城市人行天橋精細(xì)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題研究

閆文華

[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092]

0 引言

在城市道路設(shè)計(jì)中，除了對(duì)城市路網(wǎng)中快速路、主干道、次干道等縱向交通進(jìn)行詳細(xì)流量分析和合理梳理及設(shè)計(jì)外，還應(yīng)重點(diǎn)考慮行人過街引起的橫向交通問題。在路段中間局部人流量較大的地方，僅采用控制交通信號(hào)燈來疏導(dǎo)和管理車流及人流的設(shè)計(jì)模式，去解決由行人過街與縱向車流平面交叉引起的交通沖突，還具有一定的局限性。人車互相搶道、堵車等問題，不僅影響過往行人的安全性，也會(huì)影響駕駛員的行車舒適性。

過街天橋可以使橫向過路的行人和主路上的車輛實(shí)現(xiàn)完全分離，保證交通的通暢和行人的安全。

本文基于某四線城市近些年來設(shè)計(jì)的28 座人行天橋，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人行天橋精細(xì)化設(shè)計(jì)中的某些關(guān)鍵問題進(jìn)行研究總結(jié)。

1 工程概況

某市已建人行天橋的類型包括桁架橋、簡式梁橋、帶上構(gòu)景觀造型連續(xù)梁橋、拱橋等。上部均采用鋼結(jié)構(gòu)梁，橋墩采用圓鋼柱（方鋼柱）內(nèi)灌注混凝土，基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)或者樁基礎(chǔ)。均為“一”字形天橋，所跨道路包括主干路和次干路。

2 人行天橋群設(shè)計(jì)

城市人行天橋相比于跨江、河、海橋梁，結(jié)構(gòu)簡單、體量小，但其因數(shù)量多、且?guī)в谐鞘薪ㄖ∑沸?yīng)，在空間上通過某種內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系組成城市人行天橋橋梁群，進(jìn)而對(duì)外界產(chǎn)生群體的感官投射影響。因此，在城市整體規(guī)劃設(shè)計(jì)中，人行天橋群的概念愈發(fā)重要。

（1）統(tǒng)籌規(guī)劃選址，分批建設(shè)天橋

人行天橋在選址前應(yīng)對(duì)交通狀況進(jìn)行充分調(diào)研，重點(diǎn)選擇人流量較多的區(qū)域。多地點(diǎn)、多方式調(diào)研，再根據(jù)調(diào)研情況進(jìn)行選址。選址時(shí)優(yōu)先考慮學(xué)校、醫(yī)院、商場、車站、居民密集住宅區(qū)、重要商圈路口等。根據(jù)資金充裕情況、流量大小、需求程度，分批次先后建造。聽取附近居民建議和意見，不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（2）景觀與城市文化、區(qū)域發(fā)展匹配

城市人行天橋的景觀應(yīng)與城市文化相匹配，與城市融為一體，避免格格不入。作為從屬景觀建筑結(jié)構(gòu)或者凸顯結(jié)構(gòu)都應(yīng)思考及比選分析。在景觀設(shè)計(jì)時(shí)依托城市文化，根據(jù)區(qū)域發(fā)展情況分類設(shè)計(jì)，力求與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。老城區(qū)天橋偏向簡單、樸素、古風(fēng)，工業(yè)區(qū)天橋偏向工業(yè)、金屬，新區(qū)則偏向簡潔、新穎、時(shí)尚、前衛(wèi)等。比如在歐式住宅區(qū)的天橋設(shè)計(jì)應(yīng)偏向歐美風(fēng)，通過調(diào)整顏色、欄桿、橋墩線條等方面實(shí)現(xiàn)；工業(yè)區(qū)的天橋設(shè)計(jì)多用桁架結(jié)構(gòu)；商場天橋多簡潔新穎，梁墩多薄細(xì)。除簡潔型無上構(gòu)造型天橋外，帶造型天橋在同一片區(qū)或同一條路附近時(shí)造型應(yīng)盡量不同。

3 占地優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于市區(qū)土地空間有限，人行天橋原則上在滿足功能的前提下，盡可能少占土地，減少占用管線改遷以及避免兩側(cè)街道店鋪門面遮擋。這便要求在空間受限時(shí)，總體布置盡可能縮短樓梯的長度，從而要求主梁橋面標(biāo)高在滿足車輛通行凈空的條件下，到樓梯側(cè)時(shí)盡量降低。設(shè)計(jì)時(shí)可考慮如下三種方法。

方法一，梁高盡量小，考慮到美觀、施工便捷、快速保通等因素，多采用鋼結(jié)構(gòu)主梁，主梁高度約為跨徑的1/25～1/30。

方法二，設(shè)置較大縱坡，在滿足非機(jī)動(dòng)車道和人行道凈空的前提下，通過縱坡主梁與樓梯相接處標(biāo)高迅速降低。該方法較為常規(guī)。

方法三，主梁在跨越機(jī)動(dòng)車道后，采用1∶2 或者1∶4 的臺(tái)階銜接跨越非機(jī)動(dòng)車道，標(biāo)高迅速降低后，再向兩側(cè)布置樓梯（如圖1 所示）。

圖1 非機(jī)動(dòng)車道上方臺(tái)階銜接主梁（單位：m）

4 結(jié)構(gòu)避讓管線設(shè)計(jì)

人行天橋多設(shè)置在市區(qū)人流量較大的地方，市區(qū)里地下市政管線較多，設(shè)計(jì)工作較為復(fù)雜。對(duì)干擾基礎(chǔ)的市政管線的處理，也是人行天橋設(shè)計(jì)中最富有創(chuàng)造力的工作之一[1]。原則上與基礎(chǔ)沖突的管線需改遷，但部分主管線改遷的代價(jià)較高，難度較大，因此在設(shè)計(jì)工作中需根據(jù)對(duì)規(guī)范的理解靈活合理地避讓現(xiàn)狀管線。

（1）橋位避讓

在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，綜合地形、選址位置和管線平面位置，盡可能地移動(dòng)橋位避免基礎(chǔ)與管線直接沖突。

（2）橋墩避讓

在橋位確定的前提下，可通過微調(diào)跨徑，即調(diào)整橋墩的位置來有效避開縱向管線。在樓梯處時(shí)，也可通過增減平臺(tái)長度（大于2 m）后移動(dòng)橋墩避讓管線。

（3）基礎(chǔ)避讓

原則上基礎(chǔ)與管線之間距離應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求，但部分受場地限制需特殊靈活處理。天橋常用基礎(chǔ)有擴(kuò)大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)遇到不可改遷的管線時(shí)，在滿足結(jié)構(gòu)安全、反力不大的情況下，可考慮采用降低或抬高基礎(chǔ)標(biāo)高法、板凳式結(jié)構(gòu)、承臺(tái)騎跨法、包裹法、懸臂式結(jié)構(gòu)等，分別如圖2～ 圖6 所示。施工前具體改遷及保護(hù)方案需報(bào)各參建方及管線權(quán)屬單位認(rèn)可后方可實(shí)施。

圖2 基礎(chǔ)降低（單位：mm）

圖3 板凳式結(jié)構(gòu)（單位：mm）

圖4 承臺(tái)騎跨式（單位：mm）

圖5 包裹法（單位：mm）

圖6 懸臂式結(jié)構(gòu)（單位：mm）

5 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能夠反映橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程量的合理性、經(jīng)濟(jì)性，也能在項(xiàng)目方案階段對(duì)總建安費(fèi)有合理的估算。本文從已建人行天橋中挑選16 座具有代表性的天橋進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析（見表1）。

通過對(duì)表1 的分析可知，無上構(gòu)簡潔型連續(xù)梁橋主梁用鋼指標(biāo)為0.34～0.38 t/m2；帶上構(gòu)景觀造型連續(xù)梁大多數(shù)為0.38～0.5 t/m2，具體取決于上構(gòu)造型的用鋼量；桁架橋用鋼指標(biāo)為0.33～0.39 t/m2；表1中簡支梁由于景觀造型特殊原因結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，用鋼指標(biāo)較大，為0.73 t/m2。樓梯用鋼指標(biāo)多為0.26～0.37 t/m2。

表1 主梁和樓梯結(jié)構(gòu)用鋼量指標(biāo)

天橋擴(kuò)大基礎(chǔ)鋼筋指標(biāo)約0.12 t/m3，摩擦樁鋼筋指標(biāo)約為0.07～0.08 t/m3。

6 人性化設(shè)計(jì)

城市人行天橋設(shè)計(jì)時(shí)盡量人性化，包括視覺景觀、行走舒適、功能完善、無障礙設(shè)計(jì)等方面。

（1）樓梯無障礙設(shè)計(jì)

城市人行天橋樓梯無障礙設(shè)計(jì)包括垂直電梯、自動(dòng)扶梯或者1∶12 的坡道樓梯等。

垂直電梯會(huì)高出橋面，因此需考慮與總體景觀協(xié)調(diào)的影響。同時(shí)還需考慮天橋主梁寬度和高度銜接方面的匹配性。

通常情況下樓梯設(shè)計(jì)由于場地、管線限制等因素多為折線形，設(shè)置扶梯較為困難。因此自動(dòng)扶梯多設(shè)置在直線型樓梯。

發(fā)達(dá)城市商業(yè)區(qū)空間土地造價(jià)較高，一般多設(shè)置電梯或自動(dòng)扶梯供行人通行。

當(dāng)空間充足，考慮部分非機(jī)動(dòng)車、輪椅等通行時(shí)，多采用設(shè)置1∶12 的樓梯坡道。建議在總體設(shè)計(jì)時(shí)主梁各側(cè)各設(shè)置1∶2 樓梯和1∶12 的坡道，以滿足各類行人的需要。

（2）雨棚或上構(gòu)包圍型景觀造型

由于人行天橋設(shè)置在道路上方大于5 m 高度，暴露在陽光或者雨天中，設(shè)置雨棚[2]或上構(gòu)包圍型景觀造型可遮陽擋雨，夏天避免暴曬，雨天可防止淋濕和避免由于橋面較滑高空中引起的不安全感。雨棚側(cè)面鏤空設(shè)計(jì)，以減少夏天時(shí)密閉空間引起的悶熱。

由于天橋總橋長較短，行人在橋上停留時(shí)間不多，設(shè)置雨棚造成天橋體量較大，增加造價(jià)，景觀總體上感覺喧賓奪主，個(gè)人認(rèn)為如非必要?jiǎng)t不建議設(shè)置雨棚。若天橋設(shè)置在學(xué)校附近，則可另行考慮。

（3）樓梯橋下方較矮處需設(shè)置欄桿

樓梯梯腳處下方銳角區(qū)域空間較小，行人在旁邊行走或者穿越時(shí)容易撞到頭部，存在安全隱患，設(shè)計(jì)時(shí)也容易忽略。因此在下方空間較小處設(shè)置欄桿圍起來，防止人撞到橋，且貼上警示標(biāo)志。

（4）橋上欄桿設(shè)置雙扶手

主梁和樓梯欄桿扶手根據(jù)無障礙設(shè)計(jì)做法，還需設(shè)置低扶手欄桿，保障小孩和殘疾人正常通行。

（5）樓梯與地面人行道銜接

天橋樓梯前的人行道應(yīng)與樓梯坡度銜接平順、與臺(tái)階高差應(yīng)不大于一個(gè)踏步高度，防止行人不注意絆倒和局部積水。人行道應(yīng)設(shè)置盲道磚引導(dǎo)避開或者銜接天橋。

7 結(jié)語

城市人行天橋的建造與城市生活、文化等緊密相關(guān)，本文就人行天橋設(shè)計(jì)工作中的某些關(guān)鍵問題，從特定的角度進(jìn)行剖析和總結(jié)，希望能為以后的天橋設(shè)計(jì)提供更多的思路和參考，使建設(shè)出的天橋更安全可靠，經(jīng)濟(jì)美觀，居民出行更方便。