建造流芳百年的跨海通道——深中通道建筑美学策划与实施

纵观人类文明史，艺术创作是平行于劳动生产、贯穿人类社会生活的另一条主线。考古研究显示，人类对自身所使用的器皿、衣物、工具、设施、武器等，在满足实用要求之外，总会进行某种加工以达到造型上的美观，获取精神层面的愉悦、满足，也就是文化的需求。

建筑是人类为满足生存需要而构筑的具有特定使用功能的一些设施，包括民居、宫殿、教堂、庙宇、园林、城堡、桥梁与水利工程等，是运用工程技术克服自然、改变自然的纪录。从古至今，人类总会对建筑外观倾注心血，以求造型上的美观，世界各个民族对建筑开展艺术创作从未停止过。作为世界四大文明古国，我国在几千年历史长河中创造出民族性鲜明、有典型东方艺术风格的各类经典建筑。

桥梁是建筑的一种类型，它具备人类赋予建筑的一切特性，其演变受到技术水平、功能需求和社会审美潮流等因素的影响。随着文明的发展，桥梁结构形式和外观也越来越呈现出多元化和美感，拱桥、梁桥、索桥、吊桥等各种桥型不断涌现，其结构型式鲜明地体现出人类社会一定历史阶段生产力发展水平，建筑外观则强烈地表现出特定区域、特定民族的审美意识，并且不断向艺术方向发展。我国古代桥梁工程在解决跨越障碍物、实现交通基本功能的同时，高度重视桥梁景观美学。古桥在总体造型、构件搭配、尺寸比例、建材质地等方面有细致的考量，体现出力（工程）与美（艺术）的高度融合。如同古典时期其他建筑一样，古桥在美学处理上高度重视装饰作用，对桥墩、栏杆、拱券等部位均广设纹饰、楹联、神兽雕刻等，具有极高的艺术欣赏性。

图1 中国古典桥梁

回溯我国近现代建筑学（architecture）的发展历程，该领域的奠基人、杰出建筑学家梁思成先生在上世纪初就对桥梁美学高度关注。梁先生在建筑的分类定义上明确指出建筑涵盖桥梁。在近现代建筑美学的构建上，梁先生非常重视建筑的民族性和文化传承性，他最早注意到赵州桥的美学价值和文物价值，多次踏访实地并呼吁保护，撰写的论文《赵县大石桥即安济桥》发表在世界权威建筑杂志《笔尖》上，这是现代中国学者的建筑研究成果第一次走出国门。遗憾的是，在这以后很长一段时间，受社会生产力发展水平及主观认识制约，桥梁建筑美学研究基本处于停滞状态。

图2 梁思成先生踏访赵州桥并绘制桥型图手稿

改革开放以来，随着我国综合国力的迅猛增长，各类工程的设计、建造技术也得到了长足发展，优秀建筑不断涌现。在挑战工程技术极限的同时，为了满足人们日益增长的审美需求，我国工程界也在开展大量的建筑美学创建实践。美好的建筑展现出一个国家蓬勃向上的精神风貌，同时也是人们高品质生活的重要载体。桥梁除满足交通通行基本功能外，还承载人们美好视觉体验的诉求和愿望。国内外大量桥梁的成功案例表明，美学创作成功的桥梁对于提升城市文化生活品质、推动区域旅游、扩展知名度等方面具有不可估量的价值。因此，在我国全面推进经济社会现代化的今天，打造好桥梁、跨海通道等工程的建筑美学是交通人应有的责任。

深中通道项目特点

深中通道处于粤港澳大湾区的几何中心，北距虎门大桥约30km，南距港珠澳大桥约38km，串联深莞惠、珠中江和广佛肇三大经济圈，是国高网G2518跨珠江口关键控制性工程。路线起点在深圳宝安机场南侧对接机荷高速公路，向西穿越伶仃洋，在中山市马鞍岛登陆，终点对接中开高速公路。项目周边自然环境优美，海陆空立体视点丰富。如何把这样一座重大跨海通道建设成为与大湾区城市规划、自然环境和谐的珠江口门户工程是项目建设者需要慎重考虑的问题。

图3 深中通道项目地理位置图

深中通道是集“桥、岛、隧、水下枢纽互通” 于一体的跨海集群工程。路线全长约24km，其中海中桥梁长约15.4km，包括主跨1666m超大跨径悬索桥（伶仃洋大桥）、主跨580m斜拉桥（中山大桥）、110m钢箱连续梁桥及60m混凝土连续梁桥；海底隧道长约6.8km，沉管段长约5km，桥隧之间通过西人工岛转换。东侧起点设水下枢纽互通及东人工岛对接广深沿江高速，在万顷沙岛南端设水上互通对接南中高速。总体上，项目结构物类型众多，规模宏大，技术难度高，是一座复杂、系统庞大的交通运输工程，工程与美学设计难度都很大。

深中通道建筑美学方案的策划

对项目美学定位的思考

地域、文化、时代是建筑美学创作的三个关键要素，三者是一个和谐有机的整体。另一方面，开展建筑美学创作要紧紧把握建筑的二元属性，即技术性与艺术性的结合。因此，任何一个工程要想打造好建筑美学，必须深刻把握各自特定的地域、文化、时代、技术四大要素。具体到深中通道项目，四大要素的主要特性如下——

1.地域性：项目处于亚热带季风性气候的珠三角冲积平原，在社会经济层面处于粤港湾大湾区，属世界四大湾区之一，是国际性的经济增长引擎和社会经济发展样板。

2.文化性：交融四海的海洋文化，务实、开放、兼容、创新的岭南文化。

3.时代性：改革开放是当前最大的时代背景，而广东是改革开放的前沿，变革、锐意进取、敢为人先、城市风貌日新月异是这个时代最鲜明的特征。

4.工程属性：项目是特大型交通基础设施工程综合体，必须坚持功能优先，建筑美学以体现简洁、大气为主。

交通基础设施建筑美学

高品质设计面临的困难

人类任何优秀的作品都是专业化工作的结果。要使桥梁等交通基础设施上升为建筑艺术，其本身必须是兼具科学和艺术精神的建筑，这就需要在工程技术和艺术创作两方面专业化投入并融合。对于深中通道这样一个复杂巨系统工程，方案设计需要凝聚大量专业人士的智慧，在建筑美学设计方面存在以下困难——

1.人才层面。现代建筑美学研究主要聚焦公共建筑、住宅、园林等领域，对桥梁等建筑的重视程度较低，桥梁美学的专业化教育还处于初期阶段，实践领域缺乏相应的专业人才，少数参与桥梁美学创作的建筑师来自房建领域，并不熟悉桥梁结构，缺乏相关创作经验。

2.设计模式层面。目前国内交通领域的设计模式是先确定设计团队，再定设计方案。受限于团队数量、设计人水平、经验储备等因素，方案拟定思路往往打不开，因此很难出高品质的美学设计方案。

3.认识层面。既往工程在设计实施中对建筑美学重视不够，常常忽视了建筑学的专业性，由设计负责人（结构工程师）包干全部设计内容，结构外观主要凭主观确定，设计负责人的水平决定了项目的美学水平。其结果是美学设计着眼点局限，缺乏整体性、和谐性；表现手法机械、呆板，设计元素设置随意、突兀、生搬硬套，缺乏艺术的想象空间；建筑造型单调、乏味、具象化，甚至干扰结构受力，出现了一些不合理桥型。上述种种现象表明，目前国内桥梁等交通基础设施建筑美学创作现状已难以满足现实建设需求。

国际上通用做法

古罗马建筑师维特鲁威在总结希腊化建筑实践的基础上提出了“功能（Efficiency）、经济（Economy）、优雅（Elegance）”的建筑3E法则，该思想对后世影响深远，至今仍是国际上决策工程方案的主导原则，其本质就是强调结构与艺术并重。到了近现代，在世界范围内桥梁与其他建筑一样显著地受到功能主义、表现主义美学思潮的影响，强调“形式服从功能”，主张极简，反对装饰（less is more），注重理性的功用与效益。艺术手法上偏重采用具有生命力的有机形态（曲线、曲面、晶体、动植物等）来强调建筑的雕塑造型。这些美学要求显然是非专业人士难以胜任的，因此欧美等发达国家在开展工程设计时通常采用以下做法：1.建筑美学设计专业化，建筑师与工程师联合开展方案设计。2.普遍开展方案设计竞赛，通过竞赛广泛征集有价值的设计方案。3.竞赛优胜方介入后续设计或咨询工作，确保已确立的美学思想和特征化设计元素能贯彻始终。

方案设计国际竞赛

经广东省政府同意，2015年10月至2016年3月，本项目开展了工程方案设计国际竞赛活动。活动为期半年，取得了很好的效果。

最终5个国内外联合体参加了项目方案设计国际竞赛，分别是丹麦COWI+DW（建筑设计）；荷兰TEC+广东省交通规划设计院，建筑师为荷兰Mark Hemel；中铁大桥勘测设计院+中交一航院+上海市隧道轨道交通设计院；安徽省交通规划设计院+中铁二院+英国HYDER CONSULTING LIMITED；江苏省交通规划设计院+英国PARSONS BRINCKERHOFF（ASIA）LIMITED+上海高格设计公司（建筑设计）。从联合体的组成可以看出，多数团队联合了建筑师事务所或配置了建筑师。第一阶段竞赛排名如上述排序，排名前三的进入第二阶段竞赛，最终排名未变。

两阶段设计

1.设计工作模式

项目两阶段设计明确要求以竞赛优胜方案作为两阶段设计的基础方案，继承竞赛优胜方案美学设计成果的精髓。引入竞赛优胜团队参与项目的设计咨询及建筑美学专项设计，确保设计方案贯彻了优胜方案技术与美学的优点。工程方案由结构工程师和建筑师联合设计创作，通过反复迭代论证，确保在技术和美学层面均可行且综合最优。

2.设计工作原则

（1）功能优先：美学设计服从于结构需求，由工程师确立结构的基础框架，建筑师再对其开展反复的美学优化。

（2）风格一致：主体工程采用统一的设计元素（三角形、菱形、晶体切面），同时关注细节设计，护栏、灯柱等在建筑景观上与主体保持统一。

（3）融入地域文化：通道整体保持与两岸都市风貌相协调的现代简约风格，在此基础上高度重视房建设计，建筑造型应体现艺术、科学与自然的结合，作为融入岭南文化的最佳载体。

图4 通道美学设计的主要关联元素

图5 通道最终设计方案

3.设计方案介绍

（1）西人工岛：对优胜方案的精髓进行了充分的吸收和采纳，岛型、功能布局、岛上房建设计基本承袭竞赛优胜方案，结合实际情况稍作深化和优化，岛上风力发电机调整为更实用的隧道通风塔。

图6 西人工岛的竞赛优胜方案与最终设计方案

（2）伶仃洋大桥：由于为跨径超大、全离岸海中悬索桥，如采用空间缆方案，造价较高、施工难度较大，因此初设评审最终推荐了常规的平行缆方案。方案确定后，项目单位组织竞赛优胜团队的建筑师开展建筑景观专项设计，继承基础方案的美学精髓。最终推荐方案继承了棱角分明的建筑风格，统一采用晶体切面建筑元素。对于锚碇，改变了国内习惯的将主缆IP设置桥面高度附近的习惯，沿袭优胜方案设计思路，将IP点后移来降低锚体高度，减小其结构体量，改善景观效果。

图7 伶仃洋大桥最终设计方案

（3）其他桥梁及附属设施：中山大桥索塔风格与伶仃洋大桥保持一致。引桥桥墩与主桥索塔风格保持一致，墩型延续了竞赛优胜方案整体式桥墩的设计思路，墩头由三角刚架优化成施工更便利的大挑臂盖梁。桥梁附属设施运用晶体切面几何元素，与主体风格保持一致。

图8 中山大桥最终设计方案及两座主桥塔形对比

图9 引桥竞赛优胜方案与最终设计方案

（4）房建设施：与主体结构风格保持一致，融入岭南地域文化。西人工岛的房建继承竞赛优胜方案现代简洁的特征，为适应岭南地区的亚热带气候特点，屋面由封闭式玻璃幕墙调整为镂空式遮阳棚，满足通风、遮阳、采光等功能需求，具有生态、环保、节能等优势，体现出鲜明的岭南特色，是西人工岛乃至整个项目的点睛之处。项目管理中心房建也采用了现代简洁的风格，建筑立面大量运用镂空、格栅等设计元素。

图10 岛上建筑最终设计方案

（5）景观照明：主要对主桥、西人工岛等标志性构筑物打亮外轮廓，营造梦幻、飘逸的夜景美景。

图11 桥岛景观照明设计方案

项目建造实施及效果

基于设计标准化，实施施工标准化、预制化、装配化、工厂化和智能化，确保工程的内在质量和外在品质。桥梁构件设计标准化，以此推动施工标准化；索塔及墩身均采用工厂预制的钢筋部品，提升现场安装精度及工效；集自爬升、浇筑、养生等功能于一体的智能化筑塔机，在塔顶实现工厂化作业条件，提升索塔施工质量；注重细节，采用高品质模板，实施大体积混凝土控裂等措施确保混凝土构件表观质量。在建设过程中，项目对工程内在、外在质量管理并重，大力推进智能化建造，精耕深作，确保各构筑物高效、高品质建造。项目管理中心房建目前已建成，圆满地实现了建筑景观预期效果。

图12 工程精益建造现场图

图13 伶仃洋大桥建设现场图

作为公共建筑的一种，我们应当高度重视大型交通基础设施的景观美学设计，只有技术和美学双优，才能筑就世界一流精品工程。重大跨海通道一般都是集群工程，需要凝聚大量专业人士的智慧，工程方案和美学创作都需要集思广益、取其精华。美学创作必须专业化，应组织有经验的优秀建筑师开展建筑专项设计，并与结构工程师联合工作。在创作手法上，整个工程应当采用一体化的设计语言和相同的设计元素，使工程在美学上是统一、和谐的。工程建造应推行设计、施工标准化，通过实施预制化、工厂化和智能化等在内的精益建造，确保工程实现内优外美。

美学提升工程品质，交通延伸美好生活。为打造好重大跨海通道的建筑美学，深中通道在方案设计竞赛、建筑与美学联合设计等方面做了一定的先行尝试，有关经验可供业界参考。本文的撰写受到梁思成先生诸多著作的启发，在此向这位伟大的学者表示深深的敬意！

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2022年 第6期 总第110期

作者 / 陈伟乐

作者单位 / 广东省公路建设有限公司

编辑 / 陈晨

美编 / 赵雯

责编 / 李诗韵

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

联系人：李天颖

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：13552183635

稿件投递

联系人：裴小吟

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：15863139869

联系人：黎伯阳

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：010-64282959-503

联系人：穆玉

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：18910480043

喜欢请转发吧！

原创稿件，转载请标明出处