城市人行天橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)剖析

張海東 童德 金來(lái)靈

【摘要】結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，剖析城市中心區(qū)復(fù)雜狀況下人行過(guò)街天橋的選址、橋型、結(jié)構(gòu)、管線(xiàn)等設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】選址；橋型；鋼結(jié)構(gòu)；人行天橋

城市人行天橋的建設(shè)對(duì)提高行車(chē)速度、實(shí)現(xiàn)人車(chē)分流、改善交通擁擠、提高城市居民步行質(zhì)量等具有良好的交通和社會(huì)效益，因而越來(lái)越受到城市建設(shè)部門(mén)的重視。本文結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人行天橋設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些要點(diǎn)做簡(jiǎn)明剖析。

1.天橋選址

一般選址原則是優(yōu)先考慮滿(mǎn)足交通需要和行人便利。城市人行天橋大多建于城市中心區(qū)，商業(yè)繁華、人流車(chē)流集中等較為集中的地方，這勢(shì)必造成用地緊張的問(wèn)題，直接影響天橋梯道的落地位置，進(jìn)而決定天橋整體選址。

梯道布置對(duì)人行天橋選址影響很大。規(guī)范規(guī)定天橋最小通行寬度是3m，梯道寬度應(yīng)為天橋?qū)挾鹊?.2倍，即3.6m。目前城市道路人行道寬度一般3～5m左右，如按單側(cè)設(shè)置梯道將會(huì)嚴(yán)重影響人行道通行功能的使用，幾乎不可能通過(guò)規(guī)劃部門(mén)的批準(zhǔn)。鑒于天橋行人流量在兩個(gè)方向上概率接近，故在選址前盡可能考慮設(shè)置雙側(cè)梯道。

2.橋型方案

天橋應(yīng)遵循“安全、試用、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)”的總體設(shè)計(jì)原則，在符合城市整體景觀(guān)需要的基礎(chǔ)上，盡可能在平面布置上滿(mǎn)足“簡(jiǎn)潔、對(duì)稱(chēng)”，爭(zhēng)取與周?chē)ㄖ坝^(guān)和諧統(tǒng)一，曲線(xiàn)過(guò)度自然圓順。

2.1.安全性。

橋梁自身的安全是指整個(gè)結(jié)構(gòu)及其各組成構(gòu)件，在制造運(yùn)輸安裝和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中應(yīng)能滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性的要求。

2.2.適用性。

橋面人行道寬度應(yīng)保證橋上人群的安全暢通，同時(shí)應(yīng)考慮未來(lái)人流量增長(zhǎng)的可能和需要。橋梁建成以后要保證使用年限內(nèi)，構(gòu)造上應(yīng)具有可維修性，以保證在其功能衰減或滿(mǎn)足未來(lái)發(fā)展需要時(shí)能夠順利加固擴(kuò)建另外，橋面的平整程度是保證行人的平穩(wěn)和舒適程度的關(guān)鍵。

2.3.經(jīng)濟(jì)性。

在安全適用的前提下，經(jīng)濟(jì)因素是衡量技術(shù)水平、做出方案選擇的主要因素。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)提出幾套初步設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)因地制宜、就地取材方便施工的原則，考慮包括造價(jià)、工料供應(yīng)來(lái)源、結(jié)構(gòu)使用年限運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、估計(jì)未來(lái)發(fā)展的合理儲(chǔ)備以及發(fā)生特殊情況時(shí)橋梁具有的適應(yīng)能力，通盤(pán)進(jìn)行方案比較，選擇適當(dāng)?shù)臉蛐汀?/p>

2.4.美觀(guān)性。

上跨城市道路帶來(lái)的視覺(jué)效應(yīng)，使得人行天橋?qū)τ诔鞘卸裕巡辉偈呛?jiǎn)單的過(guò)街通道，逐漸成為塑造城市景觀(guān)的重要元素。對(duì)于人行天橋的設(shè)計(jì)，景觀(guān)已成為必須考慮的重要因素，尤其是城市的核心、繁華地帶，通過(guò)運(yùn)用景觀(guān)和城市設(shè)計(jì)等手法，人行天橋可以成為城市中一道亮麗的風(fēng)景。

3.總體設(shè)計(jì)

3.1.上部結(jié)構(gòu)。

天橋主梁材料一般選擇鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是施工快，景觀(guān)效果好，缺點(diǎn)是費(fèi)用高、后期養(yǎng)護(hù)困難；混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用小、養(yǎng)護(hù)方便，缺點(diǎn)是工期長(zhǎng)、噪聲大、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交通影響大。通常情況下，城市人行天橋選擇鋼結(jié)構(gòu)較多。我國(guó)城市中心區(qū)的人行天橋通常采用梁式結(jié)構(gòu)，實(shí)際工程中又以鋼箱梁橋居多。

3.2.下部結(jié)構(gòu)

天橋橋墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，鋼管柱墩柱通常與主梁采用一樣的材料?，F(xiàn)在由于工期的要求，越來(lái)越多采用鋼管柱，鋼管柱一般采用混凝土灌芯，以增強(qiáng)抗沖擊力。 墩柱一般采用圓形和板式，上下等截面。

3.3.附屬結(jié)構(gòu)

天橋和梯道橋面鋪裝采用M7.5水泥砂漿，內(nèi)設(shè)防裂鋼絲網(wǎng)，水泥砂漿厚度3cm，面層采用2cm厚燒面天然花崗巖鋪裝，橋面接縫處用聚氨脂嵌縫膏填縫。以鋼結(jié)構(gòu)立柱及縱橫向連接桿為主龍骨，通過(guò)連接扣件固定欄桿采用亞光不銹鋼扶手，鋼化玻璃作擋面。

4.設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1.動(dòng)力分析

近年來(lái)，人行天橋橫向振動(dòng)引起行人恐慌的案例時(shí)有報(bào)道。研究表明，這和人行天橋動(dòng)力設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)舒適度的考慮不周有關(guān)。目前國(guó)內(nèi)的人行天橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能舒適度評(píng)價(jià)，主要是根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》（CJJ69-95）“為避免共振，減少行人不安全感，天橋上部結(jié)構(gòu)的豎向自振頻率不應(yīng)小于3Hz”進(jìn)行的。由于人行天橋的結(jié)構(gòu)造型和所處環(huán)境的差異，現(xiàn)有規(guī)范用來(lái)評(píng)價(jià)行人通過(guò)時(shí)的舒適度標(biāo)準(zhǔn)，偏于籠統(tǒng)而不全面。建議可以采取一些構(gòu)造措施，如在鋼結(jié)構(gòu)頂面設(shè)置一層鋼筋混凝土層采用剪力釘或者焊接一層鋼筋網(wǎng)來(lái)連接，通過(guò)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性、增大自振頻率的方法來(lái)避免共振，提高行人舒適度。

4.2.激震效應(yīng)

激振效應(yīng)是指天橋下方汽車(chē)通過(guò)時(shí)引起的天橋振動(dòng)現(xiàn)象，這種效應(yīng)在很大程度上降低了行人通過(guò)天橋時(shí)的安全感。相關(guān)分析表明，下穿汽車(chē)激振效應(yīng)的大小，主要與橋體重量、跨度、橋下凈空和機(jī)動(dòng)車(chē)道的行駛速度及車(chē)重有關(guān)：橋體重量越輕，跨度越大，凈空越小，車(chē)速越快，車(chē)重越重，對(duì)人行天橋形成的激振效應(yīng)越明顯。目前，在已建成的城市快速道路上增設(shè)人行天橋，為了施工快捷簡(jiǎn)便，大量采用大跨輕型鋼結(jié)構(gòu)天橋，在進(jìn)行此類(lèi)天橋的設(shè)計(jì)時(shí)，要避免橋梁過(guò)于輕質(zhì)化，跨度也要適當(dāng)?shù)目刂?，橋下凈空可適當(dāng)加大。

4.3.基礎(chǔ)沉降

對(duì)于設(shè)置自動(dòng)扶梯和垂直電梯的人行天橋，其基礎(chǔ)必須保持一致的沉降量，以免出現(xiàn)不均勻沉降影響天橋結(jié)構(gòu)的正常使用。樁基應(yīng)盡可能使樁尖處于相同的持力層。

4.4.管線(xiàn)處理

對(duì)于與基礎(chǔ)有干擾的管線(xiàn)，通常處理的辦法也無(wú)外乎是懸挑、穿心和架空等。 但由于橋址現(xiàn)場(chǎng)限制因素較多，一般很難滿(mǎn)足規(guī)范里面的各種構(gòu)造要求和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，這就要求設(shè)計(jì)者根據(jù)對(duì)規(guī)范的理解，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，靈活變通乃至創(chuàng)造性地采用一些方法，以滿(mǎn)足實(shí)際需要。應(yīng)在方案設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)見(jiàn)管線(xiàn)處理的復(fù)雜性，并采取一些針對(duì)措施設(shè)防。

4.5.景觀(guān)綠化

人行天橋設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮橋梁的綠化因素，統(tǒng)籌考慮橋體綠化所需的市政管線(xiàn)、澆灌等相關(guān)措施和后續(xù)的管養(yǎng)護(hù)理，保證橋梁建設(shè)與綠化建設(shè)同時(shí)進(jìn)行，這樣可以避免后續(xù)綠化改造時(shí)帶來(lái)不必要的浪費(fèi)和麻煩。天橋綠化是指利用植物材料，在天橋兩側(cè)設(shè)置花槽進(jìn)行栽植，形成綠化和美化景觀(guān)效果的過(guò)程。天橋綠化是城市立體綠化的重要表現(xiàn)形式之一，具有為城市降溫散熱、加濕、區(qū)域間隔熱和隔音、凈化空氣等效果，可以有效改善城市居民生活環(huán)境、美化生活空間、增加城市特色。天橋綠化利用天橋主梁和梯道兩側(cè)的空間，不增加占用土地，提供了一個(gè)解決城市居民改善生態(tài)環(huán)境與平面綠化面積不足矛盾的方法。

4.6.無(wú)障礙設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注各種人性化設(shè)施，天橋也不例外。根據(jù) 《城市道路和建筑物無(wú)障礙設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50763-2012），天橋設(shè)計(jì)中容易被忽視的人性化設(shè)計(jì)主要有以下幾點(diǎn)：（1）在天橋落地處，以及各平臺(tái)處，距坡道與梯道0.25～0.50m 處應(yīng)設(shè)提示盲道。（2）人行天橋下面的三角空間區(qū)，在2m高度以下應(yīng)安裝防護(hù)柵欄，并應(yīng)在結(jié)構(gòu)邊緣外設(shè)寬0.30～0.60m提示盲道。

5.結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)從人行天橋概念設(shè)計(jì)出發(fā)，提出天橋設(shè)計(jì)時(shí)必須注重整體及其各組成構(gòu)件自身的安全性，而且結(jié)合近代橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，橋梁除具有雄偉的輪廓外，其布局、風(fēng)格、色彩還應(yīng)與周?chē)木坝^(guān)和諧統(tǒng)一。此外，人行天橋還應(yīng)較多地考慮建筑藝術(shù)方面的要求。鑒于鋼箱梁天橋施工快捷，鋼結(jié)構(gòu)可先在工廠(chǎng)加工再運(yùn)到橋址，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼接、組合，能有效縮短施工工期，對(duì)交通影響小，必將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳宏彬. 關(guān)于城市人行天橋設(shè)計(jì)的一些探討[J]. 廣東建材，2009（4）：194-193.