设计单位:华南理工大学建筑设计研究院有限公司
何镜堂建筑创作研究院
东南大学建筑设计研究院有限公司
景观桥梁研究中心
施工单位:中铁广州工程局集团有限公司
建筑摄影:建筑译者姚力
当前,桥梁设计正逐步从工程设计向空间设计转变,在原有的通行功能基础上,逐步强调设施与周边空间景观协调融合、功能复合互补,注重促进人与空间的积极互动,使其成为可感受体验、可触摸欣赏的城市风景。
广州南沙聚星桥项目是建筑师与结构师深度合作,将人文理念、建筑艺术与结构理性合而为一的实践探索。
广州南沙聚星桥(NanshaTri-directionalArchPedestrianBridge)入围2024年度国际桥梁与结构工程协会IABSE杰出人行桥梁奖。
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项目背景
广州南沙聚星桥地处南沙新区蕉门河中心区块粤港澳合作的集聚核心位置,横跨蕉门河与乌洲涌交汇处,是一座为市民提供便捷连通和休闲活动场所的景观人行桥。
总平面图
02
桥梁设计考虑以最短距离便捷连通三岸,方便周边居民的出行和休闲;同时展现出南沙港澳合作区年轻、活力、创新的城市形象。
项目以“三岸起拱、结构互承并聚于一心”为设计理念,取意粤港澳三地联心联手,寄寓湾区携手共创美好未来的愿景,分支的曲线形如海星,轻盈飞跨三岸。
结构互承携手同心
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为了与周边多层建筑的协调,并保持区域建筑与景观之间的和谐,需要合理控制桥梁的建筑高度;为了保证步行的舒适性,桥体坡道应相对平缓,不宜过高。
同时,蕉门河规划为六级航道,需满足40米净宽4.5米净高航道。为了使得桥体空间开阔舒适,避免压抑感,中心顶棚空间需要达到5.5-6.5m高度。
综合上述限制,桥面中心的高程仅能控制在14.8m,使得桥梁的矢高仅有8.4m。拱桥的每肢长度86m,其受力模式与长度172m、矢高8.4m的平面拱结构类似,计算得出的矢跨比为1/20。
最终,聚星桥结构采用后拉式三肢梁拱组合体系,由坦拱、拉杆、V腿和基础构成,是世界首座大跨径三肢坦拱桥。设计团队适当控制施工过程结构构件的受力形态,张拉预应力抵消拱结构内部压力的措施是结构创新的核心内容。
通过在V形桥墩下节点设置一种先铰接、后刚接的装置,在施工过程中对结构体系进行三次转换,实现了基于结构、建筑、经济综合最优的目标。
高度限制
主结构一次落架
张拉梁端预应力
结构附加二期恒载
运营阶段结构最不利组合
主要施工过程
铰接
刚接
混凝土包封
基坑回填
V墩下节点的形式变换
04
桥梁采用(86+86+86)米Y型120°对称的三肢钢结构空间梁拱组合体系,桥体主结构与钢结构雨棚共同形成动态、优美的曲线。桥体外部没有增加幕墙装饰,而是将钢结构完全裸露,充分展示桥梁的结构美。
当游人远距离观览时,纯净洁白而优美的桥身呈现出未来感和雕塑感;当游人近距离游览时,遮荫避雨的雨棚、暖调钛锌金属幕墙的桥体内侧空间,以及舒适的扶手、竹木地板和休憩座椅,均体现出具有温度的人本情怀。
桥身轮廓曲线从扶手到天棚,一气呵成画出浪漫的面向河道景观的景窗,既是与三湾对望的景观焦点,又是表达美好愿景的“未来之窗”。
在聚星桥的交汇中心,设置了中央天景窗。当夜幕降临时,雨棚天幕的灯光亮起,繁星点点像是群星汇聚、流光溢彩,结合激光灯、投影灯等形成一场视觉丰富的灯光秀。
桥体座椅使用参数化设计的流线型,并采用高强度的人造石一体成型现场拼装,内嵌透光灯孔,展示了聚星桥的科技感和未来感。
05
结语
设计结合结构互承的基本原理,以最短距离连接三岸,满足通行需求;对应岭南炎热气候环境设置遮阴顶棚,桥体坦拱与顶棚对角相连,构筑跃动曲线。三肢交汇中心为了减少结构荷载,开设连通天空、河水与行人的洞口,形成具有吸引力的城市公共空间。
独特的桥型塑造了核心区景观视觉中心,也营造了最佳观景视点,寄寓粤港澳湾区携手同心的愿景,将结构互承、汇聚同心提升为艺术化的人文表达。
设计源自质朴的功能需求与结构理性,在综合解决问题的过程中探索设计创新,实现了建筑艺术、功能需求与结构理性高度统一,营造出美好典雅且富有时代精神的城市公共空间。