城市人行天橋工程改造形式的探討

張 凱

(西安灃東市政工程建設(shè)有限公司)

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道路工程

城市人行天橋工程改造形式的探討

張 凱

(西安灃東市政工程建設(shè)有限公司)

針對已建人行天橋在城市交通擴(kuò)容中出現(xiàn)的問題，探討天橋改造形式，結(jié)合工程實(shí)例，設(shè)計有代表性的“一”字形三跨鋼筋混凝土簡支梁人行天橋改造方案，達(dá)到對原有天橋結(jié)構(gòu)合理性改造，提高道路通行能力，緩解交通擁堵的目的。

天橋改造；三跨鋼筋混凝土簡支梁；方案

1 城市人行天橋特點(diǎn)

城市人行天橋一般位于市政公用設(shè)施和公共設(shè)施較為完善，人流和車流較為密集的區(qū)域，這些人行天橋改造工程具有以下特點(diǎn)。

1.1 管線限制

城市人行天橋周圍市政管線較多，情況較為復(fù)雜，天橋的改造往往涉及到各種管線的保留與遷改，特別是下部基礎(chǔ)的設(shè)置需要探明地下管線的情況。

1.2 結(jié)構(gòu)形式

跨越道路的天橋多采用“一”字形布置，平面布置簡單對稱。天橋主梁多以梁式結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)為主，并且以梁式居多。

1.3 材料性能

城市人行天橋常用的建筑材料為鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土及鋼結(jié)構(gòu)，其使用年限及破損程度不盡相同，需要對其進(jìn)行一定的評定，根據(jù)自身情況確定改造方案。

1.4 交通流量大

城市人行天橋一般所處位置路段的車流量及其自身通行的人流量均較大，保證橋下與橋上通行能力成為改造施工中應(yīng)考慮的重點(diǎn)。

1.5 空間約束

路網(wǎng)改造后，已成道路斷面形式，橋上及橋下空間，兩側(cè)人行道寬窄均已確定，因此人行天橋改造形式受到周圍環(huán)境空間等的約束。

1.6 公眾關(guān)注度高

城市人行天橋大都位于中心區(qū)，與生活息息相關(guān)，受到百姓密切關(guān)注，人們希望天橋美觀大方，能夠融入整個城市環(huán)境中。

2 人行天橋改造形式

為提高城市路網(wǎng)的通行能力，確保行人過街安全方便，城市人行天橋的改造對提高車輛運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)人車分流，改善交通擁擠狀況，提高城市居民步行質(zhì)量等有良好的交通和社會效益。對原有人行天橋的改造不同于新建天橋，要結(jié)合原有舊橋結(jié)構(gòu)形式、材料性能、破損程度和周圍環(huán)境等自身特點(diǎn)，確定改造形式。結(jié)合工程實(shí)例，探討典型城市人行天橋的改造形式，達(dá)到提高道路通行能力，緩解交通阻塞，并兼顧天橋景觀的改造目的。

2.1 改造原則

(1)結(jié)合重新規(guī)劃的道路斷面形式、用途及天橋交通流量性質(zhì)、流量大小等實(shí)際情況制定適宜改造方案。

(2)天橋改造應(yīng)盡量利用舊橋，改造措施要盡量少的與舊橋梁體發(fā)生接觸，避免破壞原有結(jié)構(gòu)。

(3)改造方案應(yīng)具有足夠的安全儲備，保證改造實(shí)施過程和建成使用中的安全性。

(4)改造過程中施工應(yīng)快捷、易行，減少對交通影響，后期維護(hù)方便。

(5)天橋改造實(shí)際上改變了原橋的施工順序，設(shè)計中應(yīng)充分考慮各種工況下結(jié)構(gòu)內(nèi)力，變形和超靜定結(jié)構(gòu)次內(nèi)力的變化。

2.2 改造橋型方案選擇

選擇人行天橋改造橋型方案時，應(yīng)結(jié)合舊橋本身的特點(diǎn)，將整體和局部與新的要求相結(jié)合，除需滿足最基本功能要求，更要與周圍整個環(huán)境相協(xié)調(diào)。

(1)梁橋

人行天橋在某些城市多以梁式結(jié)構(gòu)為主，使得天橋在改造中優(yōu)先選擇梁橋。在改造天橋時，梁式人行天橋簡潔大方、受力明確、施工方便、工期短、并且造價較低，能在不經(jīng)意間完全融入城市環(huán)境，避免因改造而帶來較大視覺沖擊，避免凸顯橋的存在。

(2)拱橋

拱橋本身在城市景觀中具有很高的美學(xué)價值和觀賞性，富有張力和柔韌的線條使其具有剛?cè)岵?jì)的美。在人行天橋改造中，若采用此橋型，需有足夠的橋上或橋下空間并且要有足夠地基承載力；考慮拱圈、吊桿與原橋梁體連接問題；因此，拱橋適宜在空曠、寬敞地段應(yīng)用。

(3)斜拉橋

斜拉橋相對于梁式橋有更大跨越能力，氣勢宏偉，在考慮標(biāo)志性建筑的基礎(chǔ)上可考慮獨(dú)塔斜拉橋。在人行天橋改造中，若采用此橋型，造型簡潔美觀，但需有足夠橋上空間，拉索和梁體連接處處理有一定難度，因此斜拉橋適宜在跨度大、空曠、寬敞場地設(shè)置。

3 混凝土簡支梁人行天橋改造

某人行天橋建于2003年，原設(shè)計為9.5 m+19.6 m+9.5 m三跨鋼筋混凝土簡支梁橋，每跨混凝土梁由三片空心板組成，空心板厚80 cm，其所處道路現(xiàn)狀斷面為7.5 m(人行道)+3 m(非機(jī)動車道)+29 m(機(jī)動道)+3 m(非機(jī)動車道)+7.5 m(人行道)，全寬50 m。

目前存在問題：現(xiàn)有主橋中跨兩橋墩位于現(xiàn)狀道路斷面機(jī)動車道上，此處鄰近公交站點(diǎn)，對公交車停靠及機(jī)動車行駛均產(chǎn)生不利影響，也給橋梁安全帶來了隱患，為減少交通阻礙，提高交通順暢和安全性，本次提出三個改造方案。

方案一：拆除主梁上橋面鋪裝及欄桿，利用原中跨19.6 m主梁，將其平移至邊跨位置成為新的邊梁，將三跨簡支結(jié)構(gòu)變?yōu)閮煽绾喼ЫY(jié)構(gòu)，再預(yù)制高80 cm由三片空心板組成的新邊跨主梁。下部結(jié)構(gòu)為樁基礎(chǔ)和鋼橋墩。重新進(jìn)行橋面鋪裝并安裝護(hù)欄。新橋為兩跨簡支梁，跨徑布置為19.6 m+19 m。方案一改造后橋型立面布置圖見圖1。

圖1 方案一橋型立面布置圖(單位：cm)

方案二：將原簡支梁橋轉(zhuǎn)換為単塔雙索面矮塔斜拉橋。拆除主梁橋面鋪裝及欄桿，保留現(xiàn)狀主梁，將邊跨主梁與中跨主梁在端頭用鋼托梁加錨桿方式連接成為整體，使其由簡支體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)體系，在鋼托梁外側(cè)靠近主梁中性軸位置設(shè)拉索錨固區(qū)；新增一座門式鋼橋塔，將斜拉索穿入橋塔及主梁錨洞內(nèi)，配合千斤頂進(jìn)行張拉；全橋共設(shè)置8根拉索，分別位于原橋墩中線兩側(cè)1.3 m位置處。重新進(jìn)行橋面鋪裝并安裝護(hù)欄。方案二改造后橋型立面布置圖見圖2。

圖2 方案二橋型立面布置圖(單位：cm)

方案三：拆除所有主梁及護(hù)欄，以一跨38.6 m長的單跨變截面簡支鋼箱梁替換現(xiàn)狀主梁，改造后一跨跨過道路斷面，取消跨中橋墩，利于交通通行。重新進(jìn)行橋面鋪裝并安裝護(hù)欄。方案三改造后橋型立面布置圖見圖3。

圖3 方案三橋型立面布置圖(單位：cm)

對三種方案作進(jìn)一步綜合分析比較見表1所示。

表1 天橋改造方案比較表

經(jīng)過對技術(shù)難度、工期、改造費(fèi)用等綜合比選后，天橋改造最終采用方案一、兩跨混凝土簡支梁的改造方案。

4 結(jié) 語

綜上所述，在城市人行天橋改造工程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮舊橋利用，方案的提出可以因地制宜地靈活采用各種橋型，確保改造后天橋的安全性，環(huán)保性及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，最終實(shí)現(xiàn)人行天橋改造在技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上優(yōu)化，使用功能上安全舒適，以達(dá)到與環(huán)境，經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展相統(tǒng)一的目的。

[1] 陳正斌.城市人行天橋美學(xué)造型簡析[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報，2007，26(4)：120-123.

[2] 潘穎，鄧宇.城市人行天橋設(shè)計方案探討[J].中國公路學(xué)報，2009，11(6)：88-90.

[3] 余鳳翔.城市人行天橋設(shè)計上幾個問題探討[J]. 城市道橋與防洪，2004，(2)：29-32.

Discussing The Urban Pedestrain Bridge Engineering

ZHANG Kai

(Feng Dong Municipal Engineering Construction Co., Ltd.)

In view of the existing pedestrian bridge in urban traffic capacity problems, probes into the forms of transformation of bridge, combined with the engineering example, the design of representative “one” glyph three reinforced concrete simply supported beam across pedestrian bridge retrofit scheme, rationality of the existing bridge structure innovation, improve the traffic capacity and ease traffic congestion.

Bridge reconstruction; Three span reinforced concrete simply supported beam; Plan

2015-01-15

張凱，男，山西長治人，工程師。

U412

C

1008-3383(2015)09-0001-02