淺析橋梁護(hù)欄的造型設(shè)計(jì)

王曉靜 牛素霞

（河南省豫北路橋建設(shè)有限責(zé)任公司）

橋梁的欄桿自古以來(lái)就受到人們的喜愛(ài)與重視。很多橋梁的設(shè)計(jì)在進(jìn)行規(guī)劃和環(huán)境認(rèn)知過(guò)程中營(yíng)造了優(yōu)美的環(huán)境。橋梁欄桿的設(shè)計(jì)具有重要的功能營(yíng)造和裝飾作用，橋梁欄桿不僅能夠營(yíng)造文化空間，更加能夠留下歷史文化印記。護(hù)欄造型直接影響橋梁的外觀與格局，而橋梁的護(hù)欄設(shè)計(jì)也具有重要的藝術(shù)價(jià)值。

1 橋梁護(hù)欄造型設(shè)計(jì)中的構(gòu)成與類別

1.1 按高度的劃分

從高度元素劃分，對(duì)橋梁護(hù)欄可以分為高欄、中欄、低欄以及坐凳式欄桿。中高欄主要應(yīng)用與中高橋梁，低欄通常適用于小型橋梁。坐凳式護(hù)欄類似于木凳尺寸，一般應(yīng)用于具有瀏覽觀光功能的橋梁[1]。幾種護(hù)欄的高度不同，應(yīng)用的橋梁規(guī)模與功能也有很大差異。

1.2 按材料組成的劃分

從材料組成方面可以分為混凝土類欄桿、金屬類護(hù)欄以及非金屬類，此外還包括混合式護(hù)欄。到目前為止，公路上的橋梁護(hù)欄往往都為混凝土類結(jié)構(gòu)，隨著資源優(yōu)化，逐漸應(yīng)用為金屬類和混合式欄桿。

1.3 按實(shí)用目的劃分

橋梁的通行功能需要具備行人護(hù)欄和障車護(hù)欄。根據(jù)人行護(hù)欄的需求，保護(hù)行人安全，防治車輛的沖撞。護(hù)欄能夠起到對(duì)車輛的阻擋作用，方式出現(xiàn)事故后造成額外的人員傷亡。

1.4 按結(jié)構(gòu)形式劃分

從護(hù)欄的結(jié)構(gòu)中可以發(fā)現(xiàn)，護(hù)欄的節(jié)間型與連續(xù)型。節(jié)間型欄桿由整條欄桿構(gòu)成并且由多個(gè)立柱分段。每段兩根立柱中含有扶手、欄板等附件。這種類型的欄桿選材較為靈活，并且安裝方面，具有較高的實(shí)用性。連續(xù)型欄桿包含實(shí)體和鏤空兩種形式。實(shí)體護(hù)欄主要由實(shí)體鋼筋混凝土組成，其中間沒(méi)有空隙，具有穩(wěn)固安全的防撞功能，但透視效果較差[2]。鏤空的形式涵蓋多種樣式，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，安裝便攜。

2 橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)中功能與美感

2.1 橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)

護(hù)欄作為橋梁重要的組成部分，安置于橋面的兩側(cè)，屬于橋梁重要的保護(hù)措施，并且具備抗測(cè)風(fēng)的功能。護(hù)欄能夠保證行人以及車輛的安全，依靠斷面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度加固橋身安全。根據(jù)護(hù)欄自身的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，其扶手長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)。一般標(biāo)準(zhǔn)，人行道的高度在110cm，在護(hù)欄額鏤空設(shè)計(jì)上，空隙不能超過(guò)12cm，標(biāo)準(zhǔn)小于人的頭部，防止危險(xiǎn)發(fā)生[3]。關(guān)于橋梁的安全因素應(yīng)該考慮到方方面面，包含橋梁的材料、質(zhì)量、工藝、護(hù)養(yǎng)、防腐、防風(fēng)化等。

2.2 橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)的藝術(shù)性

2.2.1 橋梁護(hù)欄造型美

橋梁護(hù)欄在設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中需要相互配合，根據(jù)建筑造型的美感以及城市風(fēng)格形式的映襯進(jìn)行平衡與調(diào)整。這種搭配具有一定的對(duì)比性，根據(jù)美學(xué)原理的相互映襯完成設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用。在統(tǒng)一的建筑要求中進(jìn)行系統(tǒng)的造型規(guī)劃，保持視覺(jué)中的優(yōu)化效果，在造型上達(dá)到和諧，既要簡(jiǎn)潔明快又要在設(shè)計(jì)尺寸中保證重要的標(biāo)準(zhǔn)。保持護(hù)欄與橋梁的對(duì)稱與平衡，同時(shí)要達(dá)到具有藝術(shù)性的韻律和節(jié)奏感，配合科學(xué)的尺寸與比例，形成規(guī)范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)劃原則。

2.2.2 護(hù)欄造型與橋梁的和諧性

橋梁在建造過(guò)程中需要達(dá)到各個(gè)部件的協(xié)調(diào)，在設(shè)計(jì)中達(dá)到視覺(jué)的和諧效果。對(duì)于造型而言，主梁與欄桿形成造型對(duì)比。以欄桿的結(jié)構(gòu)襯托主梁的美感，以主梁的造型融合欄桿的附加元素，形成完整的造型[4]。護(hù)欄和橋梁支架需要進(jìn)行穿插并且實(shí)現(xiàn)線條與造型的關(guān)系處理，運(yùn)用欄桿與實(shí)體結(jié)構(gòu)的依存關(guān)系，完成橋梁的在造型上的風(fēng)格搭配和材料應(yīng)用，在設(shè)計(jì)過(guò)程中達(dá)成造型的融合。此外，對(duì)于護(hù)欄高度和橋面的尺寸進(jìn)行整體視覺(jué)的設(shè)計(jì)，分析造型元素達(dá)到設(shè)計(jì)的和諧。

2.2.3 護(hù)欄造型與環(huán)境的統(tǒng)一

橋梁在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要適應(yīng)城市周圍的環(huán)境以及空間的特征。對(duì)于整體的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)風(fēng)格而言，橋梁的多種形態(tài)以及設(shè)計(jì)元素具有較為豐富的變化，這種變化會(huì)不斷的適應(yīng)城市發(fā)展建設(shè)和周圍環(huán)境的更迭。橋梁護(hù)欄的造型設(shè)計(jì)中，需要考慮地理環(huán)境因素以及省市建設(shè)的發(fā)展?fàn)顩r。護(hù)欄的造型應(yīng)該與周邊的自然環(huán)境與人文社會(huì)環(huán)境相適應(yīng)，并且在功能和美感方面達(dá)到一定的融合。對(duì)于旅游觀光區(qū)的橋梁護(hù)欄應(yīng)該進(jìn)行高度和疏密度的調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)與環(huán)境的統(tǒng)一。

3 橋梁護(hù)欄造型設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 多元素條件的考慮

橋梁的設(shè)計(jì)過(guò)程包括橋梁的主體和附屬部分，根據(jù)裝飾的需求以及統(tǒng)一的功能標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行造型的規(guī)劃。在橋梁護(hù)欄的設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮多元化規(guī)律和操作內(nèi)容，形成標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置規(guī)范與定位。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該注重安全性能，精簡(jiǎn)護(hù)欄布局和造型體量[5]。在橋梁的使用中，由于大部分行車車速較快，應(yīng)該對(duì)橋梁護(hù)欄進(jìn)行力學(xué)與撞擊限度測(cè)試，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行裝飾和調(diào)整。同時(shí)在橋梁的橋面安裝必要的欄桿與燈柱，保證照明以及其他輔助設(shè)施的應(yīng)用與安裝。

3.2 配合橋墩間距控制護(hù)欄造型變化

在設(shè)計(jì)中連續(xù)的橋墩之間距離和形狀搭配是橋梁承重的重要因素。由于車輛的高速運(yùn)行，橋梁路面以上的所有設(shè)施將會(huì)對(duì)駕駛員視覺(jué)產(chǎn)生影響。因此，在橋梁路面設(shè)置的設(shè)計(jì)和建造中應(yīng)該重視視覺(jué)間距的變化和造型樣式。尤其在橋梁護(hù)欄的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)橋墩的距離結(jié)合暫短的間斷性停頓，控制路面節(jié)奏。欄桿的造型更應(yīng)該結(jié)合間距的密度進(jìn)行奇偶排序的變化。當(dāng)駕駛員視覺(jué)中出現(xiàn)這種護(hù)欄造型變化時(shí)，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)于稠密的視覺(jué)沖擊而出現(xiàn)駕駛疲勞的現(xiàn)象。

3.3 實(shí)用與藝術(shù)觀賞的結(jié)合

橋梁作為重要的安全設(shè)施需要進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。在設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視橋梁的實(shí)用性，優(yōu)化橋梁整體造型的美感和成本降低。在設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循審美標(biāo)準(zhǔn)，在造型上達(dá)到觀賞效果，依據(jù)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與造型藝術(shù)的特征，完成造型美感的塑造。在所有造型設(shè)計(jì)的內(nèi)涵上應(yīng)該以護(hù)欄的實(shí)用功能為主要依托，在保證安全防護(hù)性能的同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)藝術(shù)造型的美感與視覺(jué)要求[6]。橋梁護(hù)欄在進(jìn)行藝術(shù)造型設(shè)計(jì)過(guò)程中保證橋梁的實(shí)用安全性與造型美的塑造。

3.4 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化中進(jìn)行創(chuàng)新

橋梁的設(shè)計(jì)需要依賴于工程力學(xué)與造型設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容。在進(jìn)行多種元素條件的參考和應(yīng)用環(huán)境的條件需求的狀況下，進(jìn)行多元化設(shè)計(jì)條件整理。在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的認(rèn)定與分析中不斷進(jìn)行細(xì)化和篩選，選擇優(yōu)化的方案以及適合工程環(huán)境的設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于設(shè)計(jì)者而言，這種造型與功能的創(chuàng)新需要不斷積累和各種元素條件的融合，達(dá)到橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)的造型美感和功能規(guī)劃的融合，在設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行概念和使用需求的創(chuàng)新。

3.5 成本因素與造型的融合

橋梁以及護(hù)欄在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行造價(jià)的估算，以達(dá)到最低的成本建造出最好的橋梁。因此，在整體橋梁的設(shè)計(jì)上不僅要考慮造型的元素以及功能的實(shí)用性，更加應(yīng)該以注重造價(jià)成本以及工程材料的應(yīng)用。對(duì)于設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和造型美都應(yīng)該進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，達(dá)到以橋梁的主體以護(hù)欄為輔助的功能與形式塑造，對(duì)于冗余的結(jié)構(gòu)與造型進(jìn)行精簡(jiǎn)。在長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)研究中，完成橋梁的設(shè)計(jì)成本預(yù)算以及具備審美標(biāo)準(zhǔn)的藝術(shù)造型。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合全文的分析和總結(jié)，橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)對(duì)于橋梁功能與外觀具有重要意義。隨著現(xiàn)代化科技發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增加，人們?cè)跇蛄涸O(shè)計(jì)中不斷進(jìn)行創(chuàng)新和功能的拓展。基于橋梁的實(shí)用性以及在城市規(guī)劃中的重要性，應(yīng)該強(qiáng)化橋梁護(hù)欄在設(shè)計(jì)中的元素應(yīng)用以及成本控制，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的護(hù)欄設(shè)計(jì)與實(shí)踐應(yīng)用。

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[5]程振國(guó)，王 艷.城市橋梁防撞護(hù)欄現(xiàn)狀與發(fā)展[J].建筑知識(shí)，2017（12）.

[6]劉 磊.淺談橋梁混凝土防撞欄施工的技術(shù)[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（11）.