蓮花觀水平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)例

邢 燕

(大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司)

1 引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市中建設(shè)的橋梁越來(lái)越多，而人們的審美意識(shí)也正日益增強(qiáng)，城市橋梁在滿足功能要求的前提下，還應(yīng)與環(huán)境相協(xié)調(diào)，達(dá)到新穎美觀的效果?，F(xiàn)在，很多城市中的橋梁，尤其是大型橋梁，由于其造型獨(dú)特、氣勢(shì)壯觀，已經(jīng)成為一道道獨(dú)特風(fēng)景和城市的標(biāo)志。而城市中還有很多小型橋梁，它們通常位于河流之上，或公園小區(qū)附近，更貼近人群，因此對(duì)于景觀設(shè)計(jì)的要求也日益突出。這類橋梁所處的道路通常車流量并不很大，橋梁一般為中、小跨徑，設(shè)計(jì)中考慮到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)等因素，因而大多采用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式，在此基礎(chǔ)上，可以采取一些外觀構(gòu)造處理和裝飾，來(lái)達(dá)到美化的效果。介紹的蓮花型觀水平臺(tái)設(shè)計(jì)，應(yīng)用與橋梁建設(shè)中，既能增強(qiáng)小橋的外觀美感，還能在一定程度上滿足人們對(duì)于日常休閑的需求。

2 平臺(tái)概況

某市新區(qū)規(guī)劃修建一條景觀河道，穿越城區(qū)多條道路。其中在經(jīng)過(guò)緯六路時(shí)，河道兩側(cè)為一個(gè)居民小區(qū)，綠化景觀很好。緯六路在此處跨越河道修建了一座橋梁，考慮到此處行人較多，橋梁兩側(cè)設(shè)計(jì)了較寬的人行道。為使兩岸居民便利通行的同時(shí)，又能充分觀賞周邊園林風(fēng)景，結(jié)合緯六路交通流量不太繁忙、不能給行人帶來(lái)過(guò)多干擾的情況，我們?cè)谶@座橋梁上設(shè)計(jì)修建了蓮花型觀水平臺(tái)。

景觀河道全寬33m，兩側(cè)地形平坦，并且河道內(nèi)水位穩(wěn)定，水面以上凈空較小，通過(guò)對(duì)橋梁的經(jīng)濟(jì)適用性等多方面比較，這座橋梁的上部結(jié)構(gòu)采用了兩跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板梁，橋梁全長(zhǎng)34m。橋梁下部橋墩采用柱式墩加蓋梁形式，兩端橋臺(tái)為一字式鋼筋混凝土臺(tái)，與河道的岸墻順接。橋面車行道為雙向四車道，寬度為16m，每側(cè)各設(shè)3.5m寬人行道，橋面全寬為23m。設(shè)計(jì)時(shí)考慮到此處的行人多為兩側(cè)小區(qū)居民，更有可能在橋上駐足，欣賞周邊景色，所以在橋梁中間橋墩位置，人行道外側(cè)做了半圓形外挑的休閑平臺(tái)，平臺(tái)外半徑2.25m，周邊加設(shè)護(hù)欄。因?yàn)閮砂董h(huán)境以園林風(fēng)景為主，并且岸上的景觀燈為蓮花形狀，所以設(shè)計(jì)中考慮將平臺(tái)下部裝飾成弧形蓮花狀，與周邊風(fēng)景相協(xié)調(diào)，同時(shí)也對(duì)橋墩外觀進(jìn)行了修飾。橋上行人走到橋梁中間時(shí)，有了更安全舒適的歇腳點(diǎn)，還可以更好地觀賞周圍美景。

圖1

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

緯六路橋梁的上部結(jié)構(gòu)采用的是預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支空心板，跨徑為17+17m，預(yù)制板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，而且施工便捷，可以保證上部結(jié)構(gòu)施工工期最短，對(duì)環(huán)境影響最小。河道中央的橋墩采用了多柱加蓋梁的結(jié)構(gòu)形式，橋墩為Φ1.2m鋼筋混凝土圓形墩柱，橫橋向共布置三個(gè)橋墩，上部蓋梁高1.2m，長(zhǎng)度按照常規(guī)設(shè)計(jì)應(yīng)與橋面寬度相同，即為23m。墩下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。

對(duì)于觀水平臺(tái)的設(shè)置，我們做了兩個(gè)方案進(jìn)行比較。一是將橋墩蓋梁加長(zhǎng)，讓平臺(tái)坐落在蓋梁上，平臺(tái)與上部結(jié)構(gòu)間不做直接的橫向聯(lián)系;二是對(duì)上部結(jié)構(gòu)預(yù)制板的邊梁進(jìn)行構(gòu)造處理，增加外懸臂長(zhǎng)度及構(gòu)造尺寸來(lái)形成平臺(tái)。經(jīng)計(jì)算，如果采用第二種方案，對(duì)預(yù)制邊板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加寬，將對(duì)該片板梁產(chǎn)生很大的偏載作用，需要對(duì)邊梁結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行較大調(diào)整，增加了很大的工程量。而且，必須加強(qiáng)各片板梁間的橫向聯(lián)系，才能保證在橋梁使用階段把邊梁的附加載荷較均勻的分布到多片板梁上。但是，施工期間預(yù)制特殊邊板梁的難度會(huì)大大增加，同時(shí)，施工吊裝期間，單板的偏載過(guò)大，與其他預(yù)制板未形成有效橫向連接之前，板自身的穩(wěn)定性很難保證。平臺(tái)又位于兩跨簡(jiǎn)支板中間伸縮縫處，平臺(tái)的構(gòu)造也形成了縫隙。對(duì)于第一方案，需要將蓋梁加長(zhǎng)，平臺(tái)的荷載直接作用于蓋梁上，再下傳至橋墩和基礎(chǔ)，對(duì)于橋墩墩身和基礎(chǔ)的整體受力情況及工程量則影響很小。平臺(tái)結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)預(yù)制板之間沒有直接聯(lián)系，避免了使空心板受到過(guò)大偏載而發(fā)生不利傾覆等情況的發(fā)生。經(jīng)比較，最終采用第一方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖2 橋梁橫斷面圖

橋墩鋼筋混凝土蓋梁原橫橋向長(zhǎng)度為23m，為了設(shè)置觀水平臺(tái)，將橋墩蓋梁的懸臂部分分別向橋梁兩側(cè)各加長(zhǎng)了1m，觀水平臺(tái)的蓮花型底座就直接座于這部分外挑蓋梁上。觀水平臺(tái)頂面的人行道磚與橋面人行道高度一致，這樣，平臺(tái)基座(即橋墩蓋梁外挑部分)頂面與人行道表面高差有1m以上，為減少此處的結(jié)構(gòu)恒載，設(shè)計(jì)在平臺(tái)的內(nèi)外側(cè)各設(shè)置了一道鋼筋混凝土支撐梁，來(lái)支撐頂部的平臺(tái)結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)支撐梁沿橋梁最外側(cè)的預(yù)制空心板的懸臂邊緣布設(shè)，外側(cè)支撐梁順橋向表面做成弧線形，與平臺(tái)的蓮花狀造型形狀一致。兩個(gè)支撐梁的底部直接作用于橋墩鋼筋混凝土蓋梁的外延部分上，并通過(guò)蓋梁內(nèi)的預(yù)埋鋼筋形成有效連接。在兩片支撐梁上布設(shè)一塊半圓形的鋼筋混凝土板，厚度8cm，半徑為2.0m，作為平臺(tái)步道磚的基層。上面設(shè)置墊層，再鋪設(shè)步道方磚后，與橋梁上的人行道形成整體，使橋上行人順暢通行至觀水平臺(tái)上。

圖3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)斷面圖

4 平臺(tái)附屬構(gòu)造

為了表現(xiàn)出平臺(tái)的蓮花狀外形，在蓋梁和支撐梁的混凝土外表面，用3cm厚的水泥砂漿做出蓮花花瓣和基座邊緣的造型，再涂刷白色涂料，從而突出了蓮花平臺(tái)的立體效果。

在外側(cè)支撐梁的混凝土頂面，預(yù)埋欄桿底鋼板，在平臺(tái)周邊設(shè)置景觀欄桿。

考慮到平臺(tái)步道頂面可能有少量雨水向下滲漏，而外挑的蓋梁頂面在兩個(gè)支撐梁中間形成一個(gè)封閉空間，如果直接將水排向平臺(tái)外側(cè)，會(huì)對(duì)蓮花造型外觀造成影響。故在蓋梁內(nèi)預(yù)留一個(gè)豎向PVC管道，將水直接排到下方的河道內(nèi)。

5 觀水平臺(tái)設(shè)計(jì)思考

現(xiàn)在，緯六路的這座橋梁已建成通車，使用效果很好。觀水平臺(tái)的設(shè)置使簡(jiǎn)單的橋梁外觀得到了美化，也給周邊人們提供了一個(gè)親水觀景的好去處。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，這種平臺(tái)的設(shè)計(jì)用于水位變化不大的河道橋梁上比較合適，能避免平臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)于河道過(guò)水?dāng)嗝嬖斐傻目s減，也不會(huì)因水面高低不同影響平臺(tái)的造型效果。并且橋梁上的車流量要相對(duì)較小，或者橋梁是人行橋的時(shí)候則更適宜，人車的相互干擾較小，能使行人愿意駐足觀景，讓平臺(tái)充分發(fā)揮作用，而不只是一個(gè)美觀的造型。另外，在河道寬度加大以后，橋梁結(jié)構(gòu)可以改用兩跨連續(xù)剛構(gòu)形式，平臺(tái)的結(jié)構(gòu)就能直接外挑于上部結(jié)構(gòu)梁體上，構(gòu)造處理將更簡(jiǎn)單合理，同時(shí)剛構(gòu)梁體的結(jié)構(gòu)高度從中支點(diǎn)向兩側(cè)逐漸降低，形成漸變曲線，也能和蓮花平臺(tái)的外形線條順接，會(huì)形成更佳的景觀效果。平臺(tái)的大小及外形也需結(jié)合橋梁的規(guī)模及結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到橋梁構(gòu)件的比例協(xié)調(diào)，與周邊景觀尺度及景色風(fēng)格的和諧等。另外，小型橋梁也可通過(guò)對(duì)構(gòu)筑物的造型選擇，以及照明效果優(yōu)化等手段，在對(duì)工程造價(jià)沒有太大影響的前提下，來(lái)達(dá)到美化橋梁外觀的目的。如橋梁的表面處理，可以采用混凝土表面涂裝，或者花崗巖、預(yù)制板材飾面等;橋梁夜間照明應(yīng)與周邊環(huán)境相融合，既突出了橋梁的外形景觀，又不在整體環(huán)境中顯得過(guò)為突兀;優(yōu)選景觀欄桿、橋頭堡的造型，并做適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚淼?，都能起到較好的美觀效果。

雖然橋梁的裝飾可以提升景觀效果，但是作為一種建筑結(jié)構(gòu)，橋梁不能一味地追求外觀造型，而應(yīng)首先解決功能需求，并且在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的前提下，結(jié)合橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從橋型選擇、合理布局、材料和色彩等多方面進(jìn)行橋梁的景觀設(shè)計(jì)，即以橋梁“安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”為基本設(shè)計(jì)原則，避免對(duì)橋梁的一味包裝以及一些“偽橋型”的設(shè)計(jì)。對(duì)于小型橋梁，則可以進(jìn)行一定的裝飾裝修，以經(jīng)濟(jì)安全為前提，做到“自然、簡(jiǎn)單、協(xié)調(diào)”，建造出與環(huán)境相和諧、造型典雅的橋梁，為城市建設(shè)增光添色。

[1] 張先勇.道路與橋梁工程美學(xué)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社，2008:85-88.