王家壩淮河特大橋景觀設(shè)計(jì)淺析

朱紅云

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

1 項(xiàng)目背景

S238阜南許堂至王家壩段改建工程(淮河特大橋及接線)位于安徽省阜陽市阜南縣境內(nèi)，自北向南跨越淮河后至河南省固始縣境內(nèi)。橋位所在區(qū)域的淮河將安徽阜南與河南固始天然阻隔，兩地人民僅能通過輪渡溝通交流，嚴(yán)重阻礙了兩岸的發(fā)展及交流。為加快完善省際交通網(wǎng)絡(luò)的互通互聯(lián)，密切中原地區(qū)與皖江經(jīng)濟(jì)帶的聯(lián)系，豫皖兩省積極研究推進(jìn)王家壩淮河特大橋的建設(shè)工作。該項(xiàng)目的建設(shè)將對(duì)于打通區(qū)域干線公路網(wǎng)，加強(qiáng)皖豫兩省間經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步融合與交流，改善王家壩等蒙洼、洪洼片區(qū)出行條件，促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和旅游開發(fā)具有重要的意義。

橋梁位于阜南縣南部王家壩鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)地處淮河上、中游結(jié)合部，蒙洼蓄洪庫上游，境內(nèi)有“千里淮河第一閘”的王家壩閘以及國家4A級(jí)濕地公園，在水利、政治及旅游方面都具有極大影響力。王家壩淮河特大橋全長12 680.5 m，建設(shè)等級(jí)為雙向四車道一級(jí)公路，路線全長12.958 km，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，路線起點(diǎn)與S238阜南許堂至王家壩(王化至于集段)改建工程終點(diǎn)相接，位于阜南縣于集鄉(xiāng)張樓子村，路線向南與S320相交后，繼續(xù)向南前行，在張家崗東側(cè)跨越蒙河分洪道，經(jīng)過合作臺(tái)子、沈林村、新丁營子后從王家壩鎮(zhèn)西邊穿過鎮(zhèn)區(qū)，跨越淮河大堤、淮河，路線終點(diǎn)位于河南省固始縣往流鎮(zhèn)朱大寺村。

2 橋梁景觀的設(shè)計(jì)原則

與建筑不同，大型橋梁的設(shè)計(jì)首先必須要滿足功能需求，然后才能在確保結(jié)構(gòu)受力合理、質(zhì)量安全、可靠耐久的基礎(chǔ)上綜合考慮其景觀性。王家壩淮河特大橋建成后將成為阜陽市、阜南縣及王家壩地區(qū)的名片，是城市地域文化歷史的濃縮和載體，不僅要滿足功能及美學(xué)要求，還要能夠凸顯“王家壩精神”內(nèi)涵，并與周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

(1)堅(jiān)持“適用、安全、耐久、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與美的結(jié)合；

(2)比例協(xié)調(diào)、造型簡潔、受力合理、力流清晰；

(3)與周邊景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)，減少對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的破壞；

(4)對(duì)材質(zhì)、材性、表面質(zhì)感、色彩、光影等綜合考慮，滿足橋梁美學(xué)要求；

(5)注重橋梁的地域性與文化性，彰顯特色與風(fēng)格；

(6)運(yùn)用新理念、新工藝和新技術(shù)，滿足橋體造型需求。

3 橋梁景觀設(shè)計(jì)總體構(gòu)思

王家壩淮河特大橋及接線道路工程作為4A級(jí)濕地公園旅游區(qū)的一條主軸線，具有十分強(qiáng)烈的景觀特性。根據(jù)整體規(guī)劃，王家壩淮河特大橋及接線工程功能定位需與旅游區(qū)景觀特色的功能定位相符合，可通過橋梁景觀控制、附屬景觀控制以及整體結(jié)構(gòu)的色彩與風(fēng)格控制等方面來體現(xiàn)橋梁的景觀特色。

4 橋梁景觀方案設(shè)計(jì)

4.1 主橋選型

橋位處空間開闊，以濕地、農(nóng)田與村落為主，無高聳構(gòu)筑物，水系眾多，生態(tài)環(huán)境良好，而橋梁作為一種大型的人工構(gòu)筑必然會(huì)對(duì)淮河周邊自然景觀的生態(tài)平衡產(chǎn)生巨大影響。綜合考慮，本方案宜采用獨(dú)塔斜拉橋：一方面該類橋型空間景觀性較好，施工工藝較成熟，結(jié)構(gòu)安全性較好，具有較大的優(yōu)勢(shì)；另一方面通過增加橋梁跨度、減少橋墩截面積和橋墩數(shù)量來減少對(duì)水域生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)。

4.2 主塔景觀設(shè)計(jì)

王家壩淮河特大橋的跨徑布置為：3.5 m(橋臺(tái))+44×30 m(小箱梁)+60(蒙河橋)+277×30 m(小箱梁)+(108+135)m斜拉橋+31×30(小箱梁)+3.5 m(橋臺(tái))，橋梁全長10 863 m。主橋?yàn)楠?dú)塔雙跨的雙索面塔墩梁固結(jié)體系水滴塔斜拉橋，全長243 m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面寬30 m，主塔兩側(cè)設(shè)觀景平臺(tái)，最寬處為36 m。主塔是斜拉橋與懸索橋景觀效果最突出的部分，其造型的美觀與否是全橋景觀設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，同時(shí)索塔外形設(shè)計(jì)還要滿足結(jié)構(gòu)受力要求，并兼顧施工、造價(jià)等因素。

為了弘揚(yáng)王家壩精神，傳承治水為民的文脈與情懷，本方案采用水滴為橋塔設(shè)計(jì)元素，以彰顯地域特點(diǎn)，從而與大橋所處的環(huán)境以及當(dāng)?shù)厝宋奶厣?、?xiàng)目功能定位相適應(yīng)，成為符號(hào)性、標(biāo)志性的結(jié)構(gòu)，矗立在淮河的源頭。通過對(duì)水滴元素進(jìn)行重復(fù)疊加組合，形成水中含水、滴滴相連的外觀造型，充分體現(xiàn)治水有序、惜水有源的愿景。水滴形塔斜拉橋方案與當(dāng)?shù)匚幕疃绕鹾?，更加能夠凸顯王家壩的地域精神，建成后將成為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑。

圖1 主橋方案總體構(gòu)思

圖2 主塔方案構(gòu)思

圖3 主橋方案設(shè)計(jì)

主橋主塔承臺(tái)以上塔高約108.0 m，順橋向?qū)?.0 m。塔上斜拉索豎向間距為2.0 m。為了減輕塔柱上部的厚重感，讓結(jié)構(gòu)更加通透，塔柱上肢結(jié)合部分做了水滴造型的鏤空處理，漸次變化的水滴形成了體量、虛實(shí)、節(jié)奏的對(duì)比，重復(fù)出現(xiàn)的造型元素強(qiáng)化了內(nèi)在的秩序感與整體感，構(gòu)成了建筑形式美法則的要素。

主塔采用鋼-混組合主塔形式，主體結(jié)構(gòu)采用混凝土，上部20 m采用鋼結(jié)構(gòu)。塔柱采用矩形斷面，塔柱為實(shí)心混凝土塔柱，設(shè)置2 m高鋼混結(jié)合段，主塔橫梁以下為混凝土下塔柱。塔柱順橋向采用直線線型，橫橋向采用曲線變化線型，各段均采用圓弧線相切?；【€與直線的結(jié)合，單一的造型元素與幾何外觀，都給人以純粹極簡的感受。主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土雙邊箱梁，結(jié)構(gòu)被包裹于內(nèi)部，外部光滑而輕巧，與高聳穩(wěn)重的主塔形成了橫向與縱向的力量對(duì)比。

下部結(jié)構(gòu)的橋墩通過將常規(guī)“T”形墩進(jìn)行整合，并對(duì)兩側(cè)懸挑部位進(jìn)行了弧線切割處理，從而與主塔在造型上相呼應(yīng)，主引橋完全統(tǒng)一的墩柱也在一定程度上強(qiáng)化了橋梁的整體感。

4.3 主橋色彩設(shè)計(jì)

色彩作為橋梁景觀的關(guān)鍵構(gòu)成要素之一，在橋梁景觀氛圍營造中具有重要的意義。為使橋梁更加美觀，契合橋位區(qū)濕地公園自然景觀絢麗多彩的風(fēng)貌，符合綠色交通、旅游建設(shè)要求，結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)主題與環(huán)境特點(diǎn)，整座橋梁采用明亮的純白色為主基調(diào)，并在主塔中心區(qū)域輔以鮮艷的天藍(lán)色來做點(diǎn)綴，增強(qiáng)色彩對(duì)比。白色水滴與被包裹的藍(lán)色水滴相映生輝，進(jìn)一步突出了設(shè)計(jì)主題，不僅使主塔造型更加鮮亮明快，還能夠與周邊的濕地環(huán)境相協(xié)調(diào)，進(jìn)一步凸顯了橋梁的景觀效果。

4.4 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)

路線跨越王家壩濕地公園、淮河，水環(huán)境敏感區(qū)域較廣，影響較大，應(yīng)采取措施減少對(duì)園區(qū)內(nèi)自然地貌、原生植被、表土及水資源的影響。例如，道路與橋梁的銜接過渡段距離水環(huán)境較近，兩側(cè)綠化同時(shí)肩負(fù)涵養(yǎng)水源、改良環(huán)境、保持水土等功能，在樹種的選擇上，可采用適宜淮河沿岸地區(qū)生長的鄉(xiāng)土樹種，多選用耐水生和喜濕植物，并片植抗污樹種，減輕橋梁使用過程中廢氣、揚(yáng)塵、污水對(duì)于水體的影響。在橋梁建設(shè)的同時(shí)可利用河流兩岸的橋下空間設(shè)計(jì)橋頭公園、濕地空間，將橋體上的慢行空間加大，增設(shè)親水平臺(tái)，使橋梁成為親近水體的一個(gè)載體，兼顧起水、陸兩類動(dòng)植物的生命循環(huán)。

5 結(jié)束語

橋梁景觀設(shè)計(jì)是一門新興的邊緣性學(xué)科，需要各種學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通，工程師要在滿足功能和安全需求的同時(shí)，按照因地制宜的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合主體結(jié)構(gòu)探索獨(dú)特的藝術(shù)造型，汲取城市文脈，展現(xiàn)場所精神，努力實(shí)現(xiàn)力與美學(xué)的平衡，為橋梁景觀在未來的發(fā)展提供積極影響。