市政道路中景观桥梁设计探析

2015-11-05 08:18:24王明
城市道桥与防洪 2015年2期
关键词:市政道路景观设计桥梁

王明

(兰州市城市建设设计院,甘肃兰州730000)

市政道路中景观桥梁设计探析

王明

(兰州市城市建设设计院,甘肃兰州730000)

市政道路的景观桥梁是近些年来桥梁建筑的一个重要分支。对景观桥梁的设计特点进行总结,对如何做好市政道路的景观桥梁设计进行分析,结合实例对设计标准、设计原则、注意事项、设计方案进行研究。

市政道路;景观桥梁;设计;美观

0 引言

随着社会经济的发展,道路桥梁的景观设计成为人们越来越重视的一个方面。设计手段和设计理念的更新,更是让桥梁建筑工程得到迅速发展。桥梁建筑的功能不仅仅是起到交通枢纽的作用,其景观和观赏功能也非常重要,桥梁景观设计也属于桥梁工程设计之列。和传统桥梁建筑进行比较,景观桥梁具有显著的特点,本文对有关市政道路的景观桥梁设计进行研究和探讨。

1 景观桥梁的设计特点

桥梁景观(Bridgescape),国外桥梁景观学家将其定义为“设计桥梁的艺术”(The art of designing bridges),据此对桥梁景观进行分解,包括线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计以及装饰设计等。除此之外还包括桥梁景观设计中的符号学、历史文化以及技术美学等特点,实际上是桥梁功能与美学、文化以及技术的统一。景观桥梁也就是在常规桥梁设计的前提下,注重外在表现,需要把自然、社会、美学等要素融入到其中,以此提高桥梁建筑的艺术表现力。所以,景观桥梁可以当做桥梁工程中的艺术品,一方面具有常规桥梁的使用功能,另一方面还可以给人们以美的享受。景观桥梁的重要特征就是时代性和地域性。如果是同一个地域,但是时代不同,其建筑形式也有很大区别,如古希腊时代的柱式结构,文艺复兴时代铁桥上的巴洛克风格雕饰等[1]。现代景观桥梁的设计特点有两方面,不仅要符合桥梁造型审美原则,而且要与周边环境和谐发展,还要体现自然和历史文化的内涵。

2 市政道路景观桥梁设计

市政道路景观桥梁设计对设计者的要求很高,需要同时具备桥梁结构设计和风景美学设计的能力。市政道路桥梁设计首先要具备使用功能,这是桥梁设计的基础,同时要迎合审美需求,而且要反映出不同地域文化的景观。道路桥梁是环境的一部分,景观桥梁是风景建筑物的重要组成,对景观桥梁进行设计需要对周边环境进行综合考虑,把景观桥梁作为景观建筑进行设计,把风景特点和桥梁特点进行融合,以此促进景观环境中人和自然的融合,从而达到和谐统一的境界[2]。除此之外,景观桥梁设计还需要考虑功能、材料、结构、施工工艺以及经济等条件的限制,以此达到桥梁结构功能和景观设计的统一。

2.1桥梁形式选择

桥梁形式选择多种多样,包括梁式桥、拱桥、悬索桥以及以上桥型的组合等。

(1)梁式桥

梁式桥的特点在于简洁有力、水平伸展以及充满动力感,其形态特征需要对桥梁的结构处理妥当,尽可能减少桥墩数量。

(2)拱桥

拱桥的形态多种多样,需对拱的受力特点进行分析,并且结合景观需求,优美的拱桥曲线,会给人一种优美的韵律感。拱桥的参数方面,要选用合理的矢跨比,拱的优美曲线才能得到更好的表现,而且要处理好拱脚和拱座的关系。

(3)刚构桥

刚构桥的特点是简练、挺拔以及具有强劲的动力感。刚构桥的高墩大跨、斜腿刚构以及其V形墩刚构桥,都让其形式变得多姿多彩[3]。

(4)斜拉索桥

斜拉桥比较挺拔、舒展,具有一定的跨越感,其景观设计包括主梁、斜拉索以及索塔,其中在景观设计方面的重点是索塔。

(5)悬索桥

悬索桥的曲线比较流畅,就像是节奏优美的主韵律,而且其造型气势磅礴,其中在景观设计方面的重点是索塔。

2.2桥梁色彩、材质

(1)桥梁色彩

桥梁色彩设计需要对桥梁本身、周边环境进行综合考虑。桥梁色彩设计一般是简单、淡雅比较合适,还可以利用小面积的色块作为对比来突破总体桥梁景观设计的单调,从而起到补充强化的作用。桥梁色彩设计一方面是桥梁本身的和谐统一,最重要的是要和特性保持一致。桥梁建筑是由各种材质组成,其色彩和质感必然会受到建筑材料的制约和影响。

(2)桥梁材质

桥梁材质应尽可能发挥结构材料的自然美,还要注意就地取材,对具有地方特色的建筑材料进行充分利用,利用材料的自然美以及明显的对比效果,从而取得建筑的朴素以及自然美。桥梁饰板、梁以及细柱等比较适合用光面,桥梁墩台适合用粗糙的表面[4]。

2.3景观桥梁设计中存在的问题

桥梁设计和周边环境相互融合,即可以形成景观美。从更深层次上来讲,如何运用环境条件去组景和借景,是市政道路景观桥梁设计的关键。下面主要分析景观桥梁设计中存在的一些问题。

(1)跟风的误区

桥梁的平面布局、空间组合等,桥梁的设计比例、尺度等要和周边环境进行综合考虑,要做到桥梁配合环境,环境使得桥梁更加美观。但是,景观桥梁设计方面存在跟风的误区,比如无论河床大小如何,无论周边环境如何,都去模仿别人做悬索桥、斜拉桥,结果只会适得其反,浪费资金、人力、物力。

(2)装饰类假结构的误区

现阶段,我国市政道路景观桥梁,梁桥配假悬索、斜拉索以及假拱片层出不穷,许多人反对,也有许多人赞成。笔者认为对此类桥梁应当辩证分析,假如这种桥型与周围的环境相互搭配,可以比真悬索桥、斜拉桥以及拱桥具有更简单的施工工艺,更低的造价却能达到悬索桥、斜拉桥、拱桥的效果,那就应该提倡,反之则画蛇添足,就应及时制止[5]。

(3)桥梁效果图的误区

随着社会科技的发展,景观桥梁设计之前都要先制作出效果图,然后对方案进行选择。但是一些设计往往是效果图比较漂亮,竣工后的桥梁却显得和周围的环境相冲突。主要原因就是制作效果图时,进行唯美设计,本文建议直接将桥位处的照片做为设计背景,同时注意模型的视点、视角要和照片保持一致。

3 实例分析

3.1概况

某市政道路为重大基础设计项目,道路全长为26 km,一期工程为15.2 km。项目建设包括跨越道路、河流、沟渠等,因此设置桥梁,比如K6+998跨预留道路桥梁、K10+401跨XX泄洪渠桥。为了确保其和总体环境相协调,需要在桥梁结构安全耐久、工期造价的基础上,重点打造为城市景观桥梁。

3.2设计标准

道路等级为城市主干路,设计车速主车道为60 km/h,辅道为30 km/h,桥梁设计荷载为城-A级,横断面宽度的红线宽度是80 m,主车道为双向8车道,辅道是双向2车道。

3.3桥梁景观设计

3.3.1注意事项

上文已经提到,景观桥梁设计是在单体造型的前提下引入环境因素,使得桥梁单体和周边环境之间产生较好的影响和作用。特点环境下,景观桥梁具有一定的艺术观赏性和审美价值,产生一定的意境和艺术感染力[6]。景观桥梁设计的成功与否,一方面在于交通使用功能,另一方面就是桥梁的韵味、和环境相处的艺术。所以,景观桥梁设计不同于常规桥梁设计,具体而言需要注意以下几个方面。

(1)和环境相协调

景观桥梁要和周边环境相协调,环境可以起到烘托桥梁、丰富结构的作用,所以和周边环境密不可分。

(2)结构设计和景观造型相互结合

景观桥梁的功能最重要的还是人车通行,不能一味供人欣赏,应当使其适用性和艺术性达到统一。景观桥梁设计需要设计者对桥梁工程、风景美学、造型艺术等相当了解,灵活处理结构和造型之间的关系,一方面要结构受力可行,另一方面要同时具备适用性、科学性以及艺术性,而不是去建造畸形的、反力学常识的景观桥梁。

3.3.2设计原则

该桥梁工程在进行设计时需要遵循以下3个原则。

(1)总体协调、造型优美

景观桥梁要结合周边环境,尤其要与道路的整体风格特点保持一致,尽可能采用无桥上建筑物,或者是简洁的风格。

(2)安全耐久

设计时应当对桥梁材质、结构强度、稳定性、耐久性进行考虑,选用安全可靠的结构及造型。

(3)施工快捷、确保工期

工程节点工期要符合整体工期安排。

3.3.3设计步骤

按照以上分析,该工程景观桥梁设计的设计步骤为:总体造型→结构造型→外装饰。

(1)总体造型

该工程选用经济实用的梁式桥,其外形具有水平心理诱导线,可以产生很强的动力感和穿越感,水面上跨越河流,与周边环境相互搭配协调,产生一定的视觉开阔感。该工程属于市政道路桥梁的一部分,处于城市郊区,地势比较平坦,通透性好,梁式结构比较符合。

(2)结构造型

桥梁的结构造型分为上下两个部分,包括梁体和墩台,但结构造型要作为一个整体来设计。首先对周边环境、道路的视点进行选择,按照桥梁跨越河流因素,把设计重点放在桥梁的立面、横断面方向[7]。由于该工程为中小跨径梁式桥,因此选择等高度梁,配合圆柱式、板式墩,显得比较简洁、明快,而且施工便利。

(3)装饰处理

桥梁装饰处理是桥梁美观设计的重要方法,景观桥梁可以利用装饰处理包括外观、色彩、质感等方面,突出桥梁结构部位,弱化影响桥梁外观的部位,使得桥梁和周边环境相互协调和搭配。因此,该工程选用混凝土板、钢材等材料对桥梁构件进行修饰,刮板挡住连续梁支座的干扰部位,对其拱线进行突出,使得其与周边环境的协调效果更佳。

4 结语

总而言之,景观桥梁设计要对桥梁所处区域的自然环境、社会人文环境进行充分研究,比如地理环境、地质、气象、人口、民族、文化、建设工期以及养护条件等,对具体建设条件,比如河流、地基以及接线等进行充分考虑,设计时要做到协调和融合,以期设计出实用、美观、经济的道路桥梁。

[1] 袁玲.变截面预应力混凝土简支箱梁的景观设计[J].中国市政工程,2004(6):30.

[2] 张绍银.国内外景观桥梁设计现状及发展[J].科技风,2009(15):21-23.

[3] 单晓方.浅谈景观人行天桥的设计[J].城市道桥与防洪,2006(5):32-33.

[4] 张志泉.高速公路桥梁的景观设计[J].公路,2005(3):101.

[5] 杨士金,颜大方.悬索桥造型设计与景观设计[J].世界桥梁,2002(4):10.

[6] 潘龙,周良,彭丽,等.安亭汽车城吴淞江人行景观桥设计[J].中国市政工程,2005(4):42-45.

[7] 石京,叶桢翔,杨朗,等.景观桥梁的设计理念及其评价体系研究[J].公路交通科技:应用技术版,2006(8):52-53.

该文分析的是高速公路上的30 m预应力简支箱梁,根据《公路桥涵设计手册基本资料》可知,其计算荷载为汽车-超20级和挂车-120,查等代荷载表可知等代荷载为9.33 t/m,考虑车辆荷载横向分布系数,并取其为0.5,则该桥的设计线荷载为:

则:该预应力箱梁的安全系数为:

U442

B

1009-7716(2015)02-0049-03

2014-11-05

王明(1974-),男,甘肃兰州人,高级工程师,从事市政桥梁设计工作。

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