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1、第一章 桥梁景观设计概述第一章 桥梁景观设计概述1.1 桥梁景观设计的概念“景观”是指具有观赏审美价值的景物。分开来讲，景观是由“景”与“观”两部分构成的，前者包含自然景色和人文景物，后者指人们所处位置对自然景色与人文景物进行观赏的视点，景观是指在“观”的角度上，以审美的意识，在工程技术的基础上，通过可视的手法，对人们生存所处的自然环境和人文构造物进行论证和设计，使之达到和谐统一。现代汉语词典(2000年修订本,商务印书馆)指出“景观”包括两种含义:其一,指某地或某种类型的自然景色;其二,泛指可供观赏的景物。也包括人造景物。辞海(2000年2月版,上海辞书出版社)指出“,景观”包括四种含义:其
2、一,风光景色;其二,一般概念:泛指自然景色;其三,特定区域概念;其四,类型概念:类型单位的通称,指相互隔离的地段,按其外部特征的相似性,归为同一类型单位。如荒漠景观、草原景观等。据此推理,“桥梁景观”系指以桥梁和桥位周边环境为“景观主体”或“景观载体”而创造的桥位人工风景。这里,桥梁是某一具体桥梁工程的总称。包括了该工程范围内的主桥、辅桥、引桥、立交桥、引道、接线、边坡等单位工程。因此,桥梁景观是一个系统工程,这是它与已建桥梁中出现的单体景点的基本区别。总之，桥梁景观表现出桥梁设计的两个不同内容：桥梁本身及桥梁所处之环境。1.2 国内外景观桥梁设计现状随着现代科学技术的飞速发展，桥梁的结构技术
3、、建筑材料也发生了巨大变化。简洁优化的结构设计，新型材料的使用使桥梁景观传递现代信息，体现科技精神。城市中林立的钢结构、工业时代无处不在的影响，使得人们对于桥梁的审美也有所改变。时代特征的凸显、与现代景观的协调是当代景桥设计的新价值所在。图11 是英国一座现代景桥，钢结构和玻璃的应用体现着现代审美标准。图 1-1 英国某桥图12 所示为VSB 公司庭院景桥。一座红色的巨大的爬虫般的的步行钢桥跨过绿篱花园，将线条明快、端庄的银行大楼与周围的生态环境建立起联系。钢桥上一侧的扶手刚好是座椅，在此小憩，可鸟瞰绿篱花园和周围的景致。图 1-2 VSB 花园景桥在更多的突出自然风景环境的设计中，当代景桥也
4、喜爱贴近自然的材料，大量的木板桥、木板通道随之出现。（图13）我国当代景桥设计也反映出这种时代特色如江苏江阴市学政衙署遗址公园的设计根据时代的审美要求突破了传统意义上的造景观念，应用了众多的现代科技成果。 图 1-3 木桥园中的逸仙桥、荷叶桥、玉带河长廊都采用了钢结构和玻璃结构(图14)，将当代的文化和现代技术与场地文脉进行了有机结合。设计师没有将已经倒掉的衙署建筑按照明清官式建筑进行恢复，成为没有人气仅供展览的“假古董”，而是与现代的社会生活和文化相结合将其更新成为一处具有深厚历史文化底蕴、满足市民娱乐和休闲生活的现代都市开放空间。抛开景桥所具有的传统景桥的造景和使用功能不谈，现代景桥还具有
5、以下两大功能与特点：图 1-4 玻璃桥1.2.1 地块串联与游线组织之景桥作为线性的串联与游线的组织的手段，现代景桥更多的是解决地块的跨越问题与立体交通体系的构建。在大尺度的景观区域中，多个景观元素是分散的，所以需要一定的统领路线，将景观元素组织起来，引导人们的参观。线性的串联与游线的组织在对于大尺度的景观空间的处理中十分重要，建立贯穿景区的游线和路径关系着游人对于空间景观的直接体验。很多实例中都采取设置高架观景桥的方式，迅捷的引导人们参观游览，设计师通过控制观景桥的方向、视线转换设置景观点，减少了观者欣赏目标的盲目性。同时高架观景桥也可以使人近距离接触高大的设施建筑和树木，产生俯视的视角。德
6、国的杜伊斯堡北风景公园、北星公园、拉维莱特公园中都设置有高架的景观桥，与历史景观产生亲密的联系，也使大尺度的用地有了控制性因素，整合了全园的结构。巴黎拉维莱特公园由建筑师屈米设计，通过建立120m*120m 的方格网，结合高架景观桥，有效的控制了场地的庞大尺度、串联起破碎散乱的景观。(图15) 图 1-5 高架景观桥高架景观桥也可以对需要保护的地域进行保护，避免游人的进入，如德国南舍讷贝格尔自然公园有大面积的自然保护区，这个区域对公众是封闭的，禁止进入。设计师在现状植被上空架设一条高08m 的中心步行道，为穿越自然保护区提供通道，也是参观这个区域的游览路线。这条平直的钢结构格栅式步行道长约60
7、0m，沿着编组场的铁路线铺设，并在步道节点部位重新安置了一个旧的转车台。通过精心的设计，使场地的自然和人工景观得到了保护，同时也使人们可以进入到景观区内，近距离的感受历史景观的固有魅力。（图16）杜伊斯堡北风景公园也是通过高架步道的设置，有效的限定了游人观赏料仓花园和其它景观的特定视角和路径。图 1-6 高架景观桥我国上海的徐家汇公园虽然公园的面积不大，同样以一条高架的观景桥和两条地面上的直线性游路统一了全园景观，体现出原来工业用地的特点(图17)。图 1-7 徐家汇公园景桥1.2.2 基于城市陆域生态廊道连续作用的景桥桥梁原本在于沟通被河流阻隔的人类活动及保障人类的物质流通，在高度重视人类与
8、环境和谐相处的今天，桥梁的生命保护作用可作延伸其生命保护对象也不仅仅限于人，还包括自然环境中的各类动植物。桥梁应成为解决城市生态廊道的生命流与城市的生活流之交叉矛盾的有力武器，并为城市生态实质性的连续作出贡献。有关桥梁在维护生态过程与格局连续方面的认识自1960 年代始发达国家曾有不少研究与实践，出发点大多是因道路、高速公路或铁路在穿越自然保护地带时导致其生境被切割并影响野生动物迁徙的问题；而桥梁则可为分离的保护地建立联系亦即有生物通道作用。具有连通国土意义的桥梁是“生物通道”(critter crossing)的主要形式之一；其称谓繁多，有“野生物桥梁”(wildlife bridge)。“
9、绿色桥梁”(greenbridge)、“生物桥梁”(biobridge)及“生物立交”(wildlife crossing)等。根据生物通行的方式与特点结合形式差异可归结出三种类型，如图18 所示。图 1-8 生物通道(1)路上式生物通道(wildlife overcrossIng)：一般位于被道路切断的山体处，在道路上方设桥并将两侧山体连接为一体，桥面则模仿自然状况覆土种植。路上式生物通道的优点较路下式生物通道更为突出。主要表现在：具有符合更多物种通行要求的尺度，可利用两侧密植灌木极大降低噪声干扰，另外还尊重了某些喜爱登高而不愿钻洞动物的生活习性等。路上式生物通道也可在平原或岗地模仿山坡自然
10、起伏状设置，该类通道亦称生物天桥。(2)路下式生物通道(wildlife undercrossing)：道路建设时，根据动物活动轨迹每隔一定距离设置桥梁，并使桥下陆地保持连通，生物可利用该连通空间进行交流，这是一种较为普遍的生物通道形式。路下式生物通道其空间跨越的尺度应根据不同的物种对象而有所区别，桥梁的跨幅一般以不小于8m 为宜，且桥梁的结构体布置应保证视觉贯通。(3)涵洞式生物通道(wildlife culvert)：某些小型爬行类或两栖类动物如乌龟、青蛙等其对通行空间的要求不高，则可在道路下设置涵洞的方式作为生物通道。涵管的尺度适当放大则成为桥涵。1.3 城市景观桥梁设计的分析现代的桥梁
11、已不纯粹以满足功能为目的，桥梁巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对城市或大地景观产生影响。桥梁景观设计既要保持对功能、构造技术、形态美学、材料肌理研究的传统，还应针对随社会发展而产生的新景观问题保持敏锐的跟踪，这样才能与朝气蓬勃的祖国对环境品质的更高要求相适应。桥梁景观设计是对桥梁的线形、造型、平面布局在满足功能、安全、经济的前提下进行自然景观、城市景观、历史文化景观及美学方面的综合考虑和组织,以最大限度地实现桥梁力学上的合理性、功能上的优越性及与周边环境的协调性,同时反映出不同地域、不同传统文化的独特性,力图达到桥梁功能、安全、经济、美学的协调与和谐。1.3.1 安全安全可从结构安全
12、、行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几方面考虑。结构安全主要是结构构件能否满足强度、稳定和耐久性以及抗风、抗震等方面的要求;作用行车安全主要通过桥面设施的布置来实现，如根据公路等级和车流具体情况决定是否需设置中央分隔带、分车带或护栏以保证行车安全;通航安全虽然有通航净空保证，但应注意是否有拖船组成的船队通过，另外桥下水流方向是否与桥梁垂直，如遇到这些情况均应适当加大桥梁跨径;基础的安全一方面应该满足规范中规定的基础埋深与河流的冲刷深度和冰冻深度的关系，另一方面应检查基础附近是否有裂缝、断层、溶洞等不良地质现象存在，由此检查桥梁分孔是否合理;施工期间结构的安全也是应考虑的重要因素
13、，如果设计要求编制施工组织计划，则要注意洪水、泥石流和咫风对桥梁施工的不利影响，一船要求在洪水来临之前桥墩的施工面要超出设计洪水位。1.3.2 适用适用主要包括结构要求、交通要求、管线搭载等方面。结构要求一般不出现过大的变形及过宽的裂缝，影响正常使用;交通要求需要良好的线性以保证交通的畅通，桥面是否平顺影响交通的平顺，横断面的布置不仅要满足当前的交通需求，还应该满足今后规划年限内的交通流量(包括行人通行)，另外还包括桥底通航的顺畅，若为跨线桥时还需满足桥下的交通要求:桥梁底部要考虑综合利用，方便各种管线(水、电、气、通讯等)的搭载。1.3.3 经济评价一座桥的经济性可从以下几个方面进行:造价、
14、工期、养护维修费用以及产生的效益。造价主要指当前桥梁建造的成本费用，这包括桥梁的布孔、起桥高度、桥长的选择、是否使用当地材料以及人工费、机具设备费以及施工方法的选择等;工期与造价有很大的关系，桥梁作为线路的一部分，早日交付运营，可以使国民经济早一天获益，否则损失就很难估算。影响工期的因素较多，如资金的到位、基础工程量的大小、结构形式、施工方法等;养护与维修，以往人们忽视了除建造时桥梁的初始成本外，由于桥型不同、施工条件不同、可靠度存在差异等因素致使桥梁服役期间的巨大的维修加固费用也存在着差异，因此在桥梁规定使用期限内经常维修费用的多少需要考虑;桥位还应考虑建在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的
15、经济发展，产生最大的效益，对于过桥收费的桥梁应能吸引更多的车辆通过，达到尽可能快地回收投资的目的。这一阶段通过综合考虑各方面的要求，可预想两个桥型方案。其次是桥梁的平面、立面、横断面的初步选择及优化，主要是根据安全、适用、经济等要求确定平面、立面、横断面，并结合桥梁造型法则对它们进行优化设计，平面设计主要是受桥址地形、地质，整体路线等因素的影响，一般要求桥梁的线型及桥头的引道要保持平顺，对于主、引桥采用不同结构形式，尤其是不同桥宽时，要务必使主、引桥车行道顺直，以保证车辆及大桥的安全:立面设计主要是桥梁的式样及孔跨布置、下部结构一般构造及基础形式等，不仅要进行不同桥式方案间的比较，而且往往要将
16、同一桥式的不同的分跨布置进行比较以满足技术上的合理及美观的协调;横断面包括桥面布置、桥跨主要承重构件的横向布置及下部结构的横向布置。初步确定平面、立面及横断面之后用桥梁景观造型法则对其进行优化，例如孔跨布置是否比例匀称，桥墩的形态及布置方式是否符合人们的审美情趣等。要注意的是优化后的结果是否符合结构、经济及施工方便的要求。1.3.4 美观是对优化后的形式进行景观设计，这就要考虑桥梁的形式美、功能美的结合，以及与周围环境相协调的具体问题，还要考虑各部分的细部构造，色彩、材质的选择等问题，设计后结果看是否满足总体构思中的景观要求，若满足则进行仿真效果图的制作，制作中如及时发现问题，应对其进行修改完善，最终将效果图、概预算及其它资料整合作为景观桥梁设计方案进行评选。1.4 结 语桥梁景观设计是运用特殊的语言，以因地制宜为前提，环境保护为基础，
