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王家坝淮河特大桥景观设计浅析

2022-07-07朱红云

工程与建设 2022年3期
关键词:主塔主桥淮河

朱红云

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088)

1 项目背景

S238阜南许堂至王家坝段改建工程(淮河特大桥及接线)位于安徽省阜阳市阜南县境内,自北向南跨越淮河后至河南省固始县境内。桥位所在区域的淮河将安徽阜南与河南固始天然阻隔,两地人民仅能通过轮渡沟通交流,严重阻碍了两岸的发展及交流。为加快完善省际交通网络的互通互联,密切中原地区与皖江经济带的联系,豫皖两省积极研究推进王家坝淮河特大桥的建设工作。该项目的建设将对于打通区域干线公路网,加强皖豫两省间经济进一步融合与交流,改善王家坝等蒙洼、洪洼片区出行条件,促进区域社会经济发展和旅游开发具有重要的意义。

桥梁位于阜南县南部王家坝镇,该镇地处淮河上、中游结合部,蒙洼蓄洪库上游,境内有“千里淮河第一闸”的王家坝闸以及国家4A级湿地公园,在水利、政治及旅游方面都具有极大影响力。王家坝淮河特大桥全长12 680.5 m,建设等级为双向四车道一级公路,路线全长12.958 km,设计速度为80 km/h,路线起点与S238阜南许堂至王家坝(王化至于集段)改建工程终点相接,位于阜南县于集乡张楼子村,路线向南与S320相交后,继续向南前行,在张家岗东侧跨越蒙河分洪道,经过合作台子、沈林村、新丁营子后从王家坝镇西边穿过镇区,跨越淮河大堤、淮河,路线终点位于河南省固始县往流镇朱大寺村。

2 桥梁景观的设计原则

与建筑不同,大型桥梁的设计首先必须要满足功能需求,然后才能在确保结构受力合理、质量安全、可靠耐久的基础上综合考虑其景观性。王家坝淮河特大桥建成后将成为阜阳市、阜南县及王家坝地区的名片,是城市地域文化历史的浓缩和载体,不仅要满足功能及美学要求,还要能够凸显“王家坝精神”内涵,并与周边生态环境相协调,设计时应遵循以下原则:

(1)坚持“适用、安全、耐久、经济、美观”的原则,实现质量与美的结合;

(2)比例协调、造型简洁、受力合理、力流清晰;

(3)与周边景观环境相协调,减少对当地生态环境的破坏;

(4)对材质、材性、表面质感、色彩、光影等综合考虑,满足桥梁美学要求;

(5)注重桥梁的地域性与文化性,彰显特色与风格;

(6)运用新理念、新工艺和新技术,满足桥体造型需求。

3 桥梁景观设计总体构思

王家坝淮河特大桥及接线道路工程作为4A级湿地公园旅游区的一条主轴线,具有十分强烈的景观特性。根据整体规划,王家坝淮河特大桥及接线工程功能定位需与旅游区景观特色的功能定位相符合,可通过桥梁景观控制、附属景观控制以及整体结构的色彩与风格控制等方面来体现桥梁的景观特色。

4 桥梁景观方案设计

4.1 主桥选型

桥位处空间开阔,以湿地、农田与村落为主,无高耸构筑物,水系众多,生态环境良好,而桥梁作为一种大型的人工构筑必然会对淮河周边自然景观的生态平衡产生巨大影响。综合考虑,本方案宜采用独塔斜拉桥:一方面该类桥型空间景观性较好,施工工艺较成熟,结构安全性较好,具有较大的优势;另一方面通过增加桥梁跨度、减少桥墩截面积和桥墩数量来减少对水域生态环境的扰动。

4.2 主塔景观设计

王家坝淮河特大桥的跨径布置为:3.5 m(桥台)+44×30 m(小箱梁)+60(蒙河桥)+277×30 m(小箱梁)+(108+135)m斜拉桥+31×30(小箱梁)+3.5 m(桥台),桥梁全长10 863 m。主桥为独塔双跨的双索面塔墩梁固结体系水滴塔斜拉桥,全长243 m,标准横断面宽30 m,主塔两侧设观景平台,最宽处为36 m。主塔是斜拉桥与悬索桥景观效果最突出的部分,其造型的美观与否是全桥景观设计的重点,同时索塔外形设计还要满足结构受力要求,并兼顾施工、造价等因素。

为了弘扬王家坝精神,传承治水为民的文脉与情怀,本方案采用水滴为桥塔设计元素,以彰显地域特点,从而与大桥所处的环境以及当地人文特色、项目功能定位相适应,成为符号性、标志性的结构,矗立在淮河的源头。通过对水滴元素进行重复叠加组合,形成水中含水、滴滴相连的外观造型,充分体现治水有序、惜水有源的愿景。水滴形塔斜拉桥方案与当地文化深度契合,更加能够凸显王家坝的地域精神,建成后将成为当地的标志性建筑。

图1 主桥方案总体构思

图2 主塔方案构思

图3 主桥方案设计

主桥主塔承台以上塔高约108.0 m,顺桥向宽5.0 m。塔上斜拉索竖向间距为2.0 m。为了减轻塔柱上部的厚重感,让结构更加通透,塔柱上肢结合部分做了水滴造型的镂空处理,渐次变化的水滴形成了体量、虚实、节奏的对比,重复出现的造型元素强化了内在的秩序感与整体感,构成了建筑形式美法则的要素。

主塔采用钢-混组合主塔形式,主体结构采用混凝土,上部20 m采用钢结构。塔柱采用矩形断面,塔柱为实心混凝土塔柱,设置2 m高钢混结合段,主塔横梁以下为混凝土下塔柱。塔柱顺桥向采用直线线型,横桥向采用曲线变化线型,各段均采用圆弧线相切。弧线与直线的结合,单一的造型元素与几何外观,都给人以纯粹极简的感受。主梁采用预应力混凝土双边箱梁,结构被包裹于内部,外部光滑而轻巧,与高耸稳重的主塔形成了横向与纵向的力量对比。

下部结构的桥墩通过将常规“T”形墩进行整合,并对两侧悬挑部位进行了弧线切割处理,从而与主塔在造型上相呼应,主引桥完全统一的墩柱也在一定程度上强化了桥梁的整体感。

4.3 主桥色彩设计

色彩作为桥梁景观的关键构成要素之一,在桥梁景观氛围营造中具有重要的意义。为使桥梁更加美观,契合桥位区湿地公园自然景观绚丽多彩的风貌,符合绿色交通、旅游建设要求,结合桥梁设计主题与环境特点,整座桥梁采用明亮的纯白色为主基调,并在主塔中心区域辅以鲜艳的天蓝色来做点缀,增强色彩对比。白色水滴与被包裹的蓝色水滴相映生辉,进一步突出了设计主题,不仅使主塔造型更加鲜亮明快,还能够与周边的湿地环境相协调,进一步凸显了桥梁的景观效果。

4.4 附属设施设计

路线跨越王家坝湿地公园、淮河,水环境敏感区域较广,影响较大,应采取措施减少对园区内自然地貌、原生植被、表土及水资源的影响。例如,道路与桥梁的衔接过渡段距离水环境较近,两侧绿化同时肩负涵养水源、改良环境、保持水土等功能,在树种的选择上,可采用适宜淮河沿岸地区生长的乡土树种,多选用耐水生和喜湿植物,并片植抗污树种,减轻桥梁使用过程中废气、扬尘、污水对于水体的影响。在桥梁建设的同时可利用河流两岸的桥下空间设计桥头公园、湿地空间,将桥体上的慢行空间加大,增设亲水平台,使桥梁成为亲近水体的一个载体,兼顾起水、陆两类动植物的生命循环。

5 结束语

桥梁景观设计是一门新兴的边缘性学科,需要各种学科知识的融会贯通,工程师要在满足功能和安全需求的同时,按照因地制宜的设计原则,结合主体结构探索独特的艺术造型,汲取城市文脉,展现场所精神,努力实现力与美学的平衡,为桥梁景观在未来的发展提供积极影响。

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