張海東 童德 金來靈

【摘要】結(jié)合工程經(jīng)驗，剖析城市中心區(qū)復雜狀況下人行過街天橋的選址、橋型、結(jié)構(gòu)、管線等設計要點。

【關鍵詞】選址；橋型；鋼結(jié)構(gòu)；人行天橋

城市人行天橋的建設對提高行車速度、實現(xiàn)人車分流、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效益，因而越來越受到城市建設部門的重視。本文結(jié)合工程經(jīng)驗，對人行天橋設計過程中的一些要點做簡明剖析。

1.天橋選址

一般選址原則是優(yōu)先考慮滿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、人流車流集中等較為集中的地方，這勢必造成用地緊張的問題，直接影響天橋梯道的落地位置，進而決定天橋整體選址。

梯道布置對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)設置梯道將會嚴重影響人行道通行功能的使用，幾乎不可能通過規(guī)劃部門的批準。鑒于天橋行人流量在兩個方向上概率接近，故在選址前盡可能考慮設置雙側(cè)梯道。

2.橋型方案

天橋應遵循“安全、試用、經(jīng)濟、美觀”的總體設計原則，在符合城市整體景觀需要的基礎上，盡可能在平面布置上滿足“簡潔、對稱”，爭取與周圍建筑景觀和諧統(tǒng)一，曲線過度自然圓順。

2.1.安全性。

橋梁自身的安全是指整個結(jié)構(gòu)及其各組成構(gòu)件，在制造運輸安裝和運營過程中應能滿足強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性的要求。

2.2.適用性。

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

2.3.經(jīng)濟性。

在安全適用的前提下，經(jīng)濟因素是衡量技術水平、做出方案選擇的主要因素。在設計中，應提出幾套初步設計方案，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、工料供應來源、結(jié)構(gòu)使用年限運營費用、估計未來發(fā)展的合理儲備以及發(fā)生特殊情況時橋梁具有的適應能力，通盤進行方案比較，選擇適當?shù)臉蛐汀?/p>

2.4.美觀性。

上跨城市道路帶來的視覺效應，使得人行天橋?qū)τ诔鞘卸?，已不再是簡單的過街通道，逐漸成為塑造城市景觀的重要元素。對于人行天橋的設計，景觀已成為必須考慮的重要因素，尤其是城市的核心、繁華地帶，通過運用景觀和城市設計等手法，人行天橋可以成為城市中一道亮麗的風景。

3.總體設計

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)點是施工快，景觀效果好，缺點是費用高、后期養(yǎng)護困難；混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是費用小、養(yǎng)護方便，缺點是工期長、噪聲大、對現(xiàn)場交通影響大。通常情況下，城市人行天橋選擇鋼結(jié)構(gòu)較多。我國城市中心區(qū)的人行天橋通常采用梁式結(jié)構(gòu)，實際工程中又以鋼箱梁橋居多。

3.2.下部結(jié)構(gòu)

天橋橋墩基礎采用鉆孔灌注樁基礎，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，越來越多采用鋼管柱，鋼管柱一般采用混凝土灌芯，以增強抗沖擊力。 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.設計要點

4.1.動力分析

近年來，人行天橋橫向振動引起行人恐慌的案例時有報道。研究表明，這和人行天橋動力設計時對舒適度的考慮不周有關。目前國內(nèi)的人行天橋結(jié)構(gòu)動力性能舒適度評價，主要是根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術規(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小于3Hz”進行的。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)范用來評價行人通過時的舒適度標準，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)來連接，通過加強結(jié)構(gòu)的整體性、增大自振頻率的方法來避免共振，提高行人舒適度。

4.2.激震效應

激振效應是指天橋下方汽車通過時引起的天橋振動現(xiàn)象，這種效應在很大程度上降低了行人通過天橋時的安全感。相關分析表明，下穿汽車激振效應的大小，主要與橋體重量、跨度、橋下凈空和機動車道的行駛速度及車重有關：橋體重量越輕，跨度越大，凈空越小，車速越快，車重越重，對人行天橋形成的激振效應越明顯。目前，在已建成的城市快速道路上增設人行天橋，為了施工快捷簡便，大量采用大跨輕型鋼結(jié)構(gòu)天橋，在進行此類天橋的設計時，要避免橋梁過于輕質(zhì)化，跨度也要適當?shù)目刂?，橋下凈空可適當加大。

4.3.基礎沉降

對于設置自動扶梯和垂直電梯的人行天橋，其基礎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。樁基應盡可能使樁尖處于相同的持力層。

4.4.管線處理

對于與基礎有干擾的管線，通常處理的辦法也無外乎是懸挑、穿心和架空等。 但由于橋址現(xiàn)場限制因素較多，一般很難滿足規(guī)范里面的各種構(gòu)造要求和設計細節(jié)，這就要求設計者根據(jù)對規(guī)范的理解，結(jié)合工程經(jīng)驗經(jīng)驗，靈活變通乃至創(chuàng)造性地采用一些方法，以滿足實際需要。應在方案設計時，預見管線處理的復雜性，并采取一些針對措施設防。

4.5.景觀綠化

人行天橋設計時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、澆灌等相關措施和后續(xù)的管養(yǎng)護理，保證橋梁建設與綠化建設同時進行，這樣可以避免后續(xù)綠化改造時帶來不必要的浪費和麻煩。天橋綠化是指利用植物材料，在天橋兩側(cè)設置花槽進行栽植，形成綠化和美化景觀效果的過程。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.無障礙設計

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們越來越關注各種人性化設施，天橋也不例外。根據(jù) 《城市道路和建筑物無障礙設計規(guī)范》（GB 50763-2012），天橋設計中容易被忽視的人性化設計主要有以下幾點：（1）在天橋落地處，以及各平臺處，距坡道與梯道0.25～0.50m 處應設提示盲道。（2）人行天橋下面的三角空間區(qū)，在2m高度以下應安裝防護柵欄，并應在結(jié)構(gòu)邊緣外設寬0.30～0.60m提示盲道。

5.結(jié)語

本文通過從人行天橋概念設計出發(fā)，提出天橋設計時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)劃設計的趨勢，橋梁除具有雄偉的輪廓外，其布局、風格、色彩還應與周圍的景觀和諧統(tǒng)一。此外，人行天橋還應較多地考慮建筑藝術方面的要求。鑒于鋼箱梁天橋施工快捷，鋼結(jié)構(gòu)可先在工廠加工再運到橋址，進行現(xiàn)場拼接、組合，能有效縮短施工工期，對交通影響小，必將成為未來發(fā)展的趨勢。

參考文獻

[1]《城市人行天橋與人行地道技術規(guī)范》（CJJ 69-95）.

[2] 陳宏彬. 關于城市人行天橋設計的一些探討[J]. 廣東建材，2009（4）：194-193.