合肥市长江东路人行天桥设计
2016-02-07杨斐
杨斐
(合肥市市政设计研究总院有限公司,安徽合肥 230001)
合肥市长江东路人行天桥设计
杨斐
(合肥市市政设计研究总院有限公司,安徽合肥 230001)
以合肥市长江东路—东一环人行天桥工程为背景,依据天桥功能定位与以人为本的原则,选取了方形钢桁架人行天桥设计方案,并对其平面布置、结构设计及景观设计方法作了阐述,为同类天桥设计提供了思路。
人行天桥,钢桁架,钢箱梁,雨棚,阳光板
1 工程概况
合肥市长江东路—东一环人行天桥位于东一环与长江东路交口处,东一环路规划为城市快速路,现状东一环主线双向四车道下穿长江东路;长江东路规划为城市主干道,红线宽60 m,现状长江东路有轨道交通二号线正在实施,为配合2号线工程建设实施,同时提高合肥市东部城区道路交通功能,改善周边环境,后期将对长江东路(胜利路—广德路)段进行改造。现状交口周边设有学校和居民区,人流量较大,且随着轨道2号线东一环站的建成及两侧地块的开发,该区域人流量会大大增加,由于受东一环下穿桥的影响,轨道2号线东一环路站位于交口西侧,仅在交口西侧预留两个出入口,无法满足交口四个方向的行人安全过街需求,为满足行人过街需求,特设置此天桥。
2 人行天桥设计方案
1)方案一(方形钢桁架)。结合现状长江东路道路分幅,同时考虑地铁二号线和下穿桥的影响,布墩区域有限东西向需一跨跨越下穿桥,综合考虑在交口范围内设置四个实体岛放置墩柱。天桥总体平面呈现“平行四边形”布置样式,主桥跨越东一环和长江东路,主桥采用平行四边形钢桁架布置,简支于平台每侧之上,跨越东一环两跨,跨径布置均为51.36 m;跨越长江东路两跨,跨径布置均为26.45 m。主桥四边形四个角点处设置延伸段,为长方形通道,采用钢箱梁结构并与平台连为整体。主桥桁架宽为: 0.35 m(桁架)+0.15 m(栏杆)+4 m(净宽)+0.15 m(栏杆)+ 0.35 m(桁架)=5.0 m,角点延伸段宽为:0.15 m(栏杆)+4 m(净宽)+0.15 m(栏杆)=4.3 m。结合交口处布置空间及行人走向在角点延伸段末端设置1∶2梯道,共设8处梯道,梯道踏步每阶高0.15 m,宽度0.3 m,梯道全宽为2.8 m。
2)方案二(椭圆形钢箱梁)。方案二同方案一也在交口范围内设置四个实体交通岛以架立墩柱,方案二天桥总体平面呈现“椭圆形”布置样式,主桥跨越东一环和长江东路,主桥采用四跨连续钢箱梁结构,跨径布置为(40.9+19+40.5+19.2)m,主桥在四个角点处设置延伸段,采用钢箱梁结构并与椭圆形主桥固结。主桥与延伸段断面相同,均为单箱单室(外包圆弧板),同时在延伸段末端共设置8处1∶2梯道,梯道架设于钢箱梁延伸段末端牛腿之上。
3)方案三(单跨钢桁架)。方案三考虑到东一环路主道为下穿直行,东西向行人可通过斑马线过街,对行车影响较小,交口西侧行人过街可利用建成后的东一环站点过街,同时考虑到夜间西侧地铁入口关闭,但夜晚人流量、车流量都较少,夜间行人可通过地面斑马线过街,因此方案三仅考虑在东一环路东侧设置一字形人行天桥。本方案采用单跨47 m钢桁架结构跨越长江东路,主桁简支于两侧平台之上,平台坐落于两侧人行道上方,同时在平台末端共设置4处1∶2梯道。
方案一、方案二均在四个方向设置天桥,能够更好的满足交口处的人行过街需求,方案三仅在交口东侧设置一字形天桥,功能性稍差,但能够节约大量投资。是否需要设置四方向天桥通过以下因素进行分析论证:a.根据现状交口交通量调查结果:南进口人流量:705 p/h,北进口人流量:528 p/h,东进口人流量:850 p/h,西进口人流量:560 p/h;交叉口总过街人流量达到3 283 p/h,4个方向进口道机动车流量均达到1 200 pcu/h以上;由调查结果可知,现状交叉口、人流量机动车流量均较大。b.随着轨道2号线东一环站的建成及两侧地块的开发,该区域人流量会大大增加。c.若设置地面过街,行人对机动车的影响较大,影响交叉口通行能力。d.东一环路交叉口4个方向均设置有公交停靠站,以满足轨道交通与常规公交的接驳带来的过街需求。e.长江东路及东一环路(地面系统)均为城市主干路,路幅宽、过街时间长、二次驻足区空间有限等。f.若交叉口仅部分方向设置天桥或地道,仍存在路面过街,则交叉口内无法实现行人全封闭,存在行人随意横穿马路现象。g.轨道2号线东一环路站的地下通道不是24 h开启,仅能部分时段满足西侧人行过街需求。综合以上多因素分析,东一环交叉口设置四方向人行天桥较为合理。同时由于方案二采用钢箱梁结构,钢箱梁方案由于跨径较大梁高需达到2 m以上,行人上下梯道高度增加较多,舒适性差,经综合比较后最终采用方案一(见图1)。
图1 长江东路—东一环人行天桥推荐方案
3 结构设计
1)上部主桥设计。上部结构主桥采用“平行四边形”布置钢桁架梁,每跨两端均简支于角点延伸段钢箱梁平台上。每跨桁架梁桁高均为4.5 m,桁宽5 m,主桥采用两片钢桁架,各节点处均设横撑,各杆件均采用钢板焊接成矩形断面。东西向截面尺寸为:主桁架上弦杆(350×500×20)mm,下弦杆(350×500×20)mm,纵弦杆(350×350×20)mm,支点竖杆(400×350×20)mm,斜杆(350× 350×16)mm,支点横杆(400×350×20)mm,其余节点横杆(350× 350×12)mm。南北向截面尺寸为:上弦杆(350×500×16)mm,下弦杆(350×500×16)mm,纵弦杆(350×350×16)mm,支点竖杆(400×350×16)mm,斜杆(350×350×16)mm,支点横杆(400× 350×16)mm,其余节点横杆(350×350×12)mm。钢桁架采用工厂预制,现场分段吊装拼装。
2)上部角点延伸段及梯道设计。角点延伸段采用钢箱梁结构,单箱单室(外包圆弧板),梁高1.3 m,净宽同主梁,总宽为4.3 m。角点延伸段一端支撑钢桁梁,另一端支撑梯道。角点延伸段最大跨径为18.52 m、最小跨径为14.10 m,角点延伸段与桁架支撑平台按一体设计,由于在近桁架端每个平台需支撑两个方向桁架,且平台下方设置了三个桥墩,此平台受力较为复杂,钢箱梁平台内需设置纵横交错的隔板及加劲肋,才能满足受力要求,同时建模计算需采用板单元模拟才能准确反映受力情况。考虑交口四个角点下桥处空间有限,每个延伸段末端各设置两个1∶2梯道,梯道采用钢箱梁结构。
3)下部结构设计。角点延伸段近桁架端平台下方设置3个φ80 cm的钢管混凝土桥墩,桥墩上设置支座,桥墩共同架立于四桩承台之上,在北侧平面位置靠近地铁线位处的承台,为满足承台桩基与轨道区间净距不小于3 m的要求,近地铁处的承台需按骑马桩或梁式承台进行设计。延伸段近梯道端桥墩采用扁柱形立柱并与钢箱梁固结,桥墩下方设置单桩承台。梯道墩柱均采用圆形墩形式,为单桩单柱。
4 景观设计
为了给行人提供舒适的行走空间,主桥及梯道可全部设置雨棚,利用桁架的结构特点,主桥范围内可将雨棚与桁架上平联统一考虑,将上平联的横梁作为雨棚支撑,顺桥向设置纵肋与横梁连接,纵肋上铺蓝色阳光板。设置阳光板作为雨棚的屋面材料,能够为行人提供最为舒适的环境。延伸段及梯道雨棚可采用设置雨棚框架作为支撑,总体风格与主桥统一。
栏杆考虑采用钢结构栏杆,栏杆形式选择轻巧、简洁的,与天桥配合较为协调,突出现代、简洁的总体风格。
5 结语
人行天桥的平面布置及桥型的选定原则首先要满足功能要求,以人为本,让行人能够通畅且以最短的距离穿行道路,其次考虑舒适性及景观性。由于受现状交口处的下穿桥及地铁线位影响,天桥布墩区域受限,交口中央无法立墩,东西方向跨径布置因此较大,天桥上下部结构受力均较为不利,东一环人行天桥通过上部结构采用钢桁架和钢箱梁结合的方案,下部结构采用多墩柱支
撑和梁式承台的设计,同时采用雨棚和结构相互的结合,从而达到
受力和景观均较好的效果。
[1] CJJ 69—95,城市人行天桥与人行地道技术规范[S].
[2] 张金富.无锡市太湖大道人行天桥设计[J].中国市政工程,2007(S2):20-22.
[3] 刘伟长.单跨60 m钢桁架人行天桥设计与施工[J].山西建筑,2012,38(1):207-208.
The pedestrian bridge design of Yangtze River east road in Hefei
Yang Fei
(Hefei Municipal Engineering Design&Research Institute Limited Company,Hefei 230001,China)
Taking a pedestrian bridge engineering of Yangtze River east road in Hefei as background,according to the bridge function positioning and the principle of people-oriented,selected the design scheme of square steel truss pedestrian bridge,and elaborated its plane layout,structure design and landscape design methods,provided ideas for similar bridge design.
pedestrian bridge,steel truss,steel box girder,canopy,sun board
U448.11
A
1009-6825(2016)35-0170-02
2016-09-30
杨 斐(1983-),男,硕士,工程师