摘　要:对近期城市轨道交通的小角度交叉桥梁设计情况进行了总结和分析,从现代桥梁美学、结构形式、材料等方面进行了论述,提出了景观设计的改进设想。

关键词:城市轨道交通,小角度,高架桥桥式

 

1、概述

      城市轨道交通经过的地段大部分是高楼林立的城市繁华区域,不仅经济发达,而且城市道路和铁路密织、交通繁忙;由于选线困难,经过的地段大部分是沿城市干道一侧或干道中间行进,并且多次采用小角度、小曲线半径跨越城市干道。由于线路经常采用小角度、小曲线半径跨越城市干道,使得桥梁不得不采用大跨度曲线桥梁或其他复杂结构,这不仅直接导致桥梁结构设计难度加大,还成为人们视觉的关注点。

      随着经济的发展,百姓和业主对景观的要求越来越高,设计桥梁时对景观方面要求要和安全、功能方面的要求一视同仁,不可忽视;桥梁的景观设计、结构设计和工程造价等,它们之间存在着不容易调和的矛盾,如何解决其中的矛盾,成为城市轨道交通最大设计难点之一。

      目前,建造完成的城市轨道交通工程,在小角度与城市干道交叉的工点,多数采用了框架墩、预应力混凝土连续梁(或刚构)等结构形式,虽然满足了安全和功能的要求,但景观效果并不如意,需要进一步研究改进,本文结合工程实例对改进景观设计方面进行了初步的探索。

2、桥梁工程实例分析

      目前建造完成的城市轨道交通工程,在小角度与城市干道交叉的工点,多数采用了框架墩、预应力混凝土连续梁(或刚构)等结构形式,本节选取若干实例进行对比分析,指出其存在优缺点,以探求景观设计的一般规律。

      实例一:采用框架墩结构的某城市轨道交通高架桥(见图1)。

      实例二:采用框架墩结构的某城市轨道交通高架桥(见图2)。

      对上述两个实例进行分析对比可以看出:

      框架墩能够满足安全和功能的要求,经济性好。由于结构笨重、泄水管繁杂、梁与墩柱颜色对比强烈、墩柱外形与一般桥墩外形差异过大导致框架墩的景观效果不好;实例二的框架墩数量少、桥墩较高、轨道梁较轻巧,景观效果相对略好一些。因此可以得出如下结论:此种结构经济、实用,经过改进,景观可以得到改善。

      实例三:采用预应力连续刚构的某城市轨道交通高架桥(见图3)。

实例四:采用预应力连续梁的某城市轨道交通高架桥(此处改为跨度较大的连续梁,展示的不利的一面)(见图4)。

      对上述两个实例进行分析对比可以看出:

      预应力混凝土连续刚构的景观效果较好,主要是跨度不是很大,梁体比较轻巧,桥下通透。当斜交角度减小,导致跨度加大时,梁高必然加大,景观效果会相应下降。

3、改进景观设计的探讨

      著名桥梁专家、现代桥梁美学奠基人之一弗里茨·莱昂哈特根据对美学价值的理解和分析研究,提出了由普遍美学特性引导出的桥梁评价准则:1)目的与功能的满足。2)在三维空间中有好的、和谐的比例。3)结构物的线和边的序列原则。4)精炼的形式。5)必须与环境、景观或城市风貌相结合,还必须和人的尺寸联系起来。6)材料的选择、表面质地、色彩等和环境要求相适。7)色彩的重要作用。8)表现出建筑物所应有的特性、特征或目的、地位。9)表现出建筑物的复杂性与多变性相结合所产生的艺术魅力。10)保护、建设自然环境,开发景观资源。

      结合城市轨道交通的特点,提出以下景观设计的改进意见:

      1)深入研究当地的人文地理特征,在设计中充分考虑城市的景观特性及地理区域特性,在景观设计中体现出地域性、文化性。

      2)根据高架区间周边土地的利用情况和地区特性,在人流集中的区段,应以轻盈通透为主。桥墩、横梁、主梁等构件尽量采用协调、柔和的形式,融入周边的大环境中。

      3)桥梁的附属物形式应简洁明快,尽量避免采用过分醒目和凹凸明显的设施。使桥墩、主梁、高架桥护板在景观上设计成线条流畅的构造,同时把栏杆、隔声屏障、照明设施、管线等进行统一的设计。特别是排水管的布置错综复杂,因此把它设在高架结构内,从表面看不到外露的管线。

      4)其他措施:在高架桥下方可设置照明系统,在确保空间照明度的同时,还兼顾了夜间高架桥的视觉效果。高架桥的栏杆可根据桥梁所处位置及周围环境进行选择,有助于桥梁的整体美观效果。

      根据上述指导思想对框架墩设计提出以下改进建议供参考:

      1)采用钢—混凝土结合梁,减小框架墩承担的荷载,使框架墩的结构尺寸进一步减小。加大轨道梁的跨度,减少框架墩的数量,使桥下通透感增强。2)通过增加抹角、优化结构外形和尺寸等方式,改善墩柱和横梁的外观,避免呆板、粗疏。3)通过改善泄水管的布置方式,净化视觉,减少纷乱的外观。4)采用外观一致的建筑材料(建议上下部结构全部采用钢结构),使上、下部结构具有协调一致的外观。

4、结语

      本文对近期城市轨道交通的小角度交叉桥梁设计情况进行了总结和分析,并提出了改进设想。旨在抛砖引玉,激发设计灵感,提出更好的设计方案,推动我国轨道交通桥梁景观设计水平更上一层楼。

 

[1]　陈艾荣,盛　永,钱　丰.桥梁造型[M].北京:人民交通出版社,2005.

[2]　伊藤学.桥梁造型[M].刘健新,和丕壮,译.北京:人民交通出版社,2001.

[3]　俞宇萍.公路景观绿化设计探讨[J].山西建筑,2008,34(8):347-348.