徐 超，陳洪林

(1.長(zhǎng)沙中路虎臣工程技術(shù)咨詢有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410005；2.湖南省永龍高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南 永順 416700)

龍永高速公路橋梁景觀護(hù)欄設(shè)計(jì)

徐 超1，陳洪林2

(1.長(zhǎng)沙中路虎臣工程技術(shù)咨詢有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410005；2.湖南省永龍高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南 永順 416700)

依托龍永高速公路工程,針對(duì)高速公路自身特點(diǎn)及其所處區(qū)域自然、人文環(huán)境的特點(diǎn), 設(shè)計(jì)了一種高速公路橋梁護(hù)欄的景觀造型。該景觀造型美觀、誘導(dǎo)性強(qiáng)、視覺(jué)通透性良好, 體現(xiàn)了強(qiáng)烈的民俗文化特色,為龍永高速公路提供了更舒適的運(yùn)營(yíng)環(huán)境,為混凝土護(hù)欄的景觀設(shè)計(jì)提供了經(jīng)驗(yàn)。

高速公路； 橋梁護(hù)欄; 景觀設(shè)計(jì)

0 引言

橋梁護(hù)欄是橋梁的安全設(shè)施，同時(shí)也是一道公路景觀，除了應(yīng)具有誘導(dǎo)視線和保障行車安全的功能，還要有與環(huán)境協(xié)調(diào)的外觀造型。但現(xiàn)有高速公路橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)偏重安全功能，忽略景觀功能，致使護(hù)欄形式千篇一律，個(gè)性不足，不能充分展示項(xiàng)目特點(diǎn)和地域的自然、人文景觀及歷史、民俗文化特色，無(wú)法滿足人們對(duì)景觀越來(lái)越高的需求。因此在對(duì)湖南省龍永高速公路橋梁護(hù)欄進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí), 采用了一種新型的鏤空型景觀護(hù)欄, 本文將對(duì)其設(shè)計(jì)作出介紹。

1 景觀設(shè)計(jì)要素調(diào)查

湖南省龍山至永順高速公路地處湘西武夷山腹地，呈南北向縱貫湘西自治州龍山縣和永順縣，沿途風(fēng)景秀麗，名勝古跡較多，沿線均為土家族、苗族等少數(shù)民族聚居區(qū)，區(qū)域文化特色鮮明，自然、人文景觀交相輝映，民族風(fēng)情濃郁迷人。

1.1 自然景觀

湘西的地形有“八山一水一分田”之說(shuō)，屬于云貴高原的東緣，是典型的石灰?guī)r地質(zhì)。主要的自然景觀有烏龍山大峽谷、德夯峽谷、南華山國(guó)家森林公園、鳳凰山省級(jí)森林公園、紅石林國(guó)家地質(zhì)公園、猛洞河、屯糧山、坐龍峽、不二門等。

1.2 歷史文化

湘西不只是有奇異俊秀的山川景色，而且有博大精深、源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的歷史文化，如鳳凰古城、里耶古城、老司城、南方長(zhǎng)城、虹橋風(fēng)雨樓、吊腳樓、鼓樓、沱江水車等。

1.3 民俗文化

湘西地域多民族的和諧共處，形成豐富的民俗文化繁榮共存的景象。體現(xiàn)湘西民俗文化的有當(dāng)?shù)氐拿袼坠?jié)日，苗族的“四月八”、趕秋，土家族的趕年、六月六，侗族的蘆笙節(jié)等傳統(tǒng)節(jié)慶；體現(xiàn)民族服飾、文化的有苗族的蠟染、銀飾，土家族的“西蘭卡普”、剪紙等。

2 景觀設(shè)計(jì)原則

橋梁景觀護(hù)欄設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)龍永高速公路沿線自然、人文景觀元素的分析，提煉出設(shè)計(jì)可應(yīng)用的元素，采用抽象、聯(lián)想、形象思維等方法將元素加工修飾，盡量用簡(jiǎn)潔、流暢、抽象的線條來(lái)體現(xiàn)設(shè)計(jì)元素的主題，綜合考慮橋梁護(hù)欄的視線誘導(dǎo)作用和景觀效果。主要遵循以下原則：

1)嚴(yán)格遵守我國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文相關(guān)規(guī)定。

2)堅(jiān)持以人為本，以“安全、環(huán)保、美觀、和諧”為設(shè)計(jì)理念。

3)滿足橋梁護(hù)欄的安全防護(hù)能力，體現(xiàn)設(shè)計(jì)安全性。

4)體現(xiàn)龍永高速公路沿線的自然、人文的特點(diǎn)。

5)堅(jiān)持景觀設(shè)計(jì)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

6)護(hù)欄設(shè)計(jì)應(yīng)方便施工，有利于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。

3 景觀護(hù)欄方案比選

龍永高速公路橋梁護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式以通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)元素的提取, 結(jié)合護(hù)欄本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 提出鏤空、沉(浮)雕以及頂部造型共3大類共計(jì)8種景觀設(shè)計(jì)方案。

3.1 方案組一：鏤空景觀

代表方案：平安鎖鏤空方案(圖1)、南長(zhǎng)城鏤空方案(圖2)。平安鎖、南長(zhǎng)城作為湘西州民俗、歷史文化的典型代表，辨識(shí)度高，造型美觀簡(jiǎn)潔。

方案優(yōu)點(diǎn)：安全性好，造型美觀，視線通透性好，鏤空形象鮮明易辨識(shí)，寓意深刻。方案缺點(diǎn)：受造型尺寸限制，鏤空面積較小，施工難度居中。

圖1 平安鎖鏤空方案

圖2 南長(zhǎng)城鏤空方案

3.2 方案組二：沉(浮)雕景觀

代表方案：南長(zhǎng)城浮雕方案(圖3)、小背簍沉雕方案(圖4)、風(fēng)雨樓浮雕方案(圖5)、土家族圖騰浮雕方案(圖6)。

圖3 南長(zhǎng)城浮雕方案

圖4 小背簍沉雕方案

圖5 風(fēng)雨樓浮雕方案

圖6 土家族圖騰浮雕方案

方案優(yōu)點(diǎn)：安全性好，地域民俗文化特色明顯，施工簡(jiǎn)便。方案缺點(diǎn)：視線通透性差，景觀效果不明顯。

3.3 方案組三：頂部造型方案

代表方案：笑臉相迎方案(圖7)、南長(zhǎng)城頂部造型+沉雕方案(圖8)。

圖7 笑臉相迎方案

圖8 南長(zhǎng)城頂部造型+沉雕方案

方案優(yōu)點(diǎn)：安全性較好，頂部造型新穎美觀，視線誘導(dǎo)性強(qiáng)，圖案和諧生動(dòng)。方案缺點(diǎn)：施工時(shí)所需模板較多，拆模不便，頂部造型增加造價(jià)。

4 方案選定

考慮到平安鎖既體現(xiàn)了湘西州濃厚的少數(shù)民族地方人文特色，也是我們中華民族所熟悉的物件, 寓意吉祥、平安，造型簡(jiǎn)潔、通透,綜合考慮橋梁護(hù)欄的安全性、實(shí)用性、景觀效果及施工便利性對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià),經(jīng)過(guò)多次調(diào)研與討論，最終推薦主線橋梁景觀護(hù)欄方案為平安鎖鏤空方案，橋梁兩側(cè)增加一段土家族圖騰浮雕造型。見(jiàn)圖9、圖10。

圖9 平安鎖鏤空護(hù)欄試澆筑樣品

圖10 平安鎖鏤空護(hù)欄實(shí)景

5 護(hù)欄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主線橋梁護(hù)欄的防撞等級(jí)為SS級(jí)，連接線橋梁及天橋護(hù)欄的防撞等級(jí)為SB級(jí)。本項(xiàng)目橋梁主線景觀護(hù)欄墻體型式維持原設(shè)計(jì)型式，即閩華-I型護(hù)欄截面形式，該護(hù)欄型式在湖南、福建等省份得到了廣泛應(yīng)用。見(jiàn)圖11。

圖11 護(hù)欄截面型式(單位：cm)

配筋情況為：橫梁的縱向鋼筋選擇3根Φ18的HRB400鋼筋，每米墻體豎向鋼筋經(jīng)受力計(jì)算及相關(guān)實(shí)車碰撞試驗(yàn)檢驗(yàn)，選擇6根Φ12的HRB400鋼筋，每米墻體與橋梁主梁的連接鋼筋經(jīng)選擇6根Φ16的HRB400鋼筋，其余非受力鋼筋按照結(jié)構(gòu)要求配置?？紤]鏤空位置易發(fā)生應(yīng)力集中，又加之鏤空上部橫梁配筋較強(qiáng)，下部配筋較弱，護(hù)欄內(nèi)外溫差等原因容易導(dǎo)致鏤空周圍墻體產(chǎn)生裂縫。故在鏤空周圍設(shè)置2根Φ12的HRB400縱向補(bǔ)強(qiáng)筋。

根據(jù)該配筋數(shù)量進(jìn)行了結(jié)構(gòu)驗(yàn)算及穩(wěn)定性驗(yàn)算：在水平碰撞力作用下，橫梁受力偏安全考慮簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，其跨中截面為最不利截面；墻體的受力特點(diǎn)類似于橋梁設(shè)計(jì)中一端固結(jié)的懸臂板，因此，墻體變截面位置以及墻體與橋梁主梁之間的連接設(shè)計(jì)均按照相關(guān)規(guī)范中懸臂板的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。鏤空位置以上的橫梁內(nèi)的縱向筋為受力鋼筋；墻體內(nèi)的豎向筋為受力鋼筋，縱向鋼筋為分布鋼筋。

經(jīng)驗(yàn)算，護(hù)欄設(shè)計(jì)所采用的配筋滿足承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算要求；護(hù)欄墻體的抗傾覆驗(yàn)算考慮基礎(chǔ)與橋梁主梁翼板的共同受力，其整體抗傾覆穩(wěn)定性經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。

6 經(jīng)濟(jì)比較

平安鎖鏤空與優(yōu)化前設(shè)計(jì)相比，護(hù)欄防撞等級(jí)、斷面尺寸相同，鋼筋等級(jí)提高一級(jí)(HRB335提高至HRB400)。每米鋼筋用量和砼數(shù)量對(duì)比如表1。

表1 每延米護(hù)欄工程數(shù)量表及總數(shù)量表

通過(guò)比較，新型橋梁護(hù)欄方案的鋼筋用量和混凝土數(shù)量比原設(shè)計(jì)分別增加9.78%和5.36%。全線橋梁護(hù)欄整體造價(jià)增幅控制在10%以內(nèi)。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)龍永高速公路沿線的自然、人文環(huán)境的調(diào)研及分析，結(jié)合公路設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和美學(xué)設(shè)計(jì)理念, 采用靜態(tài)效果圖、仿真動(dòng)畫模擬等技術(shù)手段設(shè)計(jì)了符合當(dāng)?shù)匚幕厣蜐M足視覺(jué)通透效果的景觀護(hù)欄形式。本景觀造型護(hù)欄已在龍永高速公路上應(yīng)用, 其良好的景觀性、誘導(dǎo)性和視覺(jué)通透性受到社會(huì)普遍贊譽(yù)。

此景觀護(hù)欄的研究成功有助于改善公路運(yùn)營(yíng)環(huán)境、提高行車舒適度, 為混凝土護(hù)欄的景觀設(shè)計(jì)理念提供有效經(jīng)驗(yàn)。

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