江灣大橋景觀設(shè)計(jì)與造價(jià)分析

彭詩(shī)瑤，彭志苗

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510016）

0 引言

在城市橋梁發(fā)展和建設(shè)中，橋梁景觀設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)工作中比較重要的技術(shù)與藝術(shù)交融的環(huán)節(jié)。構(gòu)思巧妙、大小合適、材質(zhì)適宜、布局合理、色彩調(diào)和、形態(tài)優(yōu)美的橋梁景觀給城市及周邊區(qū)域增添了不少神韻，使其成為所在區(qū)域具有特殊意義或標(biāo)志性意義的景觀建筑。

如何把握好橋梁功能與景觀的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，如何使橋梁建設(shè)適應(yīng)于不斷發(fā)展、日新月異的城市建設(shè)，如何使橋梁融入城市景觀環(huán)境之中等，這些問(wèn)題隨著人們對(duì)城市環(huán)境建設(shè)的日益關(guān)注而變得越來(lái)越突出。對(duì)于大江大海中的橋梁，更注重的是其功能和造型宏偉，因?yàn)樵俸玫木坝^也在茫茫間海之中，遠(yuǎn)離人群，視覺(jué)不明顯，僅僅美在效果圖中，起不到裝扮城市的效果；對(duì)于城市之中的河流，其河面在幾百米寬，又在城市的建筑景觀帶上，橋梁的景觀性設(shè)計(jì)就顯得尤為重要和突出。因此城市橋梁的景觀設(shè)計(jì)將成為城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題。

曲江大道項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)是打造與韶關(guān)市區(qū)域城市發(fā)展相適應(yīng)的新型城市道路設(shè)施系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“安全可靠、綠色低碳”的核心設(shè)計(jì)理念。項(xiàng)目主要以芙蓉新城與主城區(qū)、曲江區(qū)的跨區(qū)交通為主，承擔(dān)著統(tǒng)籌曲江融入韶關(guān)主城區(qū)，實(shí)現(xiàn)三區(qū)融合的重要責(zé)任。該項(xiàng)目的等級(jí)確定為城市主干路，按雙向六車道+雙向有軌電車+人非道進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本文將以親歷的曲江新區(qū)江灣大橋作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的研究對(duì)象，從橋梁的功能性、景觀性、適應(yīng)性和造價(jià)方面入手對(duì)城市橋梁的設(shè)計(jì)進(jìn)行淺顯的分析，闡述前期對(duì)江灣大橋景觀方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程。

1 工程概況

橋梁在布跨和橋型選擇上都應(yīng)以滿足航道建設(shè)要求為第一目標(biāo)。北江為重點(diǎn)航道，全長(zhǎng)468 km。擬建江灣大橋位于北江韶關(guān)至濛里（烏石港區(qū)）段，大橋應(yīng)按內(nèi)河Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。根據(jù)《韶關(guān)市曲江大道江灣大橋工程通航標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求論證報(bào)告》（2014年7月）研究結(jié)論，江灣大橋采用單孔雙向設(shè)計(jì)通航凈空為133 m×10 m，由于橋軸向與河道有一定的小斜交角，加上主塔大承臺(tái)，主跨跨徑不小于180 m，該項(xiàng)目研究跨徑選擇均按滿足通航標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行橋梁方案比選。

目前項(xiàng)目上、下游北江10 km韶關(guān)段已建橋梁多座，其中106國(guó)道百旺大橋1×120 m為中承式鋼管拱橋和3×60 m上承式拱橋，新華南路上8×50 m北江橋?yàn)閯偧芄皹颍謇锿の浣髽驗(yàn)槿纾?5+120+35）m連續(xù)梁橋。該橋采用不雷同有突破的造型方案設(shè)計(jì)。

2 主要技術(shù)指標(biāo)

（1）公路等級(jí)：采用一級(jí)公路（兼顧城市道路功能）。

（2）設(shè)計(jì)速度：主線60 km/h。

（3）橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年。

（4）橋梁設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)。

（5）橋梁結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件類別：Ⅰ類。

（6）橋梁荷載：城-A級(jí)兼顧公路-Ⅰ級(jí)。

（7）通航標(biāo)準(zhǔn)：北江河道需滿足內(nèi)河Ⅲ級(jí)（3）通航要求。

（8）防洪標(biāo)準(zhǔn)：300年一遇。

（9）抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：地震動(dòng)加速度峰值 0.05g。

3 橋梁方案比選

大橋設(shè)計(jì)不僅需滿足使用功能要求，還應(yīng)考慮到對(duì)區(qū)域環(huán)境的影響，對(duì)景觀應(yīng)有一定的要求；能體現(xiàn)當(dāng)?shù)匚幕卣鳎谌氍F(xiàn)代建筑元素，成為城市的地標(biāo)性建筑。

該方案在考慮景觀設(shè)計(jì)比選基礎(chǔ)上，均應(yīng)把“水中盡量減少設(shè)橋墩”、施工不礙航以及“工程造價(jià)適中”作為方案設(shè)計(jì)研究的側(cè)重點(diǎn)。

鑒于該項(xiàng)目特點(diǎn)和考慮已經(jīng)建設(shè)好的橋梁，本著不重復(fù)、高標(biāo)準(zhǔn)、打造市區(qū)北江景觀橋梁群景觀帶，剔除拱橋（該河道附近拱橋偏多）、懸索橋和混凝土連續(xù)梁橋，基本橋型可能是斜拉橋類和波形梁鋼腹板類。對(duì)于該項(xiàng)目通航等級(jí)和施工條件及造價(jià)，懸索橋不太適應(yīng)，目前根據(jù)工可推薦的斜拉橋方案，進(jìn)行多塔造型比選。斜拉橋的造型一般是通過(guò)索塔造型直接反映出橋梁的景觀，所以索塔設(shè)計(jì)是本文的重點(diǎn)，如果主梁和跨度不大，影響造價(jià)的因素也只是索塔造型。

雙塔矮塔斜拉橋跨越能力大，跨徑選擇也比較靈活，不影響航道通航，而且主梁梁高較矮，整個(gè)橋梁主墩降低，且施工方便。主梁采用懸臂施工，比較環(huán)保，且工期有保證，總體造價(jià)低。

獨(dú)塔斜拉橋水中主墩少，施工快捷，阻水面積小，結(jié)合該橋位的地理位置，獨(dú)塔力顯橋梁雄偉造型，采用獨(dú)塔拱門形式，景觀比較突出。

綜合以上分析，結(jié)合地形、地質(zhì)、通航等條件，跨北江主橋?qū)﹄p塔雙索面矮塔斜拉橋、單塔雙索面斜拉、梁橋三種橋型進(jìn)行多方案比較研究。

江灣大橋標(biāo)準(zhǔn)斷面：5.75 m（人非道）+0.5 m（護(hù)欄）+11.5 m（機(jī)動(dòng)車道）+4.5 m×2（輕軌）+11.5 m（機(jī)動(dòng)車道）+0.5 m（護(hù)欄）+5.75 m（人非道）=42.5 m（見(jiàn)圖1）。

江灣大橋斜拉橋標(biāo)準(zhǔn)斷面：4.25 m（人非道）+2.0 m（拉索區(qū)）+11.5 m（機(jī)動(dòng)車道）+4.5 m×2（輕軌）+11.5 m（機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（拉索區(qū)）+4.25 m（人非道）=44.5 m（見(jiàn)圖 2）。

圖1 江灣大橋標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：cm）

圖2 江灣大橋斜拉橋標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（單位：cm）

3.1 江灣大橋主橋方案一

該方案跨徑均采用（100+180+100）m雙塔雙索面矮塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋方案，索塔采用三種造型設(shè)計(jì)。

3.1.1 H形索塔——“粵北門戶”

H形橋塔造型猶如兩對(duì)門柱巍然聳立，塔柱橫向采用現(xiàn)代鏤空設(shè)計(jì)，莊重與時(shí)尚并存，猶如“粵北門戶”，展現(xiàn)了韶關(guān)兼收并蓄和開(kāi)放包容的城市魅力，如圖3所示。

3.1.2 A形索塔——“天人合一”

圖3 H形索塔——“粵北門戶”

人字形索塔造型別致、獨(dú)具特色,具有力和美的和諧統(tǒng)一，索塔整體造型以及各部分的斷面形式既考慮到了受力需要，又考慮了景觀協(xié)調(diào)。在傳統(tǒng)的直線形塔柱的基礎(chǔ)上賦予一定的空間要素和動(dòng)感，索塔形似漢字“人”和字母“A”，寓意大橋“天人合一”。在A形塔的基礎(chǔ)上，塔冠采用抽象的魚頭造型，彌補(bǔ)了A形塔冠略顯單薄和呆板的不足，體現(xiàn)了“漁米之鄉(xiāng)”的地域特色。該橋建成后體現(xiàn)了人民珍愛(ài)大自然，與大自然和諧相處，保護(hù)了自然的魅力，正好印證了“天人合一”才能永世昌盛，如圖4所示。

圖4 A形索塔——“天人合一”

3.1.3 雙拱形索塔——“展翅高飛”

出于對(duì)城市景觀的追求，很多城市在橋梁建設(shè)中標(biāo)新立異，追求差異化，設(shè)計(jì)了各種造型的橋梁。該橋采用對(duì)稱的兩段張開(kāi)的鋼箱梁結(jié)構(gòu)，形成半圓開(kāi)合的塔柱，構(gòu)成優(yōu)美的造型，這種別具匠心的設(shè)計(jì)體現(xiàn)出力量的美，體現(xiàn)出人類的能力。橋梁帶來(lái)的美是一般雕塑、小品所不能具備的，這也是橋梁能成為城市景觀建筑的重要原因，如圖5所示。

圖5 雙拱形索塔——“展翅高飛”

3.2 江灣大橋主橋方案二——“城市之門”

該方案采用（102+183）m單塔雙索面斜拉橋方案，獨(dú)特造型的索塔采用橢圓形造型，半圓的拱門顯示是圓曲線造型，高大挺拔、簡(jiǎn)潔美觀。對(duì)于曲線的使用別具匠心，產(chǎn)生出很好的美學(xué)效果，展現(xiàn)了橋梁與周圍環(huán)境及人文社會(huì)以及城市發(fā)展的關(guān)系，與未來(lái)新區(qū)遙相呼應(yīng)、相得益彰，豐富了橋梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容，如圖6所示。

圖6 江灣大橋主橋方案三——“城市之門”

3.3 江灣大橋主橋方案三——“北江彩帶”

該方案采用（100+180+100）m波形鋼腹板連續(xù)梁橋方案。橋位處北江北岸現(xiàn)狀為平坦的農(nóng)田，遠(yuǎn)期規(guī)劃為芙蓉新城現(xiàn)代都市風(fēng)貌區(qū)；南岸為蔥綠的回龍山、韶冶廠生活區(qū)，遠(yuǎn)期規(guī)劃為韶冶現(xiàn)代生活風(fēng)貌區(qū)。北江從兩個(gè)風(fēng)貌區(qū)中間穿過(guò)，江灣大橋猶如一條彩帶連通了兩地，波形鋼腹板梁橋鋼結(jié)構(gòu)凸顯的顏色給人一種清新輕盈的感覺(jué)，如圖7所示。

圖7 江灣大橋主橋方案三——“北江彩帶”

以上三種方案五種橋型，在景觀上各有千秋，但由于該橋橋區(qū)位位置的特殊性，橋位是唯一的，橋梁處在曲江北江河流的轉(zhuǎn)彎附近，兩側(cè)水較深，應(yīng)盡量在水中減少主墩，另外橋梁兩側(cè)遠(yuǎn)期規(guī)劃均為現(xiàn)代生活風(fēng)貌區(qū)，最后選定為獨(dú)塔拱門造型的斜拉橋方案。

4 景觀設(shè)計(jì)與造價(jià)分析

橋梁的景觀設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)的點(diǎn)晴之筆，不同的景觀形式。對(duì)橋梁的造價(jià)影響也不盡相同。對(duì)于索橋類，裝飾工程主要集中在索塔和橋面部分，其他均為結(jié)構(gòu)必要部分和簡(jiǎn)單裝飾。比如獵德大橋，其索塔塔身外觀為兩個(gè)貝殼狀弧形殼體相扣，是裝飾性較強(qiáng)的景觀設(shè)計(jì)，其費(fèi)用可能占整個(gè)橋梁工程造價(jià)的10%～15%。但對(duì)于結(jié)構(gòu)性兼顧景觀性橋梁設(shè)計(jì)，其造價(jià)只占整個(gè)造價(jià)的1%～5%，比如索塔點(diǎn)、涂裝等。另外對(duì)于為了景觀而改動(dòng)主體構(gòu)造，比如索塔由直立型改為斜塔或由混凝土結(jié)構(gòu)改為鋼結(jié)構(gòu)，這對(duì)橋梁工程造價(jià)來(lái)講，費(fèi)用可以算得上可觀了。

另外，橋梁景觀從設(shè)計(jì)角度上來(lái)講，復(fù)古式、歐式或簡(jiǎn)歐式景觀設(shè)計(jì)要比現(xiàn)代、簡(jiǎn)約式的景觀復(fù)雜得多；從材質(zhì)的選擇與實(shí)施的角度來(lái)講，相對(duì)難度也較大。例如廣州人民橋景觀提升，景觀裝飾是歐式古典建筑與現(xiàn)代藝術(shù)的結(jié)合，其材質(zhì)選用為花崗巖，工藝非常復(fù)雜，而且對(duì)材質(zhì)選用要求也非常高；人民橋的人行道一并提升，考慮到人民橋兩側(cè)的西堤和沙面均是風(fēng)景區(qū)，人民橋在人行道上還增設(shè)了四個(gè)凸向江面的觀景平臺(tái)，橋兩邊橋頭合建共四個(gè)圓頂?shù)臉蝾^堡，無(wú)論在設(shè)計(jì)與實(shí)施方面都有一定的難度，特別是要與周邊建筑風(fēng)格、地域景觀相協(xié)調(diào)。為達(dá)到一定的景觀效果，工程造價(jià)必然要較一般的橋梁裝飾投資高些。

江灣大橋的幾個(gè)方案均屬于現(xiàn)代景觀橋梁，對(duì)江灣大橋三個(gè)雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，H形塔斜拉橋造價(jià)基數(shù)定為1.0，A形塔主橋造價(jià)基數(shù)比為1.01，雙拱門主塔基數(shù)比為1.10。對(duì)于獨(dú)塔斜拉橋，由于主梁采用鋼混結(jié)合梁結(jié)構(gòu)，主橋造價(jià)基數(shù)比達(dá)到1.60左右，而采用波形梁鋼腹板連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，主橋造價(jià)基數(shù)比僅為0.80左右。

5 結(jié)語(yǔ)

城市橋梁發(fā)展以前只追求功能要求而忽略藝術(shù)兼?zhèn)涞脑煨驮O(shè)計(jì)要求，由于時(shí)代的發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到優(yōu)美的建筑物是追求城市美好生活的一部分。綜上所述，在設(shè)計(jì)城市景觀橋梁時(shí)，除考慮其功能、景觀等適用性外，也應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)性，從而使建成的橋梁真正意義上可以滿足安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和美觀的要求。