武汉市政工程设计研究院有限责任公司
摘要：近年来，随着城市化建设进程的加快，桥梁建设在现代城市发展过程中发挥了积极作用，目前来说，桥梁结构不仅具有较强的功能性，同时也兼具了美观性，成为了城市文化的构成内容，结合这种情况来看，设计人员在对桥梁结构进行设计时需要制定科学的空间与应用规划方案，使其在促进交通事业发展的同时，为城市文化注入新的内涵。
关键词：城市桥梁；技术创新；新材料
一、引言
我国城市桥梁的发展趋势20 世纪末，科学技术的突飞猛进，施工技术也日益完善，我国的城市桥梁得到了空前发展，在大跨径桥梁的建设方面，已处于世界领先水平。举世瞩目的港珠澳大桥，全程55 千米，是世界上最长的跨海大桥，也是中国交通史上技术最复杂，建设要求及标准最高的工程之一，被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹”。近年来，人们更加重视桥梁美学及城市环境保护的研究与应用，将人文景观与环境景观的完美结合，并积极研究适应城市特点的新型桥型。当前，我国的景观桥梁设计与国外还存在一定差距，随着近年来人们的重视，我国的景观桥梁设计也势必得到快速发展。
二、城市桥梁特点
2.1 以景观优美为亮点
城市桥梁座落于或繁华活力的现代都市，或座落于恢弘气势的底蕴古城中，更加注重人、桥与环境的自然和谐，景观及观景功能更加突出。桥梁本身就是一种特殊的建筑，其景观可以结合建筑、色彩、特殊材料、照明等进行提升。具有美感的桥梁会给一座城市带来活力，有的更被赋予一座城市的灵气，如杭州西湖的苏堤“引蔓通津，宛若天成”；有时更是一个区域甚至一座城市的新地标，如气势恢弘、当时世界上最大跨度的拱桥—上海卢浦大桥。
2.2 技术创新为导向
技术创新首先是设计理念的创新，新时期的桥梁建设在设计理论手段、材料工艺、施工组织、环境保护及景观造型上均有所突破。桥梁工厂化预制及整体化安装已成为城市标准化建设的主流趋势，桥梁健康监测、桥梁施工监测、旧桥鉴定、旧桥加固等领域的研究和应用的空间也将更加广阔。进入21 世纪，随着计算机、新材料等技术的发展，3D 打印技术进入建筑及桥梁领域。2017 年8 月，我国江苏省南京市在对六合区雄州街道丰原路上的一座危桥进行改造时，使用了3D 打印技术。相较于传统的混凝土施工技术，3D 打印技术具有制作精度高、制作周期短、节省材料、节能环保等显著优势。超高性能混凝土UHPC，被认为是20 世纪最具创新性的水泥基工程材料之一。由于其优异的力学性能和耐久性，高层建筑、大跨桥梁、海洋工程、水利工程、核电工程和特种结构等领域均对UHPC 有所应用。目前，世界各国采用UHPC为主要或部分材料的桥梁已有200 多座。
2.3 以结构优化为根本
城市桥梁作为城市建设的重要组成部分，桥梁建设的迅速发展促进了桥梁结构的优化和创新。除了传统的梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥和悬索桥外，无背索斜拉桥、独塔自锚式悬索桥、蝶形拱桥及钢混组合体系近年来也发展快速，应用前景也十分广阔。在今后一个时期，我国的城市桥梁设计将进一步开发和研究适合大城市施工条件的桥梁结构形式，深化曲线梁桥设计，积极开展大跨度桥梁深水基础的研究，加强城市桥梁的安全度和耐久性研究。
2.4 以照明设计为手段
城市桥梁的夜景照明也将在此后的一个时期广泛受到关注，也是城市的重要景观之一。桥梁上装饰性照明在美化了桥的形体的同时，也为桥体增加了泛光照明补偿，通过灯具布置、照射角度等，使水、桥与周边环境互相增色，提升桥位处夜景的层次感，突显这个城市的个性与生命力。
三、桥梁设计应用实例
某城市人民路为规划新建的城区主干道，规划红线宽116米，道路贯穿西湖公园两片湖区。桥梁既作为城市交通干道，又承接了连通公园水系的功能，是西湖公园内的重要景观之一。由于西湖桥独特的地理位置，西湖桥的景观设计整体基于“雅致生活”的主题构思，桥梁采用人行与行车分离的布置模式，桥梁分三幅布置。整体思路在建筑造型上弱化主线桥，以通过为主，重点在两侧的人行桥上，兼顾景观设计，以融入周边重要景观节点为目的进行一桥一景的设计。
西湖桥中幅桥采用简洁的梁桥，满足车行及非机动车通行；南幅桥采用上承式钢筋混凝土拱桥，拱桥设置成5 孔，寓意着中国传统的“五福”临门；北幅桥采用钢、砼组合拱桥，桥型轻盈，线型美观，并采用了国际先进的整体式桥台，将搭板与桥台固结，避免了伸缩缝的设置，既实现了平顺的目的，又减轻了维护难度。
南幅与北幅桥满足人行、非机动车及园区内部的观光车通行，与公园的步行道结合为一体；既作为人民路整体通行的一部分，又作为公园人行通道，让行人在通过这个区域时将节奏慢下来，静心漫步在桥上、欣赏湖边景色，给繁忙的城市人群提供一个优雅舒适的环境。
在桥梁照明设计中，中幅桥采用暖黄色灯光照亮桥板和栏杆，犹如一条黄龙跨越水面，桥墩的投亮增强桥身的厚重感；南幅五连拱桥，采用用暖色调的灯光体现拱桥形态的古典韵味，在栏杆和人行步道出加以蓝色灯光点缀，增添一丝幽静；北幅钢结构拱桥，则栏杆用暖色灯照亮，突显桥体原本的正红色，再配以红色灯柱相呼应。
四、结语
随着社会的不断进步，我国交通运输量日益繁重。同时我国桥梁得到了飞速的发展，出现了一批又一批优秀的设计。但是，发生在桥梁上的质量事故和安全事故也在不断的增多。尤其是在经济发展迅速的地区，桥梁设计更要注意质量，将安全隐患防患于未然。
城市桥梁的设计是一个非常复杂的工程，涉及面非常广，需要对设计过程中的每一个环节进行严格把关，及时处理各种隐患，提升设计人员综合素质和专业素养，提高施工材料质量要求，加大监管力度，做好后期维护工作，保障桥梁在使用过程中发挥巨大的作用。
参考文献：
[1] 张哲威. 现代城市桥梁结构的发展[J]. 中外公路，2008，1671-2579（2008）02-0097-04.
[2] 穆祥纯. 我国城市桥梁景观设计的现状与发展[J]. 城市道桥与防洪，2008（1）：1-1.
论文作者:邱伟平
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第12期
论文发表时间:2019/5/27
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