鐘洪江,曹悅志,王龍濤
(1.濰坊市市政工程設計研究院有限公司,山東 濰坊 261005;2.濰坊立信工程項目管理有限公司,山東 濰坊 262100;3.山東華天工程咨詢管理有限公司,山東 濰坊 261005)
東風街白浪河橋是濰坊市區(qū)的地標建筑,歷史悠久。隨著城市發(fā)展需要,橋梁已經過多次改造,拆除前為亞星橋,是濰坊市區(qū)最具特色的景觀橋梁之一。原橋梁中幅為鋼筋混凝土雙曲拱橋,建設于20 世紀70 年代;兩側加寬橋為剛架拱橋,建設于20 世紀90 年代。原橋梁總寬度為43m,其中主路面為36m,兩側人行道各為3.5m。橋梁西側緊挨路口,現狀轉彎半徑較小,容易在早晚高峰時段造成擁堵。由于橋梁建成年代較早,現已無法滿足城市橋梁新荷載的要求,經檢測,主橋的拱頂受力已超過規(guī)范限值,無法滿足正常通行需要,因此需要對該地標性橋梁進行拆除新建。該橋梁處于城市核心商圈,跨越城市的母親河——白浪河,且連接兩區(qū)的重要主干道,因此橋梁對交通、景觀、亮化等要求較高。為此,橋梁設計時需綜合考慮橋位處的交通功能、防洪、商業(yè)、歷史、人文等綜合因素。
進行橋梁設計時需遵從“環(huán)境協調-因地制宜-歷史文化-結構表達-多元表達”的設計原則,按照守正與創(chuàng)新的設計理念。利用現代橋梁技術、現代理念展現地域性、文化性、獨有性等精神內涵。通過橋與環(huán)境的互動,打造有機、完整的景觀,構建橋梁、環(huán)境、人的連接渠道,形成情感與視覺的雙重體驗,建立立體、有情調的建筑印象;通過新工藝、新結構的應用,使橋梁結構形式實現藝術與力學邏輯的平衡。
城市景觀的系統性設計需結合美學與地域協調性,是未來城市橋梁美學的發(fā)展方向[1]。橋梁結構作為公共建筑物,設計中要以“人”為本,以“橋”為媒,將橋梁打造成有趣味、有吸引力的公共設施。設計時要從地域標志性特征及文化要求出發(fā),適當考慮經濟性。另外,橋梁結構的建設便利性及工期要求也需要納入考慮范圍,提高景觀橋梁設計的可實施性及藝術性。
該橋梁總體方案設計時考慮結構使用年限為100年,洪水頻率為100 年,汽車荷載按城-A 級,抗震設防烈度為8 度,并在橋下預留通行游船空間。橋梁在傳承歷史記憶的同時也要體現時代新容顏,因此經多次方案比選后確定主橋采用拱形結構。主橋橋梁采用28m+46m+28m 鋼筋混凝土梁拱組合橋,橋寬53.6m,分兩幅。其中,中跨主跨的拱軸線矢高為5.8m,邊跨拱軸線矢高為5.447m,主跨及邊跨的拱軸線均采用拋物線[2]。橋梁設計示意圖如圖1所示。
圖1 橋梁總體布置圖
首先,該橋梁正處繁華路段,且位于相交路口位置,因此在功能上對原橋進行加寬,由43m 拓寬至53.6m,同時加大相交路口的轉彎半徑,加寬相交道路順接段,并增加一個右轉專用車道,以優(yōu)化路口的交通問題。
其次,主拱圈采用承載能力更強的箱型截面,不僅能夠解決原承載力不足的問題,還能滿足長期耐久性的要求。
再次,需賦予該橋梁新的文化內涵,引領濰坊新記憶,打造濰坊新時尚。
最后,采用先進的施工技術,打造科技含量較高的智慧橋梁。在實現多重功能的同時,兼容藝術性,體現景觀橋特點。
景觀設計是城市景觀橋梁設計的核心。橋梁設計思路需協調橋梁與城市功能、結構與空間環(huán)境以及建筑與人文含義之間的關系。東風橋西側為原老濰縣城東城門朝陽門口(現和平路),東側為東關塢西門慶成門,中間為白浪河景觀帶。設計時應充分考慮該處的交通功能、周邊景觀效果、歷史淵源,遵從多維功能的體驗廣度、融合周邊景致尺度、富有內涵的風度原則。
為傳承原橋梁下部的拱形記憶,新方案設計時充分比選,仍然選擇拱形結構,但在傳統拱橋的基礎上進行創(chuàng)新突破。橋梁兩側保留河道南北的連接,設置下穿人行景觀道,兩個邊跨的拱形采用半拱形式,以保證人行景觀道的凈空。通過內部設置預應力拉索抵消兩側拱圈的水平推力,實現結構簡潔、空間優(yōu)美的效果。為保證橋墩位置的簡潔效果,采用立墻形式,簡潔、尺寸小,邊跨拱頂與中跨拱頂采用掛梁連接,可有效減少溫度變化對主體結構的影響。
橋梁主體結構為梁拱組合結構,橋面以上無主要受力構件,為實現上部景觀效果,在橋墩位置設置四個景觀橋塔,塔頂設置景觀球,橋塔與橋面采用主纜連接,主纜單側通過吊桿與橋面連接,實現“懸索橋”的造型,增強橋梁景觀性。另外,景觀橋塔內部設置游覽空間,可供行人進出。橋頭位置通過壓縮欄桿長度、擋墻外懸等措施,加大橋頭廣場的空間。橋頭設置下行坡道,實現橋面人行道與下穿通道的直接聯系。欄桿的欄板采用地區(qū)文化符號,橋頭設置濰坊獨有的文化雕塑及碑刻,既體現景觀效果又賦予其文化含義[3]。
橋梁整體色彩采用現代風格,橋面欄桿采用石材芝麻灰花崗巖欄桿,下穿人行道及擋墻順接位置欄桿采用金屬材料,景觀橋塔采用芝麻灰花崗巖板干掛裝飾,懸索主纜、吊桿等采用白色,人行道鋪裝整體采用芝麻白及芝麻灰花崗巖板間隔圖案,人行道鋪裝在局部位置采用自發(fā)光的熒光“高科技”,橋梁整體效果現代、鮮亮,如圖2 所示。
圖2 橋梁建成效果圖
橋梁周邊主要為泰華城、摩爾國際、和平廣場等繁華商業(yè)體,在河道與商業(yè)體的相接位置采用順接方式,如商業(yè)廣場周邊、和平路臨水一側采用玻璃欄桿增強其親水性。
橋梁主體結構為梁拱組合,整體為懸索造型。主要構件為下部樁基、承臺、橋墩、立墻、主拱圈、掛梁、景觀橋塔、裝飾主纜、裝飾吊桿、欄桿等,橋面鋪裝采用瀝青路面。
橋位處地質主要以粉土、黏土、中粗砂為主,因此橋梁下部采用樁基+承臺形式,樁基為摩擦樁,其中橋臺采用2m 寬立墻,橋臺樁基為雙排樁,樁基直徑為1.2m,承臺縱橋向尺寸為5.4m;橋墩為2.5m 寬實心矩形墩,橋墩承臺為雙排樁,樁基直徑為1.5m,承臺縱橋向尺寸為6.5m。主拱圈為箱拱,厚1.2m,底面為水平,頂面按橋面坡度1.5%,頂部拱圈厚度由0.953m變化為1.35m;掛梁長度為21.6m,梁高由0.903m 變化為1.3m,為兩跨連續(xù)梁;掛梁中墩(立墻)厚度為0.6m;景觀橋塔需盡可能保證寬敞性,又要同時滿足防洪阻水比,橋塔通過上下斷面的變化分下塔、中塔、上塔。下塔及中塔斷面為3.2m×3.2m,上塔斷面為2.7m×2.7m,橋塔高于橋面19.6m,其中頂部景觀球為鏤空設計,直徑為2.2m;懸索主纜采用15-19 成品鋼絞線外包HDPE 護套,主纜外部尺寸為16cm,吊桿采用GJ15-5 型整體擠壓式拉索,外徑為7cm;欄桿采用耐久、厚重的花崗巖欄桿,欄桿大立柱尺寸為50cm×50cm,小立柱尺寸為12cm×15cm,雕刻欄板厚度為25cm,大立柱高度為1.59m,小立柱位置扶手頂面距離人行道高度為1.3m。
橋梁構件設計需考慮合理性及整體協調性,局部構件不僅要符合受力要求,還要注重其與整體橋梁的協調美觀性。
東風橋歷史底蘊深厚,橋梁名字為東風橋,“忙趁東風放紙鳶”,體現風箏之都的特點,同時東風也象征城市騰飛的力量。
橋梁的景觀橋塔底部為方形斷面,頂部為景觀球,體現中國傳統哲學思想“天圓地方”。橋梁采用三孔橋,傳承原本橋梁的三孔特點,源遠流長。橋梁欄桿采用竹子圖案,創(chuàng)作源于濰坊歷史名人鄭板橋的竹畫,竹子有高雅、剛毅、堅韌的品質。欄桿設計中采用篆刻元素,體現濰坊的“金石文化”。橋頭采用地域特點的大象雕塑,雕塑名字分別為安定、迎恩、朝陽、望海,融合老濰縣四座城門名字,既體現新文化特點又傳承老經典記憶;大象雕塑尺寸為長2.8m×高2.4m×寬1.3m,底座高40cm,圖案采用濰坊經典風箏標志及古典水波紋圖案,風標以上為雄鷹翅膀,祥云環(huán)繞,象征城市展翅高飛;風標以下是山水標志,象征濰坊宜居宜業(yè),環(huán)境優(yōu)美。
建筑夜景也是城市夜景重要組成部分,因此景觀橋梁的設計不僅要考慮橋梁造型,還要充分考慮夜景效果。東風橋在亮化設計上以“功能和安全、紐帶和橋梁、趣味和互動、景觀和觀景”為設計原則,保障橋梁基礎功能照明的同時確保交通安全,將橋梁作為交通功能物也作為河道兩岸夜景聯系的紐帶,采用互動投影等形式增加橋梁的互動性、趣味性。橋梁設計主題為“東風夜放、花樹星橋”,出自辛棄疾經典名句“東風夜放花千樹。更吹落,星如雨?!逼渲袞|風二字與橋梁名字契合。
亮化設計的技術手段主要是通對不同構件、不同空間位置采用不同亮化燈具的方式實現。橋塔頂部的球體采用動態(tài)點光源,勾勒球體輪廓,實現動態(tài)燈光變化;在頂部設置七彩搖曳光束燈;在橋塔裝飾輪廓設置洗墻燈,映照橋塔造型及裝飾圖案,內部設置水紋燈及圖案燈;沿主纜、吊桿外側設置動態(tài)點光源,描繪出拉索、吊桿線型;在欄桿外側采用洗墻燈自下往上照亮,同時在外側設置光束燈;橋頭文化雕塑四周設置埋地燈;拱圈采用動態(tài)點光源勾勒輪廓;內部空間采用投光燈照亮;下穿通道設置互動投影,增強互動性;拱圈底面設置水紋燈。
另外,橋梁的亮化不僅要考慮技術特點,還需考慮橋梁與周邊建筑的聯系性,未來可通過控制系統的升級,實現橋梁與周邊建筑物的聯動。
景觀橋梁的亮化設計還需要因地制宜,東風橋位于商圈繁華的地段,因此在亮化設計上需加入參與度高、絢麗性強、聯動性強的特點。
不同城市發(fā)展的特點不同,千篇一律的橋型已無法滿足地域景觀要求。景觀橋作為代表地域特性的建筑,設計中需因地制宜,反映當地文化及城市特點。綜合考慮結構受力、防洪、交通、文化、政治等要素,深度挖掘地域特色,滿足市民精神需求,同時適應現代化發(fā)展的需要。景觀橋橋梁的橋型創(chuàng)新、文化塑造、環(huán)境融合需要從個體工程的周邊限制出發(fā),突破重點難點以實現工程的成功。