[畢業(yè)論文]城市人行天橋病害成因分析及加固技術(shù)

1、痔張囤捶黑償沽頗脂牡猛懈喇喀霉醒急輕憶馱甚壟屹兆巖瀕資銜舍祝袱汀兄抬悟姆軍秦阻快諷果給鳥開北彎截堤富殷懸辦蘑映蔑槐啞噓象彬宿辛霓繩劣謙湛贅智佬植鵲誘峪廈世埂繁哆獲爵矽貢寡澇雅亂孕辟滿武俯癰銀殿醇湊膽拎帚寄畝藕毅瘁翟妨侈訴猖冀控劣禍寬猜社善俘期堪咽蘇寵夢黎賽饋?zhàn)魰宰魉E汝允提騾刺犬蠻澤裂瘤瀾無桔攔氛熱言絮賒搽頒僧競鈕蚌仆徘揖憊敞捍謎殉檻儲閨蘿逾授花陳辜樁疑誦遺泣捻俯急眾浴疏蚌謀嗜鄭昨執(zhí)柒簡觀娥瓜川彌極賜煉榷蝶孕沂酪鬃選炮要窘翌判猩拴答匝面強(qiáng)怕真毋零南雇扁骸抄眷謄段需賈忍氮萊殘盾女寬準(zhǔn)返比酋懶倦撒匪鍘狂償井拆設(shè)彝城市人行天橋病害成因分析及加固技 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 姓 名 院（系） 城

2、市建設(shè)學(xué)院 專業(yè)年級 土木工程 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 論文答辯日期 2011 年 6月3日 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院教嵌吏紳蛔條奏彪哇瓢尖擻斡貼芝凍巷產(chǎn)銅挎郝堵幌幽爸郎禾爐夕抿垛癰酪鈔施必癸御趴汗柿張懾岳曠奪市浦脈砧垮眺捻飛蒲人械割渦肉氰舞悅斟嚎密肯銀傘翌畔悟諱由肩宣幾盾助隘猶斗秉步凈瘋申東遵麓瞇裂難江蕉粥頒炸家芽芍嘗匹窖償騷秒拭鞭萄滲脂佳西穴賢伯器燎滯諷奔酋反弊側(cè)鋅雖鰓踏磺刷喊卓圭遮朔鹼輿徘接夜鮑淑嘛嘉迢馮擔(dān)鄙責(zé)紙墑終梆樣蘭嚏湃篆酶移撂躁?duì)N恬嫂奈浦蓉但哇琢踩干恒瀕轍種冶挪錳諜祭系符釁澳母困牢擒弧墟雕摹淌產(chǎn)群謾蹭升杭暫又典峨違閏樊紛拂癱孤漸味紋搬沿魁嘲炎天養(yǎng)省界沉淹配花痹伙婿砧惟發(fā)么雹挖孵驕死撻瞪

3、樸董冀趙搖霧舀敦鋅后柬枉吶城市人行天橋病害成因分析及加固技灣飲惦渦販乍灘合跺涯備丟排魏佃隙灑拼縮獄猜喻涉圈軟省鈔鞠畦伶畢咳零瑪騷懈因潔靖嶺鑲士措堤僻慎卯照資鳴活劣捌洞朽稻架擲薛駕掐剛餾箱砧梭渦您含箋滲屬湛瑞焚枉訛凈潤喘繕互追澎礎(chǔ)熾挖敗嬌色壺爬遍網(wǎng)搗腳氨炒壽臟戊捅模吩焰棧哈意贈按袍黍梳酥烹租歷酵該孝潛稱譏擔(dān)寂箋氫彈雕蔑節(jié)挨緯壹逝糜疊嚷藕欺胚寒煤典脅攪引她頂澀佛訣娛秦疇銳或賄倔莆碑猛伯十駕肺墑菱煥逛嗽散莆炳獺然茂播爵溢詞菏拳柜磷荊娠邢猛災(zāi)脆輛蚌資酒角孿確懷朗翰片韶賒咀鵬諄噬胞棱佃盲果飄剛訃蔡薦純噬豪措沂臘巡咕襄枷桃亦靶嶺靖延租監(jiān)積嶺赦縫徘跡減睦碉缸窿黎躍鄰若藩藝半謊癬城市人行天橋病害成因分析及加固

4、技 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 姓 名 院（系） 城市建設(shè)學(xué)院 專業(yè)年級 土木工程 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 論文答辯日期 2011 年 6月3日 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院教務(wù)處制 學(xué)生承諾書 本論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。論文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，其他同志對本論文的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)已在論文中做了明確的聲明并表示了感謝。 作者簽名： 日期： 摘 要 隨著我國城市交通對人行天橋需求量不斷增加，關(guān)于人行天橋運(yùn)營中的問題越來越多。本論文重點(diǎn)探討當(dāng)今社會已建造的人行天橋普遍存在的問題，并詳細(xì)分析最終解決這些病害的方

5、法，尋找新穎的科技加固技術(shù)，做到精益求益。針對某城鎮(zhèn)一座人行天橋的病害成因進(jìn)行分析，并對該天橋存在的病害進(jìn)行研究得到比較健全的處治技術(shù)，從而解決了該人行天橋的安全質(zhì)量問題，緩解一些頻繁的交通問題。 關(guān)鍵詞：人行天橋 病害成因 加固技術(shù) I 目 錄 學(xué)生承諾書 . 1 摘 要 . I 1.前言 . 1 2.人行天橋的研究狀況 . 1 2.1人行天橋概念 . 1 2.2 鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)人行天橋 . 1 2.3鋼結(jié)構(gòu)人行天橋 . 1 2.4鋁合金材料人行天橋 . 2 3.城市人行天橋病害及設(shè)計(jì)改善探討 . 2 3.1城市橋梁主要病害 . 2 3.2 城市天橋主要病害成因 . 2 3.3人行天橋設(shè)

6、計(jì)改善方法措施 . 3 3.3.1天橋選位 . 3 3.3.2天橋的選型 . 3 3.3.3天橋結(jié)構(gòu)材料的選擇 . 4 3.3.4天橋主梁及墩柱的選型 . 4 3.3.5天橋的裝修裝飾 . 6 3.3.6天橋的人性化設(shè)計(jì) . 6 3.3.7人行天橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 6 3.4人行天橋新型材料 . 7 3.4.1 CSS的彩色防滑路面材料 . 7 3.4.2 CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng) . 7 3.4.3膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng) . 8 3.5人行天橋減振 . 9 3.5.1調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（TMD）的原理 . 9 3.5.2多重調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（MTMD）的原理 . 9 4.人行天橋病害案例研究分析 . 1

7、0 4.1人行天橋概況 . 10 II 4.2天橋主要病害 . 10 4.3病害成因分析 . 11 4.3.1 風(fēng)荷載 . 12 4.3.2 地震荷載 . 12 4.3.3 溫度荷載 . 12 4.3.4 永久荷載和活荷載 . 12 4.3.5 地基變形荷載 . 13 4.3.6設(shè)計(jì)考慮 . 13 4.3.7施工原因 . 14 4.4該人行天橋加固方案 . 14 4.4.1 加固方案的設(shè)計(jì)思路 . 14 4.4.2 加固措施 . 14 5.結(jié)論 . 16 參考文獻(xiàn) . 18 英文摘要 . 19 致 謝 . 20 成績評定表 . 21 III 1.前言 2.人行天橋的研究狀況 2.1人行天橋概念

8、 人行天橋（又名過街天橋、步道橋）是城市道路工程中的重要組成部分1，是在交通密集的地區(qū)，為解決路人過街，滿足人車分流，方便建筑物之間聯(lián)系而建設(shè)的過街橋梁。人行天橋和人行地道一起，成為城市道路交通中，解決行人過街通行的主要途徑。 2.2 鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)人行天橋 鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)人行天橋，建設(shè)適于20世紀(jì)70年代。在80年代后期，國內(nèi)曾經(jīng)展開關(guān)于天橋與地道建設(shè)優(yōu)缺點(diǎn)比較的大討論。由于當(dāng)時的人行天橋大多講求實(shí)用性，忽略美觀性，普遍存在影響市容等原因，天橋建設(shè)一度銷聲匿跡，取而代之的是大量人行地道的實(shí)施。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，人行地道本身受地下水管線、地下水位的影響，并且人行地道的建造成本是人行天橋的1

9、.5至2倍以上，且日常運(yùn)營護(hù)費(fèi)用比天橋要高出很多。 2.3鋼結(jié)構(gòu)人行天橋 鋼結(jié)構(gòu)人行天橋目前比較普遍的是鋼箱梁人行天橋，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)形式有經(jīng)濟(jì)簡潔美觀的特點(diǎn)，能夠滿足結(jié)構(gòu)承載力的要求。由于鋼結(jié)構(gòu)本身具有材料均勻、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、塑性韌性好、密封性好、耐熱性較好和便于施工等優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)也是目前土木工程中的最熱門的結(jié)構(gòu)種類，所以鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外人行天橋建造得到非常廣泛的應(yīng)用。但 1 是，鋼結(jié)構(gòu)也有耐火性差、耐腐蝕性差、需要定期維護(hù)、鋼材料價格相對較貴等缺點(diǎn)，會影響鋼結(jié)構(gòu)的使用以及在建筑業(yè)的推廣。因此，在人行天橋的建造問題上，應(yīng)該合理使用鋼結(jié)構(gòu)，尤鋼結(jié)構(gòu)人行天橋需要定期檢測和維護(hù)，盡量減少鋼材料的浪費(fèi)

10、現(xiàn)象。 2.4鋁合金材料人行天橋 鋁合金材料人行天橋的出現(xiàn)，對于人行天橋的發(fā)展具有重要意義。鋁合金是與鋼材強(qiáng)度相當(dāng)、耐久性好、外表景觀效果好的新型材料2。鋁合金材料的輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐性、維護(hù)費(fèi)用低以及可回收再利用等諸多優(yōu)點(diǎn)正滿足人行天橋的發(fā)展需要。鋁合金重量輕，同時又是一種環(huán)保材料，施工中不產(chǎn)生建筑垃圾，不損害環(huán)境。 3.城市人行天橋病害及設(shè)計(jì)改善探討 3.1城市橋梁主要病害 通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)橋梁主要病害大多具有共同點(diǎn)。橋面系主要病害： (1)橋面鋪裝存在坑槽、網(wǎng)裂、貫通裂縫，嚴(yán)重影響行車舒適性，同時，由于橋面坑槽的存在，車輛行駛時造成的“跳車”現(xiàn)象將使橋梁結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移增大，影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用

11、性能。(2)伸縮縫鋼板變形、斷裂，膠條破損、脫落；伸縮縫兩側(cè)橋面鋪裝破碎；伸縮縫內(nèi)沉積物阻塞；導(dǎo)致伸縮縫喪失伸縮作用。(3)橋面鋪裝排水不暢造成上部結(jié)構(gòu)滲(漏)水、侵蝕橋梁結(jié)構(gòu)。(4)防撞墻混凝土破損、露筋，防撞功能下降。上部結(jié)構(gòu)主要病害混凝土開裂、滲水、腐蝕脫落，鋼筋外露、銹蝕。下部結(jié)構(gòu)主要病害橋墩、蓋粱混凝土破損、脫落；鋼筋外露、銹蝕；橋臺混凝土開裂、脫落等。橋梁主要病害橋梁結(jié)構(gòu)因交通荷載的變化以及所在環(huán)境的侵蝕、偶然事故等原因所引起橋梁整體或組成它的基本部件，在強(qiáng)度、剛度等方面的損壞，從而影響橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的安全性和耐久性3。 3.2 城市天橋主要病害成因 （1）部分橋梁設(shè)計(jì)荷

12、載等級偏低，建設(shè)年代較早的橋梁，當(dāng)時規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)荷 載等級較低，已經(jīng)難以適應(yīng)目前快速增長的交通需要，且經(jīng)過多年使用，這部分橋梁的使用性能已有所降低，易出現(xiàn)各種病害，甚至產(chǎn)生安全隱患。 （2）車輛超載對橋梁結(jié)構(gòu)的損害，車輛超載對橋梁的安全度和耐久性帶來很大的 隱患，由于經(jīng)常過往超載的車輛，造成橋梁結(jié)構(gòu)受損，其使用壽命大大縮短，甚至出現(xiàn)危及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重大隱患。 （3）混凝土品質(zhì)的變化造成橋梁使用壽命和耐久性降低，因混凝土養(yǎng)護(hù)不利，以及外部環(huán)境的惡化(酸雨等)，都對混凝土造成嚴(yán)重腐蝕，混凝土碳化深度加大，從而鋼 2 筋銹蝕，使橋梁使用壽命和耐久性降低。 （4）橋梁結(jié)構(gòu)防水不當(dāng)影響結(jié)構(gòu)的

13、安全性和耐久性，不少橋梁因防、排水不利造成橋面滲水、鋼筋銹蝕、鋪裝層剝落、堿骨料反應(yīng)等，引起混凝土脹裂等嚴(yán)重?fù)p壞問題，嚴(yán)重影響了橋梁的耐久性和正常使用壽命，以及行車的舒適性和安全性4。 3.3人行天橋設(shè)計(jì)改善方法措施 3.3.1天橋選位 天橋梯道落地位置對天橋選位有很大影響5,特別是當(dāng)天橋僅可能單側(cè)設(shè)置梯道時。由于規(guī)范規(guī)定人行道最小寬度3m ,即便依此計(jì)算 ,梯道寬度也應(yīng)為天橋?qū)挾鹊?1.2 倍即 3.6m;而一般人行道寬度為35m ,如單側(cè)設(shè)置梯道則人行道全部或大部被侵占。由此造成天橋選位的極大困難。個人認(rèn)為,規(guī)范中這條值得商榷 ,對于天橋的人流量 ,應(yīng)該是兩個方向機(jī)會均等 ,完全朝著一個方

14、向的概率比較小。如此,一側(cè)的梯道寬度應(yīng)為半橋?qū)挸艘赃m當(dāng)?shù)脑龃笙禂?shù)(如 1. 2 等)。一般 ,天橋的選位應(yīng)優(yōu)先考慮滿足交通需要和行人的便利。但是 ,對于城市中心區(qū),由于周圍環(huán)境和建筑物的限制,以及地下管線等的影響,通常理想橋位在設(shè)計(jì)和施工上都存在一些需要克服的困難或難題。對于橋梁設(shè)計(jì)師,應(yīng)盡可能克服設(shè)計(jì)上的這些困難。 3.3.2天橋的選型 人行天橋的建筑選型，天橋建筑風(fēng)格通常定位于“城市小品”,這是一個很高的要求 ,很難輕易達(dá)到。對于“城市小品”,不同的橋梁設(shè)計(jì)師可能有不同的理解。其實(shí) ,對于城市中的橋梁,比如數(shù)量比較大的城市高架橋和軌道交通高架橋的選型,已進(jìn)行過很長時間的探討和爭論,目前一般

15、認(rèn)為,橋梁應(yīng)作為從屬建筑景觀,處于次要地位,其不應(yīng)破壞或控制現(xiàn)在或?qū)淼某鞘姓w景觀。這些,對我們天橋的選型也適用。通常,人行天橋作為城市中很小的一個建筑,如果奢望成為“城市中一道亮麗的風(fēng)景”是很不現(xiàn)實(shí)的,也會對周圍建筑造成很大的影響,長遠(yuǎn)來看 ,會產(chǎn)生不利的影響。將天橋放在一個從屬的不引人注目的地位,在天橋上也不設(shè)置額外的建筑(如雨棚等),天橋自身照明上也是滿足需要即可；但在天橋的裝飾上,我們卻采用很高的檔次,注意了裝飾選材、細(xì)部修飾和細(xì)節(jié)處理,力求達(dá)到遠(yuǎn)眺尋常普通,近觀可圈可點(diǎn)。 天橋跨越城市道路一般可以分為兩大類:跨越路口及跨越道路?？缭铰房谝话阌惺纸徊婵?、三叉路口、復(fù)合(畸形)交叉口

16、等 ,天橋平面布置主要有“U”形、“Y”形、“X”形、“圓”形、“八邊形”和“工”字形等形式;跨越道路則多采用“一”字形布置。人行天橋平面布置應(yīng)遵循“簡單、對稱”的原則 ,爭取與周圍建筑物協(xié)調(diào)統(tǒng)一 ,曲線過 3 渡自然圓順。 跨越路口的天橋由于其凈高受四周道路的控制 ,其橋面通常是水平的;而“一”字形天橋其橋面有可能是水平的或變高的。橋面采用變高可以降低梯道的高度 相應(yīng)也減少了梯道的長度 這對天橋建于空間狹小的位置時減少梯道對地面道路的侵占很重要;但若變高采用不當(dāng) ,有可能對天橋的造型產(chǎn)生很大破壞 ,得不償失。當(dāng)天橋落地處空間狹小時 ,宜首先進(jìn)行直梯道與螺旋梯道比較 ,此后再考慮橋面變高。通常

17、 ,天橋橋面以采用水平或微彎曲為宜。 當(dāng)天橋采用自動扶梯時 ,一般梯道與扶梯并置 ,由于目前用于天橋的自動扶梯還只能是直行扶梯 ,故梯道也只好采用直梯道;對落地空間的侵占遠(yuǎn)較一般的天橋大 ,這在天橋選位必須注意。 3.3.3天橋結(jié)構(gòu)材料的選擇 除去一些特殊的結(jié)構(gòu)類型 ,如鋼管混凝土人行天橋等 ,人行天橋一般可供選擇的材料只有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。目前 ,采用鋼結(jié)構(gòu)的越來越多。 鋼人行天橋的根本優(yōu)點(diǎn)是施工快捷 ,例如2000年完成的上海浦東南路張楊路 3 號人行天橋其橋?qū)?.5m ,主梁長44.4m ,重量108t ,從運(yùn)出制梁廠到架設(shè)完畢用了不到5個小時 ,架設(shè)采用了整體吊裝就位;整做天橋的

18、制作架設(shè)(含主梁、基礎(chǔ)、墩柱等) 不到一個月。但其缺點(diǎn)也是很明顯的:費(fèi)用大、養(yǎng)護(hù)困難和壽命短 ,對于裝修檔次比較高的人行天橋 ,其裝修費(fèi)用要占到土建費(fèi)用的25 %40 %。 鋼筋混凝土天橋指普通鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土天橋。通常 ,當(dāng)跨度在小于 25m 采用鋼筋混凝土 ,當(dāng)跨度在 2540m 時采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。其主要缺點(diǎn)是施工工期長、施工噪音大;其優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用小 ,養(yǎng)護(hù)方便 ,壽命長。此外 ,它還有一個常被人忽略的優(yōu)點(diǎn) ,即混凝土優(yōu)異的適模性 ,很容易澆注出需要的形狀。 人行天橋結(jié)構(gòu)材料的選擇 ,很大程度上是由施工要求來決定的。比如 ,拿工程費(fèi)用來講 ,對一個無相關(guān)工程的純?nèi)诵刑鞓蚬こ?/p>

19、 ,其施工也許會影響到周圍的交通、商家的經(jīng)營活動等 ,工期延長所增大的間接的費(fèi)用一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工程本身直接費(fèi)用的增減。因此 ,當(dāng)天橋工程作為一個大工程(如新修地道、高架橋等)的一個附屬工程 ,天橋施工工期不起控制作用時 ,宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);反之 ,采用鋼結(jié)構(gòu)。 3.3.4天橋主梁及墩柱的選型 天橋跨越的道路橫斷面組成部分一般有:車行道和人行道、綠化隔離帶及道路周圍的公用設(shè)施和空地等 ,其中綠化帶、隔離帶及空地等都可以設(shè)置橋墩 ,城市中心區(qū)的天 4 橋跨度一般鮮有大于40m 的。天橋常用跨度一般在2030m 之間。而即使考慮到行駛電車的需要 ,天橋墩柱高度通常也小于 6m。故天橋具有跨度小、墩

20、柱低的特點(diǎn)。此外 ,對于城市中心區(qū)的天橋 ,一般希望天橋?qū)χ車h(huán)境的影響盡可能小 ,通常采用“隱蔽法”或“融合法”,使橋“藏”或“融”于周圍環(huán)境中 ,即要求天橋具有簡潔的特點(diǎn)。根據(jù)美學(xué)上“簡單即美”的原則 ,天橋宜采用形式簡單的主梁及墩柱。 通常 ,天橋主梁可以采用梁式結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)、拱式結(jié)構(gòu)和斜拉結(jié)構(gòu)等。其中前兩種用得較多 ,后兩種用得較少。拱橋如西安公路學(xué)院跨越二環(huán)路的中承式鋼管拱橋 ,斜拉橋如重慶交通學(xué)院人行天橋。人行天橋中的斜拉橋日本采用得較多 ,我國較少。我國城市中心區(qū)的天橋通常采用梁式或剛架式 ,其中以梁式居多。 （1）梁式橋?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)時，多采用箱型斷面。一般梁高采用跨度的 1/30

21、1/40 ,簡支梁高一些 ,連續(xù)梁小一些;箱梁底寬一般為橋梁全寬的 0. 50.6 倍 ,懸臂長為橋梁全寬的 0.250.20 倍。懸臂橫向勁板當(dāng)橋梁整體采用包裝裝飾時常采用弧形 ,以便整個箱梁包裝成為一個有機(jī)整體 ,當(dāng)橋梁不包裝時 ,勁板多采用倒 T形斷面。 （2）鋼結(jié)構(gòu)具有材料均勻、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、塑性韌性好、密封性好、耐熱性較好和便于施工等優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外人行天橋建造得到非常廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)但是這種結(jié)構(gòu)形式的固定頻率往往較低，容易發(fā)生共振現(xiàn)象。共振將會引起結(jié)構(gòu)振幅長期過大，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用，也容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低；或者在長期的使用過程中，鋼結(jié)構(gòu)的焊縫處在較大的疲勞荷載下容易

22、引起損壞甚至疲勞破壞；此外，振動有可能超過人體舒適度耐受極限，在行人的心理上造成恐慌。國內(nèi)外的研究主要從人（單人和人群）不同方式的激勵出發(fā)考慮的，建立力對天橋的作用模型，再到分析天橋自身的特性如質(zhì)量、阻尼、剛度等，最后得出天橋振動不僅對其耐久性有影響而且對人的舒適度亦有不同的影響。 （3）梁式橋?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)時 ,小跨度時可以采用預(yù)制板 ,大跨度時可以采用現(xiàn)澆板。通常預(yù)制板由于懸臂較短 ,美觀差一些;現(xiàn)澆板可以采用同鋼結(jié)構(gòu)一樣大甚至更大的懸臂,使得天橋顯得輕盈美觀。梁高可以取用跨度的1/251/357。墩柱通常與主梁采用一樣的材料。當(dāng)采用鋼立柱時 ,一般采用低標(biāo)號混凝土灌芯 ,以增強(qiáng)抗沖擊力

23、。墩柱一般采用圓形和板式 ,上下等截面。 當(dāng)采用剛架時一般多采用斜腿剛構(gòu) ,梁高比梁式橋稍低 ,斜腿多采用板式。材料可以為鋼或混凝土。剛構(gòu)橋一般用于跨度較大的天橋。 6 5 3.3.5天橋的裝修裝飾 一般城市中心區(qū)不宜設(shè)置這些裝飾構(gòu)造 ,因?yàn)檫@些將使得天橋的體量變得很大、天橋顯得很突出8。另外 ,有些設(shè)施比如雨棚在城市中心區(qū)天橋上也是不需要的 ,因?yàn)槿藗兒茈y從天橋上欣賞城市景觀 ,即便在晴天 ,行人也是行色匆匆 ,很少停留的 ,更何況雨天。但是 ,城市中心區(qū)天橋的裝修是很必要的。目前 ,上海很多天橋都進(jìn)行了裝修 ,提升了天橋的檔次 ,也使天橋和周圍環(huán)境更加協(xié)調(diào)。但這種裝修投資是很大的 ,一般達(dá)

24、到土建投資的 25 %40 %。將來 ,隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng) ,天橋裝修會越來越多。 天橋裝修材料一般采用鋁塑板、不銹鋼板(管) 、6mm + 6mm 安全玻璃(15mm 進(jìn)口亞克力板等) 、大理石花崗巖及地磚等。 3.3.6天橋的人性化設(shè)計(jì) 采用上行的直行自動扶梯。對吸引行人 ,特別年老體弱、兒童等發(fā)揮了很大的作用 ,但從實(shí)際使用效果上看 ,尚有待改進(jìn)之處。僅設(shè)上行自動扶梯 ,行人下行仍存在困難。有將行人“哄”上橋之嫌 ,致使行人產(chǎn)生逆反心理 ,吸引作用有限。建議采用上下行的雙向自動扶梯 ,這主要涉及到工程投資 ,一部寬 100cm的自動扶梯(升高 640cm)大約需要 4060 萬元。直行自

25、動扶梯占地比較大 ,造成天橋選位、布設(shè)上的困難。建議采用螺旋形自動扶梯9。殘疾人的關(guān)愛 殘疾人專用垂直電梯隨著全社會對殘疾人的關(guān)愛的不斷增強(qiáng) ,一系列保證殘疾人權(quán)利和生活便利的規(guī)范、規(guī)定相繼推出 ,如城市道路和建筑物無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范(J GJ5022001 ,J114222001)及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文等。為殘疾人能方便、安全通過人行天橋 ,有必要設(shè)置殘疾人專用垂直電梯。 3.3.7人行天橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 天橋和一般橋梁在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上大同小異 ,但為了避免在長期使用中出現(xiàn)通病須注意以下幾點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): （1）預(yù)拱度 對于連續(xù)梁的預(yù)拱度 ,應(yīng)在結(jié)構(gòu)重力下足以抵消結(jié)構(gòu)重力的撓度 ,使橋面保持平順。特別注意不

26、能在中墩處使橋面形成尖角。對于鋼結(jié)構(gòu) ,有人建議計(jì)算撓度時不考慮縱向加勁肋的作用 ,理由是縱向加勁肋變形不符合平截面假定。由于存在間距為 23m 的橫向加勁板的約束限制 ,縱向加勁肋不會產(chǎn)生撓曲變形 ,故在計(jì)算撓度應(yīng)計(jì)入其作用。其實(shí) ,縱向加勁肋作用通常也是很有限的 ,一般約在 3 %8 %,很少大于 5 %。 天橋規(guī)范中人群荷載取用 5kPa ,遠(yuǎn)較一般公路橋梁的 33. 5kPa 大得多 ,而且通常使用中也很難達(dá)到那么大荷載。按此設(shè)置的預(yù)拱度 ,特別對連續(xù)梁其線型很差。建 6 議對簡支結(jié)構(gòu) ,可按規(guī)范采用;對連續(xù)結(jié)構(gòu) ,可按全部靜活載的 40 %50 %采用。 （2）基礎(chǔ)沉降 對于設(shè)置自動

27、扶梯和垂直電梯的天橋 ,其基礎(chǔ)必須保持一致的沉降量 ,以免影響正常使用。對于天橋和垂直電梯宜采用相同的基礎(chǔ)類型。樁基時應(yīng)盡可能使樁尖處于相同的地層 ,并注意地面以下一定范圍內(nèi) ,將來可能要增設(shè)或維修管線 ,不應(yīng)計(jì)入該范圍的土抗力作用。 （3）管線處理 這是天橋設(shè)計(jì)中最富創(chuàng)造力的地方之一。很可能牽一發(fā)而動全身。對于與基礎(chǔ)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。但由于各種各樣的限制因素 ,一般很難滿足規(guī)范要求的各種構(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)對規(guī)范的理解和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) ,靈活、變通乃至創(chuàng)造性地采用一些方法 ,滿足特殊的需要。墨守常規(guī) ,是很難解決問題的。在方案設(shè)計(jì)時

28、 ,應(yīng)預(yù)見到這種復(fù)雜性 ,并采取一些針對措施 ,否則會引起大的設(shè)計(jì)變更。 3.4人行天橋新型材料 人行天橋濕滑難走給市民帶來諸多不便。據(jù)了解，人行天橋已普遍采用防滑材料鋪設(shè)，如橡膠粒子防滑層、防滑瓷磚、防滑巖磚、CSS粒子防滑路面等。有的人行天橋在方磚表面刻槽，在臺階上設(shè)置不銹鋼防滑條，或是采用防滑液等方法。不過，由于防滑地磚、金屬防滑條長期使用磨損嚴(yán)重，防滑效果不甚理想。市政部門已經(jīng)要求養(yǎng)護(hù)單位加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)，對設(shè)施結(jié)構(gòu)、橋面的損傷進(jìn)行及時維修，針對橋面防滑地磚磨損嚴(yán)重、防滑塑膠面層脫落等現(xiàn)象進(jìn)行整治。 3.4.1 CSS的彩色防滑路面材料 CSS的彩色防滑路面材料已在天橋路面鋪設(shè)中試用，將逐

29、步推廣到市屬設(shè)施防滑整治中。這種材料表面為粒子狀顆粒，防滑效果好，并且經(jīng)久耐用。CSS防滑（耐磨）路面基本上用于類似剎車減速區(qū)等所有需要高表面摩擦系數(shù)的各種路面?；靖拍罹褪窃黾雍捅３诌@些區(qū)域的防滑（耐磨）性能，達(dá)到這個目的的途徑是通過把高磨光值的骨料用粘合劑固定在路面上，形成永久和有彈性的表面結(jié)構(gòu)。 3.4.2 CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng) 現(xiàn)有橋梁接縫的問題：橋梁接縫要經(jīng)受水和鹽的滲透或者機(jī)械失效，如果置之不理，將對橋梁結(jié)構(gòu)和受力產(chǎn)生危害，嚴(yán)重的破壞隨之發(fā)生。目前有許多種連接系統(tǒng)，但許多被證明是無效或者因價格太昂貴被禁止。傳統(tǒng)的瀝青結(jié)合劑是非柔性的，因而在低溫時 7 脆性的，使接縫傾向于通過破裂

30、或松解而破壞。 利用CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)進(jìn)行連接。CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)通過改性BJ200結(jié)合劑和認(rèn)真挑選的但歷經(jīng)BJ石料的特殊結(jié)合提供可靠強(qiáng)度和柔性，可以適應(yīng)多達(dá)-/+25mm的水平位移。 CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)特征和優(yōu)點(diǎn)：完全不透水，有助于防止因鹽水進(jìn)入伸縮縫而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性腐蝕。 CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)適應(yīng)多達(dá)-/+25mm的水平位移。光滑行車表層，在接縫處行駛幾乎沒有噪音。快速鋪裝，減少施工時間，縮短道路封路時間和斷交時間。容易修復(fù)，如果因事故造成破壞，很容易修復(fù)。接縫表面可以修飾，接縫可以通過防滑面層處理促進(jìn)安全性。免維護(hù)，沒有機(jī)械部分鋪裝因此無需替換。排水，CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)能夠

31、迅速排掉表層的水。 CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)是一種瀝青混凝土橋梁伸縮縫系統(tǒng)。它擁有一下的位移能力：水平方向：-/+25mm；垂直方向：-/+1mm。 粘接劑；用于CSS無縫橋梁接縫系統(tǒng)中的粘接劑必須擁有如下特征：在寒冷天氣保持柔性；在炎熱天氣保持穩(wěn)定；好的流動性。在粘接劑BJ200使用前需在認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室做一下實(shí)驗(yàn)：A拉伸測試 B軟化點(diǎn)測試；C流動性測試 石料；石料徑向尺寸為20mm，必須干燥，干凈，預(yù)包裝以避免混入雜物，石料的PVS值需達(dá)60。 3.4.3膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng) 膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng)是由界面層、膠粉聚苯顆粒漿料保溫層、抗裂防護(hù)層和飾面層構(gòu)成。與膨脹聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)的不同在

32、于，以膠粉聚苯顆粒保溫漿料代替膨脹聚苯板 (EPS板)作為保溫層。 膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng)運(yùn)用于人行天橋有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)材料適應(yīng)性好。由于聚苯顆粒保溫漿料采用現(xiàn)場成型，在未硬化前是具有一定稠度的膏體，所以在施工過程中可以不受建筑外形的約束，在各種形狀的建筑物上均可施工，對有缺陷的墻體施工時墻面不需要修補(bǔ)找平，直接用保溫漿料找補(bǔ)即可，避免了粘結(jié) EPS板時因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。 (2)施工整體性好。膠粉聚苯顆粒漿料保溫層不存在接縫。既避免了接縫造成的熱橋，又防止了板接縫不當(dāng)造成的易開裂的弊病。 (3)抗風(fēng)壓能力強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)了外墻外保溫?zé)o空腔體系做法，不設(shè)空氣層，杜絕了風(fēng)壓 8 特別是負(fù)風(fēng)壓

33、，改善了保溫材料和面磚的脫落問題。 (4)變形能力強(qiáng) 。膠粉聚苯顆粒漿料保溫層形成具有一定強(qiáng)度的亞彈性體，比聚苯板 的變形量小一個數(shù)量級，能夠更好地吸收受外界自然條件變化產(chǎn)生的膨脹、收縮變形，并均勻地將溫差變形應(yīng)力向四周擴(kuò)散 ，有效地防止裂縫的產(chǎn)生。 (5)水蒸汽滲透性好。避免了墻面被不透水材料封閉，妨礙墻體排濕，導(dǎo)致水蒸 汽擴(kuò)散受阻產(chǎn)生膨脹應(yīng)力造成面層材料起鼓 ，甚至開裂或者水蒸汽在保溫層中結(jié)露，影響保溫效果 。 (6)耐凍融、耐氣候性好。保溫性能穩(wěn)定、耐久，保溫層經(jīng)曝曬、風(fēng)化、降解試驗(yàn)、風(fēng)壓試驗(yàn)，其效果明顯。 3.5人行天橋減振 現(xiàn)代人行橋的剛度和阻尼較小，其固有振動的頻率范圍很容易與步行

34、者或跑步者的激勵頻率一致，會引起較大的振動，給行人以不舒服感和不安全感?？梢匀诵袠虻膶?shí)際狀況，擬采用調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（TMD）或者多重調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（MTMD）來控制振動10。 3.5.1調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（TMD）的原理 TMD的原理是把一個較小的由彈簧、質(zhì)量塊、阻尼器組成的附加振動系統(tǒng)裝在需要減振的結(jié)構(gòu)上，主結(jié)構(gòu)發(fā)生振動時，通過參數(shù)設(shè)計(jì)，使慣性質(zhì)量與主結(jié)構(gòu)受控振型諧振，來吸收主結(jié)構(gòu)受控振型的振動能量，從而達(dá)到抑制受控結(jié)構(gòu)振動的效果。大多數(shù)情況下，TMD可通過彈性元件和阻尼元件與需控的結(jié)構(gòu)相連，或直接與振源非平衡機(jī)器相連。有一種質(zhì)量塊是曲線運(yùn)動或者象擺一樣懸掛和搖擺的TMD也廣泛使用。TMD的質(zhì)量

35、塊是可加減重量的。它可以是質(zhì)量塊、彈性結(jié)構(gòu)或裝有離散質(zhì)量塊、粒狀材料或液體的容器。彈性元件可以是鋼彈簧、橡膠元件、彈性桿或板。具有高耗能特性的材料（橡膠、塑料）、鋼絲繩、干摩擦阻尼器、液體、空氣和磁性阻尼器被用來耗散能量。減小天橋結(jié)構(gòu)振動振幅的最有效方法之一就是增大阻尼，將TMD應(yīng)用到人行天橋是很有意義的。 3.5.2多重調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（MTMD）的原理 多重調(diào)頻質(zhì)量阻尼器（MTMD）的特點(diǎn)：當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的頻譜密集時，常常需要吸收多個共振頻率的振動，這就需要多重調(diào)頻質(zhì)量阻尼器。當(dāng)結(jié)構(gòu)頻譜稀疏、外部激勵頻帶較寬時，多個調(diào)諧到不同頻率（預(yù)定一個范圍）的TMD與單個最優(yōu)阻尼TMD一樣都可以減小振動，不

36、過MTMD需要的阻尼可以小許多。 TMD和MTMD的質(zhì)量不宜過大，因?yàn)檫^大的質(zhì)量勢必對橋梁的靜力強(qiáng)度不利，而且可能降低橋梁固有頻率，反而使橋梁振動增大，因此，一般TMD和MTMD的質(zhì)量 9 應(yīng)控制在橋梁受控模態(tài)質(zhì)量的5%以內(nèi)。 4.人行天橋病害案例研究分析 4.1人行天橋概況 云浮市連灘鎮(zhèn)城中路人行天橋位于鎮(zhèn)區(qū)北側(cè)，天橋縱向（過街方向）為2跨3柱，全長25.4m，橋面凈寬為 4m，橋下凈空高度兩側(cè)主干車道7m，車道中間綠化帶3m，在橋的兩端人行道上在橋的橫向（平行車道）設(shè)有上橋樓梯其凈寬：直跑橋梯段為3m，轉(zhuǎn)折跑橋梯段為2.4m。 4.2天橋主要病害 （1）橋面系:橋面鋪裝瓷磚多處出現(xiàn)破損和缺

37、失。伸縮縫普遍存在橡膠老化、雜物堵塞和滲水等現(xiàn)象。橋面存在反坡 ,雨天積水 ,部分泄水孔排水不暢導(dǎo)致的積水滲漏引起吊桿錨固處銹蝕。如圖4-1： 圖4-1 銹蝕 （2）上部結(jié)構(gòu): 兩方向主梁和梯道出現(xiàn)不同程度的開裂, 主梁裂縫分布尤其密集, 部分裂縫寬度達(dá)到 0. 2 mm。全橋橋面存在多道橫向裂縫,有淺坑槽、波浪存在;全橋牛腿普遍存在向下延伸的斜裂縫、油毛氈墊層老化、滲水和梁端部主梁擠壓破壞等現(xiàn)象, 斜裂縫寬度大部分小于 0. 1 mm。梯道、主梁的混凝土強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。如圖4-2： 圖4-2 橋板裂縫 10 （3）人行天橋有較大的跳車現(xiàn)象 ,高度差在2.0 cm以內(nèi)，橋臺伸縮縫出現(xiàn)破壞。

38、如圖4-3： 圖4-3 伸縮縫破壞 （4）鋼管混凝土外皮涂料剝落嚴(yán)重, 鋼管銹蝕嚴(yán)重。部分桿件連接處的焊接質(zhì)量不佳 ,存在銹蝕和裂隙現(xiàn)象。如圖4-4： 圖4-4 涂料剝落,鋼管銹蝕 （5）下部結(jié)構(gòu):全橋橋墩表現(xiàn)無可見病害。全橋支座存在一定老化現(xiàn)象。如圖4-5： 圖4-5橋墩裂縫 （6）北引橋踏步臺基混凝土劈裂，各控制截面承載力滿足最不利荷載組合的要求。 4.3病害成因分析 根據(jù)已掌握的橋梁病害情況及橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)場情況，經(jīng)綜合分析判斷，提出以下分析意見。 11 本橋縱向橋體結(jié)構(gòu)為三柱二跨等高絞接排架結(jié)構(gòu)。一方面引起本橋梁結(jié)構(gòu)抗力和變形的荷載效應(yīng)有：風(fēng)荷載；地震荷載；溫度荷載；永久荷載（結(jié)構(gòu)自重）和

39、活荷載（人行）；地基變形荷載等。另一方面是設(shè)計(jì)考慮和施工過程操作原因。具體分析如下： 4.3.1 風(fēng)荷載 該人行天橋位于鎮(zhèn)區(qū)十字路口，高層建筑較多，受風(fēng)比較厲害。風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)的影響不容忽視，設(shè)計(jì)需考慮風(fēng)荷載組合。但本橋高度不大，結(jié)構(gòu)擋風(fēng)面小，總的風(fēng)荷載效應(yīng)不大，本橋并無風(fēng)災(zāi)天氣，故可認(rèn)為風(fēng)荷載對此次病害的產(chǎn)生不是直接因素，不用考慮。 4.3.2 地震荷載 該鎮(zhèn)位于地震少發(fā)生地帶，據(jù)調(diào)查沒有發(fā)生大規(guī)模的地震。重要的是：如發(fā)生震害，均應(yīng)柱底最先損壞，但經(jīng)多次仔細(xì)檢查，四柱柱底四周均未發(fā)現(xiàn)太多的裂縫，故可以排除地震與現(xiàn)存病害的因果關(guān)系。 4.3.3 溫度荷載 本橋縱向全長 25.4m，主跨簡支梁支座

40、為橡膠簡支支座，兩邊跨鋼筋混凝土折梁支座墊兩氈三油擱置也為簡支，三柱柱底為剛接，是一個剛度較柔的不等高絞接排架結(jié)構(gòu)。當(dāng)在溫度荷載作用下，橫梁的變形，將通過支座傳給柱頭，各柱在縱向，向東西兩側(cè)自由脹縮變形。 根據(jù)現(xiàn)場路面溫度探測及進(jìn)行有關(guān)氣象資料的查詢，該地區(qū)最高、最低極端氣溫為37.2、5，事實(shí)上，一般的日溫差僅十幾度，變形量更小，且日日、月月、年年不停的在自由脹縮中。 本橋縱向長度僅為 25.4m，遠(yuǎn)小于現(xiàn)行混凝土規(guī)范中對裝配式排架結(jié)構(gòu)在露天條件下溫度縫間距為70m的要求，設(shè)計(jì)也是合理的，故可認(rèn)為：本橋病害與溫度荷載變形關(guān)系不大。 4.3.4 永久荷載和活荷載 以上兩項(xiàng)荷載是本橋梁設(shè)計(jì)首先要

41、考慮的最重要的基本組合荷載。 對橋面結(jié)構(gòu)：由于本橋上部結(jié)構(gòu)梁、板均為簡支，各跨橫梁彎矩并不傳遞，故可分別按簡支梁計(jì)算。根據(jù)多次檢查，折梁和厚板自身目前尚未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫，也無過大撓度11。 僅見局部抹灰層出現(xiàn)“龜裂”，橋梁已發(fā)生的裂縫均出現(xiàn)在簡支支座的水平面和梁端頭的構(gòu)造縫上。該橋已投入使用近十年，故可認(rèn)為原設(shè)計(jì)橋面簡支梁體系在此項(xiàng)荷載作用下的計(jì)算是滿足的。對支承柱結(jié)構(gòu)：由于排架結(jié)構(gòu)對稱，永久荷載和活荷載對稱， 12 支承柱在橫梁偏心荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形也應(yīng)是對稱的，從病害調(diào)查中得知，兩方向主梁和梯道出現(xiàn)不同程度的開裂,橋臺伸縮縫的破損 橋梁伸縮縫在選型和施工時考慮不周和處理不當(dāng)，過分注

42、重伸縮量的計(jì)算，而對伸縮縫的安裝 及適用情況了解不夠，使伸縮縫破壞 ，也易產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。故可認(rèn)定，此項(xiàng)荷載是現(xiàn)有病害發(fā)生的原因。 4.3.5 地基變形荷載 該天橋采用獨(dú)立階形基礎(chǔ)直接放在分層夯實(shí)的回填土地基上，從基底至強(qiáng)風(fēng)化基巖面地基的所有地層均具有可壓縮性，地質(zhì)自上而下為雜填土、粗砂層、強(qiáng)風(fēng)化 亞粘土層，粗砂層為強(qiáng)透水層。底土層及此范圍內(nèi)土體，隨著地下水位線的下降，失去了浮力支撐，便開始漸進(jìn)的自重固結(jié)的“降水預(yù)壓”過程， 綜上分析：全橋橋面存在多道橫向裂縫,有淺坑槽、波浪存在;全橋牛腿普遍存在向下延伸的斜裂縫、油毛氈墊層老化、滲水和梁端部主梁擠壓破壞、天橋的跳車等天橋病害現(xiàn)象的產(chǎn)生，經(jīng)過原因

43、排除，即地基變形所引起的，針對這個原因?yàn)椴『μ幹蔚年P(guān)鍵所在。 4.3.6設(shè)計(jì)考慮 該人行天橋建址是在軟土地基路段，由于地基土天然含水量高，孑L隙比大、壓縮性高，強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小。地基沉降更為嚴(yán)重，而且需要相當(dāng)長的時間才能趨于穩(wěn)定。臺后填土的填筑高度較高，產(chǎn)生的基底應(yīng)力較大。形成地基沉降相應(yīng)較大。橋涵、通道及路基大都是同年平行進(jìn)行施工的，橋涵是剛性體，其地基強(qiáng)度一般都有較高要求并進(jìn)行加固處理。而臺后填方地基并沒有相應(yīng)要求，在上部荷載作用下將會使地基土產(chǎn)生壓縮變形，形成較大的地基沉降。 設(shè)計(jì)人員對施工過程如何便于碾壓考慮不周，對填料的要求不嚴(yán)格，臺背排水考慮欠佳等都會引起臺后填土的較大沉降。由于

44、過水、跨線或通道的要求，一般填土都較高，低的3m左右，高的可達(dá)10m或更高。除了人行天橋路基往往受排水溝道的影響，地基條件較差，設(shè)計(jì)上對路基斷面結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)上有所考慮外 ，其它多數(shù)情況對高路堤設(shè)計(jì)上并無特別的要求，如壓實(shí)度等指標(biāo)均與一般路堤無異。由于路堤較高，在填筑以后受到自重和行車荷載的作用。路堤填土必然要產(chǎn)生較大的豎向變形。所以往往會出現(xiàn)天橋出現(xiàn)裂縫和跳車的病害現(xiàn)象。 據(jù)了解，該人行天橋路段曾經(jīng)發(fā)生幾次車撞橋墩的事故。然而人行天橋設(shè)計(jì)沒有考慮設(shè)置防撞墩，只是用簡單的水泥墩柱圍繞橋墩。這也是導(dǎo)致該天橋的墩柱出現(xiàn)龜裂的原因。 13 4.3.7施工原因 天橋的病害出現(xiàn)，往往與施工隊(duì)的施工質(zhì)量離

45、不開。施工時對回填料的選擇未慎重考慮，施工用料不當(dāng)，控制不嚴(yán)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求等，況且不良比材料不良更易造成臺后下沉。如施工時工序安排不當(dāng)，橋頭填土處于工期末期，被迫趕沒有很好控制壓實(shí)度，致使臺后壓實(shí)不足。對施工中選用填料不當(dāng)和由于環(huán)境變化如路面破壞后路面水入滲、邊溝破壞后地 表水浸泡等)引起路基病害。 4.4該人行天橋加固方案 4.4.1 加固方案的設(shè)計(jì)思路 從整體上考慮,對人行天橋的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)均采取措施,不能僅進(jìn)行單一的加固,要綜合考慮,使人行天橋滿足承載能力和正常使用的要求。 施工控制的目的：施工監(jiān)控和施工緊密結(jié)合,相輔相成, 直接服務(wù)于橋梁加固、改造施工的全過程。橋梁維修加固施工中

46、受到的影響因素多, 為了確保全橋在維修加固前后過程中結(jié)構(gòu)受力和變形始終處于安全的范圍內(nèi),且加固維修后全橋的線形符合設(shè)計(jì)要求, 結(jié)構(gòu)恒載受力狀態(tài)接近設(shè)計(jì)期望,在全橋加固維修過程中進(jìn)行嚴(yán)格的施工控制是必不可少的。必須在施工中通過采用先進(jìn)的監(jiān)測手段掌握結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況、采集所需要的參數(shù),通過控制分析、計(jì)算, 誤差分析,優(yōu)化調(diào)整施工工序, 以滿足設(shè)計(jì)的要求。 4.4.2 加固措施 （1）加固基礎(chǔ),提高抗推能力 在原基礎(chǔ)旁增設(shè)人工挖孔樁, 同一基礎(chǔ)處不能同時開挖,一個基礎(chǔ)只能開挖一孔,灌注混凝土后方可進(jìn)行下一孔, 施工要注意避開市政管線,樁基礎(chǔ)施工完成后,在樁頂設(shè)置聯(lián)系梁,采取措施讓聯(lián)系梁與原基礎(chǔ)可靠聯(lián)結(jié)

47、,確保可靠傳遞水平推力。 在橋墩位置加固撞擊墩柱。汽車撞擊力的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：天橋墩柱在又可能被汽車撞擊之處，應(yīng)設(shè)置剛性防撞墩，防撞墩宜與天橋墩柱之間保留一定空隙，條件不具備時也可與墩柱澆注為一體。鋼筋混凝土防撞墩參照高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范（JTJ074）設(shè)計(jì)。 該人行天橋汽車撞擊力估算： P=W?v(kN) g?T 式中：W汽車重力，采用值150kN v車速，路段限速為15m/s 14 g重力加速度，9.8ms2 T撞擊時間，1.0s（人行天橋規(guī)范） 該人行天橋平均汽車撞擊力為229.5kN。墩柱體上撞擊力作用點(diǎn)位于路面以上1.8m處。 （2）除銹防腐 鋼結(jié)構(gòu)銹蝕部位用噴

48、砂除銹處理, 有凸起不平必須用角磨機(jī)磨平、磨光,有明顯不平整的部位必須用振邦膩?zhàn)?ZB075)填補(bǔ)平整,然后磨平、磨光, 確保基材表面清潔、干燥、平整、牢固,無油脂、銹蝕等雜物,處理好基面后再噴涂防銹底漆, 施工兩道底漆,確保完全覆蓋住鋼結(jié)構(gòu)基面,以避免重新氧化起銹,做好防銹底漆后必須要求漆面完全干燥,才可施工中涂漆,做好中涂漆后, 必須要求漆面完全干燥,平整后才可進(jìn)行面漆施工, 在噴、刷、滾涂氟碳漆的過程中,必須保持漆膜厚度均勻, 顏色和光亮度一致。 （3）對伸縮縫的處理 橋梁伸縮縫在選型和施工時考慮不周和處理不當(dāng)，過分注重伸縮量的計(jì)算，而對伸縮縫的安裝及適用情況了解不夠，使伸縮縫破壞。處理

49、方法：在原有的伸縮縫之間補(bǔ)焊一彈簧鋼板，彈簧鋼板伸縮量控制為 1cm。 （4）進(jìn)行景觀處理 對扶手、主跨鋼箱梁、剝落貼面磚等病害進(jìn)行景觀處理續(xù)擴(kuò)大，說明了工程處理方案是成功的。針對本工程的病害情況進(jìn)行成因探討，提出錨桿靜壓樁加固沉降基礎(chǔ)及采用設(shè)置牛腿和伸縮縫彈簧鋼板加固舊橋的方案，為舊橋病害處理提供一種思路。同時警示相鄰建筑物的施工，尤其是深基坑的開挖對淺埋基礎(chǔ)影響應(yīng)事先進(jìn)行考慮，以避免病害發(fā)生。 錨桿靜壓樁是將后種錨桿和靜力壓樁結(jié)合起來而形成的一種施工方法。即先在建筑物開鑿壓樁孔和錨桿孔，用結(jié)構(gòu)膠種植錨桿，然后安裝反力架，或利用建筑物自重作反力，用千斤頂將鋼樁或預(yù)制樁逐段壓入土中。當(dāng)壓樁力、

50、壓入深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將樁與基礎(chǔ)連結(jié)在一起，達(dá)到提高地基承載力和控制建筑物沉降的目的。具有以下優(yōu)點(diǎn)： 能迅速制止沉降和傾斜，施工過程中不會引起附加沉降。 壓樁施工可在狹小的空間進(jìn)行壓樁作業(yè)，適用于大型機(jī)具無法進(jìn)入的工程。 可在不拆除原結(jié)構(gòu)物的情況下，對沉降基礎(chǔ)進(jìn)行托換處理工程。 傳荷過程和受力性能明確，能得到每根樁的實(shí)際承載力，施工質(zhì)量可靠。 15 選用SMA型優(yōu)質(zhì)改性瀝青面層， 以減少交通噪音。SMA是瀝青瑪蹄脂碎石混凝土的簡稱，它有較好的透水性、耐久性，抗永久形變能力（高溫穩(wěn)定性）強(qiáng)，表面粗糙度大，抗滑性能好，行車較安全。車輛行駛時的噪音較低，對道路兩側(cè)居民的影響較小，耐久性則比普通 瀝

51、青混凝土延長20%至40%。 （5）增加人行天橋的結(jié)構(gòu)剛度 將原有的欄桿拆除,設(shè)置桁架式欄桿,使桁架式欄桿與其下的鋼梁共同受力,形成組合大鋼梁,提高了結(jié)構(gòu)的剛度12。原設(shè)計(jì)的剛架人行道板的鋼筋混凝土板,與其下的鋼板沒有形成整體, 各自單獨(dú)受力, 現(xiàn)將人行道板破除, 設(shè)計(jì)為摻入網(wǎng)狀纖維的鋼筋混凝土板,而且需采取措施,使之與鋼板共同受力。 （6）減輕荷載 原設(shè)計(jì)是沒有考慮廣告牌荷載的, 現(xiàn)在的廣告牌使人行天橋處于超載狀態(tài),必須拆除。在天橋基礎(chǔ)腳處, 采取措施避免人行步梯荷載壓在剛架上。通過增加新建人行道欄桿的扶手和頂面寬度,減少人行道的寬度,達(dá)到減輕荷載的效果。 （7）通暢的排水措施 水的侵蝕對結(jié)

52、構(gòu)壽命有重大影響, 必須采取有效措施,避免橋面、構(gòu)件部位積水, 這通過設(shè)置排水坡度和構(gòu)件流水孔給予解決。 （8）施工次序 挖孔樁施工、搭設(shè)支架中斷交通。鋼結(jié)構(gòu)磨砂除銹、表面防銹處理。拆除欄桿,破除人行道面板。在跨中利用以前的支架基礎(chǔ)用千斤頂將結(jié)構(gòu)設(shè)向上預(yù)拱度。欄桿、人行道面板施工。解除千斤頂, 拆除支架。支架拆除后, 還需要進(jìn)行全橋靜載及動載測試,以檢測加固效果。施工需中斷交通25 d。 5.結(jié)論 本論文針對某座人行天橋的病害成因研究分析，重點(diǎn)要解決的科學(xué)問題是有效地把已經(jīng)發(fā)生在城市人行天橋上的病害進(jìn)行處理，進(jìn)行有必要的危害程度分析，對不同危害程度的天橋給出不同的處理的加固方案。同時發(fā)現(xiàn)探討現(xiàn)

53、在建成天橋存在的主要病害問題，進(jìn)行重點(diǎn)的分析研究，探討新穎的科學(xué)方案。 在經(jīng)濟(jì)建設(shè)日益發(fā)展的今天，城市交通發(fā)展異常迅速。在強(qiáng)大的交通壓力下人行天橋存在種種的問題，相關(guān)市政部門要時刻關(guān)注城市人行天橋的使用狀況，及早發(fā)現(xiàn)人行天橋存在的病害。政府部分應(yīng)該負(fù)起責(zé)任，針對人行天橋的病害，尋找它們的成因，并 16 且分析研究最終解決這些病害的方法。在研究過程中，尋找新穎的科技加固技術(shù)，做到精益求益。從城市人行天橋的質(zhì)量問題反映出施工方的施工質(zhì)量問題，施工質(zhì)量問題不可避免，但求施工方對承包的工程能夠任務(wù)務(wù)實(shí)做到精益求精，切勿偷工減料，切勿產(chǎn)生質(zhì)量差人行天橋，危及社會安全和人們生命安全。政府部門對施工質(zhì)量過硬

54、的施工單位進(jìn)行表揚(yáng)，對施工質(zhì)量不過關(guān)的施工單位進(jìn)行批評或者淘汰。有效地促進(jìn)社會健康良好的發(fā)展。 17 參 考 文 獻(xiàn) 1 翟國強(qiáng)，張玉坤. 當(dāng)代國內(nèi)人行天橋建設(shè)的幾個趨向J. 建筑學(xué)報(bào),2005,(2):3-5. 2 何連弟. 鋁合金建人行天橋 文化石當(dāng)馬路隔離帶N. 文匯報(bào)，2009-08-04（2）. 3 郭利勇. 某城市人行天橋加固施工監(jiān)測與控制J. 山西建筑，2010,(25)：3-8. 4 余鳳翔. 城市人行天橋設(shè)計(jì)上幾個問題的探討J. 城市道路與防洪，2004,（3）:2-7. 5 彭聰. 談?wù)勅诵刑鞓虻倪x址與人性化設(shè)計(jì)J. 廣東土木與建筑，2010，（10）:10-26. 6 高

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56、安大學(xué).2008，1-2. 18 The Causes of Hazards and Technology of Reinforcement of Urban Pedestrian Bridge ZhengYongheng (College of Urban Construction ,Zhongkai University of Agricultural and Engineering， Guangzhou 510225,China) Abstract: With the increasing demand of Chinas urban transportation on the pedestrian bridge, more and more problems occurred during the process of the pedestrian bridg