中和濕地公園園區(qū)橋梁設(shè)計(jì)思路及要點(diǎn)研究

張建文

（成都市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都 610041)

0 引言

隨著城市文明建設(shè)水平的提高，與周圍生態(tài)環(huán)境相融合的橋梁設(shè)計(jì)與施工需求越來(lái)越大。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于橋梁設(shè)計(jì)的研究，主要集中在橋梁結(jié)構(gòu)與形態(tài)方面，而對(duì)于橋梁所處的環(huán)境條件關(guān)注很少。實(shí)際上，周圍的環(huán)境條件對(duì)于橋梁的形態(tài)選擇有直接的影響。以中和濕地園區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)為例，探討橋梁功能與生態(tài)環(huán)境融為一體的理念。

1 中和濕地園區(qū)橋梁工程概述

中和濕地園區(qū)橋梁工程項(xiàng)目為成都市環(huán)城生態(tài)區(qū)生態(tài)修復(fù)綜合項(xiàng)目建設(shè)工程（簡(jiǎn)稱錦城綠道）南段一期的一部分橋梁工程。錦城綠道是天府綠道中“三環(huán)”中最濃墨重彩的一環(huán)，沿成都繞城高速公路廊道布設(shè)，串聯(lián)起城市公園、自然公園、特色小鎮(zhèn)等景觀資源，有系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)施、道路及建筑物等，建成后周邊環(huán)境呈現(xiàn)生態(tài)、環(huán)保、休閑旅游觀光、商業(yè)等為一體的環(huán)城生態(tài)圈，是成都打造城市公園名片的重要工程。項(xiàng)目地理位置如圖1所示。

圖1 中和濕地園區(qū)橋梁工程項(xiàng)目地理位置

2 工程案例

中和濕地公園段位于繞城高速內(nèi)側(cè)錦江大橋—成自瀘高速互通之間，一級(jí)綠道里程的范圍為K4+700—K7+500，一級(jí)綠道長(zhǎng)度為2.8km，二級(jí)綠道在園區(qū)蜿蜒布設(shè)。中和濕地園區(qū)內(nèi)所有橋梁包含一級(jí)綠道橋梁3 座，二級(jí)綠道橋梁9 座。橋梁凈寬有3 種，分別為6.0m、5.0m 及4.0m，相應(yīng)橋梁全寬為7.0m、6.0m 及5.0m。經(jīng)多次方案研究，確定園區(qū)橋梁采用現(xiàn)澆混凝土箱梁，合計(jì)橋長(zhǎng)785m，橋面積4352m2。

3 中和濕地園區(qū)橋梁設(shè)計(jì)思路

3.1 滿足橋梁功能需求

隨著人類對(duì)自然資源的深度開(kāi)發(fā)與利用，人類的生產(chǎn)與生活足跡已經(jīng)延伸到了各大濕地園區(qū)。尤其城市或者城郊區(qū)域的濕地園區(qū)，生態(tài)豐富、環(huán)境濕潤(rùn)，從而成為城市居民首選的休閑游憩場(chǎng)所。濕地園區(qū)的橋梁，以跨越河流水渠及園區(qū)水域?yàn)橹?，同時(shí)濕地空間既有水陸交錯(cuò)，也存在大量的圩埂、斑塊和堤島[1]。針對(duì)濕地園區(qū)內(nèi)破碎度較高的濕地景觀，需要使用不同橋梁進(jìn)行整體串聯(lián)，因此橋梁方案的研究和設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

橋梁工程位于繞城高速公路內(nèi)側(cè)的中和濕地內(nèi)，主要以規(guī)劃排洪渠、湖區(qū)水域?yàn)橹?，輔以休閑步道及濕地公園公共設(shè)施等。沿線屬環(huán)城生態(tài)區(qū)錦城綠道規(guī)劃區(qū)，有系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)施、道路及建筑物等，周邊環(huán)境將呈現(xiàn)生態(tài)、環(huán)保、休閑旅游觀光、商業(yè)等為一體的環(huán)城生態(tài)圈。

3.2 適應(yīng)濕地環(huán)境特點(diǎn)

所謂濕地，其實(shí)就是一種特殊的水陸相間環(huán)境，有較強(qiáng)的生態(tài)涵養(yǎng)功能，同時(shí)具有明顯的均質(zhì)性空間特點(diǎn)，空間富水，天際線趨于平緩，豎向景觀變化不明顯，存在多樣化的自然野生動(dòng)植物。設(shè)計(jì)人員在對(duì)濕地園區(qū)的橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮濕地園區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)。在這種情況下，針對(duì)濕地園區(qū)橋梁的設(shè)計(jì)，需要注意以下幾方面。

3.2.1 淡化體量因素

為了提高橋梁與濕地園區(qū)生態(tài)環(huán)境的和諧性與統(tǒng)一性，在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)橋梁體量因素進(jìn)行淡化，增強(qiáng)其近水因素或親水因素[2]。例如，可以適當(dāng)?shù)厥褂玫蜆蚧蛘咂綐颍B接2 個(gè)相鄰區(qū)域的交通，打造區(qū)域內(nèi)的景觀橋梁。既可以將人工建筑與濕地環(huán)境結(jié)合起來(lái)，又提高環(huán)境與橋梁風(fēng)格的統(tǒng)一性。

3.2.2 強(qiáng)調(diào)橋型與環(huán)境的適應(yīng)性

使用與周圍景觀總體設(shè)計(jì)相適應(yīng)的橋型，不強(qiáng)求富有變化的風(fēng)景橋梁型式，但需要弱化區(qū)域均質(zhì)性導(dǎo)致的視覺(jué)呆板，借助人工構(gòu)造物的變化，使區(qū)域景物組合多變且富有美感。例如，選擇與濕地園區(qū)風(fēng)格相接近的風(fēng)景橋梁設(shè)計(jì)，主要對(duì)橋梁上部護(hù)欄的景觀做差異化處理，可以使原本單調(diào)的濕地園區(qū)顯得靈動(dòng)而多樣化。

3.2.3 尊重生物習(xí)性

聽(tīng)了鮑老師的一番話，自覺(jué)很受啟發(fā)，在之后的日子里，每當(dāng)我有人生或工作方面的困惑時(shí)，鮑老師就是我請(qǐng)教的對(duì)象之一。

濕地空間內(nèi)的水體岸線附近有非常豐富的濕地生態(tài)資源，是區(qū)域內(nèi)生物生長(zhǎng)、繁衍的場(chǎng)所。需要注意的是，鄉(xiāng)土種群是濕地空間內(nèi)最主要的生物群落。由于濕地環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱，所以在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須對(duì)這一區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)予以保護(hù)[3]。例如，在橋梁設(shè)計(jì)布局方面，要為這一區(qū)域內(nèi)的生物保留充足的生存空間；盡量設(shè)計(jì)親水橋，不要阻斷水生生物的洄游通道。在施工材料和設(shè)備的選擇方面，優(yōu)先選擇不會(huì)危害生物習(xí)性的施工材料和設(shè)備。

3.3 高度重視細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

對(duì)于濕地園區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)，需要重點(diǎn)考慮景觀橋梁的屬性。在一般情況下，大多數(shù)的濕地園區(qū)景觀都會(huì)表現(xiàn)為不同程度的尚細(xì)不尚粗、尚小不尚大、尚低不尚高等特點(diǎn)。鑒于此，在濕地園區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)方面，需要注意以下幾個(gè)方面。

3.3.1 加入流動(dòng)設(shè)計(jì)

流線的動(dòng)感性與審美性非常好。水是濕地園區(qū)的主體，濕地園區(qū)的積水非常多，缺乏流動(dòng)性。加入流動(dòng)性線條設(shè)計(jì)，則可以使流線與水環(huán)境自然地結(jié)合在一起，增強(qiáng)水域的動(dòng)態(tài)美。

3.3.2 刻畫局部節(jié)點(diǎn)

對(duì)濕地園區(qū)橋梁的景觀局部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行刻畫，營(yíng)造景觀氛圍，也可以提高濕地園區(qū)橋梁的設(shè)計(jì)質(zhì)量。濕地園區(qū)的均質(zhì)性與開(kāi)闊性特點(diǎn)非常突出，通過(guò)橋梁護(hù)欄的折線形態(tài)設(shè)計(jì)，讓漫步其中的游客更好地親近自然景觀。將步道與曲橋結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)成非直線的路徑，讓游客產(chǎn)生一步一景的動(dòng)態(tài)觀賞效果。

3.3.3 雕琢細(xì)部

景觀橋的扶手、欄桿、燈飾以及其他輔助設(shè)施或者建筑小品都會(huì)使游客駐足欣賞。甚至，橋梁細(xì)部的色彩、紋樣等細(xì)節(jié)，地面鋪裝的材質(zhì)，也會(huì)讓游客不由自主地停下來(lái)欣賞研究。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)濕地園區(qū)橋梁時(shí)，需要精心雕琢細(xì)部，通過(guò)精工之美獲得游客的認(rèn)可與喜愛(ài)。

4 中和濕地園區(qū)橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 設(shè)計(jì)原則

結(jié)合中和濕地園區(qū)橋梁的工程特點(diǎn)，在橋梁設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則。首先，堅(jiān)持以人為本原則，全面貫徹“技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、美觀，有利于環(huán)?！钡目辈煸O(shè)計(jì)新理念。其次，在遵循技術(shù)先進(jìn)、貫徹工程性能良好、經(jīng)濟(jì)安全合理、滿足人行功能總體要求的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)外觀宜簡(jiǎn)潔，滿足整體景觀要求，并使新建構(gòu)造物與周圍景觀相協(xié)調(diào)。再次，對(duì)結(jié)構(gòu)的功能、使用要求進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)有人流等客觀因素，分析合理性，選擇最佳的結(jié)構(gòu)形式。例如，要注意結(jié)構(gòu)與環(huán)境、地面、地下已有建筑物、管線的協(xié)調(diào)，并將在施工期間對(duì)現(xiàn)有交通、環(huán)境的影響降到最低。對(duì)于橋梁上部主梁外觀、墩柱立面造型設(shè)計(jì)，要充分考慮與項(xiàng)目周邊建筑結(jié)構(gòu)在外觀上的協(xié)調(diào)性，人工構(gòu)筑物與自然環(huán)境、人文景觀的和諧性。橋跨徑適中，減少墩柱，墩柱處理力求簡(jiǎn)潔、有序，使橋梁具有親水效果。最后，中和濕地園區(qū)橋梁設(shè)計(jì)還要充分吸取成都市建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合成都地區(qū)的自然、社會(huì)和人文特點(diǎn)，貫徹“精心設(shè)計(jì)、精細(xì)設(shè)計(jì)、精品設(shè)計(jì)”的思想，注重橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方案的比選、優(yōu)化。

4.2 橋位設(shè)計(jì)

中和濕地段一級(jí)綠道及二級(jí)綠道橋梁的橋位設(shè)計(jì)，服從錦城綠道沿線景觀總體布局及綠道的平面總體布設(shè)。因此，橋位多跨中和濕地園區(qū)內(nèi)規(guī)劃排洪干渠、支渠及園區(qū)湖區(qū)水域，由于各橋梁工點(diǎn)以中小橋?yàn)橹?，故各橋以直線橋?yàn)橹鳌?/p>

4.3 橋梁總體設(shè)計(jì)

橋型的選擇是與橋位所處自然人文環(huán)境、地形條件、橋梁高度及橋梁線形、水文條件、地質(zhì)條件及規(guī)劃條件等息息相關(guān)。橋梁的設(shè)計(jì)思路是建立在其各自設(shè)計(jì)邊界條件基礎(chǔ)上的。

橋梁總體設(shè)計(jì)如何與景觀總體設(shè)計(jì)思路吻合是橋型選擇的先決條件，經(jīng)反復(fù)方案研究并與建筑總體設(shè)計(jì)單位溝通協(xié)調(diào)，中和濕地園區(qū)橋梁橋型以平橋?yàn)橐耍鶕?jù)總體景觀設(shè)計(jì)需要，橋上不應(yīng)有更多的構(gòu)造設(shè)施。

中和濕地園區(qū)橋梁總體設(shè)計(jì)考慮的主要因素有，一是材質(zhì)方面，從經(jīng)濟(jì)性及實(shí)時(shí)性上要求采用混凝土橋梁；二是施工方面，無(wú)運(yùn)梁條件，利用先期開(kāi)工的一級(jí)綠道作為運(yùn)梁道路，將破壞已施工的道路和綠化，經(jīng)濟(jì)上不合理，需采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；三是橋型方面，總體景觀設(shè)計(jì)要求做平橋，拱橋、桁架、斜拉橋等橋型與濕地整體景觀設(shè)計(jì)不匹配；四是行洪方面，橋下能滿足100年一遇設(shè)計(jì)洪水位的通行能力，橋下凈空大于0.5m。因此，從這些邊界條件綜合考慮，中和濕地段綠道橋梁沒(méi)有更多橋型方案的選擇余地?；诰坝^設(shè)計(jì)總體要求，下承式拱橋、斜拉橋等不適用；基于行洪要求，排洪溝渠橋下凈空受限，阻水率高的下承式拱橋、變截面連續(xù)梁（連續(xù)剛構(gòu)）不適用。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、美觀、適用及施工等因素，中和濕地園區(qū)橋梁均采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁，橋梁主跨以20m、25m 跨為主，邊跨以規(guī)劃溝渠等邊界條件進(jìn)行搭配。典型橋型布置如圖2所示。

圖2 典型橋型布置圖

4.4 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在材料類型選擇方面，采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁造價(jià)高，園區(qū)現(xiàn)有交通條件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的運(yùn)輸安裝造成很大的制約，因此應(yīng)采用混凝土橋梁。在結(jié)構(gòu)類型選擇方面，中和濕地園區(qū)橋梁的規(guī)模不大，為人行橋梁，寬度僅4～6m，如采用預(yù)制梁，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制條件及運(yùn)輸條件差，因此采用現(xiàn)澆梁更適合。在梁型選擇方面，對(duì)于10～25m 的梁橋，梁型主要為空心板梁及箱梁，由于園區(qū)橋梁景觀性要求更高，因此選擇整體效果更好、線條簡(jiǎn)潔明了的箱梁。在結(jié)構(gòu)體系選擇方面，根據(jù)中和濕地園區(qū)橋梁的實(shí)際情況，為保證橋梁的整體性及連續(xù)性，多跨橋梁采用連續(xù)梁體系，單跨橋梁采用簡(jiǎn)支體系。因此，橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)的地形、交通、施工條件及景觀要求相適應(yīng)。

4.5 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中和濕地位于成都平原，地勢(shì)起伏不大，地形變化較小。因此，相應(yīng)橋梁墩高變化也較小，橋梁橋墩高度普遍低于5.0m。根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，矮墩主要受強(qiáng)度控制，該路段橋梁墩高普遍在3.5m 左右，穩(wěn)定問(wèn)題不突出。同時(shí)綠道項(xiàng)目橋梁地處城區(qū)旅游休閑地帶，在滿足使用功能要求的前提下，需要著重考慮橋梁的景觀要求。例如，在橋墩設(shè)計(jì)方面，針對(duì)5～7m 橋?qū)挼臉蚨站捎镁匦位ㄆ渴綐蚨?，墩身尺寸采?.6m×1.0m，墩頂橫向設(shè)雙支座，支座間距為2m。橋墩下方設(shè)承臺(tái)接雙樁，樁徑為1.2m 鉆孔灌注樁，樁距3.0m。

4.6 環(huán)境和景觀設(shè)計(jì)

根據(jù)該項(xiàng)目工程位置特點(diǎn)，一般路段橋梁的橋型設(shè)計(jì)應(yīng)主要注重結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、安全性，受力的合理性，同時(shí)力求橋型與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。橋梁景觀設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面考慮。首先，注重結(jié)構(gòu)的整體美?？傮w設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮橋梁、引道的水平及豎向線型的美學(xué)設(shè)計(jì)，使橋梁與引道線形流暢，渾然一體。其次，注意結(jié)構(gòu)高跨比的配合。下部結(jié)構(gòu)根據(jù)墩高選擇相應(yīng)尺寸，盡量做到上下部結(jié)構(gòu)尺寸相協(xié)調(diào)，橋墩輕盈美觀[4]。同一座橋梁盡量采用同一結(jié)構(gòu)類型，方便施工。再次，注重橋梁與環(huán)境的協(xié)調(diào)美。通過(guò)橋梁景觀設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取使該項(xiàng)目在建成后達(dá)到統(tǒng)一、完整的景觀效果，成為錦城綠道亮麗的風(fēng)景線，給人經(jīng)久耐看、?？闯Ｐ碌母杏X(jué)。最后，橋梁均采用等梁高斜腹板連續(xù)箱梁，考慮到景觀要求，橋梁均采用板墩。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在錦城綠道上，可漫步，也可騎行，還可以賞花玩耍，享受郊野的樂(lè)趣。濕地園區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)不僅要滿足交通運(yùn)輸需要，還要與實(shí)地的環(huán)境特點(diǎn)相適應(yīng)，更要對(duì)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)予以高度的重視。只有強(qiáng)調(diào)橋梁的功能性和生態(tài)性，才能夠打造出充滿人文關(guān)懷與環(huán)境關(guān)懷的濕地園區(qū)橋梁，促進(jìn)人與自然和諧共生。