恰如其分的美——城市桥梁景观设计原则探讨

随着国民经济的快速发展和城镇化进程的加速，人们对城市环境品质的要求逐渐提高。桥梁作为大型基础设施，其景观效果越来越被人们所重视。什么样的桥是美的？不同区域桥梁应该采用何种景观设计标准？应该如何设计景观桥梁？这些都是从业人员亟需解决的问题。本文从桥梁景观需求分析出发，研究了具有良好景观桥梁的基本特征，阐述了城市桥梁景观设计和景观桥结构设计的基本原则，供大家参考。

桥梁是满足承载需求，实现跨越功能的构筑物。无数国内、外工匠和工程师一直在为解决上述问题而努力。在承载能力方面，桥梁由原来的解决行人、人力及畜力车辆通行，发展到了今天的公路桥、铁路桥及其他特殊承载需求的桥梁，桥梁的承载能力得到了极大提升。桥梁的跨越能力也随着建桥材料和建桥技术的发展，在不断进步，跨度从几米发展到了今天的2000多米。同时，桥梁作为大型的构筑物，其景观效果也一直被人们所关注，不同时期、不同地域的桥梁，其景观也具有各自显著的特点。

图1 赵州桥

图2 美国曼哈顿大桥

各阶段桥梁的景观特点

欧洲工业革命前，桥梁主要跨越河道和峡谷，受建桥技术和建桥材料所限，一般为小跨径石桥、木桥。桥梁外观受技术和文化影响，一般表现的是古朴、自然美。

欧洲工业革命之后到上世纪中叶，随着材料科学和力学理论的发展，建桥技术的不断进步，桥梁的跨越能力得到了极大提升，充分体现了桥梁的结构美。这个阶段我国桥梁产业发展极为缓慢，屈指可数的数座桥梁也大多采用国外的技术建造。

上世纪中叶至今，随着我国经济的高速发展，城市规模的不断加大，桥梁的数量急剧增加，短周期、简单粗暴的设计、施工，千篇一律的桥梁在提升城市交通功能的同时，也对城市景观造成了影响。这个阶段桥梁的建设，满足了快速化交通的需求，但忽视了城市对桥梁景观的需求，城市桥梁开始变得不美了。2000年后，桥梁景观愈来愈得到重视，好的设计作品不断涌现，但不恰当、不合时宜的桥梁造型也时有出现。人们开始反思，开始对城市高架桥产生烦感，一些城市承受了巨大的经济代价和运营安全风险，将高架道路改为地下道路。社会对城市桥梁的需求已经从无到有，发展为从有到好的需求，只有好的桥梁、美的桥梁才有生命力。

图3 景观效果较差的桥梁

图4 景观效果较好的桥梁

现阶段桥梁景观的需求分析

新中国成立70年来，我国的经济建设取得了巨大的成就。2019年我国GDP达到近百万亿元，成为全球第二大经济体；人民生活不断改善，我国即将全面建成小康社会。十九大报告指出，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。桥梁作为对城市环境有重大影响的城市基础设施，桥梁需要美，也应该是美的。

20世纪末，国际桥梁和结构工程协会组织了“20世纪世界最美的桥梁”评选，从全世界100多个国家的上千座桥梁中遴选出15座，授予了“20世纪世界最美的桥梁”桂冠。这些桥梁分布为欧洲10座、亚洲3座、美洲（美国）、澳洲（澳大利亚）各1座；从结构型式看，斜拉桥7座（包括矮塔斜拉桥）、拱桥3座、悬索桥3座、其他结构2座。2004年中国土木工程学会桥梁与结构工程分会也发起了首届“中国十佳桥梁”的评选活动，万州长江大桥、上海卢浦大桥等桥梁当选。通过对上述国内外成功案例进行分析，可以得出具有良好景观的桥梁应具有如下特征：

适宜、得体——桥梁整体形式、桥梁色彩符合区位的总体要求，与周边环境、建筑相适应；

有张力——传力途径明确，能体现结构的力学美；

有韵律——各构件尺寸、比例恰当，桥梁结构具有韵律感；

有内涵——有良好的景观设计理念，能体现当地的文化，可反映当地的精神风貌；

注重细节设计——桥梁整体是精致的，经精细化设计的，非简单、粗暴的。

景观设计原则

改革开放以来，我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就。建设了一大批世界级的桥梁，桥梁建造技术取得了显著进步，但桥梁景观设计水平尚有待提高。大量桥梁在设计时未充分考虑景观需求，导致桥梁景观效果不佳，不能满足人民对美好生活的需要；同时个别地区还在刻意追求桥梁的“奇特”造型，导致桥梁造价高、施工困难、耐久性差。城市桥梁景观设计必须遵从、遵循一定的原则，才能得到好的作品。

1.安全第一原则

桥梁建设的基本原则为：安全、耐久、适用、环保、经济、美观。桥梁景观方案应建立在结构安全和足够的耐久性基础之上。桥梁的承载及跨越能力是其基本功能，不能在保证桥梁安全、耐久的前提下谈景观，那就是舍本逐末。近年来，多起桥梁垮塌事故均充分证明了这一论断。

2.景观分级原则

好的桥梁景观，往往意味着较大的资金投入，因此城市桥梁景观设计应分级进行，以达到社会资源的最优配置。根据桥梁所处的区位、重要性及建设条件，可将城市桥梁分为城市景观桥和一般桥梁。

当桥梁位于重点区域，又是重点桥梁，并且具有适宜的建设条件时，应按城市景观桥进行打造。根据建设条件的不同，又可分为标志性景观桥和生态型景观桥。标志性景观桥梁应具有一定的体量，设计理念应具有当地文化特征，可以体现所在区域的精神风貌；桥梁景观应具备视觉冲击性，可使之成为当地的标志，一般采用具有大规模桥上建筑的拱桥、斜拉桥、悬索桥型式。生态型景观桥一般强调桥梁景观与周边环境的融合，可采用适宜的上承式结构。

图5 北京新首钢大桥

当桥梁位于非重点区域，或不是重点桥梁，或者建设条件不具备时，应按一般城市桥梁进行设计。一般桥梁并非不需进行景观设计，只是其景观打造的等级较低而已。根据桥梁规模的不同，又可分为常规城市桥梁和消隐型城市桥梁。当桥梁具备一定规模时，应通过采用合理的跨径布置，恰当的主梁断面形式、适当的桥墩造型、具备设计感的桥梁栏杆等附属设施来体现桥梁的美。当桥梁规模较小时，可通过绿化、道路隔离带连续、护栏延续等手段，尽可能弱化桥梁的存在感。

3.桥梁景观应与周边环境及建筑风格相适应原则

桥梁是一种大型的市政公用构筑物，其建成后将成为城市环境的一部分，其景观应与周边环境及建筑物的风格相适应。城市景观桥的品质应该高于环境，桥梁建设应达到提升环境品质的作用，但不能脱离环境，或凌驾于环境之上。城市一般桥梁的景观要与环境融合，能够成为环境的一部分，或消隐于环境之中，不能破坏环境，降低环境品质。

图6 天津解放桥

图7 加拿大卡尔加里和平桥

4.恰当的桥梁结构尺寸比例原则

桥梁是为满足承载及跨越功能的构筑物，因此其景观应充分体现力学美，桥梁构件尺寸应与之承受、分担的荷载相适应。构件尺寸过于纤细，将给人带来不安全感；而过于粗大，又使得桥梁整体过于笨重，失去了力度感和灵动感。同时，桥梁上下部尺寸比例应尽可能满足美学特征，避免出现“头重脚轻”或“小头爸爸”的现象。

5.恰到好处的桥梁装饰原则

桥梁需不需要装饰？我认为答案是肯定的，就像优雅的成功男士，不需要华丽的衣装，但也需要一块手表、一条领带或领结来点缀一样，而桥梁应该采用什么样的装饰是桥梁设计人应该深入考虑的问题。桥梁装饰应该是精致的、附属的，能对桥梁整体景观起到“画龙点睛”的作用；桥梁装饰不应是大型的、伪装性的结构物，不能喧宾夺主。

6.大方、得体的桥梁色彩及照明设计

桥梁是大型公用基础设施，因此其景观设计应是面向大众的，不能因为取悦某个人或某些人而改变。桥梁色彩及景观照明设计应以简洁明快为主，桥梁各部位色彩及照明应和谐统一，避免采用突兀、过于个性化的设计方案。

7.精细化的细节处理

城市桥梁是面向大众的，建成后将成为人们日常生活环境的一部分，因此应区别于公路及铁路桥梁，更加注重细节的设计，其感官应是精致的、细腻的。同时在细节设计应本着“以人为本”的原则，让人可以和桥亲近、互动。精细化的细节处理包括桥梁与河岸的衔接关系，栏杆、灯杆、标志牌的造型，步道、路缘石的设计等。

图8 精细化设计的桥与河岸衔接

结构设计原则

通常情况下城市景观桥，尤其是标志性城市景观桥，桥梁规模及结构合理性将受到较大影响，从而导致工程投资增加，甚至成倍增长、施工难度增大、结构受力安全及耐久性不易保证等诸多问题。如何在桥梁美学与结构力学、可施工性及工程经济性间取得合理的平衡，使之和谐统一是此类桥梁设计的关键所在。

1.适度的主桥规模

对于城市景观桥，尤其是标志性桥梁，一般通过大跨桥梁的宏伟气势，造型优美的拱、塔等桥上建筑取得较好的景观效果及标志性，因此必须具有一定的体量，否则就失去了做景观桥的意义。但同时大的跨度、大的规模也意味着复杂的结构受力，大的建设难度，长的工期，大的前期投资及后期维修养护费用。因此也要走出盲目求大的误区，大不等于美，恰当就好。

2.相对合理的受力体系

桥梁应首先表达其力学美，只有相对合理的受力体系，才能体现其美感。同时，只有采用合理的受力体系，才能保证桥梁的安全和耐久，才能降低工程投资。为了景观可以牺牲结构受力，但应该是有限度的，是在安全可控范围内的。

3.注重结构的可实施性

好的设计必须充分考虑施工的可行性及便捷性。结构构造要利于保证其耐久性，并满足可达、可检、可修的基本要求。对于大跨度桥梁，尤其是拱肋、索塔等高耸结构，复杂、多变的结构构造将大大增加桥梁施工难度，增加施工临时费用，造成工程投资的极大增加。因此桥梁结构应尽可能选择规则、简单的结构构造，充分强调其可施工性。

4.必要的结构创新

创新是引领发展的第一动力，抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。城市桥梁为了追求良好的景观效果，结构工程师必须转换工作思路，采用创新思维，积极进行结构创新，才能实现建筑美学和工程力学的统一与融合。洛阳市希望路跨伊河大桥通过采用创新的倒三角形桥墩这一新型结构，实现了800余米长度桥梁结构形式的连续、统一，取得了良好的景观效果。

5.积极采用新材料、新工艺

目前，桥梁力学理论已经发展得较为完善，短期内不会有大的突破，新材料、新工艺的应用将成为桥梁发展的突破点，可以使得桥梁更美丽。UHPC性能介于钢材与混凝土之间，且具有良好的施工性能和耐久性，应用前景广阔；包括BIM技术、数字化加工工艺的信息化建造技术，可有效提高桥梁的建造水平；3D打印技术可充分满足个性化的需求，让不可能成为可能。

图9 某UHPC桥梁效果图

桥梁自古以来就是人们关注的焦点，无数文人雅士的作品中都有桥梁的身影。李白的“两水夹明镜，双桥落彩虹”描写了水、桥的优美；刘禹锡的“朱雀桥边野草花，乌衣巷口夕阳斜”表达了作者凄凉的心境；伟大领袖毛主席的“一桥飞架南北，天堑变通途”则通过大桥的宏伟，充分抒发了作者的豪迈气概。

桥梁不单是承载和跨越的工具，还应是城市精神的象征与体现！

桥梁设计不光是技术的运用，更应该是艺术的展现！

桥梁可以是雄伟的、刚劲的、优雅的，生动的，也可以是幽默的！

广大桥梁人应充分发挥我们的聪明才智，做出更美的、更有内涵的、能让人们喜欢的桥梁作品,让一座城、一个区域因为我们的桥梁而自豪和骄傲。一点拙见，与桥梁同仁共勉！