橋梁景觀設計概述

1、第一章 橋梁景觀設計概述1.1 橋梁景觀設計的概念“景觀”是指具有觀賞審美價值的景物。分開來講，景觀是由“景”與“觀”兩部分構成的，前者包含自然景色和人文景物，后者指人們所處位置對自然景色與人文景物進行觀賞的視點，景觀是指在“觀”的角度上，以審美的意識，在工程技術的基礎上，通過可視的手法，對人們生存所處的自然環(huán)境和人文構造物進行論證和設計，使之達到和諧統(tǒng)一。現(xiàn)代漢語詞典(2000年修訂本,商務印書館)指出“景觀”包括兩種含義:其一,指某地或某種類型的自然景色;其二,泛指可供觀賞的景物。也包括人造景物。辭海(2000年2月版,上海辭書出版社)指出“,景觀”包括四種含義:其一,風光景色;其二,一般

2、概念:泛指自然景色;其三,特定區(qū)域概念;其四,類型概念:類型單位的通稱,指相互隔離的地段,按其外部特征的相似性,歸為同一類型單位。如荒漠景觀、草原景觀等。據(jù)此推理,“橋梁景觀”系指以橋梁和橋位周邊環(huán)境為“景觀主體”或“景觀載體”而創(chuàng)造的橋位人工風景。這里,橋梁是某一具體橋梁工程的總稱。包括了該工程范圍內的主橋、輔橋、引橋、立交橋、引道、接線、邊坡等單位工程。因此,橋梁景觀是一個系統(tǒng)工程,這是它與已建橋梁中出現(xiàn)的單體景點的基本區(qū)別?？傊瑯蛄壕坝^表現(xiàn)出橋梁設計的兩個不同內容：橋梁本身及橋梁所處之環(huán)境。1.2 國內外景觀橋梁設計現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，橋梁的結構技術、建筑材料也發(fā)生了巨大變

3、化。簡潔優(yōu)化的結構設計，新型材料的使用使橋梁景觀傳遞現(xiàn)代信息，體現(xiàn)科技精神。城市中林立的鋼結構、工業(yè)時代無處不在的影響，使得人們對于橋梁的審美也有所改變。時代特征的凸顯、與現(xiàn)代景觀的協(xié)調是當代景橋設計的新價值所在。圖11 是英國一座現(xiàn)代景橋，鋼結構和玻璃的應用體現(xiàn)著現(xiàn)代審美標準。圖 1-1 英國某橋圖12 所示為VSB 公司庭院景橋。一座紅色的巨大的爬蟲般的的步行鋼橋跨過綠籬花園，將線條明快、端莊的銀行大樓與周圍的生態(tài)環(huán)境建立起聯(lián)系。鋼橋上一側的扶手剛好是座椅，在此小憩，可鳥瞰綠籬花園和周圍的景致。圖 1-2 VSB 花園景橋在更多的突出自然風景環(huán)境的設計中，當代景橋也喜愛貼近自然的材料，大量

4、的木板橋、木板通道隨之出現(xiàn)。（圖13）我國當代景橋設計也反映出這種時代特色如江蘇江陰市學政衙署遺址公園的設計根據(jù)時代的審美要求突破了傳統(tǒng)意義上的造景觀念，應用了眾多的現(xiàn)代科技成果。 圖 1-3 木橋園中的逸仙橋、荷葉橋、玉帶河長廊都采用了鋼結構和玻璃結構(圖14)，將當代的文化和現(xiàn)代技術與場地文脈進行了有機結合。設計師沒有將已經倒掉的衙署建筑按照明清官式建筑進行恢復，成為沒有人氣僅供展覽的“假古董”，而是與現(xiàn)代的社會生活和文化相結合將其更新成為一處具有深厚歷史文化底蘊、滿足市民娛樂和休閑生活的現(xiàn)代都市開放空間。拋開景橋所具有的傳統(tǒng)景橋的造景和使用功能不談，現(xiàn)代景橋還具有以下兩大功能與特點：圖

5、1-4 玻璃橋 地塊串聯(lián)與游線組織之景橋作為線性的串聯(lián)與游線的組織的手段，現(xiàn)代景橋更多的是解決地塊的跨越問題與立體交通體系的構建。在大尺度的景觀區(qū)域中，多個景觀元素是分散的，所以需要一定的統(tǒng)領路線，將景觀元素組織起來，引導人們的參觀。線性的串聯(lián)與游線的組織在對于大尺度的景觀空間的處理中十分重要，建立貫穿景區(qū)的游線和路徑關系著游人對于空間景觀的直接體驗。很多實例中都采取設置高架觀景橋的方式，迅捷的引導人們參觀游覽，設計師通過控制觀景橋的方向、視線轉換設置景觀點，減少了觀者欣賞目標的盲目性。同時高架觀景橋也可以使人近距離接觸高大的設施建筑和樹木，產生俯視的視角。德國的杜伊斯堡北風景公園、北星公園、

6、拉維萊特公園中都設置有高架的景觀橋，與歷史景觀產生親密的聯(lián)系，也使大尺度的用地有了控制性因素，整合了全園的結構。巴黎拉維萊特公園由建筑師屈米設計，通過建立120m*120m 的方格網，結合高架景觀橋，有效的控制了場地的龐大尺度、串聯(lián)起破碎散亂的景觀。(圖15) 圖 1-5 高架景觀橋高架景觀橋也可以對需要保護的地域進行保護，避免游人的進入，如德國南舍訥貝格爾自然公園有大面積的自然保護區(qū)，這個區(qū)域對公眾是封閉的，禁止進入。設計師在現(xiàn)狀植被上空架設一條高08m 的中心步行道，為穿越自然保護區(qū)提供通道，也是參觀這個區(qū)域的游覽路線。這條平直的鋼結構格柵式步行道長約600m，沿著編組場的鐵路線鋪設，并在

7、步道節(jié)點部位重新安置了一個舊的轉車臺。通過精心的設計，使場地的自然和人工景觀得到了保護，同時也使人們可以進入到景觀區(qū)內，近距離的感受歷史景觀的固有魅力。（圖16）杜伊斯堡北風景公園也是通過高架步道的設置，有效的限定了游人觀賞料倉花園和其它景觀的特定視角和路徑。圖 1-6 高架景觀橋我國上海的徐家匯公園雖然公園的面積不大，同樣以一條高架的觀景橋和兩條地面上的直線性游路統(tǒng)一了全園景觀，體現(xiàn)出原來工業(yè)用地的特點(圖17)。圖 1-7 徐家匯公園景橋 基于城市陸域生態(tài)廊道連續(xù)作用的景橋橋梁原本在于溝通被河流阻隔的人類活動及保障人類的物質流通，在高度重視人類與環(huán)境和諧相處的今天，橋梁的生命保護作用可作延

8、伸其生命保護對象也不僅僅限于人，還包括自然環(huán)境中的各類動植物。橋梁應成為解決城市生態(tài)廊道的生命流與城市的生活流之交叉矛盾的有力武器，并為城市生態(tài)實質性的連續(xù)作出貢獻。有關橋梁在維護生態(tài)過程與格局連續(xù)方面的認識自1960 年代始發(fā)達國家曾有不少研究與實踐，出發(fā)點大多是因道路、高速公路或鐵路在穿越自然保護地帶時導致其生境被切割并影響野生動物遷徙的問題；而橋梁則可為分離的保護地建立聯(lián)系亦即有生物通道作用。具有連通國土意義的橋梁是“生物通道”(critter crossing)的主要形式之一；其稱謂繁多，有“野生物橋梁”(wildlife bridge)?！熬G色橋梁”(greenbridge)、“生物

9、橋梁”(biobridge)及“生物立交”(wildlife crossing)等。根據(jù)生物通行的方式與特點結合形式差異可歸結出三種類型，如圖18 所示。圖 1-8 生物通道(1)路上式生物通道(wildlife overcrossIng)：一般位于被道路切斷的山體處，在道路上方設橋并將兩側山體連接為一體，橋面則模仿自然狀況覆土種植。路上式生物通道的優(yōu)點較路下式生物通道更為突出。主要表現(xiàn)在：具有符合更多物種通行要求的尺度，可利用兩側密植灌木極大降低噪聲干擾，另外還尊重了某些喜愛登高而不愿鉆洞動物的生活習性等。路上式生物通道也可在平原或崗地模仿山坡自然起伏狀設置，該類通道亦稱生物天橋。(2)路下

10、式生物通道(wildlife undercrossing)：道路建設時，根據(jù)動物活動軌跡每隔一定距離設置橋梁，并使橋下陸地保持連通，生物可利用該連通空間進行交流，這是一種較為普遍的生物通道形式。路下式生物通道其空間跨越的尺度應根據(jù)不同的物種對象而有所區(qū)別，橋梁的跨幅一般以不小于8m 為宜，且橋梁的結構體布置應保證視覺貫通。(3)涵洞式生物通道(wildlife culvert)：某些小型爬行類或兩棲類動物如烏龜、青蛙等其對通行空間的要求不高，則可在道路下設置涵洞的方式作為生物通道。涵管的尺度適當放大則成為橋涵。1.3 城市景觀橋梁設計的分析現(xiàn)代的橋梁已不純粹以滿足功能為目的，橋梁巨大的跨度、強

11、烈的形體表現(xiàn)力、超凡的尺度均對城市或大地景觀產生影響。橋梁景觀設計既要保持對功能、構造技術、形態(tài)美學、材料肌理研究的傳統(tǒng)，還應針對隨社會發(fā)展而產生的新景觀問題保持敏銳的跟蹤，這樣才能與朝氣蓬勃的祖國對環(huán)境品質的更高要求相適應。橋梁景觀設計是對橋梁的線形、造型、平面布局在滿足功能、安全、經濟的前提下進行自然景觀、城市景觀、歷史文化景觀及美學方面的綜合考慮和組織,以最大限度地實現(xiàn)橋梁力學上的合理性、功能上的優(yōu)越性及與周邊環(huán)境的協(xié)調性,同時反映出不同地域、不同傳統(tǒng)文化的獨特性,力圖達到橋梁功能、安全、經濟、美學的協(xié)調與和諧。 安全安全可從結構安全、行車安全、通航安全、基礎地質條件的安全與施工安全等幾

12、方面考慮。結構安全主要是結構構件能否滿足強度、穩(wěn)定和耐久性以及抗風、抗震等方面的要求;作用行車安全主要通過橋面設施的布置來實現(xiàn)，如根據(jù)公路等級和車流具體情況決定是否需設置中央分隔帶、分車帶或護欄以保證行車安全;通航安全雖然有通航凈空保證，但應注意是否有拖船組成的船隊通過，另外橋下水流方向是否與橋梁垂直，如遇到這些情況均應適當加大橋梁跨徑;基礎的安全一方面應該滿足規(guī)范中規(guī)定的基礎埋深與河流的沖刷深度和冰凍深度的關系，另一方面應檢查基礎附近是否有裂縫、斷層、溶洞等不良地質現(xiàn)象存在，由此檢查橋梁分孔是否合理;施工期間結構的安全也是應考慮的重要因素，如果設計要求編制施工組織計劃，則要注意洪水、泥石流和

13、咫風對橋梁施工的不利影響，一船要求在洪水來臨之前橋墩的施工面要超出設計洪水位。 適用適用主要包括結構要求、交通要求、管線搭載等方面。結構要求一般不出現(xiàn)過大的變形及過寬的裂縫，影響正常使用;交通要求需要良好的線性以保證交通的暢通，橋面是否平順影響交通的平順，橫斷面的布置不僅要滿足當前的交通需求，還應該滿足今后規(guī)劃年限內的交通流量(包括行人通行)，另外還包括橋底通航的順暢，若為跨線橋時還需滿足橋下的交通要求:橋梁底部要考慮綜合利用，方便各種管線(水、電、氣、通訊等)的搭載。1.3.3 經濟評價一座橋的經濟性可從以下幾個方面進行:造價、工期、養(yǎng)護維修費用以及產生的效益。造價主要指當前橋梁建造的成本費

14、用，這包括橋梁的布孔、起橋高度、橋長的選擇、是否使用當?shù)夭牧弦约叭斯べM、機具設備費以及施工方法的選擇等;工期與造價有很大的關系，橋梁作為線路的一部分，早日交付運營，可以使國民經濟早一天獲益，否則損失就很難估算。影響工期的因素較多，如資金的到位、基礎工程量的大小、結構形式、施工方法等;養(yǎng)護與維修，以往人們忽視了除建造時橋梁的初始成本外，由于橋型不同、施工條件不同、可靠度存在差異等因素致使橋梁服役期間的巨大的維修加固費用也存在著差異，因此在橋梁規(guī)定使用期限內經常維修費用的多少需要考慮;橋位還應考慮建在能縮短河道兩岸的運距，促進該地區(qū)的經濟發(fā)展，產生最大的效益，對于過橋收費的橋梁應能吸引更多的車輛通

15、過，達到盡可能快地回收投資的目的。這一階段通過綜合考慮各方面的要求，可預想兩個橋型方案。其次是橋梁的平面、立面、橫斷面的初步選擇及優(yōu)化，主要是根據(jù)安全、適用、經濟等要求確定平面、立面、橫斷面，并結合橋梁造型法則對它們進行優(yōu)化設計，平面設計主要是受橋址地形、地質，整體路線等因素的影響，一般要求橋梁的線型及橋頭的引道要保持平順，對于主、引橋采用不同結構形式，尤其是不同橋寬時，要務必使主、引橋車行道順直，以保證車輛及大橋的安全:立面設計主要是橋梁的式樣及孔跨布置、下部結構一般構造及基礎形式等，不僅要進行不同橋式方案間的比較，而且往往要將同一橋式的不同的分跨布置進行比較以滿足技術上的合理及美觀的協(xié)調;橫斷面包括橋面布置、橋跨主要承重構件的橫向布置及下部結構的橫向布置。初步確定平面、立面及橫斷面之后用橋梁景觀造型法則對其進行優(yōu)化，例如孔跨布置是否比例勻稱，橋墩的形態(tài)及布置方式是否符合人們的審美情趣等。要注意的是優(yōu)化后的結果是否符合結構、經濟及施工方便的要求。1.3.4 美觀是對優(yōu)化后的形式進行景觀設計，這就要考慮橋梁的形式美、功能美的結合，以及與周圍環(huán)境相協(xié)調的具體問題，還要考慮各部分的細部構造，色彩、材質的選擇等問題，設計后結果看是否滿足總體構思中的景觀要求，若滿足則進行仿真效果