刘远辉，徐凌云，冯豆豆，杨凯覃，吴 杰，2
(1.武汉轻工大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430023;2.湖北省装配式建筑工程技术研究中心,湖北 武汉 430023)
0 引言
人行天桥又名过街天桥,是在交通、人流密集区域为解决人流过街、人车分流而建设的跨越道路的建筑物[1]。通过对道路交通流进行立体分离,人行天桥较好地解决了交通流平面交叉所带来的交通拥堵问题,因此在城市交通中扮演着非常重要的角色,也是现代城市空间中的重要建筑物[2]。城市人行天桥的设计初衷只是为了分流城市交通,满足行人过街需求。功能的单一性决定了早期的人行天桥通常是由结构工程师单独或直接套用标准设计而成,无论是结构还是形式都十分简单。
随着城市的发展、规划的深入,建设规划部门渐渐意识到人行天桥对城市景观和行人感受所产生的影响。因此,在设计时除了考虑使用性能外,还要开始考虑人行天桥的美学效果。它们在实现跨越障碍物、实现人车分流、缓解交通压力等目标的同时[3],通过电梯实现无障碍交通,利用彩色铺装可消除人行道空间简单乏味的心理影响,人行天桥所具备的功能正逐步增加。主体、附属结构的色彩统一也成为了城市景观的重要点缀,甚至成为了城市地标性建筑[4]。随着我国桥梁建设技术的迅猛发展,人行天桥已纳入城市建设规划,且正在一步一步开始向创新性、独特性、景观性以及功能复合性发展[5]。
1 人行天桥景观设计原理
1.1 经济实用性
人行天桥可将行人与机动车、非机动车做到有效分隔,一定程度上缓解城市道路交通堵塞问题,保障行人过街安全,提高出行效率。
从成本上来说,人行天桥大致分为混凝土结构、钢结构两种类型[6]。混凝土和钢材料可塑性强,工业化程度高,既提高了工程质量又加快了施工速度。但混凝土结构人行天桥造价相对较高,耐久性好,维修费用少;而钢结构人行天桥造价稍低,后期维护费用较混凝土人行天桥高。
从功能性上来说,人行天桥作为室外构筑物,其设计若与环境相适应,结构符合大众审美,则会成为城市一道靓丽的风景。如昙华林天桥融入昙华林复古的建筑图案,小东门天桥融入黄鹤楼、祥云图案,与周围环境相适应。又如同济健康天桥直接与建筑的二层相连接,很好地将建筑空间有效延展。再如湖北大学天桥、同济天桥修建有顶部,具备防风防雨、遮阳的作用。
人行天桥因地制宜建设和发展,将会使其发挥出更大的作用。
1.2 主体与附属相协调
城市人行天桥的主要功能是提供通行,其次是满足视觉景观。桥梁的附属结构是最能体现建筑美的地方。
围绕天桥的附属结构开展调研工作,如栏杆、顶棚、地面装饰、楼梯装饰等。当前每座人行天桥都设有管理责任牌,方便大家了解到桥梁的基本信息,如建造时间、桥梁类型、施工单位、管理单位等。
武汉人有晚间散步的习惯,桥面上设有照明设备,并且有部分桥梁还设有作为观赏装饰的彩灯,勾勒出桥的轮廓,给大家带来视觉的享受,如中南路人行天桥。多数人行天桥的桥面和步梯会被粉刷成红色或蓝色,与传统结构本身的色彩形成鲜明的对比,给行人带来视觉冲击,在一定程度上可以保障安全。
1.3 与周围环境相协调
桥梁的设计要与周边的环境和谐统一,既显示出桥本身的设计美,又在环境中不突兀。应从实际出发,因地制宜,精心构思桥梁造型,融入城市环境。武珞路车道多且车流量大,长春观天桥设计成四梯二坡造型,方便行人过街、到公交站等车,保障行人安全[7]。
同时,人行天桥的设计还要充分考虑景观绿化的因素,统筹规划城市道路,在桥梁建设的同时绿化建设同步进行,避免后续改造带来不必要的麻烦。
1.4 以建筑美学为基础
人行天桥的美学设计需要考虑外观设计、艺术元素。外观设计需要考虑到天桥的形状、颜色、材料等,建筑材料的选择会影响到桥梁的美学,武汉的人行天桥多数保留了混凝土结构和钢结构的原本颜色,在此基础上设计出不同造型的桥。艺术元素包括灯光、园林、雕塑等,增加天桥的美观性和艺术性,中南路天桥增加彩灯、千家街天桥在栏杆上设置音符等,都是以美学为基础,设计出独一无二的桥梁[8]。
2 人行天桥景观设计现状
人行天桥的设计需要符合当下情况,不断进行改造升级。武汉有些街道并不宽敞,但车流量大,设计人行天桥时为了节省占地面积,只设计了步梯却没有无障碍设计,有些步梯陡峭的程度令老年人或行走不便的人上行或下行艰难,在针对不同人群出行时提供了综合服务。
在交通压力特别大的路段,人行天桥可保证行人与非机动车同行,在调研过程中发现有部分人行天桥坡度较大,电动自行车上坡吃力。
人行天桥设计时需要充分考虑城市绿化因素,所调研的人行天桥中,没有充分运用桥梁本身特点进行绿化建设,可通过在桥墩种植植物、在桥栏杆或桥延边悬挂绿化箱等方式布置。
3 人行天桥景观设计实例分析
基于对解放大道、三环线等主干道上二十余座人行天桥的调查分析,根据天桥跨径类型、出入口设计、天桥桥面铺装以及附属结构进行分析。
3.1 人行天桥桥梁跨径及类型
人行天桥按照结构分可分为梁桥、拱桥、桁架桥、索塔结构桥(斜拉桥或悬索桥)。
连续梁桥式的人行天桥一般跨径不大于40 m,其造型简单,造价较低,故应用广泛,如图1所示,其为马场角路天桥。
拱桥由柔美拱曲线与直线形的梁柱、杆结合,呈现出刚柔并济、韵律优美的卓越形态。因此,拱桥的造价高于一般的梁桥,其跨径一般小于80 m,如图2所示,其为黄鹤楼人行天桥。
桁架人行天桥的梁会随着跨径的增大而显著增高,但过高的梁会给人一种压迫感,可采用下承式桁架桥来解决,该类型的桥梁主要跨径介于40 m至60 m,如图3所示。
索塔结构对于人行天桥来说是一种较新型的类型,武汉目前还没有此类型的人行天桥。
3.2 人行天桥出入口设计
武汉市20座人行天桥出入口设计如表1所示。
表1 人行天桥出入口设计
1)出入口设计实现人流交通渠化。所谓渠化交通,就是人、车分离,各种车辆各行其道,互不干扰,顺序行驶,在道路上划线,用绿地和交通岛来分隔车道,使各种不同类型和不同车速的车辆,能像渠道内的水流那样,顺着一定的方向,互不干扰的流过。
人行桥出入口实现人流交通渠化可以通过以下方式:
设置明确的通道和标志:在人行桥出入口设置明确的通道,并在通道上设置明显的指示标志,指引行人有序通过。
分道通行:在人行桥出入口设置分道通行设施,将行人分为左右两个方向,避免相互交叉,同时设置明确的通行规则,保证行人通行安全。
设置缓冲区:在人行桥出入口设置缓冲区,使行人可以在缓冲区内等待或休息,避免在桥面上聚集,同时也可以为行人提供安全保障。
优化设计:人行桥的设计应该考虑到行人通行的便利性和安全性,例如设置合适的坡度、宽度和照明等,以便更好地实现人流交通渠化。
加强管理:人行桥出入口的管理也非常重要,需要安排专人进行管理,确保行人按照规定通行,同时及时处理突发情况,保证行人通行安全。
通过渠化交通可以有效解决城市地交通拥挤和阻滞的情况,提高车速和通行能力,保障交通安全,它对于解决畸形交叉口的问题尤为有效。
人行天桥渠化交通如图4所示,实行人车分离,便于出行。
2)电梯等实现无障碍通行。人行桥电梯可以大大方便行人的通行,特别是在人行桥高度较高或者坡度较陡的情况下,可以帮助行人轻松通过人行桥。
人行桥电梯的安装需要考虑到桥梁的结构和设计,选择适合的电梯型号和规格,确定电梯的安装位置,确保电梯的安全性和可靠性,同时需要配备完善的安全措施,如防坠落装置、紧急停机装置、安全护栏等,确保行人的安全。如图5所示,展示的为中南路人行天桥手扶电梯。
3.3 人行天桥桥面铺装
1)桥面材料。桥面铺装可以起到保护桥面、提高桥面美观性、增加行人通行舒适度等作用。铺装材料的选择应根据人行桥的实际情况和设计要求选择适合的铺装材料,如水泥混凝土、沥青混凝土、石材等。根据铺装材料的要求,进行桥面铺装施工。在铺装材料干燥后,对桥面进行表面处理,如磨光、抛光、打蜡等,提高桥面的美观性和抗性。桥面铺装完成后,需要进行养护和维护,避免人为损坏和自然老化,保证桥面铺装的使用寿命和美观性。
2)桥面颜色。人行桥桥面颜色的选择可以根据以下几个因素进行考虑:
a.设计理念:人行桥的设计理念和用途需要与桥面颜色相匹配,不同的颜色可以传达不同的情感和氛围。
b.环境因素:人行桥所处的环境和场合需要与桥面颜色相协调,不同的颜色可以与环境相融合,或者与环境形成对比。
c.耐久性:桥面颜色的选择需要考虑其耐久性,不同的材料和工艺对颜色的保持度与使用寿命有影响,需要选择耐久性较好的材料和工艺。
d.维护成本:桥面颜色的选择需要考虑其维护成本,不同的材料和工艺对颜色的维护成本有所不同,需要选择维护成本较低的材料和工艺。
人行桥桥面颜色的选择需要根据设计理念、环境因素、耐久性和维护成本等因素进行考虑,选择合适的颜色可以给人带来不同的情感和氛围,同时也可以提高人行桥的使用寿命和美观性。如图6所示,展示了不同颜色搭配的桥面铺装。
3.4 人行天桥顶棚
大多数人行天桥完全无遮挡,武汉市夏日炎热且多雨,可能会造成行人过桥时中暑,或者因为雨天积水而滑倒,不利于行人出行安全。设置顶棚可以有效避免这些问题,比如八古墩人行天桥设置顶棚,除了避免这些问题,顶棚也可以抵挡上方立交桥落石给行人带来的危险,使得人行天桥更容易被行人使用,进而减少行人横穿马路的危险行为,减少交通事故风险。
4 人行天桥存在的问题
4.1 景观绿化
目前很多人行天桥为混凝土或钢结构造型、色彩较为单调,与环境色彩协调性较差。人行天桥垂直绿化是在天桥上悬挂或放置轻质蓄水种植容器,种植适宜植物,形成都市空中绿色长廊,把单调的天桥变成“花桥”“绿桥”。在提供便利的同时不仅美化视野,还让每个行走的人享受到视觉盛宴。美化城市环境,为市民提供方便舒适的过街通道。
4.2 人行天桥协调性
人行天桥作为主要供行人和非机动车使用的过街设施,其目的应是方便行人和非机动车过街出行。但是,一些人行天桥出现坡道太陡、步梯太长等现象。使得非机动车开不上去,行人(尤其是老人和小孩)过桥不易,从而导致横穿马路现象层出不穷。考虑这些因素,应设置平缓坡道,增设扶梯或者无障碍电梯等,协调行人和非机动车的过桥需求。
同时人行天桥也应与周围环境相协调。比如:建桥时应考虑建桥对周边居民生活环境的影响、根据行人和非机动车过街流量大小布置桥型结构合理、根据路口数量和车道数量以及宽度确定人行天桥的出入口等。尽可能做到简洁美观,与周边环境相协调,且实用性强。
5 结语
从考察的路段来看,武汉市的人行天桥建设基本与周边环境相结合,但是这样突出的桥梁还不太多,有待进一步的完善。
桥梁美学及景观设计研究的主要目标就是最大限度发挥桥梁本身及周边环境的美学效应和资源功能,要求它既要保持对桥梁功能、构造技术、形态美学、材料机理研究的传统,还要应对随社会发展而产生的新美学问题,保持敏锐的跟踪研究,这样才能与时代发展和人类对环境品质的更高要求相适应。对于武汉市人行天桥的发展,还有很长的路要走。
