淺談采動區(qū)抗變形框架橋的景觀設(shè)計

朱玉曉 賀創(chuàng)等

摘 要：鋼筋混凝土組合框架橋因結(jié)構(gòu)剛度大、抗變形能力強，廣泛用于采動區(qū)橋梁的建設(shè)，但是框架橋結(jié)構(gòu)粗笨、外形單調(diào)、整體缺乏變化，很難與周圍環(huán)境相適應(yīng)。文章以淮南礦業(yè)集團(tuán)潘北煤礦的泥河橋為研究背景，根據(jù)橋梁設(shè)計原則，從橋梁整體造型美化、局部功能修飾等探討框架橋的景觀設(shè)計。

關(guān)鍵詞：采動區(qū)；框架橋；組合箱體；景觀設(shè)計

我國許多資源型城市周邊埋藏著豐富的礦產(chǎn)資源，地下礦產(chǎn)的開采將引起地表移動大變形，形成開采沉陷區(qū)，極大影響區(qū)域內(nèi)道路和橋梁工程的正常使用，甚至帶來安全隱患。理論研究和工程實踐均證明[1-2]，組合框架橋是采動區(qū)地表移動大變形條件下首選的橋梁結(jié)構(gòu)。組合框架橋縱橫向由多個獨立的鋼筋混凝土框架組成，根據(jù)需要，可以做成不同寬度和跨度的組合，框架之間設(shè)抗變形縫相連，這種結(jié)構(gòu)具有抵抗地表大變形的能力，在礦區(qū)得到大量的使用。但是，框架橋結(jié)構(gòu)粗獷、外形單調(diào)、色調(diào)灰暗、整體缺乏變化的特點，很難與周圍的環(huán)境相適應(yīng)。為了進(jìn)一步拓寬抗變形框架橋的應(yīng)用范圍，在橋梁設(shè)計過程中，有必要進(jìn)行橋梁的美化設(shè)計。文章以淮南礦業(yè)集團(tuán)潘北煤礦的泥河橋為例，探討在滿足橋梁功能的前提下，如何進(jìn)行整體造型美化和局部功能修飾。

1 橋梁概況

潘北煤礦隸屬于淮南礦業(yè)（集團(tuán)）公司，是淮南礦業(yè)集團(tuán)實施“建大礦、辦大電、做資本”發(fā)展戰(zhàn)略、打造大型煤電基地、建設(shè)億噸級生態(tài)礦區(qū)的組成部分。泥河橋位于潘北煤礦對外交通要道之上，擔(dān)負(fù)著礦井對外交通和地銷煤外運的重要任務(wù)。該橋是按地表下沉4.3m及其對應(yīng)地表移動變形（曲率變形為0.06×10-3/m2，傾斜變形為11.3mm/m）設(shè)計的抗采動變形組合式鋼筋混凝土框架橋。橋體總長為96.2m，縱向由2排共18個抗變形鋼筋混凝土箱體組合而成，總寬為14.15（2×7+0.15）m，橋梁兩端各設(shè)2×2個箱體，尺寸均為10×7×8m（長×寬×高），中間2×5個箱體的尺寸均為11×7×10m，箱體間的縱、橫向變形縫寬度均為15cm。建成后的橋梁見圖1。

由于橋梁設(shè)計時，主要考慮功能和結(jié)構(gòu)安全，致使建成后的橋梁在跨越河流時高高隆起，結(jié)構(gòu)雖然對稱簡潔，但是外形單一、色調(diào)灰暗、結(jié)構(gòu)粗笨，毫無美感，與周圍的田園環(huán)境格格不入。

2 景觀設(shè)計的原則

橋梁設(shè)計，既是一種工程設(shè)計，也是一種藝術(shù)。橋梁工程在滿足交通功能的前提下，應(yīng)力求安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、造型美觀、環(huán)境協(xié)調(diào)，以求達(dá)到最大的投資效益?，F(xiàn)代橋梁的發(fā)展，對橋梁建筑藝術(shù)提出了更高的要求，即要將景觀設(shè)計理念溶于橋梁工程設(shè)計的全過程。拱橋是我國具有民族特色的傳統(tǒng)橋型，以其優(yōu)美的曲線和剛勁有力的形態(tài)，加之其散發(fā)的人文情懷，一直備受人們的青睞[3]。因此，在組合箱體框架橋的設(shè)計過程中，若融入拱橋的美學(xué)思想及景觀設(shè)計理念，將大大提升抗變形框架橋的美感，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

3 抗變形框架橋的景觀設(shè)計

3.1 整體造型美化

橋身外觀采用拱型設(shè)計，以弧形設(shè)計元素及流線形線條，呈現(xiàn)出動態(tài)韻律的空間美感。突破了常規(guī)框架橋單一、沉悶的形式，將傳統(tǒng)元素運用現(xiàn)代手法重構(gòu)，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)特點，從科技與美學(xué)角度出發(fā)，進(jìn)行造型及空間層次的塑造。通過寓方于圓的結(jié)合，將橋型塊面與線條的穿插，銜接并貫穿于弧形跨越之間，形成通透明朗的空間氛圍，與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一，實現(xiàn)景觀和交通的有機(jī)結(jié)合。

同時，通過材質(zhì)與肌理的對比與統(tǒng)一，以及色調(diào)的冷暖協(xié)調(diào)，使橋梁空間造型得到充分體現(xiàn)。橋身采用簡潔而精細(xì)的細(xì)條豎向排列的裝飾手法，材質(zhì)可選用石材或鋁板，并可調(diào)整色彩，融明快單純于沉著統(tǒng)一的色調(diào)組合，使得整體造型開闊且充滿現(xiàn)代感。簡潔流暢的線條、精美靈動的造型，一系列設(shè)計元素體現(xiàn)出的律動感和時代感，給人以強烈的視覺美感，成為城市景觀一道亮麗的風(fēng)景線。

3.2 局部功能修飾

在拱型兩端弧形轉(zhuǎn)角處，采用圓潤的流線結(jié)構(gòu)，將弧形曲線與利落直線立體銜接，一方面?zhèn)葔ψ杷行Ы档停涣硪环矫媸挂曈X重心下移，整個橋體愈發(fā)顯得簡潔穩(wěn)健。同時，多個拱型順勢陣列相連，造就了獨具特色的動感格調(diào)，外觀簡約大方、整潔明朗、兼容并蓄，具有裝飾性和實用性的雙重功效。

組合框架橋經(jīng)過整體造型美化和局部功能修飾后（見圖2），線條簡潔流暢、造型飄逸靈動，實現(xiàn)了橋體與周圍環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

4 結(jié)束語

文章進(jìn)行的景觀設(shè)計，僅是結(jié)合拱橋?qū)棺冃慰蚣軜虻耐庑巍㈨敯?、?cè)墻端部等進(jìn)行美化。具體到一座框架橋，還應(yīng)結(jié)合橋梁規(guī)模、構(gòu)造特點、所處環(huán)境等進(jìn)行多樣的景觀設(shè)計。因為抗變形橋梁在運營過程中，還將繼續(xù)經(jīng)歷大幅度的地表變形，故景觀設(shè)計應(yīng)做好抗變形措施。

參考文獻(xiàn)

[1]于廣云，夏軍武，王東權(quán).采動區(qū)鐵路橋沉陷加固治理[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，33（1）：59-61.

[2]夏軍武，于廣云，吳侃，等.采動區(qū)橋體可靠性分析及抗變形技術(shù)研究[J].煤炭學(xué)報，2005，30（1）：17-21.

[3]賈艷敏，唐軍斌，于廣龍.園林中拱橋的景觀設(shè)計研究[J].橋梁建設(shè)，2013，43（1）：94-94.