城市人行天桥设计要点剖析

张海东 童德 金来灵

【摘要】结合工程经验，剖析城市中心区复杂状况下人行过街天桥的选址、桥型、结构、管线等设计要点。

【关键词】选址；桥型；钢结构；人行天桥

城市人行天桥的建设对提高行车速度、实现人车分流、改善交通拥挤、提高城市居民步行质量等具有良好的交通和社会效益，因而越来越受到城市建设部门的重视。本文结合工程经验，对人行天桥设计过程中的一些要点做简明剖析。

1.天桥选址

一般选址原则是优先考虑满足交通需要和行人便利。城市人行天桥大多建于城市中心区，商业繁华、人流车流集中等较为集中的地方，这势必造成用地紧张的问题，直接影响天桥梯道的落地位置，进而决定天桥整体选址。

梯道布置对人行天桥选址影响很大。规范规定天桥最小通行宽度是3m，梯道宽度应为天桥宽度的1.2倍，即3.6m。目前城市道路人行道宽度一般3～5m左右，如按单侧设置梯道将会严重影响人行道通行功能的使用，几乎不可能通过规划部门的批准。鉴于天桥行人流量在两个方向上概率接近，故在选址前尽可能考虑设置双侧梯道。

2.桥型方案

天桥应遵循“安全、试用、经济、美观”的总体设计原则，在符合城市整体景观需要的基础上，尽可能在平面布置上满足“简洁、对称”，争取与周围建筑景观和谐统一，曲线过度自然圆顺。

2.1.安全性。

桥梁自身的安全是指整个结构及其各组成构件，在制造运输安装和运营过程中应能满足强度、刚度、稳定性和耐久性的要求。

2.2.适用性。

桥面人行道宽度应保证桥上人群的安全畅通，同时应考虑未来人流量增长的可能和需要。桥梁建成以后要保证使用年限内，构造上应具有可维修性，以保证在其功能衰减或满足未来发展需要时能够顺利加固扩建另外，桥面的平整程度是保证行人的平稳和舒适程度的关键。

2.3.经济性。

在安全适用的前提下，经济因素是衡量技术水平、做出方案选择的主要因素。在设计中，应提出几套初步设计方案，并根据因地制宜、就地取材方便施工的原则，考虑包括造价、工料供应来源、结构使用年限运营费用、估计未来发展的合理储备以及发生特殊情况时桥梁具有的适应能力，通盘进行方案比较，选择适当的桥型。

2.4.美观性。

上跨城市道路带来的视觉效应，使得人行天桥对于城市而言，已不再是简单的过街通道，逐渐成为塑造城市景观的重要元素。对于人行天桥的设计，景观已成为必须考虑的重要因素，尤其是城市的核心、繁華地带，通过运用景观和城市设计等手法，人行天桥可以成为城市中一道亮丽的风景。

3.总体设计

3.1.上部结构。

天桥主梁材料一般选择钢结构或混凝土结构。钢结构的优点是施工快，景观效果好，缺点是费用高、后期养护困难；混凝土结构的优点是费用小、养护方便，缺点是工期长、噪声大、对现场交通影响大。通常情况下，城市人行天桥选择钢结构较多。我国城市中心区的人行天桥通常采用梁式结构，实际工程中又以钢箱梁桥居多。

3.2.下部结构

天桥桥墩基础采用钻孔灌注桩基础，钢管柱墩柱通常与主梁采用一样的材料。现在由于工期的要求，越来越多采用钢管柱，钢管柱一般采用混凝土灌芯，以增强抗冲击力。 墩柱一般采用圆形和板式，上下等截面。

3.3.附属结构

天桥和梯道桥面铺装采用M7.5水泥砂浆，内设防裂钢丝网，水泥砂浆厚度3cm，面层采用2cm厚烧面天然花岗岩铺装，桥面接缝处用聚氨脂嵌缝膏填缝。以钢结构立柱及纵横向连接杆为主龙骨，通过连接扣件固定栏杆采用亚光不锈钢扶手，钢化玻璃作挡面。

4.设计要点

4.1.动力分析

近年来，人行天桥横向振动引起行人恐慌的案例时有报道。研究表明，这和人行天桥动力设计时对舒适度的考虑不周有关。目前国内的人行天桥结构动力性能舒适度评价，主要是根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）“为避免共振，减少行人不安全感，天桥上部结构的竖向自振频率不应小于3Hz”进行的。由于人行天桥的结构造型和所处环境的差异，现有规范用来评价行人通过时的舒适度标准，偏于笼统而不全面。建议可以采取一些构造措施，如在钢结构顶面设置一层钢筋混凝土层采用剪力钉或者焊接一层钢筋网来连接，通过加强结构的整体性、增大自振频率的方法来避免共振，提高行人舒适度。

4.2.激震效应

激振效应是指天桥下方汽车通过时引起的天桥振动现象，这种效应在很大程度上降低了行人通过天桥时的安全感。相关分析表明，下穿汽车激振效应的大小，主要与桥体重量、跨度、桥下净空和机动车道的行驶速度及车重有关：桥体重量越轻，跨度越大，净空越小，车速越快，车重越重，对人行天桥形成的激振效应越明显。目前，在已建成的城市快速道路上增设人行天桥，为了施工快捷简便，大量采用大跨轻型钢结构天桥，在进行此类天桥的设计时，要避免桥梁过于轻质化，跨度也要适当的控制，桥下净空可适当加大。

4.3.基础沉降

对于设置自动扶梯和垂直电梯的人行天桥，其基础必须保持一致的沉降量，以免出现不均匀沉降影响天桥结构的正常使用。桩基应尽可能使桩尖处于相同的持力层。

4.4.管线处理

对于与基础有干扰的管线，通常处理的办法也无外乎是悬挑、穿心和架空等。 但由于桥址现场限制因素较多，一般很难满足规范里面的各种构造要求和设计细节，这就要求设计者根据对规范的理解，结合工程经验经验，灵活变通乃至创造性地采用一些方法，以满足实际需要。应在方案设计时，预见管线处理的复杂性，并采取一些针对措施设防。

4.5.景观绿化

人行天桥设计时要充分考虑桥梁的绿化因素，统筹考虑桥体绿化所需的市政管线、浇灌等相关措施和后续的管养护理，保证桥梁建设与绿化建设同时进行，这样可以避免后续绿化改造时带来不必要的浪费和麻烦。天桥绿化是指利用植物材料，在天桥两侧设置花槽进行栽植，形成绿化和美化景观效果的过程。天桥绿化是城市立体绿化的重要表现形式之一，具有为城市降温散热、加湿、区域间隔热和隔音、净化空气等效果，可以有效改善城市居民生活环境、美化生活空间、增加城市特色。天桥绿化利用天桥主梁和梯道两侧的空间，不增加占用土地，提供了一个解决城市居民改善生态环境与平面绿化面积不足矛盾的方法。

4.6.无障碍设计

随着社会经济的发展和生活水平的提高，人们越来越关注各种人性化设施，天桥也不例外。根据 《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（GB 50763-2012），天桥设计中容易被忽视的人性化设计主要有以下几点：（1）在天桥落地处，以及各平台处，距坡道与梯道0.25～0.50m 处应设提示盲道。（2）人行天桥下面的三角空间区，在2m高度以下应安装防护栅栏，并应在结构边缘外设宽0.30～0.60m提示盲道。

5.结语

本文通过从人行天桥概念设计出发，提出天桥设计时必须注重整体及其各组成构件自身的安全性，而且结合近代桥梁规划设计的趋势，桥梁除具有雄伟的轮廓外，其布局、风格、色彩还应与周围的景观和谐统一。此外，人行天桥还应较多地考虑建筑艺术方面的要求。鉴于钢箱梁天桥施工快捷，钢结构可先在工厂加工再运到桥址，进行现场拼接、组合，能有效缩短施工工期，对交通影响小，必将成为未来发展的趋势。

参考文献

[1]《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69-95）.

[2] 陈宏彬. 关于城市人行天桥设计的一些探讨[J]. 广东建材，2009（4）：194-193.