正文
01
轻量化建造策略
“轻触碰”“轻结构”和“轻材料”是贯穿设计的主要线索。
在保留一号桥结构主体及楼扶梯的前提下,改造最重要的一个动作便是加设轻质化索膜屋顶,在解决使用问题、提升环境的同时,也期望以此转变原有市政廊桥特征,重塑西单门户位置的场所感和标识性。
△
一号桥更新改造后南向整体夜景 摄影:ArchVmap
△
一号桥更新改造后桥上夜景 摄影:ArchVmap
在选择覆盖屋面的结构形式时,一方面考虑延续原铝合金桥体结构的轻型特征,附加动作不宜下手过重;另一方面,覆盖也不能太过封闭,且要体现建造的品质。权衡后选择了半刚半柔的“精制钢+索膜”体系作为适宜的覆盖形式。
△
轻质索膜屋顶与桥体关系 摄影:ArchVmap
“找形”是索网体系张拉设计的工作方法。索的张拉受力特征是塑形的必要条件。一号桥索网体系的找形,首先基于桥体在城市关系中的对称性和空间尺度,通过鱼骨形悬垂梁撑起屋脊,作为索体系的上部刚性附着构件;东西两个方向的4根脊索位置,既考虑屋面范围,也要结合下部的张拉生根点位置;而南北两条边索则要从覆盖高度与桥面行人视线关系设定;最后,面索的编织同样基于对尺度的判断,1米交叉网格的状态编织成网,形成完整的肌理,也为膜材的附着安装预留了合适的尺寸。
ETFE膜材作为覆盖材料并不参与到结构受力体系。顶部悬垂梁采用双层气枕膜,便于屋面排水组织;索网编织斜向的屋面采用单层镀点膜材,并将膜附着索网之下,这一创新性的构造层次,将索网肌理向城市视角展现,丰富了视觉层次。
△
一号桥构造体系轴测示意 ©一合建筑
△
索网尺度推敲 ©一合建筑
△
改造后的桥上视角 摄影:柴培根
而悬垂梁和张拉索力如何进一步向下传递,也是设计中需要重点解决的问题,新增屋顶体系的全部结构荷载都不能作用于原铝合金结构,也不能干扰街区通行和周边建筑。首先,从桥体钢柱生根的两根A形柱撑起悬垂梁的两端,完成上部刚性构件的框架;而张拉脊索和边索的生根点通过仔细核对现场条件并多次调整方案,最终与柱和基础连接的钢结构撑杆体系固定。下部的钢撑杆体系,均避让铝结构桥体,并形成自平衡体系,将索力传递到加固后的柱子和基础。而对原桥体下部结构的加固,也有效提升了桥体安全性。
△
自平衡的新建结构体系 ©一合建筑