设计单位 南沙原创建筑设计工作室
项目地点 深圳坪山
设计面积 总长度70米,主桥面宽度6米,分叉桥面宽度4米,高度2.9~7.2米
建成时间 2019年12月
本文文字由设计单位提供。
项目背景
项目位于深圳东北部的坪山河干流。北岸为坪山高级中学和“丰田世居”传统客家围屋所在区域,居住、商业办公场所则分布在南岸,1公里步行范围内无任何联系南北岸的交通设施。家长接送学生时需经锦龙大道、坪联路两条快速路桥绕行,上下学高峰期交通拥堵,城市生活亦极度不便。
根据“路见坪山”市民建议征集活动结果,坪山区政府决定在两条快速路之间设置一座跨河人行桥。以便利学校师生和市民的南北通行、缓解片区峰值交通压力,为周边居民提供休闲观景场所。
△ 项目视频 ©南沙原创
桥是一种特殊建造类型,如果连接和通行安全是它的基本属性,那么空间性、地标性和文化的象征性也许是桥作为实体和空间存在的另一重要美学属性。在坪山的这个具体场地,如何创造新的视觉和通行体验,是该设计的出发点和挑战。
方案设计:造型、空间与结构
接到设计邀请之初,业主对于人行桥的空间位置没有明确界定,只提出人行桥出入口不可正对学校主入口和振环路路口,但也不能距离太远。
根据人行桥、学校主入口和振环路三者之间的关系,我们提出4种位置选址方案和4个概念方案设计。设计尝试了两个方向:以传统客家文化的当代演绎作为设计切入点,表达文化传承理念;直接使用当代简约风格手法,清晰表达桥作为建筑空间、造型与结构三位一体的统一性,从侧面展示深圳作为创新城市的时代精神。
根据坪山市民的网络公投结果,设计最终选择了Y形平面布局,既实现了造型对称,也恰当回应了南北两岸的具体城市环境和通行诉求。
人行桥横跨坪山河,总长度达70米。在整体造型设计上,首先需考虑人行桥与周边环境的尺度和视线关系,使其成为城市不同角度的良好视觉焦点。其次,需满足各种规范要求,如桥面主体需高于百年一遇洪水位并避开既有截污管井。设计还需满足无障碍通行、转换南北两岸景观步道约1米高差,保证桥底作为滨水二级步道的舒适通行净高等。此外,针对南方炎热且多雨的气候特征,此桥也需同时作为风雨桥使用。
在满足各项诉求和基本结构技术的前提下,良好合适的美学造型是必要的。我们希望桥梁下部微拱折转,以消解地形标高和结构截面的差异性。反之,桥顶设计为一条水平线,以平衡桥梁下部及桥面折转、部位差异带来的失重感,简洁直接、平静中体现张力。
为达到造型和美学平衡效果,我们希望结构能用最直接的传力路径、 最少的构件和性价比最佳的方式去展示建筑造型与结构的高度统一。
起初,我们设想的结构系统与上海日晖港桥类似,即以有索三叉张弦结构做桥面,桥顶采用悬垂钢板,并利用倾斜柱与拉索来抵抗悬垂钢板的端部水平力。
在第一轮结构配合中,考虑到深圳夏季台风盛行,而大跨悬垂钢板屋面的抗风能力有限,因此考虑适当增加立柱或抗风索来稳定桥顶。在桥顶、底间设置联系构件后,整桥的视觉感受不可避免接近桁架,这与三叉张弦梁的内在受力逻辑相冲突。结构师主观上也想避免重复日晖港桥,因此提出了三向斜拉的结构方案。
而对于这种斜拉式结构方案,我们认为其中间段构件过于繁琐、在视觉呈现上也显得单一重复。空间及造型应顺应结构主次逻辑,即实现桥顶尽量水平和轻盈、跨中区域两侧视线对振环路的开敞。
我们与结构师确认了相关结构设计的关键:不采用桁架系统的同时、也避免采用三叉张弦梁结构;挖掘桥顶与桥面在建筑与结构上统一编排的可能。基于此,设计最后保留了长边的斜拉形态,并将斜拉方案与三叉箱梁进行了结构组合。
结构系统达成共识之后,我们再次对人行桥结构以空间构图方式进行设计。设计强调虚实关系,主桥面的斜拉杆之间和三叉交汇处的四个三角区通过板式斜拉形成实面,以与分叉段的密柱框架取得构图平衡;依据结构计算和实体模型视觉呈现效果,确定了分叉桥面的细密柱列柱数量、间距和角度,即间隔1米,与桥顶呈75°。
在人行桥结构系统中,桥面是弯曲受力(梁)与轴向受力(斜拉)系统的组合,桥顶是纵向传力(箱梁)与横向传力(框架)的组合。力传递和视觉呈现虽都不是单一直接方式,但内在传力逻辑却足够清晰明确。这种虚实错动的解构性体验,是应对空间及造型、力学与美学诉求,人为将传力路径多样化的结果。
节点设计
节点细部方面,桥顶和桥面的变截面箱梁侧边以钢板收边,视觉上削减结构的体量感,举重若轻。不同折面的钢板在阳光照射下呈现光影变幻,增加了人行桥的立体感。
为保证人行桥简洁利落的立面效果,栏杆选用近乎无形的超白玻,玻璃肋脚插入桥面箱梁预留的U型槽内。分叉桥面的玻璃栏杆分缝方向和大小皆与斜向柱子对应。
排水方面,为实现雨量过大时桥面有效排水,设计在桥面与栏杆交接处通过角钢收边形成雨水汇集槽,利用玻璃栏杆分缝之间的缝隙和桥面自然坡度排水。灯光照明方面,设计将灯具和线管细部皆隐藏在结构体量之内,实现了节日模式与日常模式、点光源和线性光源的结合。
最终方案在视觉体验上松紧有致、层次分明,整体桥体立面与造型虚实错落、简洁均衡,建筑和结构的关系变得暧昧。至此,基于表像逻辑的结构具有了空间和场所意义。
设计图纸 ▽
完整项目信息
项目名称:深圳坪山高级中学跨河人行桥
项目类型:基础设施
项目地点:深圳市坪山区
设计单位:南沙原创建筑设计工作室
主持建筑师:刘珩
设计团队完整名单:刘珩、吴义娟、黄杰斌、张诗晗
结构顾问:张准/和作结构建筑研究所
业主:中建水务环保有限公司
建成状态:建成
设计时间:2018年5月—2018年9月
建设时间:2018年10月—2019年12月
设计面积:总长度70米,主桥面宽度6米,分叉桥面宽度4米,高度2.9~7.2米
结构施工图:中国市政工程西北设计研究院有限公司
灯光:深圳市光程式科技有限公司
景观:思朴(深圳)设计有限公司
施工:中国建筑第二工程局
材料:氟碳喷涂钢板、金属网、彩色防滑路面地坪、超白玻璃
摄影师:张超、陈永裕
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