地下支撑（见图6） 虽然传统支撑由于其取材容易、成本低廉、操作简便等优势目前仍然具有极强的生命力，但随着城市化建设的不断进行以及园林行业的不断发展，其整体美观效果差、维护成本高、耐久性差等缺陷显露无疑，已逐步无法满足行业需求。 在此背景下，经过无数园林行业前辈的不断研究、探索，独立式地下支撑应运而生，并在2010年上海世博园区乔木种植过程中得到了广泛应用。 现阶段行业中广泛采用的独立式地下支撑总体而言采用的是以下施工工艺： 1）预制钢结构底板框架（底板框架中设置有横向可伸缩支架）。 2）按照设计图纸进行乔木定点放样，确定树穴开挖位置。 3）根据乔木规格按规范并结合预制钢结构底板尺寸开挖树穴。 4）树穴开挖后将基底整平（有条件的可进行夯平）。 5）安放预制钢结构底板框架入穴。 6）底板框架安放入穴稳定后敲击可伸缩支架上预先留置的“固定脚”，使支架深入侧向土壤中，从而整体底板框架得以牢固稳定。 7）乔木起吊置于底板框架中央并采用尼龙绷带缠绕、收紧于泥球上后与底板框架连接，使泥球与底板连接成一体， 8）树穴回土夯实。 此独立式地下支撑释放了乔木树冠下方原用于地上支撑的空间，对交通疏导、行人安全及近期、远期景观效果具有积极作用，且其预制钢结构底板框架可工厂化生产，拼装方便、操作简单。但在应用中其成本高、作用于支架上的竖向土压力要求高、尼龙绑带局部限制植株根系生长等不利因素目前仍无法完全解决。 3 虹桥商务核心区室外景观工程整体式地下支撑试验与分析 3.1 工程概况及支撑难点分析 虹桥商务区核心区（一期）08地块室外景观工程位于申贵路以西、甬虹路以南、建虹路（原义虹路）以北、申长路两侧，总绿化施工面积约17000m。 本工程大规格乔木较多，且群植形式较多，对绿化景观效果有较高要求，采用传统支撑将严重影响地上部分景观效果，而由于施工区域内土层厚度最大处仅1.5m且为轻质土壤，采用现有独立地下支撑则上部土层无足够竖向压力作用于地下支撑上，导致抗倾覆能力不足。 介于以上不利因素的考虑，通过以下试验寻求适用性强、成本较低，操作简便的整体地下支撑形式。 3.2 整体式地下支撑试验 3.2.1 试验用苗选择 为更好地体现试验的适用性，所选用的苗木为设计图纸中数量较多、规格较大的品种。 榉树（落叶乔木）：26cm，1株； 香樟（常绿乔木）：20cm，2株。 3.2.2 场地准备 根据所选用苗木的规格（主要考虑蓬径、泥球规格），确定试验场地尺寸。 场地尺寸：16m6m1m。 3.2.3 地下支撑试验 3.2.3.1 底板制作、安装 3.2.3.1.1 混凝土桩预制 预制混凝土桩400 x400x200，横向预埋与镀锌方钢连接用钢件，纵向预埋与预设缆风绳连接用钢件。 3.2.3.1.2 镀锌方钢连接 结合现场实际情况设置方钢长度，与预制混凝土桩中预埋钢件采用螺栓连接，并确保连接牢固。本次试验采用的是长度为1.6米的镀锌方钢。 3.2.3.1.3 钢筋绑扎 设置纵、横向钢筋（16400），钢筋与方钢之间以及纵、横向钢筋之间的连接点采用包塑钢丝绳及U型扣绑扎固定。 3.2.3.1.4 标准图（见图7） 3.2.3.2 泥球包扎（见图8） 为保证泥球的完整，防止在起挖、吊装、运输过程中散落，乔木泥球采用钢丝网片包扎。 3.2.3.3 钢丝绳固定法（采用方法根据底板与泥球之间固定材质名称进行区分） 3.2.3.3.1 泥球周边钢筋腰箍设置（见图9） 为限定植株横向位移，采用两道钢筋腰箍横向平行设置于泥球周边的固定措施，并设置4-6道纵向钢筋将两道腰箍进行连接。 3.2.3.3.1.1 钢筋腰箍长度计算 1）第一道腰箍长度按泥球上表面向下10-20cm处泥球周长计算，在所得结果基础上增加30-50cm用于交接处的连接。 2）第二道腰箍长度按第一道腰箍起向下40-50cm处泥球周长计算，在所得结果基础上增加30-50cm用于交接处的连接。 3）纵向钢筋腰箍长度为70-80cm（其中弯曲长度为15-20cm） 3.2.3.3.1.2 钢筋腰箍预制 1）横向钢筋按计算长度进行切割后根据预设位置泥球直径进行弯制。 2）纵向钢筋采用两头弯曲的形式与横向钢筋进行连接。 3）横向钢筋搭接处及横向钢筋与纵向钢筋搭接处均采用U型扣进行紧固连接。 3.2.3.3.1.3 钢筋腰箍安装 1）将预制完成的钢筋腰箍套入泥球周边并临时固定。 2）将紧扣绷带与竖向钢筋绑定（见图10）。 3）收缩紧扣，将腰箍侧向收紧，并在搭接处采用U型扣及时连接固定。 4）卸除紧扣件。 3.2.3.3.2 泥球表面钢丝绳设置 为防止泥球向上与腰箍脱落，泥球表面采用钢丝绳按五角星形式与第一道腰箍进行绑定（见图11）。 3.2.3.3.3 钢筋腰箍与底板连接（见图12） 采用钢丝绳、花篮螺丝、U型扣等材料进行连接。 1）在泥球表面所绑扎钢丝绳的五角位置将钢丝绳缠绕于第一道腰箍上，并用U型扣进行连接固定。 2）在位于第一道腰箍下10cm左右位置设置花篮螺丝并采用钢丝绳及U型扣在花篮螺丝两头进行缠绕固定。 3）由花篮螺丝下端起至底板处同样采用钢丝绳连接，并将钢丝绳与底板钢筋或方钢进行缠绕后采用U型扣连接。 4）在确保各部件连接牢固的基础上收紧花篮螺丝，进一步紧固各部件。 5）过程中应确保花篮螺丝处于最大收缩额度处，钢丝绳应拉紧后伸展完全，不得有松弛现象。缠绕处及U型扣连接处应牢固，不得有松垮、滑脱现象。 3.2.3.3.4 缆风绳预埋设置（见图13） 为进一步提高乔木在台风季节及其他风力较大时节的抗倒伏能力，在地下支撑设置的同时将在混凝土桩中预埋钢结构部件，并采用经防锈处理的钢筋（外套PVC管）与预埋构件进行连接。钢筋及PVC套管延伸至种植土表面（略低24cm），管内钢筋邻近表层处进行弯钩处理。正常情况下套管经加盖后能够隐蔽于地被及草坪中。当台风季节及其他风力较大时可取下管盖，采用钢丝绳一端与管内钢筋弯钩连接，另一端与乔木主杆绑扎的二道加固方式。 3.2.3.4 镀锌全螺杆固定法 本方法中泥球周边钢筋腰箍设置、泥球表面钢丝绳设置、缆风绳预埋设置均采用钢丝绳固定法中相同方式。 钢筋腰箍与底板连接（见图14）：采用镀锌全螺杆、花篮螺丝、U型扣等材料进行连接。 1）在泥球表面所绑扎钢丝绳的五角位置用U型扣直接将花篮螺丝圆孔连杆与第一道腰箍连接紧固， 2）根据花篮螺丝至钢筋底板距离采用钢筋切割机械切割镀锌全螺杆。 3）卸下花篮螺丝上弯钩型连杆，改用镀锌全螺杆拧入花篮螺丝上。 4）将卸下的花篮螺丝弯钩连杆勾于钢筋底板上，为防止脱钩采用U型扣在弯钩口锁固。 5）在镀锌全螺杆末端采用U型扣与花篮螺丝弯钩连杆搭接后锁固。 6）在确保各部件连接牢固的基础上收紧花篮螺丝，进一步紧固各部件。 7）过程中应确保花篮螺丝处于最大收缩额度处，各U型扣连接处应牢固，不得有松垮、滑脱现象。 3.2.3.5 绷带固定法 本方法中缆风绳预埋设置采用钢丝绳固定法中相同方式。 绷带与底板连接： 1）将绷带末端与底板钢筋缠绕（连接处务必靠近泥球边缘垂直面，以增加竖向拉力），缠绕后采用缝包机将绷带末端与带身缝合。缝合时采用交错形式，确保牢固。 2）绷带由泥球一侧起紧贴泥球垂直向上与泥球上表面的收紧器相连。 （另一侧绷带采用同样连接方式与收紧器相连） 3）四根绷带成井字形连接完成后采用收紧器分别收紧。收紧时要注意绑带应是宽面受力，切忌窄面受力切入泥球。 4）待收紧器收紧后再采用缝包机及小段单独绷带（50-80cm）沿收紧器两端各绷带进行缝合，从而卸除收紧器。缝合过程中应尽可能横向或竖向多次进行，以确保连接牢固。 3.3 三组试验对比及结论 三组试验操作完成后，经过半年的沉降、抗倾覆能力观测，除局部花篮螺丝在沉降后需进行进一步收紧外均达到了预期的支撑效果。 但三种地下支撑在操作性、实用性、成本造价等方面各有千秋。 3.3.1 操作性（见表1） 3.3.2 实用性（见表2） 3.3.3 成本造价（见表3） 整体式地下支撑在乔木种植区域内通过采用满布钢筋底板将各植株连接为整体，从而使各植株重心化零为整，