地域性城市景观桥梁设计分析——以东风桥设计为例

钟洪江，曹悦志，王龙涛

（1.潍坊市市政工程设计研究院有限公司，山东 潍坊 261005；2.潍坊立信工程项目管理有限公司，山东 潍坊 262100；3.山东华天工程咨询管理有限公司，山东 潍坊 261005）

1 工程概况

东风街白浪河桥是潍坊市区的地标建筑，历史悠久。随着城市发展需要，桥梁已经过多次改造，拆除前为亚星桥，是潍坊市区最具特色的景观桥梁之一。原桥梁中幅为钢筋混凝土双曲拱桥，建设于20 世纪70 年代；两侧加宽桥为刚架拱桥，建设于20 世纪90 年代。原桥梁总宽度为43m，其中主路面为36m，两侧人行道各为3.5m。桥梁西侧紧挨路口，现状转弯半径较小，容易在早晚高峰时段造成拥堵。由于桥梁建成年代较早，现已无法满足城市桥梁新荷载的要求，经检测，主桥的拱顶受力已超过规范限值，无法满足正常通行需要，因此需要对该地标性桥梁进行拆除新建。该桥梁处于城市核心商圈，跨越城市的母亲河——白浪河，且连接两区的重要主干道，因此桥梁对交通、景观、亮化等要求较高。为此，桥梁设计时需综合考虑桥位处的交通功能、防洪、商业、历史、人文等综合因素。

2 设计原则及理念

进行桥梁设计时需遵从“环境协调－因地制宜－历史文化－结构表达－多元表达”的设计原则，按照守正与创新的设计理念。利用现代桥梁技术、现代理念展现地域性、文化性、独有性等精神内涵。通过桥与环境的互动，打造有机、完整的景观，构建桥梁、环境、人的连接渠道，形成情感与视觉的双重体验，建立立体、有情调的建筑印象；通过新工艺、新结构的应用，使桥梁结构形式实现艺术与力学逻辑的平衡。

城市景观的系统性设计需结合美学与地域协调性，是未来城市桥梁美学的发展方向[1]。桥梁结构作为公共建筑物，设计中要以“人”为本，以“桥”为媒，将桥梁打造成有趣味、有吸引力的公共设施。设计时要从地域标志性特征及文化要求出发，适当考虑经济性。另外，桥梁结构的建设便利性及工期要求也需要纳入考虑范围，提高景观桥梁设计的可实施性及艺术性。

3 总体设计

该桥梁总体方案设计时考虑结构使用年限为100年，洪水频率为100 年，汽车荷载按城-A 级，抗震设防烈度为8 度，并在桥下预留通行游船空间。桥梁在传承历史记忆的同时也要体现时代新容颜，因此经多次方案比选后确定主桥采用拱形结构。主桥桥梁采用28m+46m+28m 钢筋混凝土梁拱组合桥，桥宽53.6m，分两幅。其中，中跨主跨的拱轴线矢高为5.8m，边跨拱轴线矢高为5.447m，主跨及边跨的拱轴线均采用抛物线[2]。桥梁设计示意图如图1所示。

图1 桥梁总体布置图

首先，该桥梁正处繁华路段，且位于相交路口位置，因此在功能上对原桥进行加宽，由43m 拓宽至53.6m，同时加大相交路口的转弯半径，加宽相交道路顺接段，并增加一个右转专用车道，以优化路口的交通问题。

其次，主拱圈采用承载能力更强的箱型截面，不仅能够解决原承载力不足的问题，还能满足长期耐久性的要求。

再次，需赋予该桥梁新的文化内涵，引领潍坊新记忆，打造潍坊新时尚。

最后，采用先进的施工技术，打造科技含量较高的智慧桥梁。在实现多重功能的同时，兼容艺术性，体现景观桥特点。

4 景观设计

景观设计是城市景观桥梁设计的核心。桥梁设计思路需协调桥梁与城市功能、结构与空间环境以及建筑与人文含义之间的关系。东风桥西侧为原老潍县城东城门朝阳门口（现和平路），东侧为东关坞西门庆成门，中间为白浪河景观带。设计时应充分考虑该处的交通功能、周边景观效果、历史渊源，遵从多维功能的体验广度、融合周边景致尺度、富有内涵的风度原则。

为传承原桥梁下部的拱形记忆，新方案设计时充分比选，仍然选择拱形结构，但在传统拱桥的基础上进行创新突破。桥梁两侧保留河道南北的连接，设置下穿人行景观道，两个边跨的拱形采用半拱形式，以保证人行景观道的净空。通过内部设置预应力拉索抵消两侧拱圈的水平推力，实现结构简洁、空间优美的效果。为保证桥墩位置的简洁效果，采用立墙形式，简洁、尺寸小，边跨拱顶与中跨拱顶采用挂梁连接，可有效减少温度变化对主体结构的影响。

桥梁主体结构为梁拱组合结构，桥面以上无主要受力构件，为实现上部景观效果，在桥墩位置设置四个景观桥塔，塔顶设置景观球，桥塔与桥面采用主缆连接，主缆单侧通过吊杆与桥面连接，实现“悬索桥”的造型，增强桥梁景观性。另外，景观桥塔内部设置游览空间，可供行人进出。桥头位置通过压缩栏杆长度、挡墙外悬等措施，加大桥头广场的空间。桥头设置下行坡道，实现桥面人行道与下穿通道的直接联系。栏杆的栏板采用地区文化符号，桥头设置潍坊独有的文化雕塑及碑刻，既体现景观效果又赋予其文化含义[3]。

桥梁整体色彩采用现代风格，桥面栏杆采用石材芝麻灰花岗岩栏杆，下穿人行道及挡墙顺接位置栏杆采用金属材料，景观桥塔采用芝麻灰花岗岩板干挂装饰，悬索主缆、吊杆等采用白色，人行道铺装整体采用芝麻白及芝麻灰花岗岩板间隔图案，人行道铺装在局部位置采用自发光的荧光“高科技”，桥梁整体效果现代、鲜亮，如图2 所示。

图2 桥梁建成效果图

桥梁周边主要为泰华城、摩尔国际、和平广场等繁华商业体，在河道与商业体的相接位置采用顺接方式，如商业广场周边、和平路临水一侧采用玻璃栏杆增强其亲水性。

5 构件设计

桥梁主体结构为梁拱组合，整体为悬索造型。主要构件为下部桩基、承台、桥墩、立墙、主拱圈、挂梁、景观桥塔、装饰主缆、装饰吊杆、栏杆等，桥面铺装采用沥青路面。

桥位处地质主要以粉土、黏土、中粗砂为主，因此桥梁下部采用桩基+承台形式，桩基为摩擦桩，其中桥台采用2m 宽立墙，桥台桩基为双排桩，桩基直径为1.2m，承台纵桥向尺寸为5.4m；桥墩为2.5m 宽实心矩形墩，桥墩承台为双排桩，桩基直径为1.5m，承台纵桥向尺寸为6.5m。主拱圈为箱拱，厚1.2m，底面为水平，顶面按桥面坡度1.5%，顶部拱圈厚度由0.953m变化为1.35m；挂梁长度为21.6m，梁高由0.903m 变化为1.3m，为两跨连续梁；挂梁中墩（立墙）厚度为0.6m；景观桥塔需尽可能保证宽敞性，又要同时满足防洪阻水比，桥塔通过上下断面的变化分下塔、中塔、上塔。下塔及中塔断面为3.2m×3.2m，上塔断面为2.7m×2.7m，桥塔高于桥面19.6m，其中顶部景观球为镂空设计，直径为2.2m；悬索主缆采用15-19 成品钢绞线外包HDPE 护套，主缆外部尺寸为16cm，吊杆采用GJ15-5 型整体挤压式拉索，外径为7cm；栏杆采用耐久、厚重的花岗岩栏杆，栏杆大立柱尺寸为50cm×50cm，小立柱尺寸为12cm×15cm，雕刻栏板厚度为25cm，大立柱高度为1.59m，小立柱位置扶手顶面距离人行道高度为1.3m。

桥梁构件设计需考虑合理性及整体协调性，局部构件不仅要符合受力要求，还要注重其与整体桥梁的协调美观性。

6 文化内涵

东风桥历史底蕴深厚，桥梁名字为东风桥，“忙趁东风放纸鸢”，体现风筝之都的特点，同时东风也象征城市腾飞的力量。

桥梁的景观桥塔底部为方形断面，顶部为景观球，体现中国传统哲学思想“天圆地方”。桥梁采用三孔桥，传承原本桥梁的三孔特点，源远流长。桥梁栏杆采用竹子图案，创作源于潍坊历史名人郑板桥的竹画，竹子有高雅、刚毅、坚韧的品质。栏杆设计中采用篆刻元素，体现潍坊的“金石文化”。桥头采用地域特点的大象雕塑，雕塑名字分别为安定、迎恩、朝阳、望海，融合老潍县四座城门名字，既体现新文化特点又传承老经典记忆；大象雕塑尺寸为长2.8m×高2.4m×宽1.3m，底座高40cm，图案采用潍坊经典风筝标志及古典水波纹图案，风标以上为雄鹰翅膀，祥云环绕，象征城市展翅高飞；风标以下是山水标志，象征潍坊宜居宜业，环境优美。

7 亮化设计

建筑夜景也是城市夜景重要组成部分，因此景观桥梁的设计不仅要考虑桥梁造型，还要充分考虑夜景效果。东风桥在亮化设计上以“功能和安全、纽带和桥梁、趣味和互动、景观和观景”为设计原则，保障桥梁基础功能照明的同时确保交通安全，将桥梁作为交通功能物也作为河道两岸夜景联系的纽带，采用互动投影等形式增加桥梁的互动性、趣味性。桥梁设计主题为“东风夜放、花树星桥”，出自辛弃疾经典名句“东风夜放花千树。更吹落，星如雨。”其中东风二字与桥梁名字契合。

亮化设计的技术手段主要是通对不同构件、不同空间位置采用不同亮化灯具的方式实现。桥塔顶部的球体采用动态点光源，勾勒球体轮廓，实现动态灯光变化；在顶部设置七彩摇曳光束灯；在桥塔装饰轮廓设置洗墙灯，映照桥塔造型及装饰图案，内部设置水纹灯及图案灯；沿主缆、吊杆外侧设置动态点光源，描绘出拉索、吊杆线型；在栏杆外侧采用洗墙灯自下往上照亮，同时在外侧设置光束灯；桥头文化雕塑四周设置埋地灯；拱圈采用动态点光源勾勒轮廓；内部空间采用投光灯照亮；下穿通道设置互动投影，增强互动性；拱圈底面设置水纹灯。

另外，桥梁的亮化不仅要考虑技术特点，还需考虑桥梁与周边建筑的联系性，未来可通过控制系统的升级，实现桥梁与周边建筑物的联动。

景观桥梁的亮化设计还需要因地制宜，东风桥位于商圈繁华的地段，因此在亮化设计上需加入参与度高、绚丽性强、联动性强的特点。

8 结语

不同城市发展的特点不同，千篇一律的桥型已无法满足地域景观要求。景观桥作为代表地域特性的建筑，设计中需因地制宜，反映当地文化及城市特点。综合考虑结构受力、防洪、交通、文化、政治等要素，深度挖掘地域特色，满足市民精神需求，同时适应现代化发展的需要。景观桥桥梁的桥型创新、文化塑造、环境融合需要从个体工程的周边限制出发，突破重点难点以实现工程的成功。